[實用新型]n型晶體硅雙面電池

有效

• 申請號: 201720599465.2
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN207489897U
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 毛衛平;蔡永梅;魯偉明;李華
• 申請（專利權）人: 泰州隆基樂葉光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0216;H01L31/0224
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 文雯

本實用新型提供一種n型晶體硅雙面電池，包括襯底、p+型晶體硅層、p++型硅膜層、正面鈍化減反射層、正面金屬電極層、n++型硅膜層、背面鈍化減反射層和背面金屬柵線電極，襯底采用n型晶體硅片，n型晶體硅片的正面設有摻雜形成的p+型晶體硅層，p+型晶體硅層上局部設置p++型硅膜層，p+型晶體硅層與p++型硅膜層的共同正表面沉積正面鈍化減反射層，正面金屬電極層穿透正面鈍化減反射層并與p++型硅膜層接觸，n型晶體硅片的背面設置n++型硅膜層，n++型硅膜層表面沉積背面鈍化減反射層；本實用新型避免了金屬電極直接接觸p+型摻雜層造成的接觸區復合；并降低了金屬柵線電極與p+型摻雜層之間的接觸電阻。

技術領域

本實用新型涉及一種n型晶體硅雙面電池。

背景技術

隨著光伏市場的發展，人們對高效晶體硅電池的需求越來越急迫。相對p型晶體硅電池而言，由于n型晶體硅對金屬雜質不敏感，或者說具有很好的忍耐性能，故其少數載流子具有較大的擴散長度；此外，n型晶體硅采用磷摻雜，不存在因光照而導致B-O絡合體的形成，因而不存在p型晶體硅電池中的光致衰退現象。因此，n型晶體硅電池逐漸成為眾多研究機構和光伏企業關注的對象。

在所有n型晶體硅電池中，n-PERT雙面電池（Passivated Emitter Rear Totally-diffused，即發射結鈍化全背場擴散電池），如附圖1所示，是器件結構和制備工藝與現有p型晶硅電池最接近的，最容易被大多數企業采用的技術路徑。通常，n-PERT雙面電池以n型單晶硅片為襯底，如圖1中n型晶體硅層01，在其正、背面分別摻雜硼、磷原子，如圖1中形成P+型晶體硅層02、n+型晶體硅層05，形成p+n發射極和nn+背電場，然后采用介質膜鈍化正、背面分別形成鈍化減反射膜層03、鈍化介質膜層06，最后穿透介質膜形成正、背面接觸電極，即圖1中金屬柵線電極04、金屬背電極07。

目前，p型側的絲網印刷金屬化是一個尚未完全解決的技術難題。通常，為了降低Ag漿與p型層的接觸電阻，需摻入一定量的Al，而Al的存在會造成p型發射極接觸區復合電流增加。目前解決此問題的辦法有三種：其一是采用較深的結深，同時保持相對較小的表面濃度，以防止鈍化區復合電流升高；其二是采用選擇性發射極，以屏蔽接觸區復合；其三是采用電鍍技術以降低接觸區面積和復合。以上方法雖然在一定程度上可以緩解正面接觸區的復合，但由于金屬電極與p+型發射極表面仍然直接接觸，金屬離子很容易滲透到硼擴散區（p+型晶體硅層），破壞電極下面的p+n結，從而造成p+n結區的復合增加，電池開路電壓和轉換效率降低；另外，Ag漿料中引入Al會使漿料的體電阻率升高，并導致電池串聯電阻增大，填充因子降低。

M.K. Stodolny等人在文獻【N-Type Polysilicon Passivating Contacts forIndustrial Bifacial N-PERT Cells，EUPVSEC-2016】提出采用超薄氧化硅與n++型多晶硅薄膜鈍化n-PERT電池背面，雖然降低背面金屬化時造成的接觸區復合，但其正面仍然采用絲網印刷電極直接接觸p+型發射區，存在較大的接觸區復合，電池的開路電壓和轉換效率難以明顯提升。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種n型晶體硅雙面電池，克服n-PERT電池中金屬電極直接接觸p+型發射極表面造成的接觸區復合增加及開路電壓降低的問題。

本實用新型的技術解決方案是：

一種n型晶體硅雙面電池，包括襯底、p+型晶體硅層、p++型硅膜層、正面鈍化減反射層、正面金屬電極層、n++型硅膜層、背面鈍化減反射層和背面金屬柵線電極，襯底采用n型晶體硅片，n型晶體硅片的正面設有摻雜形成的p+型晶體硅層，p+型晶體硅層上局部設置p++型硅膜層，即p++型硅膜層僅設于正面金屬電極層下方，p+型晶體硅層與p++型硅膜層的共同正表面沉積正面鈍化減反射層，正面金屬電極層穿透正面鈍化減反射層并與p++型硅膜層接觸，n型晶體硅片的背面設置n++型硅膜層，n++型硅膜層表面沉積背面鈍化減反射層，背面金屬電極層穿透背面鈍化減反射層與n++型硅膜層接觸。