一種高效晶硅太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高效晶硅太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能電池是一種有效地吸收太陽(yáng)輻射能，利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能的器件，當(dāng)太陽(yáng)光照在半導(dǎo)體P-N結(jié)(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-電子對(duì)(V_Epair)，在P-N結(jié)電場(chǎng)的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。由于是利用各種勢(shì)皇的光生伏特效應(yīng)將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成電能的固體半導(dǎo)體器件，故又稱太陽(yáng)能電池或光伏電池，是太陽(yáng)能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。
[0003]太陽(yáng)能電池主要有晶硅(Si )電池，三五族半導(dǎo)體電池(GaAs，Cds/Cu2S，Cds/CdTe，Cds/InP，CdTe/Cu2Te )，無(wú)機(jī)電池，有機(jī)電池等，其中晶硅太陽(yáng)能電池居市場(chǎng)主流主導(dǎo)地位。晶硅太陽(yáng)能電池的基本材料為純度達(dá)0.999999、電阻率在10歐.厘米以上的P型單晶硅，包括正面絨面、正面P-N結(jié)、正面減反射膜、正背面電極等部分。
[0004]如圖1所示，傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的P-N結(jié)都是采用一次磷摻雜的制作方式，為了提高電池的開(kāi)路電壓和短路電流，只能采取整體提高擴(kuò)散方阻，降低磷摻雜濃度的方式，但是這種方式使得銀柵線以下區(qū)域的磷摻雜濃度也同時(shí)降低，銀柵線與硅不能形成良好的歐姆接觸，導(dǎo)致電池的填充因子較低，抑制了電池光電轉(zhuǎn)換效率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高效晶硅太陽(yáng)能電池。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，包括:背電極、鋁背場(chǎng)、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極；所述氮化硅膜上設(shè)有激光摻雜槽，所述激光摻雜槽內(nèi)摻雜有磷元素；所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內(nèi)；所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
[0007]作為上述方案的改進(jìn)，所述激光摻雜槽圖案為線型正電極柵線圖案。
[0008]作為上述方案的改進(jìn)，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
[0009]作為上述方案的改進(jìn)，所述激光摻雜槽寬度比所述正電極寬度寬10~20 μπι。
[0010]作為上述方案的改進(jìn)，所述激光摻雜槽寬度為40~80 μπι。
[0011]作為上述方案的改進(jìn)，所述正電極寬度為30~70μπι。
[0012]作為上述方案的改進(jìn)，所述磷源為磷酸溶液。
[0013]作為上述方案的改進(jìn)，所述氮化娃膜的厚度為75-90nm。
[0014]實(shí)施本實(shí)用新型，具有如下有益效果:
[0015]本實(shí)用新型提供了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，對(duì)涂覆有磷源的氮化硅膜通過(guò)激光刻蝕形成激光摻雜槽，同時(shí)，將磷摻雜到激光摻雜槽的硅里，使激光摻雜槽具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽與正電極有良好的歐姆接觸。
[0016]其中，激光摻雜槽的圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內(nèi)的區(qū)域通過(guò)激光摻雜達(dá)到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區(qū)域采用高方阻擴(kuò)散，達(dá)到較低的摻雜濃度，提升電池的開(kāi)路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是現(xiàn)有尚效晶娃太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型尚效晶娃太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)不意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型高效晶硅太陽(yáng)能電池包括背電極1、鋁背場(chǎng)2、P型硅3、N型硅4、氮化硅膜5和正電極6 ;所述背電極1、鋁背場(chǎng)2、P型硅3、N型硅4、氮化硅膜5和正電極6依次相連。
[0021]所述氮化硅膜5上涂覆磷源，對(duì)涂覆有磷源的氮化硅膜5通過(guò)激光刻蝕形成激光摻雜槽7，使磷元素?fù)诫s進(jìn)所述激光摻雜槽7的硅里；所述正電極6底部處于所述激光摻雜槽7之內(nèi)。
[0022]需要說(shuō)明的是，采用激光摻雜磷源的方式，在涂覆有磷源的氮化硅膜7上開(kāi)槽，形成激光摻雜槽7。相應(yīng)地，通過(guò)激光摻雜后，可將磷摻雜到激光摻雜槽7的硅里，使激光摻雜槽7具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽7與正電極6有良好的歐姆接觸。
[0023]相應(yīng)地，所述激光摻雜槽7寬度大于所述正電極6寬度，保證正電極6漿料全部印刷在激光摻雜槽7內(nèi)，使所述正電極6底部處于所述激光摻雜槽7之內(nèi)。進(jìn)一步，所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
[0024]更佳地，所述激光摻雜槽7圖案為線型正電極柵線圖案。
[0025]需要說(shuō)明的是，所述激光摻雜槽7圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內(nèi)的區(qū)域達(dá)到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區(qū)域采用高方阻擴(kuò)散，達(dá)到較低的摻雜濃度，提升電池的開(kāi)路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0026]優(yōu)選地，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
[0027]需要說(shuō)明的是，通過(guò)絲網(wǎng)印刷方式，在硅片正面的激光摻雜槽內(nèi)印刷正電極漿料，形成正電極，更易于量產(chǎn)，電極拉力達(dá)到行業(yè)質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。
[0028]更佳地，所述激光摻雜槽7寬度比所述正電極6寬度寬10~20 μπι。具體地，若激光摻雜槽7寬度為40 μm，則正電極6的寬度最大為30 μπι。
[0029]更佳地，所述激光摻雜槽7寬度為40~80 μ m。
[0030]更佳地，所述正電極6寬度為30~70 μπι，保證激光摻雜槽7的寬度與正電極6的寬度精確配合。
[0031]更佳地，所述氮化硅膜的厚度為75-90nm，保證達(dá)到最佳的減反射效果。
[0032]更佳地，所述磷源為磷酸溶液，所述磷酸溶液均勻附著在硅片正面的氮化硅膜5上。優(yōu)選地，所述磷酸溶液的磷酸濃度為1°/『10%，使磷源濃度達(dá)到最佳的摻雜效果。所述磷酸溶液通過(guò)噴涂方式或旋涂方式均勻附著在硅片正面的氮化硅膜5上。
[0033]由上可知，本實(shí)用新型提供了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，采用激光摻雜磷源的方式，在涂覆有磷源的氮化硅膜5上開(kāi)槽，形成激光摻雜槽7。相應(yīng)地，通過(guò)激光摻雜后，可將磷摻雜到激光摻雜槽7的硅里，使激光摻雜槽7具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽7與正電極6有良好的歐姆接觸。其中，激光摻雜槽7的圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內(nèi)的區(qū)域通過(guò)激光摻雜達(dá)到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區(qū)域采用高方阻擴(kuò)散，達(dá)到較低的摻雜濃度，提升電池的開(kāi)路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0034]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，包括背電極、鋁背場(chǎng)、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極； 所述氮化硅膜上涂覆磷源，對(duì)涂覆有磷源的氮化硅膜通過(guò)激光刻蝕形成激光摻雜槽； 所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內(nèi)； 所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
2.如權(quán)利要求1所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽圖案為線型正電極柵線圖案。
3.如權(quán)利要求2所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽寬度比所述正電極寬度寬10~20μπι。
5.如權(quán)利要求4所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽寬度為40?80 μ m0
6.如權(quán)利要求4所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述正電極寬度為30?70 μ m0
7.如權(quán)利要求1所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述磷源為磷酸溶液。
8.如權(quán)利要求1所述的高效晶硅太陽(yáng)能電池，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度為75_90nm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高效晶硅太陽(yáng)能電池，包括：背電極、鋁背場(chǎng)、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極；所述氮化硅膜上設(shè)有激光摻雜槽，所述激光摻雜槽內(nèi)摻雜有磷元素；所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內(nèi)；所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5μm。采用本實(shí)用新型，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，在柵線以內(nèi)的區(qū)域具有較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區(qū)域具有較低的摻雜濃度，提升電池的開(kāi)路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【IPC分類】H01L31-0352, H01L31-04, H01L31-0216
【公開(kāi)號(hào)】CN204315595
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420637020
【發(fā)明人】方結(jié)彬, 秦崇德, 石強(qiáng), 黃玉平, 何達(dá)能
【申請(qǐng)人】廣東愛(ài)康太陽(yáng)能科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年10月30日