[發明專利]一種隔離槽特定設置的背接觸電池及其制備方法

有效

• 申請號: 202310332245.3
• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116093176B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 林楷睿;張超華;謝志剛
• 申請（專利權）人: 福建金石能源有限公司;金陽（泉州）新能源科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/0747;H01L31/20
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 趙亞楠

本發明屬于背接觸電池技術領域，具體涉及一種隔離槽特定設置的背接觸電池及其制備方法，包括背面具有沿背面的X軸方向間隔設置的拋光區和制絨區的硅基底，在所述拋光區上設置的第一半導體層，以及在所述制絨區上設置的第二半導體層，所述背接觸電池還包括沿背面的Z軸方向向外依次設置的導電膜層、導電掩膜層，所述導電掩膜層和導電膜層形成的導電復合層上設有沿X軸方向間隔設置的隔離槽，所述隔離槽位于所述第一半導體層和第二半導體層的Z軸方向接觸界面處的上方，且隔離槽在X軸方向上橫跨部分拋光區和部分制絨區。本發明大幅改善了漏電微短路現象，同時提高電池轉換效率和電池良率；且大幅降低了銀漿用量，從而大幅降低了金屬電極成本。

技術領域

本發明屬于背接觸電池技術領域，具體涉及一種隔離槽特定設置的背接觸電池及其制備方法。

背景技術

目前，背接觸電池（或稱背接觸太陽能電池）中第一半導體層、第二半導體層都分布在電池背面，一般呈叉指型排布形成兩個半導體區，其通常在上下疊加設置的第一半導體層和第二半導體層之間設置絕緣介質膜來隔離，增大并聯電阻，且第二半導體層上設置導電膜層，并在第一半導體區與第二半導體區之間的導電膜層上開設隔離槽，在制備中用印刷保護油墨形成隔離槽圖案，之后通過化學溶液腐蝕，再把印刷保護油墨清洗干凈；然后在硅基底的第一半導體區與第二半導體區上形成銀漿柵線電極（包括銀漿細柵線電極和銀漿主柵線電極，其中銀漿細柵線占總銀漿用量的70%左右），如CN114068731A、CN115207137A中的結構所示。

然而，在背接觸電池中，對于第一半導體層中的第一摻雜硅晶層與第二半導體層中的第二摻雜硅晶層之間僅僅設置一層厚度10nm左右的本征非晶硅（其為第二半導體層的鈍化層）絕緣的電池結構，并聯電阻小，絕緣效果不佳，當在第二半導體層上沉積導電膜層后，由于第二摻雜硅晶層上表面的導電膜層收集第二半導體層的載流子，傳輸到第一半導體層與第二半導體層的交界區域（即Z軸方向接觸界面處），與第一半導體收集的載流子在第一半導體層與第二半導體層的交界區域會形成漏電微短路現象。但兩個半導體層導電性越好，漏電現象越嚴重，從而影響電池轉換效率。

對于上述漏電短路現象，現有技術中通常在上下疊加設置的第一半導體層和第二半導體層之間設置絕緣介質膜，來增大并聯電阻，有效降低漏電微短路現象，但是為了兼顧保證電池轉換效率，通常在導電膜層上設置電阻率較低的銀漿細柵線電極來提高載流子傳輸量，滿足載流子足量傳輸，并配合設置主柵線電極。然而，這種結構的背接觸電池由于采用銀漿柵線電極（包括銀漿細柵線電極和銀漿主柵線電極），銀漿柵線電極使用銀漿量非常大，成本高昂，其中銀漿細柵占總銀漿用量的70%左右。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中存在的背接觸電池結構無法兼顧有效避免漏電微短路現象、提升電池轉換效率，以及銀漿柵線電極用量大成本高的缺陷，提供一種隔離槽特定設置的背接觸電池及其制備方法，該背接觸電池大幅改善了漏電微短路現象，同時提高電池轉換效率和電池良率；且大幅降低了銀漿用量，從而大幅降低了金屬電極成本。

為了實現上述目的，第一方面，本發明提供了一種隔離槽特定設置的背接觸電池，包括背面具有沿背面的X軸方向間隔設置的拋光區和制絨區的硅基底，在所述拋光區上設置的第一半導體層，以及在所述制絨區上設置的第二半導體層，所述背接觸電池還包括沿背面的Z軸方向向外依次設置的導電膜層、導電掩膜層，所述導電掩膜層和導電膜層形成的導電復合層上設有沿X軸方向間隔設置的隔離槽，所述隔離槽位于所述第一半導體層和第二半導體層的Z軸方向接觸界面處的上方，且所述隔離槽在X軸方向上橫跨部分拋光區和部分制絨區，所述隔離槽在拋光區上的橫跨長度Wa1與在制絨區上的橫跨長度Wa2的比值為1：0.1-4、優選1：0.1-1。

在本發明的一些優選實施方式中，所述隔離槽在X軸方向上的長度Wa為50-300μm。

在本發明的一些優選實施方式中，所述導電復合層的方阻不大于50Ω/□。

本發明優選地，所述導電膜層與導電掩膜層的厚度比為1：10-100。