[實用新型]太陽電池陣用大面積硅旁路二極管有效

申請號：	201320436633.8	申請日：	2013-07-22
公開（公告）號：	CN203434160U	公開（公告）日：	2014-02-12
發明（設計）人：	梁存寶;杜永超;歐偉;韓志剛	申請（專利權）人：	天津恒電空間電源有限公司;中國電子科技集團公司第十八研究所
主分類號：	H01L29/861	分類號：	H01L29/861;H01L29/43;H01L29/06
代理公司：	天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101	代理人：	李鳳
地址：	300384 天津市濱海新區***	國省代碼：	天津;12
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摘要：
搜索關鍵詞：	太陽電池大面積旁路二極管
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【說明書】：

技術領域

本實用新型屬于二極管技術領域，特別是涉及一種太陽電池陣用大面積硅旁路二極管。

背景技術

為了防止太陽電池由于熱斑效應而遭受破壞，通常在太陽電池組件的正負極間并聯一個旁路二極管，以避免光照組件所產生的能量被受遮蔽的組件所消耗。其應用原理是當電池片出現熱斑效應不能發電時，起旁路作用的二極管，讓其它電池片所產生的電流從二極管流出，使太陽能發電系統繼續發電，不會因為某一片電池片出現問題而產生發電電路不通的情況。當電池片正常工作時，旁路二極管反向截止，對電路不產生任何作用；若與旁路二極管并聯的電池片組存在一個非正常工作的電池片時，整個線路電流將由最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小電壓時，旁路二極管導通，此時，非正常工作電池片被短路。因此，對于太陽電池陣來講，旁路二極管是必不可少，其作用十分關鍵。隨著太陽電池片尺寸的不斷加大，常用的3mm×3mm尺寸的小面積旁路二極管，已不適應缺角面積尺寸更大的太陽電池需求。

通常，大面積旁路二極管的電極大多采用鋁-金電極系統，鋁與二極管形成良好的接觸，再用點焊或球焊等方法將金絲或鋁絲與焊點連接引出電極。但是鋁電極在潮濕的環境中容易發生化學反應，導致鋁電極腐蝕造成二極管輸出電性能下降以至完全失效。

目前公知的大面積硅旁路二極管，其上、下表面通過焊接具有導電性能和可焊性良好的金屬銀作為電極材料，避免了電極腐蝕造成的二極管失效。但是由于金屬銀和硅沒有很好的附著性，導致二極管電極的抗拉力性能差，牢固度低；并且反向漏電流相對較大，為減小反向漏電流，在二極管的上下電極之間固定一層氧化環，雖然反向漏電流有所減小，但是仍然大于1μA，降低了二極管在太陽電池陣中應用的可靠性和穩定性。

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種電極抗拉力強度好、牢固度高，反向漏電流小于1μA，并且可靠性高、穩定性好的太陽電池陣用大面積硅旁路二極管。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題，采用如下技術方案：

太陽電池陣用大面積硅旁路二極管，包括三角形P型硅襯底，襯底上面自下至上有磷擴散層和上電極，襯底下面自上至下有硼擴散層和下電極，磷擴散層周圍的襯底有氧化環，其特點是：所述氧化環和襯底之間制有P+硼隔離環；所述上電極為Ti-Pd-Ag上電極系統；所述下電極為Al-Ti-Pd-Ag下電極系統。

本實用新型還可以采用如下技術措施：

所述硼擴散層為p+硼重摻層；所述磷擴散層為n+磷重摻層。

所述Ti-Pd-Ag上電極系統由依次蒸鍍在硼擴散層上的上電極Ti層、上電極Pd層和上電極Ag層構成。

所述Al-Ti-Pd-Ag下電極系統由依次蒸鍍在磷擴散層上的下電極Al層、下電極Ti層、下電極Pd層和下電極Ag層構成。

本實用新型具有的優點和積極效果是：

1、本實用新型采用Ti-Pd-Ag上電極系統和Al-Ti-Pd-Ag下電極系統，大幅提高了電極的抗拉力強度，增強了電極的牢固度，具有電極不變形、不脫落的特點。

2、本實用新型采用了在氧化環保護下的P+硼隔離環，由于P+硼隔離環的擴散使隔離槽成為P⁺區，該P⁺區一方面與底部的N型材料形成P/N結，利用半導體的光生伏特效應產生光生電壓；另一方面，P⁺又與周圍的N型區域形成P/N結，達到隔離反向漏電流的目的，使得反向漏電流小于1μA。

3、本實用新型具有可靠性高、穩定性好的特點，能夠滿足大面積太陽電池陣的需要。