一種晶硅太陽能電池的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種晶硅太陽能電池。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是一種有效地吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應把光能轉換成電能的器件，當太陽光照在半導體P-N結(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-電子對(V_Epair)，在P-N結電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。由于是利用各種勢皇的光生伏特效應將太陽光能轉換成電能的固體半導體器件，故又稱太陽能電池或光伏電池，是太陽能電池陣電源系統(tǒng)的重要組件。太陽能電池主要有晶硅(Si)電池，三五族半導體電池(GaAs, Cds/Cu2S, Cds/CdTe, Cds/InP, CdTe/Cu2Te)，無機電池，有機電池等，其中晶硅太陽能電池居市場主流主導地位。晶硅太陽能電池的基本材料為純度達99.9999%、電阻率在ΙΟΩ-cm以上的P型單晶硅，包括正面絨面、正面p-η結、正面減反射膜、正背面電極等部分。在組件封裝為正面受光照面加透光蓋片(如高透玻璃及EVA)保護，防止電池受外層空間范愛倫帶內高能電子和質子的輻射損傷。
[0003]傳統(tǒng)太陽能電池的正電極一般設于硅片的正面，對電池表面遮擋嚴重，不利于提高短路電流，限制了電池效率的提高。而且，傳統(tǒng)太陽能電池的正電極、背電極一般使用銀電極，各面電極使用昂貴的銀導電漿料進行連結，成本較高。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種結構簡單、成本低廉、效率高、適合大批量生產等的晶硅太陽能電池。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種晶硅太陽能電池，包括P型硅，所述P型硅的正面開設有正面槽體，其特征在于，所述P型硅的背面依次設有背電極和背面鈍化層，所述P型硅的正面依次設有N型發(fā)射極、氧化層、正電極和正面鈍化層，所述正電極設于所述正面槽體的側面。
[0006]作為上述方案的改進，所述正電極的厚度為50-80um。
[0007]作為上述方案的改進，所述背電極的厚度為100-200um。
[0008]作為上述方案的改進，所述正電極和/或背電極為鋁電極。
[0009]作為上述方案的改進，所述正電極和/或背電極采用真空蒸鍍設備制得。
[0010]作為上述方案的改進，所述正電極通過導電銀膠連結在一起；和/或，所述背電極通過導電銀膠連結在一起。
[0011]作為上述方案的改進，所述正面槽體為矩形，寬度為50-80 um，深度為50-100 um，柵線間距為l_3mm。
[0012]作為上述方案的改進，所述氧化層為二氧化硅氧化層，所述氧化層的厚度為l-5nm，所述氧化層的表面設有溝槽。
[0013]作為上述方案的改進，所述正面鈍化層和背面鈍化層為氮化硅薄膜，所述氮化硅薄膜的厚度為80-120nmo
[0014]作為上述方案的改進，所述正面鈍化層和背面鈍化層采用等離子增強化學氣相沉積設備制得。
[0015]實施本實用新型，具有如下有益效果:
[0016]一、本實用新型采用P型硅為基體，P型硅的正面依次設有N型發(fā)射極、氧化層、正電極和正面鈍化層，電池結構基于金屬一絕緣體一半導體接觸，其中，金屬為正電極，絕緣體為氧化層，半導體為硅片。由于金屬-絕緣體-半導體的結構設計，電極與發(fā)射極不是直接接觸，故電池表面完全被鈍化，載流子復合很小，可以獲得很高的開路電壓與填充因子，而且不受接觸特性限制并可最優(yōu)化發(fā)射極。
[0017]二、所述正電極設于所述正面槽體的側面。由于電極是蒸鍍在溝槽形貌的氧化層的側面，故正電極對電池表面幾乎無遮擋，對光線的遮擋率極小，有利于提高短路電流，提高光電轉換效率。
[0018]三、氧化層具有溝槽形貌且其厚度很薄(氧化層的厚度為l_5nm)，表面溝槽形貌的極薄的氧化層上傾斜蒸鍍低成本的鋁作為電極，無須光刻、電極燒穿工藝即可形成高質量的電極接觸，克服了傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷電極技術嚴格限制電池效率的進一步提高這一缺點。
[0019]四、由于本實用新型具有上述特征，故其直接使用導電銀膠連結各面電極即可，不需像現(xiàn)有技術一樣使用導電銀漿來連接各面電極，導電銀膠與導電銀漿相比，大大節(jié)省了原料的成本，并且，本實用新型采用成本低廉的鋁取代成本昂貴的銀做表面電極，也大大降低了生產成本。
[0020]綜上，本實用新型結構簡單、成本低廉、光電轉換效率高、適合大批量生產。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型太陽電池的結構示意圖；
[0022]圖2是圖1所示氧化層的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0024]參見圖1，本實用新型提供了一種晶硅太陽能電池，所述電池由下至上依次包括背面鈍化層1、背電極2、P型硅3、N型發(fā)射極4、氧化層5、正電極6和正面鈍化層7，所述背面鈍化層1、背電極2、P型硅3、N型發(fā)射極4、氧化層5、正電極6和正面鈍化層7依次相互連接。P型硅3的正面開設有正面槽體8，正電極6設于正面槽體8的側面。
[0025]本實用新型采用P型硅3為基體，P型硅3的正面依次設有N型發(fā)射極4、氧化層5、正電極6和正面鈍化層7，電池結構基于金屬一絕緣體一半導體接觸，其中，金屬為正電極6，絕緣體為氧化層5，半導體為P型硅3。由于金屬-絕緣體-半導體的結構設計，電極與發(fā)射極不是直接接觸，故電池表面完全被鈍化，載流子復合很小，可以獲得很高的開路電壓與填充因子，而且不受接觸特性限制并可最優(yōu)化發(fā)射極。
[0026]所述正電極6設于所述正面槽體8的側面。由于電極是蒸鍍在溝槽形貌的氧化層的側面，故正電極對電池表面幾乎無遮擋，對光線的遮擋率極小，有利于提高短路電流，提高光電轉換效率。
[0027]其中，所述正電極6和/或背電極2優(yōu)選為鋁電極，所述正電極6和/或背電極2優(yōu)選采用真空蒸鍍設備制得。采用真空蒸鍍設備制得正電極6和背電極2，可一次性蒸鍍大批量的電池電極，制作簡單，適合大批量生產。
[0028]此外，真空蒸鍍設備可精確控制背電極的厚度，將正電極6的厚度控制為50-80um，背電極2的厚度控制為100_200um，滿足正電極6、背電極2對焊接焊料、焊接溫度的不同要求。
[0029]所述正電極6通過導電銀膠連結在一起，背電極2通過導電銀膠連結在一起。即本實用新型直接使用導電銀膠連結各面電極即可，不需像現(xiàn)有技術一樣使用導電銀漿來連接各面電極，導電銀膠與導電銀漿相比，大大節(jié)省了原料的成本，并且，本實用新型采用成本低廉的鋁取代成本昂貴的銀做表面電極，大大降低了生產成本。
[0030]所述正面槽體8優(yōu)選為矩形，寬度為50-80 um，深度為50-100 um，柵線間距為l-3mm，以配合正電極6的設置。
[0031]所述氧化層5優(yōu)選為二氧化硅氧化層。如圖2所示，氧化層5的表面設有溝槽51，且其厚度為l_5nm。表面溝槽形貌的極薄的氧化層上蒸鍍低成本的鋁作為正電極6，無須光亥IJ、電極燒穿工藝即可形成高質量的電極接觸，克服了傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷電極技術嚴格限制電池效率的進一步提尚這一缺點。
[0032]所述正面鈍化層7和背面鈍化層I優(yōu)選為氮化硅薄膜，所述氮化硅薄膜的厚度為80-120nm。更佳的，所述正面鈍化層7和背面鈍化層I采用等離子增強化學氣相沉積設備制得，可精準控制鈍化層的厚度。
[0033]綜上，本實用新型的晶硅太陽能電池結構簡單、成本低廉、光電轉換效率高、適合大批量生產。
[0034]以上所述是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種晶硅太陽能電池，包括P型硅，所述P型硅的正面開設有正面槽體，其特征在于，所述P型硅的背面依次設有背電極和背面鈍化層，所述P型硅的正面依次設有N型發(fā)射極、氧化層、正電極和正面鈍化層，所述正電極設于所述正面槽體的側面。2.如權利要求1所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正電極的厚度為50-80um。3.如權利要求1所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述背電極的厚度為100_200umo4.如權利要求1-3任一項所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正電極和/或背電極為鋁電極。5.如權利要求1-3任一項所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正電極和/或背電極采用真空蒸鍍設備制得。6.如權利要求1-3任一項所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正電極通過導電銀膠連結在一起； 和/或，所述背電極通過導電銀膠連結在一起。7.如權利要求1所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正面槽體為矩形，寬度為50-80 um，深度為50-100 um，柵線間距為l_3mm。8.如權利要求1所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述氧化層為二氧化硅氧化層，所述氧化層的厚度為l_5nm，所述氧化層的表面設有溝槽。9.如權利要求1所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正面鈍化層和背面鈍化層為氮化娃薄膜，所述氮化娃薄膜的厚度為80-120nm。10.如權利要求9所述的晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正面鈍化層和背面鈍化層采用等離子增強化學氣相沉積設備制得。
【專利摘要】本實用新型公開了一種晶硅太陽能電池，包括P型硅，所述P型硅的正面開設有正面槽體，所述P型硅的背面依次設有背電極和背面鈍化層，所述P型硅的正面依次設有N型發(fā)射極、氧化層、正電極和正面鈍化層，所述正電極設于所述正面槽體的側面。本實用新型結構簡單、成本低廉、效率高、適合大批量生產。
【IPC分類】H01L31/042, H01L31/0224, H01L31/0352
【公開號】CN204668320
【申請?zhí)枴緾N201520313878
【發(fā)明人】秦崇德, 方結彬, 石強, 黃玉平, 何達能, 陳剛
【申請人】廣東愛康太陽能科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月15日