[發明專利]一種無正面柵線的P型晶體硅背接觸電池結構及制作方法

有效

• 申請號: 201710184585.0
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN106876491B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 趙科雄
• 申請（專利權）人: 隆基樂葉光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

本發明公開了一種無正面柵線的P型晶體硅背接觸電池結構及制作方法，從上而下依次包括：透明導電膜、減反射膜、正面鈍化膜、N型層、P型基體、背面鈍化膜、金屬層和背面正極，P型晶體硅片上設通孔，通孔內設置有用于連接電池正面和背面負極的過孔電極，N型層的表層設有按規則圖形分布的局部重摻雜N+區，透明導電膜依次穿透減反射膜和正面鈍化膜與局部重摻雜N+區及過孔電極接觸，將正面匯集的電子導至電池背面，金屬層穿透背面鈍化膜與P型硅基體形成局部歐姆接觸，并與背面正極連接構成電池正極。避免了正面金屬電極光遮擋，減少了電池制作過程中銀漿的耗量，通過背面的鈍化膜防止電極卷繞后漏電，顯著提升P型晶體硅電池的轉換效率。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，特別涉及一種無正面柵線的P型晶體硅背接觸電池結構及制作方法。

背景技術

自1954年第一塊太陽能電池在貝爾實驗室誕生以來，晶體硅太陽能電池得到了廣泛的應用，轉換效率不斷提升，生產成本持續下降。目前，晶體硅太陽能電池占太陽能電池全球市場總額的90％以上，晶體硅電池片的產線轉換效率目前已突破21％，全球年新增裝機容量約70GW且增速明顯，與火力發電的度電成本不斷縮小，在未來幾年有望與之持平。晶體硅太陽能電池作為一種清潔能源在改變能源結構、緩解環境壓力等方面的重要作用日益凸顯。

P型晶體硅電池由于生產工藝成熟、制造成本低，在目前及今后相當長的一段時間內仍占據絕大部分市場份額。P型晶體硅太陽能電池要想繼續保持競爭力、獲得更大的發展與應用，必須進一步提高轉換效率，同時降低生產成本。

PERC技術著眼于電池的背面，利用鈍化大大降低了背面的復合速度，該技術近年來在P型晶體硅電池中逐步得到大規模應用，使多晶和單晶電池的效率分別提升0.5％和1％以上。雖然PERC技術極大的提高了電池的背面性能，但是對電池的正面無顯著改善，尤其是電池的正面電極，目前主要采用絲網印刷的方式形成近百條細柵和若干條主柵，此工序造成電池片表面5％～7％的面積形成對光的遮擋，使P型PERC電池的效率優勢未能充分發揮。

MWT電池技術主要解決的是電池正面的光遮擋問題，在硅片上打孔，利用過孔電極將正面細柵線收集的電流導至電池的背面。MWT電池技術雖然減少了電池正面主柵電極的光遮擋面積，但電池正面的細柵線仍有約3％的光遮擋面積，細柵線通常為價格昂貴的銀，對于降低電池片的制作成本不利。此外MWT電池的漏電和組件封裝問題未能很好解決。以上問題使得MWT作為改善電池正面的核心技術一直未得到大規模應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供了一種無正面柵線的P型晶體硅背接觸電池結構及制作方法，該電池結合了P型晶體硅背鈍化和金屬電極卷繞技術，并在電池正面設計了一種新的電極結構，很好的解決了正面柵線遮擋、背面漏電等問題。

本發明采用以下技術方案：

一種無正面柵線的P型晶體硅背接觸電池結構，P型晶體硅片從上而下依次包括：透明導電膜、減反射膜、正面鈍化膜、N型層、P型基體、背面鈍化膜、金屬層和背面正極，其中，所述P型晶體硅片上設有通孔，所述通孔內設置有用于連接電池正面負極和背面負極的過孔電極，所述N型層的表層設有按規則圖形分布的局部重摻雜N+區，所述背面鈍化膜包括第一背面鈍化膜和第二背面鈍化膜，所述透明導電膜依次穿透所述減反射膜和正面鈍化膜與所述局部重摻雜N+區及所述過孔電極頂端電接觸構成電池負極，所述透明導電膜用于將電池正面匯集的電子經過所述過孔電極導至電池的背面，所述金屬層穿透所述第一背面鈍化膜和第二背面鈍化膜與所述P型硅基體形成局部歐姆接觸，并與背面正極連接在一起構成電池正極。

進一步的，所述通孔大小相同，在厚度方向貫通所述P型晶體硅片，且等行距等列距陣列排布，單個所述通孔的直徑為100～500um，所述通孔的排布數量為4×4～10×10個。

進一步的，所述局部重摻雜N+區陣列排布在所述N型層上，每個所述局部重摻雜N+區的方阻為20～60Ω/□。