[實(shí)用新型]一種PERC太陽(yáng)電池背面激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820427644.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208127216U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嵐;楊蕾;張?jiān)?/a>;余波;張鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通威太陽(yáng)能（成都）有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0216
• 分類號(hào): H01L31/0216;H01L31/0224
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種PERC太陽(yáng)電池背面激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)，涉及晶體硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域；其包括內(nèi)部設(shè)置有背面電極區(qū)的背面鈍化疊層，所述背面電極區(qū)四周設(shè)置有激光開(kāi)槽區(qū)，所述激光開(kāi)槽區(qū)外部設(shè)置有邊沿區(qū)，所述激光開(kāi)槽區(qū)整區(qū)排布利于優(yōu)化激光光斑的正六邊型槽。本實(shí)用新型通過(guò)采用設(shè)計(jì)六邊形圖形進(jìn)行激光開(kāi)槽，三維對(duì)稱結(jié)構(gòu)利于收集光生載流子，且能有序進(jìn)行后續(xù)工藝，解決了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室圓孔開(kāi)槽利于載流子三維流動(dòng)但成本高，工業(yè)采用圓孔激光開(kāi)槽會(huì)導(dǎo)致接觸空洞但采用直線開(kāi)槽載流子僅能二維流動(dòng)的問(wèn)題，達(dá)到了載流子實(shí)現(xiàn)三維流動(dòng)完成高機(jī)械載荷性能和高光電轉(zhuǎn)化效率的太陽(yáng)能電池制作的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及晶體硅太陽(yáng)電池領(lǐng)域，尤其是一種PERC太陽(yáng)電池背面激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

鈍化發(fā)射極局域接觸(PERC)太陽(yáng)電池是新一代高效電池器件，相較于傳統(tǒng)鋁背場(chǎng)太陽(yáng)電池，PERC電池可以明顯提高太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率；在傳統(tǒng)電池生產(chǎn)線基礎(chǔ)上引入背鈍化膜沉積設(shè)備和激光開(kāi)槽設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)PERC太陽(yáng)電池的生產(chǎn)；同時(shí)PERC電池與新型的電池組件技術(shù)諸如雙面、SWCT、疊瓦和半片電池組件工藝等可以很好兼容，加大了PERC電池的應(yīng)用范圍。PERC電池工藝除了傳統(tǒng)電池的正面沉積鈍化膜之外，背面也會(huì)進(jìn)行多層鈍化膜沉積，利用疊層鈍化膜在電池背面形成化學(xué)鈍化層，同時(shí)形成背反射器增加長(zhǎng)波光的吸收，將P-N極間的電勢(shì)差最大化，降低載流子的復(fù)合，從而提升電池光電轉(zhuǎn)化效率。

在實(shí)驗(yàn)室的PERC電池背面通常采取光刻開(kāi)槽，圖形設(shè)計(jì)一般是圓形形狀(圓孔開(kāi)槽有利于載流子從三維方向流動(dòng)并經(jīng)鋁背場(chǎng)傳輸?shù)奖趁骐姌O上)，然后通過(guò)蒸鍍方式沉積背面金屬，此種方法由于成本較高，無(wú)法適應(yīng)于工業(yè)化生產(chǎn)。現(xiàn)代工業(yè)化的PERC太陽(yáng)電池絕大多數(shù)采用激光開(kāi)槽方式，然而激光開(kāi)槽如采取圓孔的背面形狀，后端工業(yè)化的成熟絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)工藝會(huì)導(dǎo)致接觸空洞問(wèn)題。為避免此問(wèn)題，工業(yè)化的激光開(kāi)槽選擇了直線開(kāi)槽，或直線或虛線交替開(kāi)槽，此方式載流子只能從平面二維方向流動(dòng)，因此工業(yè)化設(shè)計(jì)開(kāi)槽方式對(duì)于光生載流子的收集能力始終存在損失；因此需要一種適合工業(yè)生產(chǎn)且利于載流子三維流動(dòng)的激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于：本實(shí)用新型提供了一種PERC太陽(yáng)電池背面激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)，解決了現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室圓孔開(kāi)槽利于載流子三維流動(dòng)但成本高，工業(yè)采用圓孔激光開(kāi)槽會(huì)導(dǎo)致接觸空洞但采用直線開(kāi)槽載流子僅能二維流動(dòng)的問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種PERC太陽(yáng)電池背面激光開(kāi)槽結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)部設(shè)置有背面電極區(qū)的背面鈍化疊層，所述背面電極區(qū)四周設(shè)置有激光開(kāi)槽區(qū)，所述激光開(kāi)槽區(qū)外部設(shè)置有邊沿區(qū)，所述激光開(kāi)槽區(qū)整區(qū)排布利于優(yōu)化激光光斑的正六邊型槽。

優(yōu)選地，所述正六邊型槽的邊長(zhǎng)為0.6-2.4mm，邊長(zhǎng)間距為0-0.6mm，所述正六邊型槽的深度為65-260nm，所述激光光斑線徑寬度為10-80um，所述激光波段為360-1200nm，所述邊沿區(qū)寬度為0.5-1mm。通過(guò)設(shè)置由六條等長(zhǎng)的實(shí)線段組成六邊型槽，實(shí)現(xiàn)載流子三維方向流動(dòng)。

優(yōu)選地，所述正六邊型槽通過(guò)鐳射激光打孔機(jī)開(kāi)槽。激光打孔機(jī)實(shí)現(xiàn)精確打孔和開(kāi)槽；

優(yōu)選地，所述背面鈍化疊層包括Al₂O₃薄膜和沉積在Al₂O₃薄膜上的Si₃N₄薄膜，所述Al₂O₃薄膜厚度為3-30nm，所述Si₃N₄薄膜厚度為60-230nm。背面進(jìn)行多層鈍化膜沉積并形成化學(xué)鈍化層，即形成背反射器增加長(zhǎng)波光的吸收，將P-N極間的電勢(shì)差最大化，降低載流子的復(fù)合，從而提升電池光電轉(zhuǎn)化效率；