本發(fā)明涉及一種選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前太陽能電池中使用的硅材料主要有兩類，分別為N型硅材料和P型硅材料。其中，N型硅材料與P型硅材料相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：N型材料中的雜質(zhì)對少子空穴的捕獲能力低于P型材料中的雜質(zhì)對少子電子的捕獲能力。相同電阻率的N型硅片的少子壽命比P型硅片的高，達(dá)到毫秒級。N型硅片對金屬污雜的容忍度要高于P型硅片，F(xiàn)e、Cr、Co、W、Cu、Ni等金屬對P型硅片的影響均比N型硅片大。N型硅電池組件在弱光下表現(xiàn)出比常規(guī)P型硅組件更優(yōu)異的發(fā)電特性。人們越來越關(guān)注少子壽命更高、發(fā)展?jié)摿Ω蟮腘型電池。

但是，在N型雙面電池中制約效率的主要因素是金屬化帶來的復(fù)合，特別是背表面金屬區(qū)域的復(fù)合。

上述問題是在太陽能電池的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，在金屬區(qū)域采用通過PSG的激光摻雜工藝來形成高摻雜濃度區(qū)域以降低金屬區(qū)域的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的背表面金屬區(qū)域復(fù)合嚴(yán)重，制約N型雙面電池效率的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，包括基體，基體為N型，基體正面為摻硼的發(fā)射極，發(fā)射極上沉積有第一鈍化減反膜層，第一鈍化減反膜層上設(shè)有正面電極，正面電極穿過第一鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸；基體背面設(shè)有磷摻雜的背場區(qū)域，磷摻雜的背場區(qū)域包括磷輕摻雜的背場區(qū)域和磷重?fù)诫s的背場區(qū)域，磷重?fù)诫s的背場區(qū)域和磷輕摻雜的背場區(qū)域相鄰并均勻排布于背表面，磷摻雜的背場區(qū)域上沉積第二鈍化減反膜層，第二鈍化減反膜層上設(shè)有局部背面電極，局部背面電極在磷重?fù)诫s背場區(qū)域內(nèi)并穿過第二減反鈍化膜與磷重?fù)诫s的背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，基體正面的發(fā)射極采用三溴化硼B(yǎng)Br₃高溫?cái)U(kuò)散、絲網(wǎng)印刷含硼漿料高溫退火、常壓化學(xué)氣相沉積APCVD法沉積硼硅玻璃BSG退火或離子注入硼源退火工藝形成。

進(jìn)一步地，第一鈍化減反膜采用SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm；基體背面的第二鈍化減反膜是SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

進(jìn)一步地，基體背面的磷輕摻雜的背場區(qū)域采用高溫?cái)U(kuò)散或常壓化學(xué)氣相沉積APCVD法沉積硼硅玻璃BSG退火形成，基體背面的磷輕摻雜區(qū)域背場方阻為90-250ohm/sq。

進(jìn)一步地，基體背面的磷重?fù)诫s背場區(qū)域采用激光摻雜工藝形成，方阻為10-50ohm/sq。

進(jìn)一步地，基體背面的磷重?fù)诫s背場區(qū)域?yàn)橹本€或者線段，寬度為80微米-600微米，磷重?fù)诫s背場區(qū)域占基體背面面積的比例為8%-30%。

進(jìn)一步地，正面電極與局部背面電極分別采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍、噴墨打印、物理氣相沉積金屬層形成，其中，金屬采用Ni、Cu、Ag、Ti、Pd、Cr中一種或多種的組合。

進(jìn)一步地，磷重?fù)诫s背場區(qū)域?yàn)橹本€時(shí)，形成局部背面電極后，連接主柵將各個(gè)局部背面電極相互連接，連接主柵不與局部背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，局部背面電極為直線時(shí)寬度為10-100μm，連接主柵寬度為0.5mm-1.5mm；連接主柵采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘接或者金屬線焊接而成，連接主柵為Ag或表面包覆有鍍In、Sn、Pb的Cu帶或者含有金屬顆粒的有機(jī)物。

進(jìn)一步地，磷重?fù)诫s背場區(qū)域?yàn)榫€段時(shí)，形成局部背面電極后，連接細(xì)柵將各個(gè)局部背面電極相互連接，再匯流到連接主柵線上，連接細(xì)柵與連接主柵線均不與局部背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，局部背面電極為線段時(shí)寬度為10-100μm，連接細(xì)柵寬度為20μm-100μm，連接主柵寬度為0.5mm-1.5mm；連接細(xì)柵和連接主柵分別采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘接或者金屬線焊接而成，連接細(xì)柵和主柵為Ag或表面包覆有鍍In、Sn、Pb的Cu帶或者含有金屬顆粒的有機(jī)物。

本發(fā)明的有益效果是：該種選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，在金屬區(qū)域采用通過PSG的激光摻雜工藝來形成高摻雜濃度區(qū)域降低金屬區(qū)域的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合。本發(fā)明能夠降低背表面的復(fù)合速率，從而提高電池效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例二中基體背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例三中基體背面的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是實(shí)施例二中基體背面的局部背面電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是實(shí)施例三中基體背面的局部背面電極的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-基體，2-發(fā)射極，3-第一鈍化減反膜層，4-正面電極，5-磷輕摻雜的背場區(qū)域，6-磷重?fù)诫s的背場區(qū)域，7-第二鈍化減反膜層，8-局部背面電極，9-連接細(xì)柵，10-連接主柵。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例一

一種選擇性背表面場的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，如圖1，包括基體1，基體1為N型，基體1正面為摻硼的發(fā)射極2，發(fā)射極2上沉積有第一鈍化減反膜層3，第一鈍化減反膜層3上設(shè)有正面電極4，正面電極4穿過第一鈍化減反膜與發(fā)射極2形成歐姆接觸；基體1背面設(shè)有磷摻雜的背場區(qū)域，磷摻雜的背場區(qū)域包括磷輕摻雜的背場區(qū)域5和磷重?fù)诫s的背場區(qū)域6，磷重?fù)诫s的背場區(qū)域6與磷輕摻雜的背場區(qū)域5相鄰并均勻分布于背場區(qū)域，磷摻雜的背場區(qū)域上沉積第二鈍化減反膜層7，第二鈍化減反膜層7上設(shè)有局部背面電極8，局部背面電極8在磷重?fù)诫s背場區(qū)域內(nèi)并穿過第二減反鈍化膜與磷重?fù)诫s的背場區(qū)域6形成歐姆接觸。

該種背面局部重?fù)诫s的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，在金屬區(qū)域采用通過PSG的激光摻雜工藝來形成高摻雜濃度區(qū)域降低金屬區(qū)域的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合。本發(fā)明能夠降低背表面的復(fù)合，從而提高電池效率。

第一鈍化減反膜采用SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm；基體1背面的第二鈍化減反膜是SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

基體1背面的磷輕摻雜背場采用高溫?cái)U(kuò)散或APCVD沉積PSG高溫退火形成，基體1背面的磷輕摻雜背場方阻為90-250ohm/sq。

基體1背面的磷重?fù)诫s背場區(qū)域采用激光摻雜工藝形成，方阻為10-50ohm/sq?；w1背面的磷重?fù)诫s背場區(qū)域?yàn)橹本€或者線段，寬度為80微米-600微米，磷重?fù)诫s背場區(qū)域占基體1背面面積的比例為8%-30%。

正面電極4與局部背面電極8分別采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍、噴墨打印、物理氣相沉積金屬層形成，其中，金屬采用Ni、Cu、 Ag、Ti、Pd、Cr中一種或多種的組合。

實(shí)施例二

實(shí)施例二與實(shí)施例一基本相同，實(shí)施例二與實(shí)施例一的不同之處在于：如圖1、圖2和圖4所示，N型基體1，基體1正面BBr₃高溫?cái)U(kuò)散，方阻65ohm/sq，其上高溫氧化生成10nm SiO₂薄膜，其上沉積65nmSiNx薄膜，采用絲網(wǎng)印刷印刷AgAl電極。基體1背面采用高溫?cái)U(kuò)散形成磷輕摻雜的背場區(qū)域5，方阻為150ohm/sq，通過PSG的激光摻雜形成局部磷重?fù)诫s背場區(qū)域，方阻為30ohm，為直線，寬度為200μm，占基體1背面面積10%，基體1背面高溫生長10nmSiO₂薄膜，并沉積65nmSiNx薄膜，采用燒穿漿料絲網(wǎng)印刷印刷Ag電極，燒結(jié)后形成局部背面電極8，局部背面電極8與磷重?fù)诫s的背場區(qū)域6形成歐姆接觸，使用非燒穿Ag漿料印刷連接主柵10將局部背面電極8連接起來。

實(shí)施例三

實(shí)施例三與實(shí)施例一基本相同，實(shí)施例三與實(shí)施例一的不同之處在于：如圖1、圖3和圖5所示，N型基體1，基體1的正面APCVD沉積BSG高溫退火，方阻75ohm/sq，其上原子層沉積法沉積10nm Al₂O₃薄膜，其上沉積60nmSiNx薄膜，采用PVD法沉積Ti、Pd、Ag金屬電極，寬度為40μm?；w1的背面采用APCVD沉積BSG退火擴(kuò)散形成磷輕摻雜的背場區(qū)域5，方阻為200ohm/sq，通過激光摻雜形成局部磷重?fù)诫s背場區(qū)域，方阻為40ohm，為線段，寬度為300微米，占背表面面積15%，背面沉積75nmSiNx薄膜，采用PVD法沉積Ti、Pd、Ag金屬電極，寬度為50μm，采用Sn包覆的Cu線，直徑200μm，作為連接細(xì)柵9，包覆In的Cu線，寬度1mm作為連接主柵10將局部背面電極連接起來。