[實用新型]一種太陽能晶硅電池的背面開窗結構

有效

• 申請號: 201220428722.3
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN202736931U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 吳敏;韓健鵬;陳金燈;呂紹杰
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0224
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本實用新型涉及太陽能晶硅電池生產技術領域，特別涉及一種太陽能晶硅電池的背面開窗結構。

背景技術

在硅片表面，晶體的周期性被破壞從而會產生懸掛鍵，使得晶體表面存在大量位于帶隙中的缺陷能級；另外，位錯、化學殘留物、表面金屬的沉積都會引入缺陷能級。這些都使得硅片表面成為復合中心。而為了降低生產成本，人們不斷降低硅片厚度，使光生載流子很容易擴散到背表面而加重了背表面的復合。降低太陽電池表面的復合速率有兩種最基本的技術。一是降低表面態密度，表面復合速率同表面缺陷密度成正比，因此，理論上太陽電池表面復合速率可以通過沉積或生長適當的鈍化層（如氮化硅、氧化鈦、氧化硅、氧化鋁等）而得到極大的降低。二是降低太陽電池表面的自由電子或空穴的濃度。對電池表面鈍化工藝主要可分為前表面鈍化和背表面鈍化，其中前表面鈍化很早就已經是常規工藝，典型的有沉積氮化硅和氧化硅絕緣層對前表面進行鈍化，今后改善的空間不大。對于背表面而言，常規工藝中使用鋁背場可以在含硼的P型硅表面形成含有鋁的P+層，具有更低電阻的歐姆接觸，但并不具有鈍化效果。而且隨著硅片厚度的降低，其效率損失更為明顯。對此推出了背表面鈍化技術，在背鈍化電池的結構中，背面有氧化鋁和氮化硅兩層絕緣層，為了能將光電轉換生成的電流導出，需要在背面按照一定圖案開出窗口，露出晶體硅的表面，使得導電鋁漿可以和硅片燒結形成歐姆接觸，導出電流。

通常的背面開窗結構是和晶硅電池正面電極細柵線圖案類似的圖案，如圖1所示，但以柵線方式的直線開窗結構8存在兩個問題：(1)激光直線開窗是通過光斑部分重疊形成的，在重疊的部分會由于能量過大造成硅片表面損傷；(2)直線開窗的寬度一般都在50μm以下，而導電鋁漿中鋁粉顆粒大小為20-70μm，直線開窗的寬度窄致使與鋁粉顆粒大小難以匹配，導致在印刷燒結時導電鋁漿中某些過大的鋁粉顆粒會無法與硅片接觸，形成不良接觸，導致電性能下降。

CN202134543U的實用新型專利公開了一種摻雜碳化硅薄膜誘導背場的雙面鈍化太陽電池，該電池采用P型硅為基體，P型硅基體的前表面上有磷擴散層，磷擴散層上覆有SiNx或SiOx減反射鈍化膜，減反射鈍化膜上有正面Ag電極，正面Ag電極底面通過燒結燒穿鈍化膜后與磷擴散層接觸；P型硅基體的背面覆有p型摻雜SiCx鈍化膜，p型摻雜SiCx鈍化膜開槽并制作背面Al電極，背面Al電極在背面開槽處與P型硅基體形成接觸。

該雙面鈍化太陽電池的背面開窗結構是直線開窗的結構，仍存在上述不足。

發明內容

本實用新型的目的在于解決現有太陽能晶硅電池的背面開窗結構為直線開窗結構，使用激光開窗時由于光斑重疊會造成的硅片損傷以及由于直線開窗的寬度窄致使與鋁粉顆粒大小難以匹配，導致在印刷燒結時導電鋁漿中某些過大的鋁粉顆粒會無法與硅片接觸，形成不良接觸，導致電性能下降的問題，提供一種太陽能晶硅電池的背面開窗結構，使用激光開窗時不會損傷硅片，與導電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結時鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種太陽能晶硅電池的背面開窗結構，包括P型硅基體，所述P型硅基體前表面上有磷擴散層，磷擴散層上覆蓋有氮化硅減反膜，氮化硅減反膜上絲網印刷有正面銀電極，所述P型硅基體背面上設有鈍化層，所述鈍化層上設有點狀開窗結構，點狀開窗結構穿透鈍化層，設有點狀開窗結構的鈍化層上絲網印刷有背面鋁電極，背面鋁電極在點狀開窗結構處與P型硅基體接觸。

本實用新型P型硅基體背面鈍化層上采用點狀開窗結構，使用激光開窗時，光斑不會重疊，因此不會損傷硅片。此外，采用點狀開窗結構，與導電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結時鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。

P型硅基體即P型硅片。

作為優選，所述點狀開窗結構由多個圓點組合而成，多個圓點橫向成排縱向成列均勻布置，所述點狀開窗結構的開窗面積占P型硅基體背面總面積的6%-7%。由于鈍化層的主要作用是對電池片背表面進行鈍化，減少復合的，因此，開窗的面積與硅片面積的比例很重要，開窗過多會造成復合較多，鈍化效果體現不出來，開窗過少則會造成串聯電阻升高，光電轉換效率變低。

作為優選，所述圓點的直徑為90-110μm。開窗結構為圓點，且直徑為90-110μm，與導電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結時鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。

作為優選，相鄰的兩個圓點之間的間距h為0.7mm?-0.9mm。保證鈍化效果。