一種背接觸太陽能電池及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及太陽能應用技術領域，具體涉及一種背接觸太陽能電池及其制備方法，尤其涉及一種IBC太陽能電池。
【背景技術】
[0002]常規的化石燃料日益消耗殆盡，在現有的可持續能源中，太陽能無疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。太陽能電池，也稱光伏電池，是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件。由于它是綠色環保產品，不會引起環境污染，而且是可再生資源，所以在當今能源短缺的情形下，太陽能電池是一種有廣闊發展前途的新型能源。
[0003]太陽能電池的種類繁多，其中，IBCXInterdigitated back contact，叉指背接觸)太陽能電池以其較高的轉換效率、較低的串聯電阻、簡化的互聯技術及良好的外觀等優點受到越來越多業內人士的關注，成為太陽能電池技術領域較為前沿的高效電池技術之一。
[0004]以N型IBC太陽能電池為例，如圖1所示，IBC太陽能電池的基本結構包括:N型的硅片基體100，覆蓋在硅片基體100正面的N+層101和減反射層102，N+層101位于硅片基體100與減反射層102之間；位于硅片基體100背面、間隔排列的、柵狀的N+第一導電指區103和P+第二導電指區104，第二導電指區104與硅片基體100結合形成電池的發射極；位于第一導電指區背離硅片基體100 —側表面上的第一電極105，位于第二導電指區104背離硅片基體100 —側表面上的第二電極106。
[0005]然而，上述結構的IBC太陽能電池存在如下問題:由于正電極和負電極的距離較近，對絲網印刷電極的精度要求非常高，實際制備過程中經常出現電極印偏、以及印刷好的金屬漿料發生偏移而導致正電極和負電極短路的情況，導致電池的穩定性較差。
[0006]因此，開發一種穩定性好、制備工藝簡單、成本較低的IBC太陽能電池，使其可以利用現有條件和設備，在基本不增加成本的基礎之上進一步提升其轉化效率，具有積極的現實意義。
【發明內容】
[0007]本發明目的是提供一種背接觸太陽能電池及其制備方法。
[0008]為達到上述目的，本發明采用的技術方案是:一種背接觸太陽能電池，包括硅片基體，硅片基體背面上間隔設有N+第一導電區和P+第二導電區；N+第一導電區上設有第一電極，P+第二導電區上設有第二電極；
所述N+第一導電區和P+第二導電區之間設有隔離區；
所述隔離區的高度高于N+第一導電區和P +第二導電區。
[0009]優選的，所述第一電極和第二電極的頂面處于同一水平面上，且所述隔離區的頂面高于第一電極和第二電極的頂面。
[0010]優選的，所述N+第一導電區和P+第二導電區為凹陷區。
[0011]優選的，所述N+第一導電區和P+第二導電區為拋光面。
[0012]優選的，所述隔離區的頂面上具有絨面和鈍化層。即利用背面一起做成雙玻組件，可更多利用背面的散射光。
[0013]上述技術方案中，所述隔離區的寬度為10~200微米。優選的，所述隔離區的寬度為50~200微米。
[0014]上述技術方案中，所述隔離區的頂面高出第一電極和第二電極的頂面5~10微米。
[0015]上述技術方案中，所述隔離區為未摻雜區域。
[0016]本發明同時請求保護一種背接觸太陽能電池的制備方法，包括如下步驟:
(1)對娃片進彳丁制域；
(2)在電池背面要形成N+第一導電區的區域進行腐蝕，形成第一凹陷區；
(3)在第一凹陷區進行摻雜，形成N+第一導電區；
(4)在電池背面要形成P+第二導電區的區域進行腐蝕，形成第二凹陷區；
(5)在第二凹陷區進行摻雜，形成P+第二導電區；
(6)在電池受光面和背面分別形成鈍化層；
(7)在電池受光面和背面沉積氮化硅；
(8)在鈍化層上對應電極形成的位置設置開口；
(9)在所述開口位置形成電性相反的電極。
[0017]優選的，所述步驟(2)和步驟(4)中還包括以下步驟:對凹陷區進行拋光處理。
[0018]上述技術方案中，所述步驟(2)和步驟(4)形成凹陷區的方法可以采用腐蝕性漿料、腐蝕性溶液、激光中的一種。
[0019]由于上述技術方案運用，本發明具有下列優點:
1、本發明設計了一種新的IBC太陽能電池，通過在N+第一導電區和P+第二導電區之間設置隔離區，同時使隔離區的頂面高于第一導電區和第二導電區的頂面，從而在制作電極時可以清晰分辨電極的位置，很好地解決了電極印偏的問題；此外，由于正、負極的金屬漿料被隔離區隔離，電極不易接觸，從而解決了因金屬漿料偏移而導致的正電極和負電極短路的冋題；大大提尚了電池的穩定性；
2、本發明可以在凹陷區進行拋光，N+第一導電區和P+第二導電區之間設置隔離區，且隔離區不摻雜(原N型硅片的低摻雜)，因而能保證電池的反向電流很低、漏電風險小，提高電池的穩定性；
3、本發明的隔離區可以設置絨面，如果使用透光背板，能使更多的光進入電池，有利于電池效率的提升，具有積極的現實意義；
4、本發明的第一電極和第二電極的頂面處于同一水平面上，即正、負電極柵線處于同一高度，便于后續電極焊接和封裝。
【附圖說明】
[0020]圖1是【背景技術】中IBC太陽能電池的結構示意圖。
[0021]其中:100、硅片基體;101、N+層;102、減反射層;103、N +第一導電指區;104、P+第二導電指區；105、第一電極；106、第二電極。
[0022]圖2是本發明實施例一的結構示意圖。
[0023]圖3~12是發明實施例一的制備過程示意圖。
[0024]其中:1、硅片基體；2、N+第一導電區；3、P+第二導電區；4、第一電極；5、第二電極；
6、隔離區；7、鈍化層；8、絨面；9、氧化層。
【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例對本發明作進一步描述:
實施例一
參見圖2所示，一種背接觸太陽能電池，包括硅片基體1，硅片基體背面上間隔設有N+第一導電區2和P+第二導電區3 ;N+第一導電區上設有第一電極4，P+第二導電區上設有第二電極5 ；
所述N+第一導電區和P+第二導電區之間設有隔離區6 ;
所述第一電極和第二電極的頂面處于同一水平面上，且所述隔離區的頂面高于第一電極和第二電極的頂面。
[0026]所述隔離區的頂面上具有絨面和鈍化層7。
[0027]所述隔離區的寬度為200微米。所述隔離區為未摻雜區域。
[0028]上述IBC太陽能電池的制備方法包括如下步驟，參見圖3~12所示:
(1)在硅片的雙面制絨，形成絨面8，參見圖3所示；
(2)在硅片的雙面進行濕氧氧化，形成20~100nm厚的氧化層9 ;參見圖4所示；
(3)在電池背面要形成N+第一導電區的區域進行腐蝕，形成第一凹陷區；然后可以在凹陷區進行拋光；參見圖5所示；
可以用四甲基氫氧化銨溶液進行拋光；
(4)在第一凹陷區進行摻雜，形成N+第一導電區2;參見圖6所示；
所述摻雜可以采用離子注入法；
(5)在N+第一導電區上形成氧化層9;參見圖7所示；
(6)在電池背面要形成P+第二導電區的區域進行腐蝕，形成第二凹陷區；然后可以在凹陷區進行拋光；參見圖8所示；
(7)在第二凹陷區進行摻雜，形成P+第二導電區3;參見圖9所示；
(8)去除雜質玻璃、去除N+第一導電區上的氧化層；參見圖10所示；
(9)在電池受光面和背面分別形成鈍化層7;參見圖11所示；
(10)在電池受光面和背面沉積氮化硅；
(11)在鈍化層上對應電極形成的位置設置開口；可以采用局域激光或腐蝕印刷設置開
P ;
(12)在所述開口位置形成電性相反的電極；參見圖12所示。
[0029]上文中，摻雜區域和電極區域都使用絲網印刷時，可以使用同一套網版，對位更容易，且可以避免絲網印刷時形變產生的對位不準確。
[0030]第一凹陷區、第二凹陷區的拋光深度可由拋光時間控制，匹配絲網印刷不同厚度的柵線，可以得到同樣高度的正、負電極柵線，便于后續電極焊接和封裝。
【主權項】
1.一種背接觸太陽能電池，包括硅片基體(I)，硅片基體背面上間隔設有N+第一導電區(2)和P+第二導電區(3) ;N+第一導電區上設有第一電極(4)，P+第二導電區上設有第二電極(5);其特征在于: 所述N+第一導電區和P+第二導電區之間設有隔離區(6); 所述隔離區的高度高于N+第一導電區和P +第二導電區。2.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述第一電極和第二電極的頂面處于同一水平面上，且所述隔離區的頂面高于第一電極和第二電極的頂面。3.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述N+第一導電區和P+第二導電區為凹陷區。4.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述N+第一導電區和P+第二導電區為拋光面。5.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述隔離區的頂面上具有絨面和鈍化層(7)。6.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述隔離區的寬度為10~200 微米。7.根據權利要求6所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述隔離區的寬度為50-200 微米。8.根據權利要求1所述的背接觸太陽能電池，其特征在于:所述隔離區為未摻雜區域。9.一種背接觸太陽能電池的制備方法，其特制在于，包括如下步驟: (1)對娃片進彳丁制域； (2)在電池背面要形成N+第一導電區的區域進行腐蝕，形成第一凹陷區； (3)在第一凹陷區進行摻雜，形成N+第一導電區； (4)在電池背面要形成P+第二導電區的區域進行腐蝕，形成第二凹陷區； (5)在第二凹陷區進行摻雜，形成P+第二導電區； (6)在電池受光面和背面分別形成鈍化層； (7)在電池受光面和背面沉積氮化硅； (8)在鈍化層上對應電極形成的位置設置開口； (9)在所述開口位置形成電性相反的電極。10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于:所述步驟(2)和步驟(4)中還包括以下步驟:對凹陷區進行拋光處理。
【專利摘要】一種背接觸太陽能電池，包括硅片基體，硅片基體背面上間隔設有N+第一導電區和P+第二導電區；N+第一導電區上設有第一電極，P+第二導電區上設有第二電極；所述N+第一導電區和P+第二導電區之間設有隔離區；所述第一電極和第二電極的頂面處于同一水平面上，且所述隔離區的頂面高于第一電極和第二電極的頂面。本發明通過在N+第一導電區和P+第二導電區之間設置隔離區，同時使電極矮于隔離區，很好地解決了電極印偏的問題；解決了因金屬漿料偏移而導致的正電極和負電極短路的問題；大大提高了電池的穩定性。
【IPC分類】H01L31/0352, H01L31/18
【公開號】CN105185849
【申請號】CN201510412201
【發明人】劉運宇, 王栩生, 邢國強
【申請人】蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司, 鹽城阿特斯協鑫陽光電力科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月14日