一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的n型晶體硅雙面電池的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均以規(guī)則圖案方式排布在對應(yīng)的正面減反射膜和背面鈍化膜的表面，且正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均穿透對應(yīng)的減反射膜與硅片的正、背面形成局部歐姆接觸；正面透明導(dǎo)電膜將正面局部接觸金屬電極與正面金屬電極連接成為正面電極的導(dǎo)電組合體，背面透明導(dǎo)電膜將背面局部接觸金屬電極與背面金屬電極連接成為背面電極的導(dǎo)電組合體。本實(shí)用新型的電極顯著減少了金屬電極的遮光面積與漿料的使用量，同時保證電極良好的導(dǎo)電性，很好的平衡了電極光遮擋與導(dǎo)電性之間的兩難問題。
【專利說明】
一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池。
【背景技術(shù)】
[0002]自1954年第一塊太陽能電池在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生以來，晶體硅太陽能電池得到了廣泛的應(yīng)用，轉(zhuǎn)換效率不斷提升，生產(chǎn)成本持續(xù)下降。目前，晶體硅太陽能電池占太陽能電池全球市場總額的80%以上，晶體硅電池片的產(chǎn)線轉(zhuǎn)換效率目前已突破20%，全球年新增裝機(jī)容量約50GW且增速明顯，與火力發(fā)電的度電成本不斷縮小，在未來幾年有望與之持平。晶體硅太陽能電池作為一種清潔能源在改變能源結(jié)構(gòu)、緩解環(huán)境壓力等方面的重要作用日益凸顯。
[0003]按基材的摻雜類型，晶體硅太陽能電池分為P型晶體硅太陽能電池和N型晶體硅太陽能電池。與P型晶體硅太陽能電池相比，N型晶體硅太陽能電池具有更高的轉(zhuǎn)換效率和雜質(zhì)容忍度，且基本上無光致衰減。目前制約N型晶體硅太陽能電池大規(guī)模應(yīng)用的主要原因是成本問題未能很好的解決。
[0004]N型晶體硅太陽能電池要想獲得競爭力、獲得更大的發(fā)展與應(yīng)用，必須進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率，同時降低生產(chǎn)成本。由于N型晶體硅比P型晶體硅具有更長的少子壽命，所以N型晶硅電池通常可以做成雙面受光型電池以增加電池的輸出功率，增加值一般在20%以上。
[0005]目前N型晶體硅雙面太陽能電池的電極多采用銀鋁漿絲網(wǎng)印刷的方式形成近百條細(xì)柵和若干條主柵，此工序使用的物料成本昂貴，且電極會造成電池片表面5%—7%的面積形成對光的遮擋，使雙面電池在效率優(yōu)勢上未能充分體現(xiàn)。
[0006]如何在減少遮光面積與保持良好的導(dǎo)電性之間進(jìn)行平衡，是近目前N型晶硅雙面電池研究的一個熱點(diǎn)。由于漿料技術(shù)與印刷技術(shù)的進(jìn)步，受光面電極細(xì)柵寬度不斷減小，根據(jù)SEMI預(yù)測，到2020年細(xì)柵的寬度將減小至35微米以下，同時主柵采用多主柵及無主柵。在這個柵線細(xì)化技術(shù)過程中，電極的遮光面積有所下降，導(dǎo)電性有所提升，同時獲得了效率的提升與成本的下降。但隨著柵線寬度的不斷減小，電極制備的工藝難度不斷加大，進(jìn)一步提高效率、降低生產(chǎn)成本的空間縮小。
[0007]為了徹底解決金屬電極的光遮擋及成本問題，透明導(dǎo)電膜在晶體硅電池中的應(yīng)用日益受到重視。有人提出采用透明導(dǎo)電膜取代金屬細(xì)柵，但該方法由于仍保留了主柵，電極的光遮面積減少幅度有限，且細(xì)柵的取消會造成導(dǎo)電性變差，影響轉(zhuǎn)換效率。還有人采用不同導(dǎo)電率的透明導(dǎo)電膜完全替代受光面金屬電極與減反射膜，但該方法自提出至今十余年無法實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。還有人將透明導(dǎo)電膜應(yīng)用于MWT技術(shù)，但實(shí)現(xiàn)工藝復(fù)雜，不易于控制與降低成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供了一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，本實(shí)用新型的電池組合電極顯著減少了金屬電極的遮光面積與漿料的使用量，同時保證電極良好的導(dǎo)電性，很好的平衡了電極光遮擋與導(dǎo)電性之間的兩難問題。本實(shí)用新型提升了 N型晶體硅雙面太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率、同時降低了生產(chǎn)成本。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)手段:
[0010]一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，包括:自上而下依次設(shè)置的正面金屬電極、正面透明導(dǎo)電膜、正面局部接觸金屬電極、正面減反射膜/鈍化膜、P型層、N型硅基體、局部或全部背場、背面鈍化膜、背面局部接觸金屬電極、背面透明導(dǎo)電膜和背面金屬電極;正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均以規(guī)則圖案方式排布在對應(yīng)的正面減反射膜/鈍化膜和背面鈍化膜之上，且正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均穿透對應(yīng)的正面減反射膜/鈍化膜和背面鈍化膜分別與硅片的正面和背面形成局部歐姆接觸；正面透明導(dǎo)電膜將正面局部接觸金屬電極與正面金屬電極連接成為正面電極的導(dǎo)電組合體，背面透明導(dǎo)電膜將背面局部接觸金屬電極與背面金屬電極連接成為背面電極的導(dǎo)電組合體。
[0011]所述的正面透明導(dǎo)電膜和背面透明導(dǎo)電膜均為ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨稀薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，透明導(dǎo)電膜的厚度為50?500nm。
[0012]正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均采用陣列圖案排布，其圖案為一維、二維幾何圖形或一維與二維幾何圖形的組合;一維幾何圖形選自:線段、虛線段或弧線;二維幾何圖形選自:圓形、橢圓形、紡錘形、環(huán)形、多邊形、多角形或扇形。
[0013]所述一維幾何圖形的線寬為30?lOOum，長度為0.05?1.5mm;同一行中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm。
[0014]正面金屬電極與背面金屬電極的排布圖案為一組平行線段或多組平行線段的組合，線段的寬度為20?2000um，數(shù)量為5?100根，線長為2?156mm，相鄰線段之間的距離為
0.5?50mmo
[0015]N型硅基體是N型單晶硅基體或N型多晶硅基體;導(dǎo)電組合體形成于N型硅基體的表面或發(fā)射極表面。
[0016]正面局部接觸金屬電極、背面局部接觸金屬電極、正面金屬電極和背面金屬電極均為銀電極、鋁電極、鎳電極、銅電極、合金電極和金屬復(fù)合電極;N型硅基體正面和背面均為金字塔、倒金字塔、納米/微米多孔結(jié)構(gòu)。
[0017]正面鈍化膜為氧化鋁薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為5?50nm ；正面減反射膜為氮化娃薄膜、氧化娃薄膜、氮氧化娃薄膜、氧化鈦薄膜、碳化硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，減反射膜整體厚度為50?10nm;背面的鈍化膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜、氮氧化硅薄膜的中的一種或多種疊層構(gòu)成，鈍化膜整體厚度為5?50nm。
[0018]陣列分布的正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極下方的局部硅基體為重?fù)诫s區(qū)或一般摻雜區(qū)，重?fù)诫s區(qū)的方阻為5?50 Ω/□，一般摻雜區(qū)的方阻為50?150Ω /□。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0020]本實(shí)用新型采用透明導(dǎo)電膜將其上下設(shè)置的金屬電極結(jié)合為一個可作為N型晶硅雙面電池正面和背面電極的導(dǎo)電整體，使電池片的受光面積增加了3%?5%，同時保持了電極良好的導(dǎo)電性，提升了 N型晶體硅雙面太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率，大幅減少了金屬漿料的使用量，降低了生產(chǎn)成本。
[0021]進(jìn)一步，陣列圖形為點(diǎn)狀陣列或線狀陣列，接觸點(diǎn)多，局部歐姆接觸良好。
【附圖說明】
[0022]圖1是具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型雙面電池結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2是點(diǎn)狀局部接觸金屬電極圖案示意圖；
[0024]圖3是線段狀局部接觸金屬電極圖案示意圖。
[0025]其中，1、正面透明導(dǎo)電膜，2、正面局部接觸金屬電極，3、正面減反射膜/鈍化膜，4、P型層，5、N型硅基體，6、局部或全部背場，7、背面鈍化膜，8、背面局部接觸金屬電極，9、背面透明導(dǎo)電膜，10、正面金屬電極，11、背面金屬電極。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，N型晶硅電池的正、背面電極均采用局部接觸金屬電極、透明導(dǎo)電膜與金屬電極協(xié)同作用的形式，局部接觸金屬電極以特定陣列圖形(可以是點(diǎn)狀陣列、線狀陣列及其他形狀，見示意圖
2、3)穿透減反射膜/鈍化膜與硅基體形成良好的局部歐姆接觸，透明導(dǎo)電膜設(shè)置于局部接觸金屬電極之上，金屬電極設(shè)置于透明導(dǎo)電膜之上。透明導(dǎo)電膜將其上下的金屬電極連接成為一個可作為晶體硅雙面太陽能電池電極的導(dǎo)電組合體。
[0028]本實(shí)用新型的電池結(jié)構(gòu)自上而下依次設(shè)置的正面金屬電極、正面透明導(dǎo)電膜、正面局部接觸金屬電極、正面減反射膜、正面鈍化膜、N型硅基體、背面鈍化膜、背面局部接觸金屬電極、背面透明導(dǎo)電膜和背面金屬電極;正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均以規(guī)則圖案方式排布在對應(yīng)的正面減反射膜和背面減反射膜的表面，且正面局部接觸金屬電極和背面局部接觸金屬電極均穿透對應(yīng)的減反射膜或鈍化膜與硅片的正面和背面形成歐姆接觸;透明導(dǎo)電膜設(shè)置于局部接觸金屬電極之上，金屬電極設(shè)置于透明導(dǎo)電膜之上。透明導(dǎo)電膜將其上下的金屬電極連接成為一個可作為晶體硅雙面太陽能電池電極的導(dǎo)電組合體。
[0029]N型硅基體的正面和背面分別設(shè)置P型層和局部或全部背場。金屬電極圖案可以是為一維、二維幾何圖形或一維與二維幾何圖形的組合;一維幾何圖形選自:線段、虛線段或弧線；二維幾何圖形選自:圓形、橢圓形、紡錘形、環(huán)形、多邊形、多角形或扇形。所述一維幾何圖形的線寬為30?lOOum，長度為0.05?1.5mm；同一行中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm。二維幾何圖形的尺寸為30?200um，相鄰兩個圖形中心距為0.8?2_。具體的，如圖2和圖3所示。
[0030 ]上述具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面太陽能電池的制備方法，包括下述步驟:
[0031](I)將N型硅基體進(jìn)行表面織構(gòu)化處理，N型硅基體可以是N型單晶硅基體、N型多晶硅基體，表面織構(gòu)化處理可以采用化學(xué)藥液腐蝕、等離子刻蝕、金屬催化、激光刻蝕等方法；
[0032](2)在N型硅基體的正面與背面分別進(jìn)行摻雜處理，正面的雜質(zhì)源可以是BBr3、BF3、B2H6或其他含硼漿料等，背面的雜質(zhì)源可以是P0C13、PH3或其他含磷漿料等，摻雜的方法可以采用低壓擴(kuò)散、常壓擴(kuò)散、離子注入、雜質(zhì)漿料涂敷加熱處理等方式；
[0033](3)刻蝕去掉N型硅基體正面的硼硅玻璃與正面的磷硅玻璃，刻蝕的方法可采用濕法刻蝕、干法刻蝕；
[0034](4)在N型硅基體的正、背面沉積或生長5?50nm鈍化膜，鈍化膜可采用氧化硅、氧化招、氮化娃、氮氧化娃、非晶娃、碳化娃等；
[0035](5)在硅基體正、背面的鈍化膜上分別沉積50?90nm左右的減反射膜，減反射膜可以是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、碳化硅、氧化鈦等；
[0036](6)按特定的圖形在娃基體的正面和背面上制作與娃基體直接接觸的陣列分布金屬電極，制作可以采用絲網(wǎng)印刷的方法，及激光或化學(xué)腐蝕協(xié)同氣相沉積、光誘導(dǎo)鍍、電鍍等的方法。金屬電極圖案可以是點(diǎn)、線段及其他形狀的陣列，點(diǎn)狀圖案的直徑在50?200um之間，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距在0.8?2mm之間；線段狀圖案的線寬在40?10um之間，長度在
0.05?1.5mm之間，同一行中相鄰兩個線段電極的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個線段電極的間距為0.5?2mm。
[0037](7)進(jìn)行燒結(jié)，特定圖形的陣列分布金屬電極材料穿透減反射膜與鈍化膜，并形成良好的歐姆接觸；
[0038](8)在正面與背面陣列分布的局部接觸金屬電極上制作透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜可以是ITO (銦錫氧化物)、AZO (摻鋁氧化鋅)、GZO (摻鎵氧化鋅)、FTO (摻氟氧化錫)、IWO (摻鎢氧化銦)、石墨烯等，制作的方法可以采用濺射、印刷、噴涂等，透明導(dǎo)電膜的厚度控制在100?500nm。
[0039](9)在正面和背面的透明導(dǎo)電膜上制作金屬電極，金屬電極的圖案為一組平行線段或多組平行線段的組合，線段的寬度為20?2000um，數(shù)量為5?100根，線長為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mm。隨后進(jìn)行熱處理。
[0040]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型不限于以下實(shí)施例。
[0041 ] 實(shí)施例1:
[0042](I)將N型單晶硅基體于80 °C左右的KOH溶液中異向腐蝕，獲得表面金字塔結(jié)構(gòu)；
[0043](2)在硅基體的正面與背面采用離子注入的方法分別摻入硼原子與磷原子，硼源采用BF3,磷源采用PH3,之后進(jìn)行退火處理；
[0044](3)清洗硅基體的正面與背面；
[0045](4)在正面與背面分別沉積50nm的氧化鋁和50nm的氧化硅；
[0046](5)在正面與背面的鈍化膜上分別沉積90nm左右的氮化硅；
[0047](6)采用激光按特定圖形對正面和背面的減反射膜進(jìn)行開孔，特定圖案采用點(diǎn)狀陣列，點(diǎn)的直徑為200um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為2mm。然后采用PVD噴墨的方法在正面和背面的開孔處制備銀電極。
[0048](7)在200?500 V下進(jìn)行退火處理，使陣列分布的點(diǎn)狀銀電極與硅基體形成良好的歐姆接觸；
[0049](8)在正面與背面的點(diǎn)狀陣列電極上采用濺射的方法制備10nm的FTO透明導(dǎo)電膜；
[0050](9)在正面與背面的FTO透明導(dǎo)電膜上采用噴墨的方法制備銀柵線電極，電極圖案由I組等距平行的柵線構(gòu)成，柵線數(shù)量正面為20根，背面為12根，柵線寬度為20um。之后進(jìn)行熱處理。
[0051 ] 實(shí)施例2:
[0052](I)將N型單晶硅基體于80 °C左右的KOH溶液中異向腐蝕，獲得表面金字塔結(jié)構(gòu)；
[0053](2)在硅基體的正面印刷含硼漿料，并烘干；
[0054](3)將正面印刷有硼漿的硅基體置于擴(kuò)散爐中加熱至950 0C持續(xù)20分鐘，使?jié){料中的硼原子擴(kuò)散到硅基體的正面表層，之后降溫至800°C，通入含POCl3的載氣10分鐘，保溫30分鐘后降溫出爐；
[0055](4)采用濕法刻蝕去掉正面的硼硅玻璃與背面的磷硅玻璃；
[0056](5)在硅基體的正、背面分別沉積5nm的氧化鋁和5nm的氧化硅；
[0057](6)在硅基體正、背面的鈍化膜上分別沉積50nm左右的氮化硅；
[0058](7)在硅基體的正面和背面采用絲網(wǎng)印刷的方法制作點(diǎn)狀陣列銀電極，點(diǎn)的直徑為50um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為0.8mm ；
[0059](8)在爐體中進(jìn)行300?900°C下燒結(jié)，正面與背面的點(diǎn)狀陣列銀漿穿透減反射膜和鈍化膜，與硅基體形成良好的歐姆接觸；
[0060](9)在正面與背面的點(diǎn)狀陣列電極上采用濺射的方法制備10nm的AZO透明導(dǎo)電膜；
[0061](10)在正面與背面的AZO透明導(dǎo)電膜上采用絲網(wǎng)印刷的方法制備銀電極，電極圖案為一組等距平行的細(xì)柵線與一組等距平行的主柵線構(gòu)成，細(xì)柵線與主柵線垂直相交。正面細(xì)柵線為30根，背面細(xì)柵線為20根，柵線的截面寬度為30um;正面主柵為4根，背面主柵為3根，主柵的截面寬度為1mm。隨后在爐體中進(jìn)行300?900°C熱處理。
[0062]實(shí)施例3:
[0063](I)采用納米金屬顆粒催化化學(xué)刻蝕在N型單晶硅基體的表面上形成倒金字塔結(jié)構(gòu)；
[0064](2)采用低壓擴(kuò)散，在硅基體的正面與背面分別摻雜硼原子與磷原子，雜質(zhì)源分別為BBr和POCl3;
[0065](3)采用濕法刻蝕去掉正面的硼硅玻璃與背面的磷硅玻璃；
[0066](4)在正面與背面分別沉積SOnm左右的氮氧化硅；
[0067](5)在硅基體的正面和背面采用絲網(wǎng)印刷的方法制作點(diǎn)狀陣列銀電極，點(diǎn)的直徑為10um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為I.5mm;
[0068](6)在爐體中進(jìn)行300?900°C下燒結(jié)，正面與背面的點(diǎn)狀陣列銀漿穿透減反射膜和鈍化膜，與硅基體形成良好的歐姆接觸；
[0069](7)在正面與背面的點(diǎn)狀陣列電極上采用化學(xué)氣相沉積的方法制備SOnm的石墨烯透明導(dǎo)電膜；
[0070](8)在正面與背面的石墨烯透明導(dǎo)電膜上采用絲網(wǎng)印刷的方法制備銀柵線電極。正面電極圖案由10組相互平行的等距平行柵線構(gòu)成，每組柵線為30根，截面寬度為20um，相鄰兩組平行柵線之間的間距為2mm;背面電極圖案由6組相互平行的等距平行柵線構(gòu)成，每組柵線為20根，截面寬度為20um，相鄰兩組平行柵線之間的間距為5mm。之后進(jìn)行熱處理。
[0071]實(shí)施例4:
[0072](I)將N型多晶硅基體于HF/HN03的溶液體系中進(jìn)行腐蝕，獲得表面織構(gòu)；
[0073](2)采用旋涂的方法在正面與背面分別涂敷含硼漿料與含磷漿料，并烘干；
[0074](3)在700?100tC下進(jìn)行熱處理，使硼原子與磷原子向硅基體擴(kuò)散一定深度；
[0075](4)清洗硅基體的正面與背面；
[0076](5)在正面與背面分別沉積25nm的氧化鋁和25nm的氧化硅；
[0077](6)在正面與背面的鈍化膜上分別沉積75nm左右的氮化硅；
[0078](7)采用絲網(wǎng)印刷的方法在正面和背面分別制作陣列線段狀銀電極，線段的長度為5011111，寬度為4011111，線段與線段之間的間距為0.5臟；
[0079](8)在爐體中進(jìn)行300?900°C下燒結(jié)，正面與背面的線段狀陣列銀漿穿透減反射膜和鈍化膜，與硅基體形成良好的歐姆接觸；
[0080](9)在正面與背面的線段狀陣列電極上采用濺射的方法制備400nm的IWO透明導(dǎo)電膜，該透明導(dǎo)電膜與線段狀銀共同形成雙面電池的正面與背面電極。
[0081 ] 實(shí)施例5:
[0082](I)將N型多晶硅基體于HF/HN03的溶液體系中進(jìn)行腐蝕，去掉損傷層，再采用等離子刻蝕的方法在硅基體的表面獲得表面織構(gòu)；
[0083](2)采用低壓擴(kuò)散，在硅基體的正面與背面分別摻雜硼原子與磷原子，雜質(zhì)源分別為BBr和POCl3;
[0084](3)采用濕法刻蝕去掉正面的硼硅玻璃與背面的磷硅玻璃；
[0085](4)在正面與背面分別沉積25nm氮氧化硅鈍化膜；
[0086](5)在正面與背面的鈍化膜上分別沉積75nm左右的氮化硅；
[0087](6)采用激光在硅基體的正面與背面按特定圖形對減反射膜及鈍化膜進(jìn)行開孔，特定圖案采用線段狀陣列，線段的長度為1.5mm，寬度為lOOum，線段與線段之間的間距為2_。然后采用噴墨方法在開孔處制備銀電極；
[0088](7)在200?500°C下進(jìn)行退火處理，使陣列分布的線段狀銀電極與硅基體形成良好的歐姆接觸；
[0089](8)在正面與背面的線段狀陣列電極上采用濺射的方法制備150nm的ITO透明導(dǎo)電膜；
[0090](9)在正面與背面的ITO透明導(dǎo)電膜上采用噴墨的方法制備柵線狀銀電極。正面電極圖案由I組等距平行的柵線構(gòu)成，柵線數(shù)量為40根，柵線寬度為30um;背面電極圖案由I組等距平行的柵線構(gòu)成，柵線數(shù)量為20根，柵線寬度為30um。隨后進(jìn)行熱處理。
[0091]以上所述僅為本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，不是全部或唯一的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實(shí)用新型說明書而對本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，包括:自上而下依次設(shè)置的正面金屬電極(10)、正面透明導(dǎo)電膜(1)、正面局部接觸金屬電極(2)、正面減反射膜/鈍化膜(3)、P型層(4)、N型硅基體(5)、局部或全部背場(6)、背面鈍化膜(7)、背面局部接觸金屬電極(8)、背面透明導(dǎo)電膜(9)和背面金屬電極(11);正面局部接觸金屬電極(2)和背面局部接觸金屬電極(8)均以規(guī)則圖案方式排布在對應(yīng)的正面減反射膜/鈍化膜(3)和背面鈍化膜(7)之上，且正面局部接觸金屬電極(2)和背面局部接觸金屬電極(8)均穿透對應(yīng)的正面減反射膜/鈍化膜(3)和背面鈍化膜(7)分別與硅片的正面和背面形成局部歐姆接觸；正面透明導(dǎo)電膜(I)將正面局部接觸金屬電極(2)與正面金屬電極(10)連接成為正面電極的導(dǎo)電組合體，背面透明導(dǎo)電膜(9)將背面局部接觸金屬電極(8)與背面金屬電極(11)連接成為背面電極的導(dǎo)電組合體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，所述的正面透明導(dǎo)電膜(I)和背面透明導(dǎo)電膜(9)均為ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨稀薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，透明導(dǎo)電膜的厚度為50?500nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，正面局部接觸金屬電極(2)和背面局部接觸金屬電極(8)均采用陣列圖案排布，其圖案為一維、二維幾何圖形或一維與二維幾何圖形的組合;一維幾何圖形選自:線段、虛線段或弧線；二維幾何圖形選自:圓形、橢圓形、紡錘形、環(huán)形、多邊形、多角形或扇形。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，所述一維幾何圖形的線寬為30?lOOum，長度為0.05?1.5mm;同一行中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個線形的間距為0.5?2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，正面金屬電極(10)與背面金屬電極(11)的排布圖案為一組平行線段或多組平行線段的組合，線段的寬度為20?2000um，數(shù)量為5?100根，線長為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mmo6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，N型硅基體(5)是N型單晶硅基體或N型多晶硅基體;導(dǎo)電組合體形成于N型硅基體的表面或發(fā)射極表面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，正面局部接觸金屬電極(2)、背面局部接觸金屬電極(8)、正面金屬電極(10)和背面金屬電極(11)均為銀電極、鋁電極、鎳電極、銅電極、合金電極和金屬復(fù)合電極;N型硅基體(5)正面和背面均為金字塔、倒金字塔、納米/微米多孔結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，正面鈍化膜為氧化鋁薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為5?50nm;正面減反射膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氧化鈦薄膜、碳化硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，減反射膜整體厚度為50?10nm;背面的鈍化膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、非晶硅薄膜、氮氧化硅薄膜的中的一種或多種疊層構(gòu)成，鈍化膜整體厚度為5?50nmo9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有二維電極結(jié)構(gòu)的N型晶體硅雙面電池，其特征在于，陣列分布的正面局部接觸金屬電極(2)和背面局部接觸金屬電極(8)下方的局部硅基體為重?fù)诫s區(qū)或一般摻雜區(qū)，重?fù)诫s區(qū)的方阻為5?50 Ω /□，一般摻雜區(qū)的方阻為50?150 Ω /□。
【文檔編號】H01L31/0224GK205657062SQ201620280894
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月6日 公開號201620280894.9, CN 201620280894, CN 205657062 U, CN 205657062U, CN-U-205657062, CN201620280894, CN201620280894.9, CN205657062 U, CN205657062U
【發(fā)明人】鐘寶申, 李華, 趙科雄
【申請人】樂葉光伏科技有限公司