一種高效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，尤其涉及一種高效晶硅太陽能電池。
【背景技術】
[0002]太陽能電池是一種有效地吸收太陽輻射能，利用光生伏特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區流向P區，電子由P區流向N區，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的重要組件。
[0003]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0.999999、電阻率在10歐.厘米以上的P型單晶硅，包括正面絨面、正面P-N結、正面減反射膜、正背面電極等部分。
[0004]如圖1所示，傳統太陽能電池的P-N結都是采用一次磷摻雜的制作方式，為了提高電池的開路電壓和短路電流，只能采取整體提高擴散方阻，降低磷摻雜濃度的方式，但是這種方式使得銀柵線以下區域的磷摻雜濃度也同時降低，銀柵線與硅不能形成良好的歐姆接觸，導致電池的填充因子較低，抑制了電池光電轉換效率的提升。
【發明內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題在于，提供一種結構簡單的高效晶硅太陽能電池。
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高效晶硅太陽能電池，包括:背電極、鋁背場、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極；所述氮化硅膜上設有激光摻雜槽，所述激光摻雜槽內摻雜有磷元素；所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內；所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
[0007]作為上述方案的改進，所述激光摻雜槽圖案為線型正電極柵線圖案。
[0008]作為上述方案的改進，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
[0009]作為上述方案的改進，所述激光摻雜槽寬度比所述正電極寬度寬10~20 μπι。
[0010]作為上述方案的改進，所述激光摻雜槽寬度為40~80 μπι。
[0011]作為上述方案的改進，所述正電極寬度為30~70μπι。
[0012]作為上述方案的改進，所述磷源為磷酸溶液。
[0013]作為上述方案的改進，所述氮化娃膜的厚度為75-90nm。
[0014]實施本實用新型，具有如下有益效果:
[0015]本實用新型提供了一種高效晶硅太陽能電池，對涂覆有磷源的氮化硅膜通過激光刻蝕形成激光摻雜槽，同時，將磷摻雜到激光摻雜槽的硅里，使激光摻雜槽具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽與正電極有良好的歐姆接觸。
[0016]其中，激光摻雜槽的圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內的區域通過激光摻雜達到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區域采用高方阻擴散，達到較低的摻雜濃度，提升電池的開路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉換效率。
【附圖說明】
[0017]圖1是現有尚效晶娃太陽能電池的結構不意圖；
[0018]圖2是本實用新型尚效晶娃太陽能電池的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步地詳細描述。
[0020]如圖2所示，本實用新型高效晶硅太陽能電池包括背電極1、鋁背場2、P型硅3、N型硅4、氮化硅膜5和正電極6 ;所述背電極1、鋁背場2、P型硅3、N型硅4、氮化硅膜5和正電極6依次相連。
[0021]所述氮化硅膜5上涂覆磷源，對涂覆有磷源的氮化硅膜5通過激光刻蝕形成激光摻雜槽7，使磷元素摻雜進所述激光摻雜槽7的硅里；所述正電極6底部處于所述激光摻雜槽7之內。
[0022]需要說明的是，采用激光摻雜磷源的方式，在涂覆有磷源的氮化硅膜7上開槽，形成激光摻雜槽7。相應地，通過激光摻雜后，可將磷摻雜到激光摻雜槽7的硅里，使激光摻雜槽7具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽7與正電極6有良好的歐姆接觸。
[0023]相應地，所述激光摻雜槽7寬度大于所述正電極6寬度，保證正電極6漿料全部印刷在激光摻雜槽7內，使所述正電極6底部處于所述激光摻雜槽7之內。進一步，所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
[0024]更佳地，所述激光摻雜槽7圖案為線型正電極柵線圖案。
[0025]需要說明的是，所述激光摻雜槽7圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內的區域達到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區域采用高方阻擴散，達到較低的摻雜濃度，提升電池的開路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉換效率。
[0026]優選地，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
[0027]需要說明的是，通過絲網印刷方式，在硅片正面的激光摻雜槽內印刷正電極漿料，形成正電極，更易于量產，電極拉力達到行業質檢標準。
[0028]更佳地，所述激光摻雜槽7寬度比所述正電極6寬度寬10~20 μπι。具體地，若激光摻雜槽7寬度為40 μm，則正電極6的寬度最大為30 μπι。
[0029]更佳地，所述激光摻雜槽7寬度為40~80 μ m。
[0030]更佳地，所述正電極6寬度為30~70 μπι，保證激光摻雜槽7的寬度與正電極6的寬度精確配合。
[0031]更佳地，所述氮化硅膜的厚度為75-90nm，保證達到最佳的減反射效果。
[0032]更佳地，所述磷源為磷酸溶液，所述磷酸溶液均勻附著在硅片正面的氮化硅膜5上。優選地，所述磷酸溶液的磷酸濃度為1°/『10%，使磷源濃度達到最佳的摻雜效果。所述磷酸溶液通過噴涂方式或旋涂方式均勻附著在硅片正面的氮化硅膜5上。
[0033]由上可知，本實用新型提供了一種高效晶硅太陽能電池，采用激光摻雜磷源的方式，在涂覆有磷源的氮化硅膜5上開槽，形成激光摻雜槽7。相應地，通過激光摻雜后，可將磷摻雜到激光摻雜槽7的硅里，使激光摻雜槽7具有較高的磷摻雜濃度，保證激光摻雜槽7與正電極6有良好的歐姆接觸。其中，激光摻雜槽7的圖案為線型正電極柵線圖案，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，即在柵線以內的區域通過激光摻雜達到較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區域采用高方阻擴散，達到較低的摻雜濃度，提升電池的開路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉換效率。
[0034]以上所述是本實用新型的優選實施方式，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】
1.一種高效晶硅太陽能電池，其特征在于，包括背電極、鋁背場、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極； 所述氮化硅膜上涂覆磷源，對涂覆有磷源的氮化硅膜通過激光刻蝕形成激光摻雜槽； 所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內； 所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5 μπι。
2.如權利要求1所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽圖案為線型正電極柵線圖案。
3.如權利要求2所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述線型正電極柵線圖案為直線矩形正電極柵線圖案。
4.如權利要求1所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽寬度比所述正電極寬度寬10~20μπι。
5.如權利要求4所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述激光摻雜槽寬度為40?80 μ m0
6.如權利要求4所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述正電極寬度為30?70 μ m0
7.如權利要求1所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述磷源為磷酸溶液。
8.如權利要求1所述的高效晶硅太陽能電池，其特征在于，所述氮化硅膜的厚度為75_90nm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效晶硅太陽能電池，包括：背電極、鋁背場、P型硅、N型硅、氮化硅膜和正電極；所述氮化硅膜上設有激光摻雜槽，所述激光摻雜槽內摻雜有磷元素；所述激光摻雜槽寬度大于所述正電極寬度，使所述正電極底部處于所述激光摻雜槽之內；所述激光摻雜槽寬度至少比所述正電極寬度寬5μm。采用本實用新型，使硅片表面的磷摻雜濃度呈選擇性分布，在柵線以內的區域具有較高的磷摻雜濃度，保證柵線與硅的良好歐姆接觸；在柵線以外的區域具有較低的摻雜濃度，提升電池的開路電壓和短路電流，從而提升電池的光電轉換效率。
【IPC分類】H01L31-0352, H01L31-04, H01L31-0216
【公開號】CN204315595
【申請號】CN201420637020
【發明人】方結彬, 秦崇德, 石強, 黃玉平, 何達能
【申請人】廣東愛康太陽能科技有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月30日