一种指状交叉背接触太阳电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种指状交叉背接触太阳电池电池结构，沿硅基底厚度方向自上而下依次包括：正面钝化及减反射膜、n/p型正面掺杂层、n型硅基底、背面掺杂层、背面钝化膜和电池电极；背面掺杂层由n型掺杂区域和p型掺杂区域组成，n型掺杂区域和p型掺杂区域呈指状交叉形式交错排列；的电池电极包括正电极和负电极，正电极与p型掺杂区域接触，负电极设置在n型掺杂区域接触。该结构可以较好避免了在空间上造成漏电流的可能。提高电池在后期产品的可靠性表现，减少电池组件的工艺难度。

A Finger Cross Back Contact Solar Cell

The utility model relates to a finger-shaped cross-back contact solar cell structure, which comprises a front passivation and antireflective film, an n/p front doping layer, an n-type silicon substrate, a back doping layer, a back passivation film and a battery electrode from top to bottom along the thickness direction of the silicon substrate; the back doping layer consists of an n-type doping area and a p-type doping area, with an n-type doping area and a p-type doping area. The battery electrodes consist of positive and negative electrodes. The positive electrodes are in contact with the p-type doping region, and the negative electrodes are in contact with the n-type doping region. The structure can avoid the possibility of leakage current in space. Improve the reliability performance of batteries in later stage products and reduce the process difficulty of battery components.

【技术实现步骤摘要】
一种指状交叉背接触太阳电池
本技术属于太阳能电池
，特别涉及一种指状交叉背接触太阳电池的电池结构。
技术介绍
目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。指状交叉背接触电池，又称为IBC电池。其中IBC是指Interdigitatedbackcontact指状交叉背接触。IBC电池最大的特点是发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；并且这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时，全背电极的组件更易于装配。IBC电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。目前使用的指状交叉背接触太阳电池的背面结构通常使用贯通式的p型掺杂区和n型掺杂区，然后使用贯穿式或非贯穿式的电极并结合绝缘材料进行正负极绝缘，因此在制备IBC电池时，有时需要额外进行绝缘体的制备过程，并且由于在硅片厚度方向上会有正负电极共存的现象，或者在硅片厚度方向上有n型区域和正极共存、p型区域和负极共存的问题，对后期的电池的可靠性有较大的影响，也会在续电池组件的制备中造成较大的焊接困难。
技术实现思路
针对以上问题，本技术提供了一种指状交叉背接触太阳电池电池结构，可以较好的解决上述问题。提高电池在后期产品的可靠性表现，减少电池组件的工艺难度。为实现上述目的，本技术的技术解决方案是，一种指状交叉背接触太阳电池，沿硅基底厚度方向自上而下依次包括：正面钝化及减反射膜、正面掺杂层、n型硅基底、背面掺杂层、背面钝化膜和电池电极；所述背面掺杂层由n型掺杂区域和p型掺杂区域组成，n型掺杂区域和p型掺杂区域呈指状交叉排列；所述的电池电极包括正电极和负电极；所述n型掺杂区域包括n型贯穿区域和n型垂直区域，所述p型掺杂区域包括p型贯穿区域和p型垂直区域；n型贯穿区域和p型贯穿区域相互平行；所述n型垂直区域和n型贯穿区域相互垂直并连接；所述p型垂直区域和p型贯穿区域相互垂直并连接；在n型贯穿区域方向上，n型垂直区域和p型垂直区域交错排列；所述正电极包括正极细栅线和正极连接电极，所述负电极包括负极细栅线和负极连接电极；负极细栅线与n型掺杂区域的n型垂直区域形成接触；正极细栅线与p型掺杂区域的p型垂直区域形成接触；负极连接电极设置在n型贯穿区域内；正极连接电极设置在p型贯穿区域内；正极细栅线和正极连接电极连接，并通过正极连接电极导出电流，负电极包括负极细栅线和负极连接电极连接，并通过负极连接电极导出电流。所述p型掺杂区域的一个p型垂直区域的宽度与相邻n型掺杂区域的一个n型垂直区域的宽度之和为0.2～5mm，其中p型垂直区域的宽度和n型垂直区域的宽度比值为1～20。所述n型掺杂区域的n型贯穿区域宽度为0.08～5mm；所述p型掺杂区域的p型贯穿区域的宽度为0.08～5mm。所述正极细栅线由银、铝、铜或镍中的一种或多种组成，正极细栅线的宽度为20um～200um；所述负极细栅线由银、铜和镍中的一种或多种组成，负极细栅线的宽度为20um～200um。所述正极连接电极和负极连接电极均由银、铜、铝或镍中的一种或多种组成。所述正极连接电极为1-40根，所述负极连接电极为1-40根。所述正面钝化及减反射膜，采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅、非晶硅中的一种或多种组成；所述背面的钝化膜，采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅、非晶硅中的一种或多种组成。正面掺杂层为n型或p型正面掺杂层；p型正面掺杂层掺杂有III族元素，掺杂浓度为1×1017～5×1021cm-3；n型正面掺杂层掺杂有V族元素，掺杂浓度为1×1017～5×1021cm-3。本技术的有益效果是：本技术具有隔离的指状交叉背接触太阳电池，n型掺杂区域、p型掺杂区域结构相同均采用“丰”字结构并呈指状交叉排列，使用间隔排列并且第二掺杂区域垂直部和第一掺杂区域垂直部相互卡合，使得正电极和负电极在电池垂直方向上没有重叠区域，避免了在空间上造成漏电流的可能。取消了正电极和负电极之间的绝缘体设计，可以减少工艺流程，减少空间复杂度。这样的结构在垂直方向上不会有正负极共存的现象，并且可以提高电池在后期产品的可靠性表现，减少电池组件的工艺难度。n型区域包括n型贯穿区域和n型垂直区域，述p型区域包括p型贯穿区域和p型垂直区域；n型垂直区域与n型贯穿区域垂直相交形成局部为呈丰字形的结构，p型贯穿区域和p型垂直区域垂直相交形成局部为呈丰字形的结构，进而错位形成呈指状交叉形式交错排列结构。正电极与p型掺杂区域接触，负电极设置在n型掺杂区域接触，且其宽度均小于对应的掺杂区域，使得在硅片厚度方向上没有n型区域和正极共存、p型区域和负极共存的问题，避免了在空间上造成漏电流的可能。本技术的制备方在提高电池在后期产品的可靠性表现的同时，工序简单，成本低，减少电池组件的工艺难度。附图说明图1为本技术结构的剖面示意图。图2为本技术的结构平面示意图。图3为实施方式中的一个具体实施例的背面局部示意图。图4为实施方式中的一个具体实施例的电极示意图。其中1为硅基底，2为正面钝化减反射膜，3为n型掺杂区域，4为p型掺杂区域，5为背面钝化膜，6为负电极细栅，7为正电极细栅，8为负极连接电极，9为正极连接电极，10为正面掺杂层；301为n型贯穿区域，302为n型垂直区域，401为p型贯穿区域，402为p型垂直区域。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术进行详细说明：如图1至4所示，一种指状交叉背接触太阳电池，硅基底厚度方向上自上而下依次包括：正面钝化及减反射膜2、正面掺杂层10、n型硅基底、背面掺杂层、背面钝化膜5和电池电极；背面掺杂层由背面的n型掺杂区域3和p型掺杂区域4组成；背面的n型掺杂区域3和p型掺杂区域4呈指状交叉形式交错排列，其中n型区域3包括n型贯穿区域301和n型垂直区域302，p型区域4包括p型贯穿区域401和p型垂直区域402；n型贯穿区域301和p型贯穿区域相互平行；n型垂直区域302和n型贯穿区域301相互垂直并连接；p型垂直区域402和p型贯穿区域401相互垂直并连接；在n型贯穿区域301方向上，n型垂直区域302和p型垂直区域402交错排列；电池电极包括正电极和负电极，正电极包括正极细栅线7和正极连接电极9，负电极包括负极细栅线6和负极连接电极8；负极细栅线6与n型掺杂区域3的n型垂直区域302形成接触；正极细栅线7与p型掺杂区域4的p型垂直区域402形成接触；负极连接电极8设置在n型贯穿区域301内；正极连接电极9设置在p型贯穿区域401内；正极细栅线7与正极连接电极9连接，并通过正极连接电极9导出电流，负极细栅线6与负极连接电极8连接，并通过负极连接电极8导出电流。具体的，p型掺杂区域4的一个p型垂直区域402的宽度与相邻n型掺杂区域3的一个n型垂直区域302的宽度之和为0.2～5mm，其中p型垂直区域402的宽度和n型垂直区域302的宽度比值为1～20之间。n型掺杂区域3的n型贯穿区域30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种指状交叉背接触太阳电池，其特征在于，沿硅基底厚度方向自上而下依次包括：正面钝化及减反射膜(2)、正面掺杂层(10)、n型硅基底(1)、背面掺杂层、背面钝化膜(5)和电池电极；所述背面掺杂层由n型掺杂区域(3)和p型掺杂区域(4)组成，n型掺杂区域(3)和p型掺杂区域(4)呈指状交叉排列；所述的电池电极包括正电极和负电极；所述n型掺杂区域(3)包括n型贯穿区域(301)和n型垂直区域(302)，所述p型掺杂区域(4)包括p型贯穿区域(401)和p型垂直区域(402)；n型贯穿区域(301)和p型贯穿区域(401)相互平行；所述n型垂直区域(302)和n型贯穿区域(301)相互垂直并连接；所述p型垂直区域(402)和p型贯穿区域(401)相互垂直并连接；在n型贯穿区域(301)方向上，n型垂直区域(302)和p型垂直区域(402)交错排列。

【技术特征摘要】
1.一种指状交叉背接触太阳电池，其特征在于，沿硅基底厚度方向自上而下依次包括：正面钝化及减反射膜(2)、正面掺杂层(10)、n型硅基底(1)、背面掺杂层、背面钝化膜(5)和电池电极；所述背面掺杂层由n型掺杂区域(3)和p型掺杂区域(4)组成，n型掺杂区域(3)和p型掺杂区域(4)呈指状交叉排列；所述的电池电极包括正电极和负电极；所述n型掺杂区域(3)包括n型贯穿区域(301)和n型垂直区域(302)，所述p型掺杂区域(4)包括p型贯穿区域(401)和p型垂直区域(402)；n型贯穿区域(301)和p型贯穿区域(401)相互平行；所述n型垂直区域(302)和n型贯穿区域(301)相互垂直并连接；所述p型垂直区域(402)和p型贯穿区域(401)相互垂直并连接；在n型贯穿区域(301)方向上，n型垂直区域(302)和p型垂直区域(402)交错排列。2.根据权利要求1所述的指状交叉背接触太阳电池，其特征在于，所述正电极包括正极细栅线(7)和正极连接电极(9)，所述负电极包括负极细栅线(6)和负极连接电极(8)；负极细栅线(6)与n型掺杂区域(3)的n型垂直区域(302)形成接触；正极细栅线(7)与p型掺杂区域(4)的p型垂直区域(402)形成接触；负极连接电极(8)设置在n型贯穿区域(301)内；正极连接电极(9)设置在p型贯穿区域(401)内；正极细栅线(7)和正极连接电极(9)连接，并通过正极连接电极(9)导出电流，负电极包括负极细栅线(6)和负极连接电极(8)连接，并通过负极连接电极(8)导出电流。3.根据权利要求2所述的指状交叉背接触太阳电池，其特征在于，所述正极细栅线(7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华，李中兰，鲁伟明，靳玉鹏，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32