[發(fā)明專利]具有無(wú)發(fā)射極區(qū)的太陽(yáng)能電池及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210291496.3
• 申請(qǐng)日: 2012-08-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102820343A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈輝;陳達(dá)明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州天合光能有限公司;中山大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有無(wú)發(fā)射極區(qū)的太陽(yáng)能電池及其制備方法。

背景技術(shù)

目前，常規(guī)太陽(yáng)電池前表面p-n結(jié)摻雜區(qū)域(n++)覆蓋整個(gè)表面，選擇性發(fā)射極（SE）太陽(yáng)電池采用柵線下重?fù)诫s(n++)，其余面積輕摻雜(n+)的方式。由于俄歇復(fù)合特點(diǎn)，n+和n++區(qū)域的載流子復(fù)合會(huì)比硅片體內(nèi)大，從而形成較大的發(fā)射極反向飽和電流。降低發(fā)射極的反向飽和電流（Reverse?Saturation?Current）是提高太陽(yáng)電池短波響應(yīng)的有效途徑。目前，不管是SE太陽(yáng)電池，還是傳統(tǒng)太陽(yáng)電池，前表面主柵下的區(qū)域仍為重?fù)诫s，該區(qū)域面積占總面積的比例約為3%-4%。而主柵主要起到匯流細(xì)柵的作用。若主柵下的區(qū)域沒(méi)有發(fā)射極，可以進(jìn)一步降低整片太陽(yáng)電池發(fā)射極的反向飽和電流。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種具有無(wú)發(fā)射極區(qū)的太陽(yáng)能電池及其制備方法，進(jìn)一步降低電池的發(fā)射極反向飽和電流，以提高開(kāi)路電壓和短路電流。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種具有無(wú)發(fā)射極區(qū)的太陽(yáng)能電池，包括硅基體，在硅基體受光面上具有柵線，柵線分為細(xì)柵和匯集細(xì)柵電流的主柵，在硅基體的受光面上具有發(fā)射極區(qū)和無(wú)發(fā)射極區(qū)，無(wú)發(fā)射極區(qū)位于主柵覆蓋區(qū)域內(nèi)，主柵和無(wú)發(fā)射極區(qū)的硅基體通過(guò)介質(zhì)膜隔離，細(xì)柵與無(wú)發(fā)射極區(qū)的硅基體不接觸。

硅基體受光面的無(wú)發(fā)射極區(qū)外的其他區(qū)域均為具有發(fā)射極的發(fā)射極區(qū)。

發(fā)射極區(qū)的發(fā)射極為均勻發(fā)射極或選擇性發(fā)射極。

主柵的邊緣和無(wú)發(fā)射極區(qū)邊緣的距離為0.1mm~2mm。

介質(zhì)膜為SiO₂、SiN_x:H、Al₂O₃、AlO_x中的其中一種，或者其中幾種的疊層膜。

該具有無(wú)發(fā)射極區(qū)的太陽(yáng)能電池的制備方法為：在熱擴(kuò)散或者離子注入摻雜工藝中，通過(guò)擴(kuò)散掩模或離子注入擋板覆蓋主柵下的無(wú)發(fā)射極區(qū)，在無(wú)發(fā)射極區(qū)外的其他區(qū)域形成均勻發(fā)射極或選擇性發(fā)射極,然后在硅基體的受光面鍍介質(zhì)膜，在介質(zhì)膜上制作主柵和細(xì)柵。

為實(shí)現(xiàn)主柵和硅基體之間隔離，細(xì)柵與硅基體的發(fā)射極歐姆接觸，在介質(zhì)膜上制作主柵和細(xì)柵的其中一種具體工藝為：在介質(zhì)膜上制作主柵和細(xì)柵的具體工藝為：先印刷細(xì)柵，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)，與硅基體的發(fā)射極形成歐姆接觸，然后印刷低溫烘烤的電極漿料，通過(guò)低溫烘烤，形成主柵。

為實(shí)現(xiàn)主柵和硅基體之間隔離，細(xì)柵與硅基體的發(fā)射極歐姆接觸，在介質(zhì)膜上制作主柵和細(xì)柵的另一種具體工藝為：在介質(zhì)膜上制作主柵和細(xì)柵的具體工藝為：先印刷細(xì)柵，通過(guò)高溫?zé)Y(jié)，與硅基體的發(fā)射極形成歐姆接觸，然后在主柵區(qū)域采用先蒸鍍?cè)匐婂冊(cè)龊竦姆绞街谱髦鳀拧?/p>

為優(yōu)化工藝效能，進(jìn)一步限定，背面電極通過(guò)印刷的方式印刷至硅基體的背光面上，與印刷的細(xì)柵一同高溫?zé)Y(jié)，與硅基體形成歐姆接觸。

本發(fā)明的有益效果是：現(xiàn)有的SE電池和傳統(tǒng)電池前表面主柵面積占總面積的比例均為3%-4%，而主柵主要起到匯流細(xì)柵作用。本發(fā)明將主柵下的區(qū)域設(shè)為無(wú)發(fā)射極，可以進(jìn)一步降低電池的發(fā)射極反向飽和電流，提高了電池開(kāi)路電壓和短路電流。

同時(shí)本發(fā)明的主柵下的區(qū)域具有介質(zhì)膜，增強(qiáng)了前表面鈍化效果，提高前表面的載流子有效少子壽命，也可提高電池開(kāi)路電壓和短路電流。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的具有均勻發(fā)射極的太陽(yáng)能電池的受光面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的具有均勻發(fā)射極的太陽(yáng)能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的具有選擇性發(fā)射極的太陽(yáng)能電池的受光面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的具有選擇性發(fā)射極的太陽(yáng)能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.輕摻雜層，2.細(xì)柵，3.無(wú)發(fā)射極區(qū)，4.主柵，5.介質(zhì)膜，6.重?fù)诫s層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一：