[發明專利]一種N型電池結構及其制備方法

在審

• 申請號: 201911305032.1
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN113078232A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 李碩;楊慧;鄧偉偉;蔣方丹
• 申請（專利權）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司;阜寧阿特斯陽光電力科技有限公司
• 主分類號: H01L31/068
• 分類號: H01L31/068;H01L31/0236;H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明公開了一種N型電池結構及其制備方法。包括N型硅體材料及形成于所述N型硅體材料表面的金屬柵線電極，其特征在于，所述N型硅體材料的背面設有絨面部分及拋光面部分，所述金屬柵線電極與N型硅體材料接觸的位置位于所述絨面部分內。背面金屬柵線電極采用絨面結構，增大了金屬柵線與硅的接觸面積，改善接觸電阻；拋光區域的平坦表面，能夠改善背面鈍化效果，降低表面復合速率，同時增強對長波的內反射，提高正面電流。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，涉及一種N型電池結構及其制備方法。

背景技術

隨著太陽能電池技術的發展，電池效率日益提高，主要得益于表面鈍化技術的發展，如全鋁背場電池發展到PERC電池得益于氧化鋁被鈍化技術的發展，極大的降低了電池背表面的復合。PERC電池發展到TOPcon電池，得益于遂穿氧化層與poly膜結構對金屬接觸的鈍化作用，極大的降低了背面金屬接觸下的復合。而隨著表面復合速率的日益降低，體材料的壽命逐漸變成了制約電池效率提升的關鍵因素。而相比P型摻雜的硅材料，N型摻雜的硅材料在相同的電阻率下，摻雜濃度低，雜質含量少，因而具有壽命高的優勢。因此，在太陽能電池片市場中，N型電池占比日益提高。

對于N型電池，在金屬化制作電極中，一般只使用銀漿(以下稱，Ag)作為電極，用來收集光照下電池表面移除的電子并將它們傳輸到外電路。Ag與硅接觸電阻一直比較高，這一情況尤其存在于N型電池的背面。為了獲得好的表面鈍化效果和增加背面對長波的內發射，提高正面電流，N型電池背面往往采用拋光結構，制作平坦的表面，這十分不利于Ag電極的接觸。而對比絨面結構，絨面有著更高的比表面積，與金屬接觸的面積更大，非常有利于接觸。所以往往絨面結構的接觸電阻會較拋光面的接觸電阻小很多。同樣的，絨面的表面比較粗糙，不利于膜層的鈍化。因而表面鈍化和表面金屬接觸很難兼顧，二者相互矛盾。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種N型電池結構及其制備方法。本發明提供的新型的N型電池結構，可以兼顧表面的鈍化與金屬下的接觸，實現降低表面復合的同時，降低金屬位置的接觸電阻率。

為達上述目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種N型電池結構，包括N型硅體材料及形成于所述N型硅體材料表面的金屬柵線電極，所述N型硅體材料的背面設有絨面部分及拋光面部分，所述金屬柵線電極與N型硅體材料接觸的位置位于所述絨面部分內。

本發明的N型電池結構限定金屬柵線電極與N型硅體材料接觸的位置位于所述絨面部分內，并使硅體材料背面存在拋光面部分，用于膜層鈍化。背面金屬柵線電極采用絨面結構，增大了金屬柵線與硅的接觸面積，改善接觸電阻；拋光區域的平坦表面，能夠改善背面鈍化效果，降低表面復合速率，同時增強對長波的內反射，提高正面電流。

本發明所述絨面結構例如可以是本領域常用的金字塔絨面結構。

更優選地，金屬柵線電極與N型硅體材料接觸的位置為絨面，未接觸的位置為拋光面，可以更好地實現上述改善接觸電阻以及降低表面復合塑料的優點。

優選地，所述N型電池還包括依次位于所述N型硅體材料正面的pn結層、鈍化層、減反射層和正面電極，以及依次位于所述N型硅體材料背面的量子隧穿層、P摻雜的多晶硅層、保護層和金屬柵線電極；其中，正面電極與鈍化層接觸，金屬柵線電極與P摻雜的多晶硅層接觸。

此優選技術方案中，在N型硅體材料的背面和金屬柵線電極之間具有量子隧穿層、P摻雜的多晶硅層和保護層，量子隧穿層和P摻雜的多晶硅層的厚度之和小于絨面的高度，且金屬柵線電極與P摻雜的多晶硅層接觸，故不影響金屬柵線電極與N型硅體材料接觸的位置為絨面。

優選地，所述N型硅體材料背面的絨面高度為0.5μm～5μm，例如0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.3μm、2.5μm、2.8μm、3μm、3.5μm、4μm或5μm等。