钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池及其制造方法，其包括P型硅片、N型掺杂层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片在背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。背面介电层具有位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案，其中第一开口图案与第二开口图案暴露出P型硅片，且背面介电层的第一开口图案不同于第二开口图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种太阳能电池，且特别是有关于一种钝化发射极背电极硅晶太 阳能电池及其制造方法。
技术介绍
太阳能电池是一种能量转换的光伏元件（photovoltaicdevice)。典型的太阳能 电池基本的结构可分为基板、P-N二极管、抗反射层以及金属电极四个主要部分。简单来 说，太阳能电池的工作原理是P-N二极管将太阳光能转换成电子空穴对，再经正、负电极传 导出电能。 在现有技术中，提出一种具有高效率的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池 (passivatedemitterrearcontactsolarcell,以下简称PERC)，其主要是在基板的背 面上形成介电层，在介电层局部移除形成开口，并在背面介电层上网印铝浆及银浆，最后经 高温共烧制程形成铝电极与银电极来作为背面电极。然而，在钝化发射极背电极硅晶太阳 能电池的制程中，基板背面须经一单面抛光制程使基板的背面表面平滑，使得介电层附着 在基板的背面以发挥延长载子存活时间的效果。但如此一来，当将多个硅晶太阳能电池以 焊条与背面银电极相互连接形成硅晶光伏组件时，因前述背面抛光制程而存在背面银电极 与基板之间及背面银电极与介电层之间附着力不足的问题，而使光伏组件面临可靠度下 降、良率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种，由此可以增强 钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中背面银电极与焊条之间以及背面银 电极与基板之间的附着力，避免钝化发射极背电极硅晶太阳能电池串接成钝化发射极背电 极硅晶光伏组件时自背面银电极处脱落，增加光伏组件的可靠度与良率。 本专利技术提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其包括P型硅片、N型掺杂 层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片具有受 光面与背面，并且背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。N型掺杂层、 正面介电层及正面电极位于P型硅片的受光面上。背面介电层位于P型硅片的背面上，并 且背面介电层具有位于主栅线区域的第一开口图案以及位于其他区域的第二开口图案，其 中第一开口图案与第二开口图案暴露出P型硅片。第一背面电极位于背面介电层上，并填 入第一开口图案内。第二背面电极位于背面介电层上，并填入第二开口图案内。值得注意 的是，背面介电层的第一开口图案不同于第二开口图案。 本专利技术另提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的制造方法，其包括下列步 骤。首先，提供P型硅片，其具有受光面与背面，其中P型硅片在背面上具有主栅线区域以及 除主栅线区域以外的其他区域。接着，在P型硅片的受光面上形成N型掺杂层，并在N型掺 杂层上形成正面介电层。然后，在P型硅片的背面上形成背面介电层，以使背面介电层的位 于主栅线区域形成第一开口图案，并在背面介电层的位于其他区域形成第二开口图案。值 得注意的是，第一开口图案不同于第二开口图案，并且第一开口图案与第二开口图案暴露 出P型硅片。之后，在正面介电层上形成正面电极，在背面介电层上形成第一背面电极，以 使第一背面电极填入第一开口图案内，并在背面介电层上形成第二背面电极，以使第二背 面电极填入第二开口图案内。最后，经由高温共烧制程完成钝化发射极背电极硅晶太阳能 电池的制造。 在本专利技术的实施例中，第一开口图案包括彼此独立的多个第一子图案，且第二开 口图案包括彼此独立的多个第二子图案。 在本专利技术的实施例中，上述的第一子图案的第一宽度不同于第二子图案的第二宽 度。 在本专利技术的实施例中，上述的第一子图案与第二子图案分别为条状图案。 在本专利技术的实施例中，其中任两相邻第一子图案之间的第一间距不同于任两相邻 第二子图案之间的第二间距。举例而言，第一间距例如小于第二间距。 在本专利技术的实施例中，上述的第一子图案在主栅线区域中例如是呈现虚线的分布 形态，上述的第二子图案在上述的其他区域中例如是呈现实线的分布形态，且第一子图案 在主栅线区域中所占的比例例如是小于第二子图案在其他区域中所占的比例。 在本专利技术的实施例中，例如是第一子图案的形状不同于第二子图案。 在本专利技术的实施例中，上述的第一子图案与第二子图案可以分别是线、点、线段或 其组合。 在本专利技术的实施例中，上述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池可进一步包括与 第一背面电极连接的焊条。 在本专利技术的实施例中，上述的p型硅片包括硼掺杂或镓掺杂的硅片。 在本专利技术的实施例中，上述的背面介电层中的第一开口图案与第二开口图案的总 面积相对于背面的面积的比率为〇. 5%至15%之间。 在本专利技术的实施例中，上述的背面介电层图案例如为Alx0y、Si02、SixNy、SixNyHz、 SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。 在本专利技术的实施例中，上述的正面介电层例如为Si02、SixNy、SixNyHz、Six0yNz*SiC 组合的单层或多层结构。 在本专利技术的实施例中，上述的N型掺杂层对应于正面电极的区域可为高浓度掺杂 V族元素（例如：磷（P)、砷（As))，且其表面电阻例如为小于或等于70ohm/sq.。 在本专利技术的实施例中，上述的N型掺杂层对应于除了正面电极以外的区域可为低 浓度掺杂V族兀素（例如：磷（P)、砷（As))，且其表面电阻例如为大于70ohm/sq.。 在本专利技术的实施例中，上述的N型掺杂层可以是对应于正面电极以外的区域的一 部分为高浓度掺杂V族元素（例如：磷（P)、砷（As))。 本专利技术再提出一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其包括P型硅片、N型掺杂 层、正面介电层、正面电极、背面介电层、第一背面电极以及第二背面电极。P型硅片具有受 光面与背面，并且背面上具有主栅线区域以及除主栅线区域以外的其他区域。N型掺杂层、 正面介电层及正面电极位于P型硅片的受光面上。背面介电层位于P型硅片的背面上，背 面介电层在位于主栅线区域的图案不同于背面介电层在位于其他区域的图案。第一背面电 极位于背面介电层上。第二背面电极位于背面介电层上，并填入背面介电层的位于所述其 他区域图案内。 在本专利技术的实施例中，上述的背面介电层在位于主栅线区域为全面覆盖P型硅 片，而背面介电层在位于其他区域具有开口图案。 本专利技术提出一种光伏组件，其包括多个如上述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电 池以及焊条，其中焊条电性连接在两相邻钝化发射极背电极硅晶太阳能电池之间。 在本专利技术的实施例中，上述的正面电极、第一背面电极以及第二背面电极是经由 高温共烧制程而形成。 在本专利技术的实施例中，上述的高温共烧制程的最高温度大于600°C。 基于上述，通过将背面介电层的位于主栅线区域的图案以及位于其他区域的图案 设计为不相同，可以有效增强钝化发射极背电极硅晶太阳能电池在后续组件制程中背面银 电极与焊条之间以及背面银电极与基板之间的附着力，避免钝化发射极背电极硅晶太阳能 电池串接成钝化发射极背电极硅晶光伏组件时自背面银电极处脱落，增加光伏组件的可靠 度与良率。 为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详 细说明如下。 【附图说明】 图1是本专利技术的第一实施例的一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池的立体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，包括：一P型硅片，其具有一受光面与一背面，所述P型硅片在所述背面上具有一主栅线区域以及除所述主栅线区域以外的其他区域；一N型掺杂层，位于所述P型硅片的所述受光面上；一正面介电层，位于所述N型掺杂层上；一正面电极，位于所述正面介电层上；一背面介电层，位于所述P型硅片的所述背面上，所述背面介电层具有位于所述主栅线区域的一第一开口图案以及位于所述其他区域的一第二开口图案，其中所述第一开口图案与所述第二开口图案暴露出所述P型硅片，且所述背面介电层的所述第一开口图案不同于所述第二开口图案；一第一背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第一开口图案内；以及一第二背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第二开口图案内。

【技术特征摘要】
2013.09.09 TW 1021324431. 一种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，包括： 一 P型硅片，其具有一受光面与一背面，所述P型硅片在所述背面上具有一主栅线区域 以及除所述主栅线区域以外的其他区域； 一 N型掺杂层，位于所述P型硅片的所述受光面上； 一正面介电层，位于所述N型掺杂层上； 一正面电极，位于所述正面介电层上； 一背面介电层，位于所述P型硅片的所述背面上，所述背面介电层具有位于所述主栅 线区域的一第一开口图案以及位于所述其他区域的一第二开口图案，其中所述第一开口图 案与所述第二开口图案暴露出所述P型硅片，且所述背面介电层的所述第一开口图案不同 于所述第二开口图案； 一第一背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第一开口图案内；以及 一第二背面电极，位于所述背面介电层上，并填入所述第二开口图案内。2. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 开口图案包括彼此独立的多个第一子图案，且所述第二开口图案包括彼此独立的多个第二 子图案。3. 根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 子图案的第一宽度不同于所述第二子图案的第二宽度。4. 根据权利要求3所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 子图案与所述第二子图案分别为条状图案。5. 根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，任两相邻 所述第一子图案之间的第一间距不同于任两相邻所述第二子图案之间的第二间距。6. 根据权利要求5所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，第一间距 小于第二间距。7. 根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 子图案在所述主栅线区域中呈现虚线的分布形态，所述第二子图案在其他区域中呈现实线 的分布形态，且所述第一子图案在所述主栅线区域中所占的比例小于所述第二子图案在其 他区域中所占的比例。8. 根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 子图案的形状不同于所述第二子图案。9. 根据权利要求2所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述第一 子图案与所述第二子图案分别是线、点、线段或其组合。10. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，还包括一焊条，其特征 在于，所述焊条与所述第一背面电极连接。11. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述P型 硅片包括硼掺杂或镓掺杂的硅片。12. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述背面 介电层中所述第一开口图案与所述第二开口图案的总面积相对于所述背面的面积的比率 为0. 5%至15%之间。13. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述背面 介电层为AlxOy、Si02、SixN y、SixNyHz、SisO yNz或SiC组合的单层或多层结构。14. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述正面 介电层为Si02、SixNy或SixN yHz、SixOyNz或SiC组合的单层或多层结构。15. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型 掺杂层对应于所述正面电极的区域为高浓度磷掺杂，且其表面电阻为小于或等于70ohm/ sq.。16. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型 掺杂层对应于除了所述正面电极以外的区域为低浓度磷掺杂，且其表面电阻为大于70ohm/ sq.。17. 根据权利要求1所述的钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特征在于，所述N型 掺杂层对应于所述正面电极以外的区域的一部分为高浓度磷掺杂。18. -种钝化发射极背电极硅晶太阳能电池，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑丞良，周益钦，刘珈芸，王品胜，吴邦豪，
申请(专利权)人：友晁能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71