[發明專利]一種背結背接觸太陽能電池

在審

• 申請號: 201611257309.4
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106653887A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 賈銳;姜帥;陶科;孫恒超;戴小宛;金智;劉新宇
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/0352;H01L31/0216;H01L31/0224
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 趙青朵

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，涉及一種背結背接觸太陽能電池，尤其涉及一種背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結構的背結背接觸太陽能電池。

背景技術

太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。太陽能電池只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產生電流。在物理學上稱為太陽能光伏(Photovoltaic，縮寫為PV)，簡稱光伏。太陽能電池的工作原理就是，太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內建電場的作用下，光生空穴流向p區，光生電子流向n區，接通電路后就產生電流。

隨著全社會對環境問題的日益關注，太陽能電池作為一種可以直接將太陽能轉化為電能的裝備，越來越得到人們的關注，同樣的太陽能電池的種類的也越來越多。太陽能電池就是利用PN結的光伏效應將光能直接轉換為電能的，傳統的太陽能電池發射極作在電池的前表面，在電池的前面和背面都有電極，入射的光子激發出電子空穴對，電子空穴對被位于電池前表面的PN結分離開來，通過電極引出到外電路。

相比于傳統太陽能電池，新型的背結背接觸電池具有取得更高轉換效率的潛能，逐漸成為產業化高效電池的主要研發方向。背結背接觸電池，又名背接觸指交叉(interdigitated backcontact，IBC)太陽能電池(簡稱IBC電池)，這種電池將發射極和背場全部作在了電池的背面，減小了遮光損失，而且由于電極作在了電池的背表面，不用再考慮遮光，所以電極可以做的很寬，這大大減小了串聯電阻，這些特性都可以提高電池的轉換效率。但是包括背結背接觸太陽能電池在內的絕大部分電池都沒有解決的一個問題就是，金屬和襯底形成歐姆接觸以后，會在接觸表面引入大量的界面態，這使得該表面的載流子復合速率明顯增大，這會大大降低電池的性能。而通常的解決方案，就是盡量減小金屬和襯底的接觸面積，可是這又會引起載流子的橫向運輸，增加串聯電阻，又會降低電池的性能。

因此，如何找到一種更合適的背結背接觸電池，能夠具有較好的電池性能，同時技術方案簡單易于實現，已成為領域內諸多一線研發人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種背結背接觸太陽能電池，特別是一種采用隧穿氧化層鈍化接觸結構的背結背接觸太陽能電池，本發明提供的背面采用隧穿氧化層鈍化接觸結構的背結背接觸太陽能電池具有較高的電池性能，而且技術方案簡單易于實現。

本發明提供了一種背結背接觸太陽能電池，包括：

基片；

復合在所述基片前表面的復合層；

復合在所述基片背表面的隧穿氧化物層；

復合在所述隧穿氧化物層上的P型摻雜半導體層和N型摻雜半導體層；

設置在所述P型摻雜半導體層上的正電極；

設置在所述N型摻雜半導體層上的負電極。

優選的，所述基片前表面的復合層包括：

復合在所述基片前表面上的前場區；

復合在所述前場區上的前表面鈍化層；

復合在所述前表面鈍化層上的減反射層。

優選的，所述P型摻雜半導體層和N型摻雜半導體層相鄰交替復合在所述隧穿氧化物層上，和/或所述P型摻雜半導體層和N型摻雜半導體層相隔交替復合在所述隧穿氧化物層上；

所述P型摻雜半導體層的寬度與所述N型摻雜半導體層的寬度比為(2～10)：1。

優選的，所述P型摻雜半導體層和N型摻雜半導體層相鄰交替復合在所述隧穿氧化物層上時，所述正電極的寬度小于所述P型摻雜半導體層的寬度，所述負電極的寬度小于所述N型摻雜半導體層的寬度，且所述正電極不與所述N型摻雜半導體層相接觸，所述負電極不與所述P型摻雜半導體層相接觸。

優選的，所述基片前表面的復合層具有絨面陷光結構。

優選的，所述基片前表面具有絨面陷光結構。

優選的，所述基片的材質包括輕摻雜的硅材料，所述輕摻雜的摻雜濃度為10¹³～10¹⁷cm^-3；所述摻雜的類型為N型；

所述硅材料包括單晶硅、多晶硅和硅薄膜中的一種或多種；

所述摻雜的材質包括硼、磷、鎵和砷中的一種或多種；

所述基片的少子壽命大于等于500μs；所述基片的電阻率為1～50Ω·c m；

所述基片的厚度為50～300μm。