[實用新型]一種選擇性發射極的晶體硅太陽能電池

有效

• 申請號: 201120168800.6
• 申請日: 2011-05-24
• 公開（公告）號: CN202189800U
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 郭唯博;邱明良;周利榮;羅意;龐宏杰
• 申請（專利權）人: 上海神舟新能源發展有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/0224;H01L31/04
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型涉及太陽能電池，尤其涉及一種選擇性發射極的晶體硅太陽能電池。

背景技術

晶體硅太陽能電池是目前使用最為廣泛的太陽電池，占據了全世界太陽電池市場的主要份額，在過去20年里有了很大發展，許多新技術的采用和引入使太陽電池效率有了很大提高。目前太陽能電池技術的近期研發目標集中在制造成本的降低和效率的提升。

選擇性發射極結構是提高晶體硅太陽電池轉換效率的有效手段之一。選擇性發射極結構有兩個特征：1)在電極柵線下及其附近形成高摻雜深擴散區；2)在其他區域形成低摻雜淺擴散區。選擇性發射極結構的優點是可以改善太陽電池的短波響應，降低表面復合速率和串聯電阻損耗，從而提高電池性能，獲得更高的光電轉換效率。而這樣的好處正是在太陽電池不同的區域中形成摻雜濃度高低不同、擴散深淺不同所帶來的。

目前選擇性發射極的實現形式主要有光刻、兩次擴散等。有的用掩膜，成本較高，有的要經歷兩次高溫過程，無法避免高溫對硅片的損傷。這些方法僅適用于實驗室或小規模生產中，很難形成產業化。

發明內容

本實用新型的目的，就是為了提供一種生產效率高、成本低，易于產業化的選擇性發射極的晶體硅太陽能電池。

為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案：一種選擇性發射極的晶體硅太陽能電池，其特征在于，包括硅片、硅片正表面依次設置的與硅片極性相反的重摻雜半導體層、與硅片極性相反的輕摻雜半導體層、減反射膜層和金屬前電極，硅片背面依次設置的與硅片極性相同的重摻雜半導體層、與硅片極性相同的輕摻雜半導體層、背面鋁電極和背面銀電極。

所述的硅片為P型襯底層。

所述的與硅片極性相反的重摻雜半導體層包括兩種極性相同的薄層，一層為通過摻雜劑攜帶激光照射把硅熔化，液態分子分解擴散進熔融中硅的形成層，另一層為與正面輕摻雜區域高溫擴散形成層。

所述的與硅片極性相反的重摻雜半導體層為重摻雜磷層。

所述的與硅片極性相反的輕摻雜半導體層為絨面選擇性輕摻雜磷層。

所述的減反射膜層為氮化硅減反射膜。

所述的金屬前電極為金屬銀電極。

所述的與硅片極性相同的重摻雜半導體層為選擇性重摻雜硼層。

所述的與硅片極性相同的輕摻雜半導體層為輕摻雜硼層。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：可以實現電極下面的橫向結，減少少數載流子空穴的復合，有效改善光生載流子的收集效率；對電極下進行重摻雜，可以降低金屬與半導體的接觸電阻；對非電極進行低濃度的摻雜，有利于降低前表面光生載流子的復合速率；可以制作很薄的死層區，提高電池表面對光譜的短波響應。另外本發明采用二次印刷電極、電鍍電極或者噴印電極可以提高電極的高寬比，有效提高電池的短路電流。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，一種選擇性發射極的晶體硅太陽能電池，包括硅片1、硅片正表面依次設置的與硅片極性相反的重摻雜半導體層2、與硅片極性相反的輕摻雜半導體層3、減反射膜層4和金屬前電極5，硅片背面依次設置的與硅片極性相同的重摻雜半導體層6、與硅片極性相同的輕摻雜半導體層7、背面鋁電極8和背面銀電極9。

其中：硅片1為P型襯底層，與硅片極性相反的重摻雜半導體層2包括兩種極性相同的薄層，一層為通過摻雜劑攜帶激光照射把硅熔化，液態分子分解擴散進熔融中的硅而形成，另一層為與正面輕摻雜區域高溫擴散形成，摻雜劑為磷。

所述的與硅片極性相反的輕摻雜半導體層3為絨面選擇性輕摻雜磷層；所述的減反射膜層4為氮化硅減反射膜；所述的金屬前電極5為金屬銀電極。

所述的硅片1背表面分為背面重摻雜區域和背面輕摻雜區域，摻雜區域極性與硅片極性相同，所述的與硅片極性相同的重摻雜半導體層6為選擇性重摻雜硼層，包括兩種極性相同的薄層，一層通過摻雜劑硼攜帶激光照射把硅熔化，液態分子分解擴散進熔融中的硅而形成，另一層和背面輕摻雜區域由常規高溫擴散形成；與硅片極性相同的輕摻雜半導體層7為輕摻雜硼層。

所述電池的電極可以采用二次印刷電極、電鍍電極或者噴印電極等。