一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池，包括单晶硅片，在所述一面设有背反射层，在所述单晶硅片的另一面设有绒面和减反射膜结构，在所述单晶硅片的一端设有正电极，单晶硅片的另一端设有负电极，在所述正电极的内侧设有P+掺杂层，在所述负电极的内侧设有N+掺杂层；在所述单晶硅片上还设有若干PN结结构，所述PN结结构包括P+掺杂层和N+掺杂层，且所述P+掺杂层和N+掺杂层的角度与入射光平行，P+掺杂层由单晶硅片外侧向内侧延伸，N+掺杂层由单晶硅片内侧向外侧延伸，P+掺杂层和N+掺杂层的端部在单晶硅片的中部构成交叉结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源电池领域，具体地说，特别涉及到一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
常规的晶体硅太阳电池是把单晶硅片在扩散炉里扩散形成大面积PN结，形成的电池主体结构。这种常规晶体硅电池的主体是一个由扩散形成的PN结，光生电动势由PN结产生，而电流由单晶硅片吸收太阳光产生电子空穴对，分别被光生电动势拉到两极产生光生电流。因此可见光在到达吸收层之前必须经过窗口层也就是P层，因为这一层是重掺杂层，而且要形成一定的电势差，P层必须具有一定的厚度，这样P层势必造成一定的太阳光损失。而且界面层也会造成很大的光损失。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池，包括单晶硅片，在所述一面设有背反射层，在所述单晶硅片的另一面设有绒面和减反射膜结构，在所述单晶硅片的一端设有正电极，单晶硅片的另一端设有负电极，在所述正电极的内侧设有P+掺杂层，在所述负电极的内侧设有N+掺杂层；在所述单晶硅片上还设有若干PN结结构，所述PN结结构包括P+掺杂层和N+掺杂层，且所述P+掺杂层和N+掺杂层的角度与入射光平行，P+掺杂层由单晶硅片外侧向内侧延伸，N+掺杂层由单晶硅片内侧向外侧延伸，P+掺杂层和N+掺杂层的端部在单晶硅片的中部构成交叉结构。进一步的，所述绒面和减反射膜结构为多层膜或单层膜结构。进一步的，所述正电极和负电极的材料为为铝、银、金、或铜。一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池的制备工艺，包括如下步骤：1)选取用作于基底的单晶硅片并清洗；2)在所述单晶硅片的一面上制作绒面和减反射膜，在通过激光和化学溶液同时实现激光刻槽工艺和激光扩散工艺，在该面上制成与入射光平行的P+掺杂层和N+掺杂层；3)在所述单晶硅片的另一面上制备背反射层；4)在所述单晶硅片的两侧分别金属正电极或金属负电极。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术采用了激光掺杂的办法形成了纵向的PN结，使太阳光直接入射到单晶硅吸收层，有效避免了常规电池的P+和N+层对太阳光的吸收造成的光损失，从而有效提高电池的转换效率。并且这种新型太阳电池对背反射层的要求降低，只要反射性能好，对电学性能无要求。另外，这种电池的电极用浆料明显减少，降低了电池的成本。附图说明图1为现有技术中的晶体硅太阳电池结构示意图。图2为本专利技术所述的晶体硅太阳电池结构示意图。图中标号说明：背反射层1、单晶硅片2、金属电极3、P+掺杂层4、绒面和减反射膜结构5、N+掺杂层6。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参见图1，本专利技术所述的一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池，包括单晶硅片2，在所述一面设有背反射层1，在所述单晶硅片的另一面设有绒面和减反射膜结构5，在所述单晶硅片2的一端设有金属电极3(正电极)，单晶硅片的另一端设有金属电极3(负电极)，在所述正电极的内侧设有P+掺杂层4，在所述负电极的内侧设有N+掺杂层6；在所述单晶硅片上还设有若干PN结结构，所述PN结结构包括P+掺杂层和N+掺杂层，且所述P+掺杂层和N+掺杂层的角度与入射光平行，P+掺杂层由单晶硅片外侧向内侧延伸，N+掺杂层由单晶硅片内侧向外侧延伸，P+掺杂层和N+掺杂层的端部在单晶硅片的中部构成交叉结构。参见图2，一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池的制作方法，包括以下主要步骤：I、清洗基底：用化学溶液液对基底表面进行清洗；II、制绒：用化学或干法刻蚀办法或者激光方法实现绒面的制备。III、沉积减反射膜：用PECVD或者PVD等方法获得减反射膜。IV、制备P+层：在N型或P型单晶硅片正面用激光刻槽并同时注入硼酸溶液的办法实现重掺杂层P+获得；V、制备N+层：在N型或P型单晶硅片背面用激光刻槽并同时注入磷酸溶液的办法实现重掺杂层N+获得；VI、制作背反射镜：在电池背面制作背反射镜；VII、制作正负电极：用电镀或者丝网印刷或者蒸发金属、PVD等办法制作电极。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池，包括单晶硅片，在所述一面设有背反射层，在所述单晶硅片的另一面设有绒面和减反射膜结构，在所述单晶硅片的一端设有正电极，单晶硅片的另一端设有负电极，在所述正电极的内侧设有P+掺杂层，在所述负电极的内侧设有N+掺杂层；其特征在于，在所述单晶硅片上还设有若干PN结结构，所述PN结结构包括P+掺杂层和N+掺杂层，且所述P+掺杂层和N+掺杂层的角度与入射光平行，P+掺杂层由单晶硅片外侧向内侧延伸，N+掺杂层由单晶硅片内侧向外侧延伸，P+掺杂层和N+掺杂层的端部在单晶硅片的中部构成交叉结构。

【技术特征摘要】
1.一种具有交叉电极的晶体硅太阳能电池，包括单晶硅片，在所述一面设有背反射层，在所述单晶硅片的另一面设有绒面和减反射膜结构，在所述单晶硅片的一端设有正电极，单晶硅片的另一端设有负电极，在所述正电极的内侧设有P+掺杂层，在所述负电极的内侧设有N+掺杂层；其特征在于，在所述单晶硅片上还设有若干PN结结构，所述PN结结构包括P+掺杂层和N+掺杂层，且所述P+掺杂层和N+掺杂层的角度与入射光平行，P+掺杂层由单晶硅片外侧向内侧延伸，N+掺杂层由单晶硅片内侧向外侧延伸，P+掺杂层和N+掺杂层的端部在单晶硅片的中部构成交叉结构。2.根据权利要求1所述的具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭群超，王珺，朱红英，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：发明
国别省市：上海;31