本實用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合薄片化(硅片厚度170微米及以下)的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

太陽能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點，已成為世界各國普遍關(guān)注和重點發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。因此，深入研究和利用太陽能資源，對緩解資源危機、改善生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。

N型PERT電池和傳統(tǒng)P型電池結(jié)構(gòu)相近，被認為與傳統(tǒng)常規(guī)產(chǎn)線工藝和設(shè)備兼容性最高的N型高效電池，因為其具有N型電池特有的低光致衰減(LID，Light Induces Degradation)、高的體少子壽命、對金屬離子污染容忍度高等優(yōu)勢，且轉(zhuǎn)化效率高而且適合制作雙玻組件的特點，是當今國際研究和產(chǎn)業(yè)化的前沿。

以常規(guī)N型PERT雙面電池為例，如圖1所示，N型PERT雙面電池的基本結(jié)構(gòu)包括：N型硅片基體100，硅片基體的正表面由內(nèi)到外依次是p+摻雜層101、氧化硅鈍化層102、氮化硅減反射層103及正電極105；硅片基體的背面由內(nèi)到外依次是n+摻雜層104、氧化硅鈍化層102、氮化硅減反射層103及負電極106。

常規(guī)制作N型PERT雙面電池的工藝流程大致為：去損傷層&制絨－硼擴散形成p+層－背面拋光&去BSG－背面離子注入形成n+層－氧化&退火－雙面淀積氮化硅－雙面印刷共燒－測試&分選。

以上是制作N型PERT雙面電池的典型工藝步驟，該工藝一般采用190微米左右的N型硅片生產(chǎn)的PERT雙面電池目前平均轉(zhuǎn)化效率只有20.5％左右。隨著硅片薄片化發(fā)展，采用該結(jié)構(gòu)該工藝生產(chǎn)的N型PERT雙面電池效率會持續(xù)降低。此外，由于正面電極采用銀鋁漿與p+層形成歐姆接觸，銀鋁漿料電導率比銀漿差，所以正面柵線要求寬度大(副柵線燒結(jié)后寬度通常在50微米以上)，而且銀鋁漿在與硅片接觸區(qū)域會形成嚴重復合，這些限制了電池效率的進一步提高，影響了N型PERT雙面電池的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，以提高N型PERT雙面電池的效率，簡化制備工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，包括：

硅片基體；

n+輕摻雜層，形成在所述硅片基體的正面；

n++重摻雜區(qū)，選擇性形成在所述n+輕摻雜層中；

第一鈍化減反層，形成在所述n+輕摻雜層上；

負電極，引出于所述n++重摻雜區(qū)；

p+摻雜層，形成在所述硅片基體的背面；

第二鈍化減反層，形成在所述p+摻雜層上；

正電極，引出于所述p+摻雜層。

在本實用新型的一個實施例中，所述硅片基體的厚度小于等于170微米。

在本實用新型的一個實施例中，所述第一鈍化減反層包括第一鈍化層以及位于所述第一鈍化層上的第一減反層，所述第一鈍化層與所述第一減反層通過熱氧化或臭氧紫外氧化與化學沉積方法結(jié)合一次性形成，或者通過化學氣相淀積方法一次性形成。

在本實用新型的一個實施例中，所述第二鈍化減反層包括第二鈍化層以及位于所述第二鈍化層上的第二減反層，所述第二鈍化層與所述第二減反層通過化學氣相淀積方法一次性形成。

在本實用新型的一個實施例中，所述第一鈍化減反層為SiO₂/SiN_x或SiO₂/SiN_x/SiON_x疊層膜。

在本實用新型的一個實施例中，所述第二鈍化減反層為AlO_x/SiN_x或SiO₂/AlO_x/SiN_x或SiO₂/SiN_x/SiN_x或AlO_x/SiN_x/SiON_x或SiO₂/AlO_x/SiN_x/SiON_x或SiO₂/SiN_x/SiN_x/SiON_x疊層膜。

在本實用新型的一個實施例中，所述第一鈍化減反層為SiO₂/Si₃N₄/SiON_x疊層膜，其中SiO₂膜的厚度為10nm－40nm，折射率為1.3－1.5；Si₃N₄膜的厚度為30nm－80nm，折射率為1.8－2.2；SiON_x膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.5－2.0。

在本實用新型的一個實施例中，所述第二鈍化減反層為Al₂O₃/Si₃N₄疊層膜，其中Al₂O₃膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.3－1.7；Si₃N₄膜的厚度為30nm－150nm，折射率為1.8－2.2。

在本實用新型的一個實施例中，所述正電極包括第一主柵線及第一副柵線，所述第一副柵線的寬度為30μm－100μm，所述第一副柵線的數(shù)量為60根－150根；所述負電極包括第二主柵線及第二副柵線，所述第二副柵線的寬度為25μm－70μm，所述第二副柵線的數(shù)量為80根－150根。

本實用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

1)本實用新型提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，通過將n+摻雜層轉(zhuǎn)移到電池正面，可以降低金屬柵線遮光面積，減少電極接觸復合；且在電池正面形成n++局部重摻雜區(qū)，極大地提高電池開路電壓和短路電流，同時可以使n+摻雜層的方阻提升的更高，這樣有利于提表面鈍化效果；

2)通過將p+摻雜層轉(zhuǎn)移到電池背面，降低了p+摻雜層上面銀鋁電極對電池效率的影響，拓寬了銀鋁漿圖形設(shè)計的空間。

3)本實用新型提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計特別適合薄片化(硅片厚度170微米及以下)電池。

4)本實用新型提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，第一鈍化減反層及第二鈍化減反層只需通過一個工藝步驟制備得到相較于現(xiàn)有技術(shù)需通過不同的工藝步驟分別形成第一鈍化層與第一減反層，且通過不同的工藝步驟分別形成第二鈍化層與第二減反層，本實用新型在工藝制作流程上極大進行了優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)的示意圖。

標號說明：

100－N型硅片基體，101－p+摻雜層，102－氧化硅鈍化層，103－氮化硅減反層，104－n+摻雜層，105－正電極，106－負電極

200－N型硅片基體，201－p+摻雜層，202－第一鈍化層，204－n+輕摻雜層，205－正電極，206－負電極，207－第二鈍化層，208－n++重摻雜區(qū)，209－第一減反層，210－第二減反層

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型提出的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本實用新型的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本實用新型實施例的目的。

請參考圖2，如圖2所示，本實用新型實施例提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，包括硅片基體200；硅片基體200的正面形成有n+輕摻雜層204，n+輕摻雜層204中選擇性地形成有局部n++重摻雜區(qū)208，在n+輕摻雜層204上形成有通過一個工藝步驟得到的第一鈍化減反層，在n++重摻雜區(qū)208引出負電極206。硅片基體200的背面形成有p+摻雜層201，p+摻雜層201上形成有通過一個工藝步驟得到的第二鈍化減反層，在p+摻雜層上引出正電極105。

本實用新型提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，通過將n+摻雜層轉(zhuǎn)移到電池正面，可以降低金屬柵線遮光面積，減少電極接觸復合；且在電池正面形成n++局部重摻雜區(qū)，極大地提高電池開路電壓和短路電流，同時可以使n+摻雜層的方阻提升的更高，這樣有利于提表面鈍化效果。

同時，通過將p+摻雜層轉(zhuǎn)移到電池背面，降低了p+摻雜層上面銀鋁電極對電池效率的影響，拓寬了銀鋁漿圖形設(shè)計的空間。

其中，第一鈍化減反層包括第一鈍化層202以及位于第一鈍化層202上的第一減反層209，第一鈍化層202與第一減反層209通過熱氧化或臭氧紫外氧化與化學沉積方法結(jié)合一次性形成，或者通過化學氣相淀積方法一次性形成。

第二鈍化減反層包括第二鈍化層207以及位于第二鈍化層207上的第二減反層210，第二鈍化層207與第二減反層210通過化學氣相淀積方法一次性形成。

作為可選實施方式，第一鈍化減反層為SiO₂/SiN_x或SiO₂/SiN_x/SiON_x疊層膜。具體地，第一鈍化層102為SiO₂膜，第一減反層109可為SiN_x膜或SiN_x/SiON_x疊層膜。這些薄膜例如可通過化學氣相沉積法一個工藝步驟形成。

作為可選實施方式，第二鈍化減反層為AlO_x/SiN_x或SiO₂/AlO_x/SiN_x或SiO₂/SiN_x/SiN_x或AlO_x/SiN_x/SiON_x或SiO₂/AlO_x/SiN_x/SiON_x或SiO₂/SiN_x/SiN_x/SiON_x疊層膜。具體地，第二鈍化層107可為AlO_x或SiO₂/AlO_x或SiO₂/SiN_x疊層膜，第二減反層210可為SiN_x或SiN_x/SiON_x疊層膜。這些薄膜例如可通過化學氣相沉積法一個工藝步驟形成。

作為優(yōu)選實施方式，第一鈍化減反層為SiO₂/Si₃N₄/SiON_x疊層膜，其中SiO₂膜的厚度為10nm－40nm，折射率為1.3－1.5；Si₃N₄膜的厚度為30nm－80nm，折射率為1.8－2.2；SiON_x膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.5－2.0。

作為優(yōu)選實施方式，第二鈍化減反層為Al₂O₃/Si₃N₄疊層膜，其中Al₂O₃膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.3－1.7；Si₃N₄膜的厚度為30nm－150nm，折射率為1.8－2.2。

本實用新型提供的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)，第一鈍化減反層只需通過一個工藝步驟即可制備得到，并且且第二鈍化減反層也只需通過一個工藝步驟即可制備得到，相較于現(xiàn)有技術(shù)需通過不同的工藝步驟分別形成第一鈍化層與第一減反層，且通過不同的工藝步驟分別形成第二鈍化層與第二減反層，本實用新型在工藝制作流程上極大進行了優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率，減低生產(chǎn)成本。

并且，本實用新型通過在n+輕摻雜層204上和p+摻雜層201上采用不同的鈍化層以提高電池鈍化效果。

本實用新型提供的結(jié)構(gòu)設(shè)計特別適合薄片化電池，其中，硅片基體200的厚度可小于等于170微米。

作為優(yōu)先實施方式，正電極205包括第一主柵線及第一副柵線，第一副柵線的寬度為30μm－100μm，第一副柵線的數(shù)量為60根－150根；負電極206包括第二主柵線及第二副柵線，第二副柵線的寬度為25μm－70μm，第二副柵線的數(shù)量為80根－150根。相較于現(xiàn)有技術(shù)而言，本實用新型的電極結(jié)構(gòu)中，其副柵線的寬度要求明顯下降。有益于電池效率的提高。

結(jié)合圖2，本實用新型提供的上述的適合薄片化的N型PERT雙面電池結(jié)構(gòu)的制備方法，包括如下步驟：

S1：提供N型硅片基200；

S2：對所述N型硅片基體200進行雙面制絨，具體地，將N型硅片基體200放入質(zhì)量分數(shù)為1％－3％的NaOH或KOH溶液中進行雙面制絨；

S3：對所述N型硅片基體200的正面進行高溫磷擴散摻雜形成n+輕摻雜層204；具體地，n+摻雜層204的擴散方阻為60－180ohm/sq；

S4：利用N型硅片基體正面高溫磷擴散形成的PSG對所述N型硅片基體200的正面進行激光局部摻雜形成n++重摻雜區(qū)208；具體地，n++重摻雜區(qū)208的擴散方阻為10－60ohm/sq，n++重摻雜區(qū)208的寬度為20μm－100μm；

S5：對N型硅片基體200的背面進行拋光并清洗去除擴散形成的PSG；

S6：對N型硅片基體200的背面進行離子注入形成p+摻雜層201，退火后p+摻雜層201的擴散方阻為20－100ohm/sq；

S7：對N型硅片基體200進行800℃－1100℃退火處理，激活硼雜質(zhì)；

S8：通過CVD方法在N型硅片基體200的正面形成第一鈍化減反層，通過CVD方法在N型硅片基體200的背面形成第二鈍化減反層；

具體地，通過CVD方法在正面形成SiO2/SiN_x/SiON_x疊層膜，其中SiO₂膜的厚度為10nm－40nm，折射率為1.3－1.5，Si₃N₄膜的厚度為30nm－80nm，折射率為1.8－2.2，SiON_x膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.5－2.0；通過CVD方法在背面形成Al₂O₃/Si₃N₄疊層膜，其中Al₂O₃膜的厚度為10nm－50nm，折射率為1.3－1.7，Si₃N₄膜的厚度為30nm－150nm，折射率為1.8－2.2；

S9：在N型硅片基體200的背面印刷銀鋁漿形成正電極205，并在其正面印刷銀漿形成負電極206，并進行共燒。其中，正電極205包括第一主柵線及第一副柵線，第一副柵線的寬度為30μm－100μm，第一副柵線的數(shù)量為60根－150根；負電極206包括第二主柵線及第二副柵線，第二副柵線的寬度為25μm－70μm，第二副柵線的數(shù)量為80根－150根。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。