一种N型IBC太阳能电池结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种N型IBC太阳能电池结构，包括硅片基体，硅片基体的正表面上设置有正面钝化减缓层，硅片基体的背表面上间隔设置有梳状的N+掺杂区和P+掺杂区；N+掺杂区和P+掺杂区的表面设置有背面钝化增反层；背面钝化增反层上设置有正电极和负电极，且正电极及负电极均贯穿背面钝化增反层，并分别与P+掺杂区及N+掺杂区电性连接。本实用新型专利技术提供的N型IBC太阳能电池结构，其硅片基体的正表面上仅设置有正面钝化减缓层，其背面的N+掺杂区和P+掺杂区上采用同一种背面钝化增反层，相对于现有的N型IBC太阳能电池结构而言，其结构大大简化。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种N型IBC太阳能电池结构。
技术介绍
光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。背接触电池(IBC，Interdigitated back contact)技术从结构上打破传统晶硅电池的结构限制，为提高电池转换效率提供较大空间，目前IBC产业化电池效率已达23％。而展望未来，转化效率超过21％的N型晶体硅电池已成为传统晶体硅太阳能电池的发展趋势，是当今国际研究和产业化的前沿。因此，N型IBC太阳能电池是目前研究的热点。以常规的N型IBC电池为例，如图1所示，IBC电池的基本结构包括：N型硅片基体100，硅片基体100的表面由内到外依次是第一N+掺杂层101、第一钝化层102及减反射层103；硅片基体100的背面是间隔排列着、梳状的第二N+掺杂区104和P+掺杂区105，第二N+掺杂区104的表面由内到外依次是第二钝化层106、增反射层108和负电极109，P+掺杂区105表面由内到外依次是第三钝化层107、增反射层108和负电极110。常规制作IBC电池的工艺流程大致为：去损伤层&制绒-双面扩散形成N+层-刻蚀&去PSG-淀积(或印刷)形成掩膜-腐蚀形成P+掺杂区-扩散形成P+掺杂层-形成正面钝化层和减反射层-背面掩膜形成N+表面钝化层-背面掩膜形成P+表面钝化层-背面形成增反射层-刻蚀形成电极接触图形-印刷电极-烧结。以上仅是制作IBC电池的主要步骤，而在实际生产过程中，IBC电池的制作涉及到非常多的技术细节及相应的操作步骤，使得IBC电池生产工艺复杂，制造成本高昂、良品率较低，影响了IBC电池的发展。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种N型IBC太阳能电池结构，以简化IBC电池的结构和制作方法，提高生产效率和良品率，并降低其生产成本。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种N型IBC太阳能电池结构，包括：硅片基体；所述硅片基体的正表面上设置有正面钝化减缓层；所述硅片基体的背表面上间隔设置有梳状的N+掺杂区和P+掺杂区；所述N+掺杂区和P+掺杂区的表面设置有背面钝化增反层；所述背面钝化增反层上设置有正电极和负电极，且所述正电极及所述负电极均贯穿所述背面钝化增反层，并分别与所述P+掺杂区及所述N+掺杂区电性连接。在本技术的一个实施例中，所述正面钝化减缓层为SiNx膜、SiOx/Si3N4叠层膜或a-Si:H膜。在本技术的一个实施例中，所述正面钝化减缓层的厚度为60nm～100nm，其折射率为1.8～2.3。在本技术的一个实施例中，所述背面钝化增反层为SiN膜、SiOx/Si3N4叠层膜、Al2O3膜或Al2O3/Si3N4叠层膜。在本技术的一个实施例中，所述背面钝化增反层为Al2O3/Si3N4叠层膜，其中，Al2O3膜的厚度为15nm～50nm，折射率为1.3～1.6；Si3N4膜的厚度为30nm～150nm，折射率为1.8～2.2。在本技术的一个实施例中，所述N+掺杂区的扩散方阻为15～60ohm/sq，所述P+掺杂区的扩散方阻为20～80ohm/sq。本技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1)本技术提供的N型IBC太阳能电池结构，其硅片基体的正表面上仅设置有正面钝化减缓层，其背面的N+掺杂区和P+掺杂区上采用同一种背面钝化增反层，相对于现有的N型IBC太阳能电池结构而言，其结构大大简化；2)本技术提供的N型IBC太阳能电池结构，由于其硅片基体的正表面上仅设置有正面钝化减缓层，因此，只需进行一次化学气相淀积即可；且硅片基体背面的N+掺杂区和P+掺杂区可通过丝网印刷同时形成。因而极大地简化了IBC太阳能电池的工艺流程，有利于提高生产效率，降低生产成本。附图说明图1为现有IBC太阳能电池的基本结构的示意图；图2为本技术实施例提供的N型IBC太阳能电池的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术提出的N型IBC太阳能电池结构作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。请参考图2，如图2所示，本技术提供的N型IBC太阳能电池结构，包括硅片基体200，硅片基体200的正表面上设置有正面钝化减缓层201，正面钝化减缓层201具有钝化和减反射双重效果；硅片基200的背表面上间隔设置有梳状的N+掺杂区202和P+掺杂区203；N+掺杂区202和P+掺杂区203
的表面设置有背面钝化增反层204；背面钝化增反层204上设置有正电极206和负电极205，且正电极206及负电极205均贯穿背面钝化增反层204，并分别与P+掺杂区203及N+掺杂区202电性连接。本技术提供的N型IBC太阳能电池结构，其硅片基体的正表面上仅设置有正面钝化减缓层，其背面的N+掺杂区和P+掺杂区上采用同一种背面钝化增反层，相对于现有的N型IBC太阳能电池结构而言，其结构大大简化。正面钝化减缓层201为带正电荷的薄膜，其具体可以为SiNx膜，SiOx/Si3N4叠层膜，或a-Si:H膜等，这些薄膜可以通过化学气相淀积方法生长，只需一个工艺步骤即可实现。其中，正面钝化减缓层201的厚度为60nm～100nm，其折射率为1.8～2.3。硅片基200的背表面上的N+掺杂区202和P+掺杂区203采用同一种钝化结构，该钝化结构具有钝化和增加背反射双重效果，其具体可以为SiNx膜，SiOx/Si3N4叠层膜，Al2O3膜或Al2O3/Si3N4叠层膜。这些薄膜可以通过化学气相淀积方法生长，只需一个工艺步骤即可实现。举例来说，当背面钝化增反层204为Al2O3/Si3N4叠层膜时，Al2O3膜的厚度为15nm～50nm，折射率为1.3～1.6；Si3N4膜的厚度为30nm～150nm，折射率为1.8～2.2。其中，N+掺杂区202的扩散方阻为15～60ohm/sq，P+掺杂区203的扩散方阻为20～80ohm/sq。本技术提供的N型IBC电池结构的制备工艺具体如下：a)将N型硅片放入质量分数为1％-3％的NaOH或KOH溶液中进行双面制绒，制绒后对背面进行抛光；b)背面丝网印刷硼源和磷源；c)采用PECVD在背面沉积一层氮化硅掩膜，掩膜厚度为75nm-200nm；d)对硅片进行高温扩散，同时形成N+掺杂区202和P+掺杂区203，N+掺杂区202的扩散方阻为15～60ohm/sq，P+掺杂区203的扩散方阻为20～80ohm/sq；e)使用HF去除背面氮化硅、PSG及BSG；f)通过PECVD方法在背面形成Al2O3/Si3N4叠层膜，其中Al2O3膜的厚度为15nm～50nm，折射率为1.3～1.6，Si3N4膜的厚度为30nm～150nm，折射率为1.8～2.2；g)硅片正面PECVD沉积氮化硅减反膜，厚度为60n本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N型IBC太阳能电池结构，其特征在于，包括：硅片基体；所述硅片基体的正表面上设置有正面钝化减缓层；所述硅片基体的背表面上间隔设置有梳状的N+掺杂区和P+掺杂区；所述N+掺杂区和P+掺杂区的表面设置有背面钝化增反层；所述背面钝化增反层上设置有正电极和负电极，且所述正电极及所述负电极均贯穿所述背面钝化增反层，并分别与所述P+掺杂区及所述N+掺杂区电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种N型IBC太阳能电池结构，其特征在于，包括：硅片基体；所述硅片基体的正表面上设置有正面钝化减缓层；所述硅片基体的背表面上间隔设置有梳状的N+掺杂区和P+掺杂区；所述N+掺杂区和P+掺杂区的表面设置有背面钝化增反层；所述背面钝化增反层上设置有正电极和负电极，且所述正电极及所述负电极均贯穿所述背面钝化增反层，并分别与所述P+掺杂区及所述N+掺杂区电性连接。2.如权利要求1所述的N型IBC太阳能电池结构，其特征在于，所述正面钝化减缓层为SiNx膜、SiOx/Si3N4叠层膜或a-Si:H膜。3.如权利要求2所述的N型IBC太阳能电池结构，其特征在于，所述正面钝化减缓层的厚度为60nm～100nm，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈小勇，刘涵，宋志成，倪玉凤，张婷，陈璐，吴翔，
申请(专利权)人：中电投西安太阳能电力有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61