[發明專利]一種新型結構太陽電池及其制作方法

無效

• 申請號: 201410447706.2
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN104377253A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 金井升;蔣方丹;金浩;郭俊華;陳康平
• 申請（專利權）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 吳關炳

技術領域

本發明涉及一種太陽電池及其制作方法，具體涉及一種新型結構太陽電池及其制作方法。

背景技術

目前，傳統結構晶體硅太陽電池從正面到背面依次由正面發射極金屬電極、減反射層、織構化結構、發射極、硅片基區、背面電場、背面金屬電極和背面場等組成。其中處于太陽電池正面的發射區金屬電極為柵線結構，用以收集太陽電池各處產生的電流，一般由絲網印刷銀漿后燒結而成。采用絲網印刷銀漿制備正面金屬電極存在多種弊端，從技術角度而言：一是正面金屬電極與硅片表面的電學接觸面積較大，這除了增加了遮擋面積之外還增加了硅片表面的載流子復合；二是柵線高寬比較小，制備的太陽電池串聯電阻較高，這兩方面影響了太陽電池的轉換效率。從成本角度而言：銀漿是貴金屬，其價格一直居高不下，在電池生產的非硅成本中占據了主導因素。目前，光伏工作者都無法完全解決正面金屬電極問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種新型結構太陽電池及其制作方法，在減反射層上疊加了透明導電膜層，能使復合膜層的減反射效果更佳，提升太陽電池的短路電流，提高電池效率。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：一種新型結構太陽電池，包括正面導電電極、減反射膜層、n++發射極、p硅基底、p+背面電場、背場和背面電極，在所述減反射膜層上設有透明導電膜層。

作為一種優先，所述正面導電電極的材料為銀、銅、鎳或鋁。

上述一種新型結構太陽電池的制作方法，包括如下步驟：

（1）選取p型晶體硅片，進行表面織構化：采用質量百分含量為2.5%的氫氧化鈉溶液進行表面織構化25min，控制溫度為80℃，形成金字塔減反射結構；

（2）進行磷輕擴散形成n+層：采用三氯氧磷液態源，在管式擴散爐中進行擴散，使恒溫區的溫度為810℃，擴散時間為30min，擴散方阻控制在70Ω/□，結深為0.25μm；

（3）進行背面刻蝕，并去除硅片上的磷硅玻璃：將硅片背面接觸化學溶液進行單面拋光，所述溶液為質量百分含量為20%的氫氧化鉀溶液，控制溫度為70℃，時間為10min；然后采用質量百分含量為5%的HF溶液去除硅片上的PSG；

（4）在n+層上沉積減反射膜：利用管式PECVD設備在硅片正面沉積SiNx作為鈍化減反射膜，SiNx的厚度為80nm，折射率為2；

（5）在減反射膜上進行局部開膜：采用飛秒激光對減反射膜進行局部開膜處理，開膜的形狀為連續的或不連續的柵線；

（6）在已開膜的減反射膜上制備透明導電膜層：采用磁控濺射的方法在減反射膜上制備透明導電膜層，所述透明導電膜層厚度為50nm；

（7）在背面印刷背面電極和背面場：在硅片背面絲網印刷銀漿作為背面電極，烘干后再印刷鋁漿作為背面場，然后再烘干；

（8）經燒結形成背面金屬與硅片之間的歐姆接觸：在鏈式燒結爐中進行一次燒結，燒結的峰值溫度為750℃，帶速為610mm/min；

（9）在透明導電膜層上制備導電電極，完成太陽電池的制備：采用磁控濺射的方法在透明導電膜層上制備材料為銀、銅、鎳或鋁的導電電極。

作為一種優選，所述步驟（5）在減反射膜上進行局部開膜的形狀為連續的柵線，柵線長度為123mm，線寬為60μm，間距為1.8mm。

作為一種優選，所述步驟（9）在透明導電膜層上制備材料為銅的導電電極，圖形為柵線形狀，柵線長度為123mm，線寬為1.5mm，間距為52mm。?本發明是在按傳統結構晶體硅太陽電池制作時，在正面沉積減反射層后，在減反射層上進行局部開膜處理，然后在減反射層上制備透明導電膜層，使透明導電膜層在減反射層上局部開膜的區域與發射極局部接觸，最后在透明導電膜層表面構成導電電極，導電電極可以是更為便宜的非銀電極，而電池的背面結構保持不變。

本發明的有益效果是:?由于在減反射層上疊加了透明導電膜層，能使復合膜層的減反射效果更佳，提升太陽電池的短路電流，提高電池效率。太陽電池電流的搜集由透明導電膜層在減反射層上局部開膜的區域與發射極形成局部接觸搜集，然后再由透明導電膜層導出，整個透明導電膜層都參與了導電，因此大大降低了太陽電池的串聯電阻，提高電池效率，且降低了太陽電池的串聯電阻，因此可以將電極之間的距離設計得更大，大大降低了電極的遮擋面積，提高了光的吸收；并且由于金屬并沒有與硅片直接接觸，而是覆蓋在透明導電膜層上，因此杜絕了硅片與電極之間的復合，提高了太陽電池的開路電壓。在透明導電膜層表面的導電電極可以采用非銀電極，以代替銀電極，大大降低了太陽電池的制造成本。

附圖說明