[發明專利]一種提升多晶硅太陽能電池轉換效率的方法及電池

在審

• 申請號: 201710038779.X
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106816485A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 杜玉;趙巖磊;高茜;張振衡;鄭小堯;張磊
• 申請（專利權）人: 衡水英利新能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所13120
• 代理人: 王榮君

技術領域

本發明涉及多晶硅太陽能電池技術領域。

背景技術

多晶硅太陽能電池的規模化生產工藝主要包括依次進行的多晶硅硅片表面清洗、擴散形成PN結、去除磷硅玻璃、沉積氮化硅減反射膜、絲網印刷柵線電極、燒結。

其中擴散形成PN結一般的方法是在P型硅片的表面擴散磷原子，形成一層N型硅，并和基體P型硅一起構成PN結。進而通過絲網印刷工藝用銀漿在硅片的正面和背面印刷金屬柵線電極，形成電路，將電流引出。現有技術中，硅片正面印刷若干根平行間隔分布的細柵線以及三或四根與細柵線垂直連接的主柵線。

電池功率損失主要受到擴散薄層電阻、金屬半導體接觸電阻以及柵線本身電阻的影響而產生功率損失，使輸出功率降低。現有技術根據多晶硅硅片擴散薄層的平均方塊電阻值，在硅片正面絲網印刷電極時控制細柵線根數和分布來降低歐姆接觸電阻值，以提高電池轉換效率。

然而，由于多晶硅自身材料的缺陷，多晶硅擴散的片內均勻性較單晶硅差，經過擴散后的多晶硅硅片，由硅片邊緣向中心位置，硅片表面磷濃度降低，相應的，由硅片中心位置向邊緣，擴散后硅片表面的方阻值逐漸減小，而硅基體電阻值無變化。因此，現有技術中采用的細柵線呈平行分布，根據擴散薄層的平均方塊電阻值在硅片正面設置細柵線分布的方式不能解決擴散方阻片內均勻性差對歐姆接觸電阻值影響的問題，電池轉換效率不能最大程度得到發揮。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種提升多晶硅太陽能電池轉換效率的方法，通過設置與硅片擴散層內不同方塊電阻值區域相應的細柵線，能夠降低太陽能電池內硅片擴散層與柵線的歐姆接觸電阻，提高電池轉換效率，降低硅片正面柵線印刷銀漿的用量。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種提升多晶硅太陽能電池轉換效率的方法，在經擴散形成PN結的多晶硅硅片的擴散層一面制備主柵線和細柵線，所述細柵線包括環形和/或弧形柵線，所述環形和/或弧形柵線為間隔分布的多個，且均以所述硅片的中心為圓心，所述環形和/或弧形柵線的分布密度根據所述擴散層內距離所述硅片中心不同距離的各區域的方塊電阻進行設置，即方塊電阻大的區域，對應設置所述環形和/或弧形柵線的分布密度大；方塊電阻小的區域，對應設置所述環形和/或弧形柵線的分布密度小；

所述環形和/或弧形柵線直接與主柵線連接或者通過輔助柵線與所述主柵線連接，所述環形和/或弧形柵線與輔助柵線的線寬均小于所述主柵線。

具體地，所述環形和/或弧形柵線的分布密度由所述硅片的中心向外周總體呈逐漸變小的趨勢。

進一步地，所述環形和/或弧形柵線由所述硅片的中心向外按層分布，每層內相鄰環形和/或弧形柵線的間距相等，且內層的環形和/或弧形柵線的間距小于外層的環形和/或弧形柵線的間距。

可選的，所述環形和/或弧形柵線層包括3-5層。

優選的，環形和/或弧形柵線層包括4層，最小的環形和/或弧形柵線的半徑為0.05mm-2mm，4層環形和/或弧形柵線內部間距依次變大，分別為0.2mm-1mm、1.5mm-2.5mm、3.5mm-4.5mm、5.5mm-6.5mm；4層環形和/或弧形柵線內部根數分別為1-16根、10-20根、4-8根、1-10根。

進一步地，所述硅片為方形。現有技術規模化生產的多晶硅硅片整體呈方形，并設有方形倒角。本發明所述硅片為方形是指硅片的整體呈方形，應作廣義理解，包括設有倒角的方形硅片。

進一步地，所述硅片上同時設有環形柵線層和弧形柵線層，且所述弧形柵線層位于環形柵線層之外。環形柵線層是指由多個環形柵線排布構成的細柵線層，弧形柵線層是指由多個弧形柵線排布構成的細柵線層。

優選的，環形柵線層包括與所述硅片外邊相切的環形柵線，為最大的環形柵線，所述弧形柵線層位于所述最大的環形柵線之外，并與所述硅片的外邊相交。

進一步地，輔助柵線包括中心柵線和邊柵線，所述中心柵線為與主柵線垂直且穿過所述硅片中心的細柵線，用于連接所述環形柵線和主柵線，所述邊柵線為設于所述硅片的四邊上并與所述最大的環形柵線相切連接的細柵線，所述邊柵線用于連接所述弧形柵線和主柵線。

本發明還提供了采用如上所述方法制得的多晶硅太陽能電池。與現有技術多晶硅太陽能電池相比，不同之處在于多晶硅硅片上細柵線采用了環形和/或弧形柵線，以及設有用于各柵線互聯的輔助柵線。