一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，所述的透明導(dǎo)電組合體設(shè)置在體硅太陽(yáng)能電池的正面和/或背面，包括：設(shè)置在鈍化膜/減反射膜上的透明導(dǎo)電膜，及設(shè)置在透明導(dǎo)電膜上的金屬電極，鈍化膜/減反射膜設(shè)置在晶體硅片上；所述的晶體硅片的正面或背面按照規(guī)則圖案成型有局部重?fù)诫s區(qū)，所述的透明導(dǎo)電膜穿透鈍化膜/減反射膜與局部重?fù)诫s區(qū)直接接觸，透明導(dǎo)電膜將局部重?fù)诫s區(qū)及金屬電極連接成為晶體硅電池電極的透明導(dǎo)電組合體。該透明導(dǎo)電組合體采用與硅基體局部接觸的透明導(dǎo)電膜作為太陽(yáng)能電池的正面或背面透明電極，局部接觸區(qū)域?yàn)橹負(fù)诫s，以有利于透明導(dǎo)電膜與硅基體形成良好的歐姆接觸。
【專利說(shuō)明】
一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體。
【背景技術(shù)】
[0002]自1954年第一塊太陽(yáng)能電池在貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生以來(lái)，晶體硅太陽(yáng)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(yáng)能電池占太陽(yáng)能電池全球市場(chǎng)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(lái)幾年有望與之持平。晶體硅太陽(yáng)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]晶體硅太陽(yáng)能電池要想繼續(xù)保持競(jìng)爭(zhēng)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(shí)降低生產(chǎn)成本。目前晶體硅電池的受光面電極采用銀漿絲網(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，且銀電極會(huì)造成電池片表面5%?7%的面積形成對(duì)光的遮擋，大大降低了電池片的轉(zhuǎn)換效率。
[0004]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，是近幾年晶體硅電池技術(shù)研究的一個(gè)重點(diǎn)。由于漿料技術(shù)與印刷技術(shù)的進(jìn)步，晶體硅電池的受光面電極細(xì)柵寬度不斷減小，根據(jù)SEMI預(yù)測(cè)，到2020年細(xì)柵的寬度將減小至35微米以下，同時(shí)主柵采用多主柵及無(wú)主柵。在這個(gè)柵線細(xì)化技術(shù)過(guò)程中，電極的遮光面積有所下降，導(dǎo)電性有所提升，同時(shí)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。
[0005]透明導(dǎo)電膜同時(shí)具有良好的透光性與導(dǎo)電性，是太陽(yáng)能電池電極的理想材料，有望徹底解決金屬電極的光遮擋及成本問題。雖然透明導(dǎo)電膜在薄膜及異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用已非常成熟，但在市場(chǎng)主流的晶體硅太陽(yáng)能電池中應(yīng)用卻不多見，其主要原因是與現(xiàn)有工藝的匹配性較差、接觸電阻較高等。所以，盡快推動(dòng)透明導(dǎo)電膜在主流晶體硅太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用是未來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提供了一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，該透明導(dǎo)電組合體采用與硅基體局部接觸的透明導(dǎo)電膜作為太陽(yáng)能電池的正面或背面透明電極，局部接觸區(qū)域?yàn)橹負(fù)诫s，以有利于透明導(dǎo)電膜與硅基體形成良好的歐姆接觸。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0008]—種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，所述的透明導(dǎo)電組合體設(shè)置在體硅太陽(yáng)能電池的正面和/或背面，包括:設(shè)置在鈍化膜/減反射膜上的透明導(dǎo)電膜，及設(shè)置在透明導(dǎo)電膜上的金屬電極，鈍化膜/減反射膜設(shè)置在晶體硅片上;所述的晶體硅片的正面或背面設(shè)置有按照規(guī)則圖案布置的局部重?fù)诫s區(qū)，所述的局部重?fù)诫s區(qū)與對(duì)應(yīng)位置的透明導(dǎo)電膜直接接觸，透明導(dǎo)電膜將按照規(guī)則圖案布置的局部重?fù)诫s區(qū)及透明導(dǎo)電膜上的金屬電極連接成為晶體硅電池電極的透明導(dǎo)電組合體。
[0009]所述的透明導(dǎo)電膜為ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨烯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。
[0010]局部重?fù)诫s區(qū)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、弧線或柵線狀;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。
[0011]所述一維幾何圖形的線寬為30?lOOum，長(zhǎng)度為0.05?1.5mm;同一行中相鄰兩個(gè)線形的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個(gè)線形的間距為0.5?2mm。
[0012]所述二維幾何圖形X、Y方向的長(zhǎng)度均為30?200um，相鄰兩個(gè)圖形中心距為0.8?2mm ο
[0013]所述透明導(dǎo)電膜上的金屬電極為銀電極、鋁電極、鎳電極、銅電極、合金電極或金屬?gòu)?fù)合電極;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(zhǎng)為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mm。
[0014]所述的晶體硅片為P型或者N型的單晶硅片、P型或者N型的多晶硅片；局部重?fù)诫s區(qū)為N型或P型重?fù)絽^(qū)，重?fù)诫s的方阻為5?50 Ω/□。
[0015]所述的透明導(dǎo)電組合體形成于P型或N型硅基體的表面，或形成于P型或N型發(fā)射極表面。
[0016]減反射膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、碳化硅薄膜和氧化鈦薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為50?10nm0
[0017]鈍化膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氧化鋁薄膜和非晶硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為5?50nmo
[0018]—種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體的制備方法，包括以下步驟:
[0019]I)將晶體硅片采用化學(xué)藥液腐蝕、等離子刻蝕、納米金屬催化或激光刻蝕的方法進(jìn)行表面織構(gòu)化處理；
[0020]2)對(duì)晶體硅片進(jìn)行摻雜處理以形成PN結(jié)；
[0021]3)在晶體硅片的正面或背面形成局部重?fù)诫s區(qū)；形成局部重?fù)诫s區(qū)的方法為:
[0022]a)按規(guī)則圖形采用印刷、噴涂或3D打印的方法將摻雜劑涂敷在硅片正面或背面的減反射膜/鈍化膜上，再采用激光對(duì)涂敷的摻雜劑進(jìn)行脈沖加熱，使雜質(zhì)原子穿透減反射膜/鈍化膜向硅基體擴(kuò)散形成局部重?fù)诫s區(qū)域;或者，
[0023]b)在經(jīng)過(guò)熱擴(kuò)散的硅片表面按規(guī)則圖形噴掩膜，再采用濕法刻蝕的方法進(jìn)行清洗，在噴掩膜的區(qū)域形成局部重?fù)诫s；
[0024]4)對(duì)于按b)方法形成的局部重?fù)诫s，隨后需制備減反射膜/鈍化膜，再采用激光或化學(xué)腐蝕的方法去除局部重?fù)诫s之上的減反射膜/鈍化膜；
[0025]5)在鈍化膜/減反射膜表面采用濺射、氣相沉積、3D打印、印刷、噴涂工藝制作透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜的厚度控制在50?500nm;再在透明導(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(zhǎng)為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mm。透明導(dǎo)電膜在重?fù)诫s區(qū)域處與娃基體直接接觸，并將局部重?fù)诫s區(qū)及金屬電極連接成為導(dǎo)電組合體。
[0026]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟a)中:重?fù)诫s的方阻為5?50Ω/口。
[0027]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:
[0028]本實(shí)用新型使制作太陽(yáng)能電池電極為透明導(dǎo)電組合體，采用與硅基體局部接觸的透明導(dǎo)電膜作為太陽(yáng)能電池的正面或背面透明電極，局部接觸區(qū)域?yàn)橹負(fù)诫s，以有利于透明導(dǎo)電膜與硅基體形成良好的歐姆接觸，并通過(guò)在透明導(dǎo)電膜制作用于導(dǎo)通電流及便于制作電池組金屬電極。使電池片的受光面積增加了4%?7%，同時(shí)保持了電極良好的導(dǎo)電性，使晶體硅電池的轉(zhuǎn)換效率顯著提升。此外，金屬漿料的使用量大幅減少，使得生產(chǎn)成本顯著降低，且生產(chǎn)上易于實(shí)現(xiàn)、控制。避免了金屬電極光遮擋造成的功率損失，很好的平衡了晶硅電極光遮擋與導(dǎo)電性之間的兩難問題，使電池的轉(zhuǎn)換效率提升、生產(chǎn)成本降低。
[0029]本實(shí)用新型的制備方法通過(guò)激光開模摻雜、二次擴(kuò)散、離子注入、掩膜刻蝕、摻雜劑涂敷等方法在晶體硅片的正面或背面按特定的圖形形成局部重?fù)诫s，在局部重?fù)诫s的硅片表面制作透明導(dǎo)電膜，再在透明導(dǎo)電膜的表面制作金屬電極。透明導(dǎo)電膜與重?fù)诫s區(qū)域直接接觸，并將重?fù)诫s區(qū)及金屬電極連接成為一個(gè)可作為晶體硅電池電極的透明導(dǎo)電組合體。制備方法簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)批量化、流程化。
【附圖說(shuō)明】
[0030]圖1是基于正面透明導(dǎo)電膜局部接觸電極的晶體硅電池剖面示意圖；
[0031]圖2是基于背面透明導(dǎo)電膜局部接觸電極的晶體硅電池剖面示意圖；
[0032]圖3是點(diǎn)狀局部重?fù)诫s分布示意圖；
[0033]圖4是線段狀局部重?fù)诫s分布示意圖；
[0034]其中，1、透明導(dǎo)電I旲，2、純化I旲/減反射I旲，3、局部重慘雜區(qū)，4、晶體娃片，5、金屬電極。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0036]如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電膜局部接觸結(jié)構(gòu)，通過(guò)激光開模摻雜、二次擴(kuò)散、離子注入、掩膜刻蝕、摻雜劑涂敷等方法在晶體硅片4的正面或背面按特定的圖形(可以是柵線狀、點(diǎn)狀陣列、線段狀陣列及其他形狀)形成局部重?fù)诫s3，在局部重?fù)诫s的硅片表面制作透明導(dǎo)電膜I，再在透明導(dǎo)電膜I的表面制作金屬電極5。透明導(dǎo)電膜I與重?fù)诫s區(qū)3直接接觸，并將重?fù)诫s區(qū)3及金屬電極5連接成為一個(gè)可作為晶體硅電池電極的透明導(dǎo)電組合體。本實(shí)用新型所述方法形成的電極可以替代傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池電極的金屬細(xì)柵和主柵，或者在優(yōu)化主柵的情況下替代細(xì)柵線。
[0037]上述晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電膜局部接觸形成的方法包括如下步驟:
[0038]I)將晶體娃片進(jìn)彳丁表面織構(gòu)化處理，娃片可以是P型和N型的單晶娃片和多晶娃片，織構(gòu)處理可以采用化學(xué)藥液腐蝕、等離子刻蝕、納米金屬催化、激光刻蝕等方法。
[0039]2)對(duì)硅片進(jìn)行摻雜處理以形成PN結(jié)，摻雜的方法可以采用常壓擴(kuò)散、低壓擴(kuò)散、離子注入、雜質(zhì)漿料涂敷等。
[0040]3)按特定的圖形在PN結(jié)上進(jìn)行局部重?fù)诫s，重?fù)诫s圖形可以是柵線狀、點(diǎn)狀陣列、線段狀陣列及其他圖形。如圖3和圖4，所示，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(zhǎng)度在0.05?I.5mm之間，線段在X、Y方向的間距為0.5?2_。形成局部重?fù)诫s的方法可以采用二次熱擴(kuò)散、激光開模摻雜、局域離子注入、掩膜反刻蝕、摻雜劑局域涂敷等，與此對(duì)應(yīng)，局部重?fù)诫s可以在形成PN結(jié)的工序中完成，也可以在刻蝕清洗的工序中完成，還可以與激光摻雜同時(shí)完成。
[0041]4)在正面或背面制作透明導(dǎo)電膜，透明導(dǎo)電膜可以是ITO(銦錫氧化物)、ΑΖ0(摻鋁氧化鋅)、FTO(摻氟氧化錫)、IWO(摻鎢氧化銦)、石墨烯、GZO(摻鎵氧化鋅)等，制作的方法可以采用濺射、印刷、噴涂、氣相沉積等，透明導(dǎo)電膜的厚度控制在50?500nm。再在透明導(dǎo)電膜上制作金屬電極，金屬電極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(zhǎng)為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mm。透明導(dǎo)電膜在重?fù)诫s區(qū)域處與硅基體直接接觸，并將局部重?fù)诫s區(qū)與金屬電極連接成為導(dǎo)電組合體。
[0042]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:
[0043]實(shí)施例1:
[0044](I)采用擴(kuò)散的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的P型單晶硅片正面形成80 Ω /□的均勻擴(kuò)散層；
[0045](2)采用濕法刻蝕去掉磷硅玻璃及背結(jié)；
[0046](3)在硅片的正面先后沉積5nm左右的氧化硅和80nm左右的氮化硅；
[0047](4)在正面按特定圖形印刷含磷的摻雜劑，印刷圖形采用點(diǎn)狀陣列，單個(gè)點(diǎn)的直徑為50um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為0.8mm ；
[0048](5)采用激光按步驟(4)中所述的特定圖形對(duì)摻雜劑進(jìn)行脈沖加熱，使磷原子穿透減反射膜及鈍化膜向硅基體擴(kuò)散，在硅片的正面形成點(diǎn)狀陣列的局部重?fù)诫s區(qū)域；
[0049](6)采用濺射法在正面制備10nm的AZO透明導(dǎo)電膜，再在透明導(dǎo)電膜上采用絲網(wǎng)印刷的方法制作銀電極，銀電極圖案由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20um ^ZO透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將點(diǎn)狀陣列分布的局部重?fù)诫s區(qū)域及銀柵線電極連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0050]實(shí)施例2:
[0051](I)在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的P型多晶硅片正面按特定的圖形印刷含磷漿料，印刷圖形為點(diǎn)狀陣列，單個(gè)點(diǎn)的直徑為200um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為2.0mm；
[0052](2)在擴(kuò)散爐中進(jìn)行低壓擴(kuò)散，在印刷磷漿的區(qū)域形成重?fù)诫s，在沒有印刷磷漿的區(qū)域形成輕摻雜；
[0053](3)采用濕法刻蝕去掉磷硅玻璃及背結(jié)；
[0054](4)在硅片的正面沉積80nm左右的氮氧化硅；
[0055](5)采用激光按步驟(I)中所述的圖形去掉正面重?fù)絽^(qū)域的減反射膜；
[0050] (6)采用化學(xué)氣相沉積在正面制備80nm的石墨稀透明導(dǎo)電膜，再在石墨稀透明導(dǎo)電膜上制作銀電極，銀電極由一組等距平行的細(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。細(xì)柵線為30根，截面寬度為30um;主柵為4根，截面寬度為1mm。石墨烯透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將點(diǎn)狀陣列分布的局部重?fù)诫s區(qū)及銀柵狀電極域連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0057] 實(shí)施例3:
[0058](I)采用離子注入的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的N型單晶硅片正面與背面分別形成90 Ω /□與50 Ω /□的均勻擴(kuò)散層；
[0059](2)化學(xué)清洗硅片的正面與背面；
[0060](3)在硅片正面先后沉積25nm左右的氧化鋁和80nm左右的氮化硅；
[0061 ] (4)在硅片背面先后沉積25nm左右的氧化硅和80nm左右的氮化硅；
[0062](5)在正面與背面分別噴涂含硼摻雜劑與含磷摻雜劑，噴涂圖形為點(diǎn)狀陣列，單個(gè)點(diǎn)的直徑為10um，點(diǎn)與點(diǎn)之間的間距為1.5mm；
[0063](6)采用激光按步驟(5)中所述的圖形對(duì)摻雜劑進(jìn)行脈沖加熱，使正面的硼原子與背面的磷原子穿透減反射膜及鈍化膜向硅基體擴(kuò)散，在硅片的正面與背面形成點(diǎn)狀陣列的局部重?fù)诫s區(qū)域；
[0064](7)采用濺射法在正面與背面分別制備150nm的ITO透明導(dǎo)電膜，該透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將點(diǎn)狀陣列分布的局部重?fù)诫s區(qū)域連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面與背面電極的導(dǎo)電組合體。
[0065]實(shí)施例4:
[0066](I)采用擴(kuò)散的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的P型單晶硅片正面形成40 Ω /□的均勻擴(kuò)散層；
[0067](2)在擴(kuò)散層上按特定的圖形噴掩膜，掩膜圖形采用線段狀陣列，線段的長(zhǎng)度為50um，寬度為40um，線段與線段之間的間距為0.5mm ；
[0068](3)采用濕法刻蝕去掉磷硅玻璃、掩膜及背結(jié)，在噴有掩膜的區(qū)域形成重?fù)诫s，在沒有噴掩膜的區(qū)域形成輕摻雜；
[0069](4)在正面沉積80nm左右的氧化硅；
[0070](5)采用掩膜及化學(xué)藥劑腐蝕的方法按步驟(2)中所述的圖形去掉重?fù)诫s區(qū)域的減反射膜；
[0071](6)采用濺射法在正面制備200nm的IWO透明導(dǎo)電膜，再在透明導(dǎo)電膜上采用噴墨的方法制備銀電極，銀電極由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Smm13IWO透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將線段狀陣列分布的局部重?fù)诫s區(qū)域及銀柵線電極連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0072]實(shí)施例5:
[0073](I)采用擴(kuò)散的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的N型多晶硅片正面形成70 Ω/□的均勻擴(kuò)散層；
[0074](2)采用濕法刻蝕去掉硼硅玻璃及背結(jié)；
[0075](3)在硅片的正面先后沉積20nm左右的氧化鋁和70nm左右的氮化硅；
[0076](4)在正面按特定圖形噴涂含硼的摻雜劑，噴涂圖形采用線段狀陣列，線段的長(zhǎng)度為1.5mm，寬度為lOOum，線段與線段之間的間距為2mm;
[0077](5)采用激光按步驟(4)中所述的特定圖形對(duì)摻雜劑進(jìn)行脈沖加熱，使硼原子穿透減反射膜及鈍化膜向硅基體擴(kuò)散，在硅片的正面形成線段狀陣列的局部重?fù)诫s區(qū)域；
[0078](6)采用濺射法在正面制備200nm的FTO透明導(dǎo)電膜，再在透明導(dǎo)電膜上制作銀電極，銀電極由一組等距平行的細(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。細(xì)柵線為10根，截面寬度為40um;主柵為5根，截面寬度為Imm JTO透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將線段狀陣列分布的局部重?fù)诫s區(qū)域及銀電極連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0079]實(shí)施例6:
[0080](I)采用擴(kuò)散的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的P型多晶硅片正面形成40 Ω/□的均勻擴(kuò)散層；
[0081](2)在擴(kuò)散層上按特定的圖形噴掩膜，掩膜圖形為柵線狀，細(xì)柵由100條寬度為30um左右的等間距平行線組成，主柵由5條寬度為Imm的等間距平行線組成，細(xì)柵與主柵垂直相交。
[0082](3)采用濕法刻蝕去掉磷硅玻璃、掩膜及背結(jié)，在噴有掩膜的區(qū)域形成重?fù)诫s，在沒有噴掩膜的區(qū)域形成輕摻雜；
[0083](4)在正面沉積80nm左右的氮化硅；
[0084](5)采用掩膜及化學(xué)藥劑腐蝕的方法按步驟(2)中所述的圖形去掉重?fù)诫s區(qū)域的減反射膜；
[0085](6)采用濺射法在正面沉積200nm的GZO透明導(dǎo)電膜，再在透明導(dǎo)電膜上采用絲網(wǎng)印刷的方法制作銀電極，銀電極圖案由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30UHUGZ0透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將柵線狀重?fù)诫s區(qū)域及銀電極連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0086]實(shí)施例7:
[0087](I)采用擴(kuò)散的方法，在經(jīng)過(guò)表面織構(gòu)化處理的P型多晶硅片正面形成40 Ω/□的均勻擴(kuò)散層；
[0088](2)在擴(kuò)散層上按特定的圖形噴掩膜，掩膜圖形為柵線狀，細(xì)柵由80條寬度為60um左右的等間距平行線組成，主柵由3條寬度為1.5mm的等間距平行線組成，細(xì)柵與主柵垂直相交。
[0089](3)采用濕法刻蝕去掉磷硅玻璃、掩膜及背結(jié)，在噴有掩膜的區(qū)域形成重?fù)诫s，在沒有噴掩膜的區(qū)域形成輕摻雜；
[0090](4)在正面沉積80nm左右的氮化硅；
[0091](5)采用激光按步驟(2)中所述的圖形去掉重?fù)诫s區(qū)域的減反射膜；
[0092](6)采用濺射法在正面沉積10nm的AZO透明導(dǎo)電膜，該透明導(dǎo)電膜與重?fù)絽^(qū)的硅基體直接接觸，并將柵線狀的局部重?fù)诫s區(qū)域連接成為一個(gè)可作為晶硅電池正面電極的導(dǎo)電組合體。
[0093]本實(shí)用新型一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電膜局部接觸結(jié)構(gòu)，采用與硅基體局部接觸的透明導(dǎo)電膜作為太陽(yáng)能電池的正面或背面透明電極，局部接觸區(qū)域?yàn)橹負(fù)诫s，以有利于透明導(dǎo)電膜與硅基體形成良好的歐姆接觸。本實(shí)用新型使制作太陽(yáng)能電池電極的金屬(銀、銅、鋁、鎳等)使用量大幅降低，甚至可以完全不使用金屬，避免了金屬電極光遮擋造成的功率損失，很好的平衡了晶硅電極光遮擋與導(dǎo)電性之間的兩難問題，使電池的轉(zhuǎn)換效率提升、生產(chǎn)成本降低。
[0094]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(guò)閱讀本實(shí)用新型說(shuō)明書而對(duì)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(xiàng)】
1.一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述的透明導(dǎo)電組合體設(shè)置在體硅太陽(yáng)能電池的正面和/或背面，包括:設(shè)置在鈍化膜或減反射膜(2)上的透明導(dǎo)電膜(I)和設(shè)置在透明導(dǎo)電膜(I)上的金屬電極(5)，鈍化膜或減反射膜(2)設(shè)置在晶體硅片(4)上;所述的晶體硅片(4)的正面或背面設(shè)置有按照規(guī)則圖案布置的局部重?fù)诫s區(qū)(3)，所述的局部重?fù)诫s區(qū)(3)與對(duì)應(yīng)位置的透明導(dǎo)電膜(I)直接接觸，透明導(dǎo)電膜(I)將局部重?fù)诫s區(qū)(3)及金屬電極(5)連接成為晶體硅電池電極的透明導(dǎo)電組合體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述的透明導(dǎo)電膜(I)為ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨烯薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，透明導(dǎo)電膜(I)的厚度為50?500nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，局部重?fù)诫s區(qū)(3)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、弧線或柵線狀;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所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述一維幾何圖形的線寬為30?lOOum，長(zhǎng)度為0.05?1.5mm;同一行中相鄰兩個(gè)線形的間距為0.5?2mm，同一列中相鄰兩個(gè)線形的間距為0.5?2mm。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述二維幾何圖形的尺寸為30?200um，相鄰兩個(gè)圖形中心距為0.8?2mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，金屬電極(5)為銀電極、鋁電極、鎳電極、銅電極、合金電極或金屬?gòu)?fù)合電極;金屬電極(5)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(zhǎng)為2?156mm，相鄰線段之間的距離為0.5?50mm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述的晶體硅片(4)為P型或者N型的單晶硅片、P型或者N型的多晶硅片；局部重?fù)诫s區(qū)(3)為N型或P型重?fù)絽^(qū)，重?fù)诫s的方阻為5?50 Ω/□。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，所述的透明導(dǎo)電組合體形成于P型或N型硅基體的表面，或形成于P型或N型發(fā)射極表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，減反射膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、碳化硅薄膜和氧化鈦薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為50?10nm010.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽(yáng)能電池透明導(dǎo)電組合體，其特征在于，鈍化膜為氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、氧化鋁薄膜和非晶硅薄膜中的一種或多種疊層構(gòu)成，厚度為5?50nmo
【文檔編號(hào)】H01L31/0224GK205657063SQ201620285483
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日 公開號(hào)201620285483.9, CN 201620285483, CN 205657063 U, CN 205657063U, CN-U-205657063, CN201620285483, CN201620285483.9, CN205657063 U, CN205657063U
【發(fā)明人】鐘寶申, 李華, 趙科雄
【申請(qǐng)人】樂葉光伏科技有限公司