[發明專利]一種背接觸晶硅電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201410758796.7
• 申請日: 2014-12-10
• 公開（公告）號: CN105742375B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 彭東陽
• 申請（專利權）人: 北京創昱科技有限公司
• 主分類號: H01L31/02
• 分類號: H01L31/02;H01L31/0224;H01L31/05;H01L31/18
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司11250
• 代理人: 彭秀麗,尹學清

技術領域

本發明涉及晶硅太陽能電池技術領域，具體涉及一種背接觸晶硅電池及其制備方法。

背景技術

傳統的晶硅電池發射極接觸電極和基極接觸電極分別制作在電池片的正面和背面，其中發射極接觸電極的金屬柵線是制作在接受陽光照射的正面，因此電池的部分表面被金屬覆蓋，被金屬覆蓋的這部分面積不能參與吸收入射的太陽光，造成一部分光學損失。而背接觸技術的應用能增加受光面積，增加光吸收，從而提高電池效率。現有的背接觸技術主要有金屬穿孔背繞技術(MWT)，發射極穿孔背繞技術(EWT)，發射極鈍化背接觸技術(PERC、PERL)，交錯背接觸技術(IBC)。其中Sunpower公司的IBC電池是目前量產效率最高的電池，其量產電池效率可以達到24％。Sunpower公司的制作方法是在有機掩膜保護的條件下使用熱擴散摻雜的方法，先形成圖案化的發射極和基極。由于需要引入掩膜的涂覆、光刻和掩膜的去除，熱擴散摻雜需要去除硅酸鹽，制作工藝步驟繁瑣、復雜，從而成本較高。而且隨著晶片尺寸的擴大，背面電極柵線長度需要變長，而整面的電極柵線將造成嚴重的功率損失，使電池片的效率下降。

對于背接觸晶硅電池的封裝一般采取將從電池的背面串聯或者使用圖形化的金屬背板實現電池的互聯。由于單晶硅電池一般具有圓角，在形成組件時電池不能全部覆蓋組件的表面，不能充分利用組件的受光面。此外，電池間的互聯也使組件不具有柔性。

發明內容

為此，本發明解決由于晶片尺寸擴大，背面電極柵線長度變長所導致的電池片效率嚴重下降問題，簡化電池制作工藝步驟，本發明提供了一種背接觸晶硅電池及其制備方法。

所采用技術方案如下所述：

一方面，本發明提供了一種背接觸晶硅電池，包括硅片基板及設置于所述硅片基板背面的發射極、基極、發射極電極和基極電極，所述發射極電極和基極電極分別與所述發射極和所述基極對應形成歐姆接觸，所述硅片基板的背面劃分為多個獨立的重復單元，所述發射極與所述基極呈間隔分布于每個所述重復單元中；在每個所述重復單元的一端設有與各個所述發射極電極電連接的發射極匯流條，其另一端設有與各個所述基極電極電連接的基極匯流條，相鄰兩所述重復單元之間通過所述的基極匯流條、發射極匯流條實現互聯。

所述的發射極和基極的外表面上均設有鈍化層或氧化層，所述鈍化層或氧化層上成型有與所述的發射極和基極相連通的開口，所述的發射極電極和基極電極均設置于所述開口內并分別與所述的發射極和基極對應連接。

所述的基極電極與發射極電極之間斷開且形成叉指狀的結構，發射極電極的柵線寬度大于等于所述基極電極的柵線寬度。

所述的發射極電極的柵線寬為100～200μm，基極電極的柵線寬為50～100μm，發射極匯流條和基極匯流條的寬度為0.5～1mm。

所述硅片基板上設有至少一個用于電連接所述重復單元的柔性互聯裝置，相鄰兩所述重復單元通過所述柔性互聯裝置實現兩所述重復單元間的串并聯。

所述的柔性互聯裝置包括柔性支撐襯底、導電連接帶和柔性絕緣帶，所述導電連接帶設置于所述柔性支撐襯底上，所述柔性絕緣帶設置于所述導電連接帶上，所述柔性絕緣帶設置于兩所述重復單元的發射極匯流條和/或基極匯流條之間，且所述導電連接帶分別與兩所述重復單元的發射極匯流條和/或基極匯流條電連接。

所述的支撐襯底是熱塑性層和柔性薄膜的復合結構；所述柔性薄膜的厚度為10～100μm，所述熱塑性層的厚度為10～100μm，所述導電連接帶和絕緣帶的厚度均為1～50μm。

所述硅片基板的正面還設有淺摻雜區，所述淺摻雜區內形成正表面電場。

另一方面，本發明還提供了、一種背接觸晶硅電池的制備方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一，在硅片基板的正面通過制絨的方法形成隨機金字塔結構；

步驟二，在硅片基板的正面通過離子注入方法形成正表面電場，在硅片基板的背面劃分成多個獨立的重復單元區域，每個重復單元區域上形成間隔分布的發射極和基極；

步驟三，在硅片基板的正面形成減反層，在硅片基板的背面的發射極和基極上形成鈍化層或氧化層；

步驟四，在鈍化層或氧化層上制作發射極電極和基極電極，使其分別與步驟二中的發射極和基極形成歐姆接觸；

步驟五，將同一個重復單元中的多個發射極電極通過發射極匯流條連接，將多個基極電極通過基極匯流條連接；

步驟六，按照步驟二中的所述重復單元區域將所述硅片分割為多個獨立的重復單元，將各重復單元中的基極匯流條、發射極匯流條進行互聯，制得背接觸晶硅電池。