[實用新型]一種N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池

有效

• 申請號: 201220750927.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN202996853U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 韓元杰;李新富;吳鵬飛;張冰;余上新
• 申請（專利權）人: 浙江金貝能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/076;H01L31/077
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種雙面太陽能電池，特別是一種N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池。

背景技術

能源危機下光伏產業發展迅速。光伏理論與技術的發展逐漸走向成熟，進一步推廣光伏應用的關鍵是提高電池光電轉換效率、降低電池成本。Si襯底上HIT(物理上講即PIN結)電池在日本Sanyo公司得到大力發展。它是晶體Si上生長非晶Si薄層的“異質結”(HIT結)電池，其工藝溫度實際是一種中溫工藝，雖然轉換效率略強，但是壽命短，雙面電池是適合于高日照下工作，工藝上適合規?；a的低價高效電池之一。但是真正的雙面電池是德國2006年開發的雙PIN結、三電極(背電極，發射極，選擇發射極)結構。日本改為雙電極結構(基極，集電極)，其實三電極結構更合理，發電效率更高。因為晶體的形成都是高溫下形成，摻雜的薄膜可以高溫或者亞高溫，而中溫的CVD品質上會影響整個電池片的壽命。日本Si襯底上所謂“HIT結構”太陽能電池(hetero2junctionwith?intrinsicthin21ayer?solar?cells)并非傳統的異質結，我們做的有機單晶與硅單晶的雙面電池才是真正的異質結。我們分別以P型Si、N型Si為襯底，開發了1、2型雙PIN結的雙面電池。我們又以有機半導體加玻璃TCO與N型或P型Si單晶摻雜之單面電池構成雙異質結3、4型雙面電池。以下分別以1、2、3、4型四種雙面電池對當前全球晶體太陽能電池產業的發展與機理做出了創新。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池。它是高溫工藝結晶成形，所以結構穩定，品質因素高，而且是在原有的工藝設備上實現工藝創新，相對德、日、美太陽能電池大國的電池片成本要低。

本實用新型的技術方案：一種N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池，其特點是：包括N型硅襯底，N型硅襯底上下兩個表面上均制成絨面，N型硅襯底上表面絨面上自下而上依次設有隔離層I(SiO₂)、P型摻雜層、隔離層I和P⁺型摻雜層的四層結構；最上一層設有SiN減反射膜；N型硅襯底下表面絨面上自上而下依次設有隔離層I(SiO₂)和N⁺型摻雜層構成NIN⁺的結構；由于N型硅的方阻是300Ω，因此它的摻雜分層沉積難以均勻，工藝上達到±3％是其關鍵。

上述的N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池中，所述N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池，其最頂層的輕摻雜P⁺型材料層上(加減上標分別表示重摻雜和輕摻雜)在印刷前電極后覆蓋有EVA層，可用激光刻槽、清洗，實現銀選擇電極引出線；其最底層設有背電極，再覆以EVA。或直接用TCO(氧化物薄膜)導電玻璃或導電薄膜作為透光又可支撐的背電極；正面的埋電極有兩種，一是正對背電極的正上方位置制作埋電極，二是在正上方做常規的輸出電極，在其硅片邊緣離邊5毫米(mm)處做埋電極，埋深是80-90微米(μm)。

前述的N型硅襯底的雙PIN結雙面太陽能電池中，所述前電極、背電極和埋電極均為銀電極，埋電極為一種連續戰壕式或長方形段壕式；埋電極的側面與硅片上半部絕緣，要求其方阻低于100Ω。

與現有技術相比，本實用新型在N型硅襯底與PIN結摻雜結構之間采用SiO₂隔離層，而且硼磷摻雜層構成濃度梯度，各梯度之間也設置SiO₂隔離層。這種結構必須實現水平方向均勻化、垂直方向禁帶梯度化，以利于提高光伏效率；由于SiO₂的存在，減少了重復污染，也提高了光伏效率，所以本實用新型給出了一個光伏效率函數：ΔF=F₁dt+F₂dt-PmΔmdt。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明，但并不作為對本實用新型限制的依據。

實施例。