双面电极太阳能电池及太阳能电池阵列制造技术

本发明专利技术提供了一种双面电极太阳能电池及太阳能电池阵列，其中，双面电极太阳能电池包括P型硅基板，所述P型硅基板前后表面包覆有N型导体，并在P型硅基板和N型导体界面处扩散形成有PN结；所述P型硅基板上层的部分区域形成有电极通道，所述电极通道中形成有正电极，未形成有正电极的区域上形成有顶电极；所述P型硅基板下层形成有底电极，所述正电极通过外电路与所述底电极或所述顶电极连接。相比现有的双PN结太阳能电池增加了正电极，减少了电流的损耗，所述双面电极太阳能电池被一个环形PN结包围，对光线的吸收率增强了，同时在制造过程中减少了等离子刻边和去除背结两个步骤，使得工艺简单化。

【技术实现步骤摘要】
双面电极太阳能电池及太阳能电池阵列
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种双面电极太阳能电池及太阳能电池阵列。
技术介绍
随着经济的发展，人们的生活水平越来越高，对能源的需求越来越多，同时由于全球能源的持续短缺以及近年来环保意识逐渐抬头，因此目前如何提供环保、干净又不失效能的能源是人们最关心的议题。在各种替代性能源中，利用太阳光经由光电能量的转换而产生电能的太阳能电池，是目前所广泛应用且积极研发的技术。随着相关产业持续投入研发太阳能电池，开发出了双面太阳能电池，通过双面受光的设计，使太阳能电池的两个表面皆可接收光线，并将太阳能转换为电能，进而可以更有效率的提升太阳能电池的能量。但是，传统的双面太阳能电池需要通过蚀亥|J、打孔等工艺方法形成正负电极，工艺复杂，正面电极和背面电极通过PN结相连接，电流损耗较大，并且无法在大面积的电池上制备。本专利技术提供的一种双面电极太阳能电池工艺简单，并且在原有的基础上增加了一个正电极，在使用的过程中更加方便并且节省材料，电流的损耗也更小，在大面积制备和使用过程中都更加的方便。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术提供了一种双面电极太阳能电池，该电池相对于现有的双PN结太阳能电池制造工艺步骤减少，并且增加了一个正电极，可以减少电流的损耗的同时便于大面积制备。本专利技术提供一种双面电极太阳能电池，包括:P型硅基板，所述P型硅基板前后表面包覆有N型导体，并在P型硅基板和N型导体界面处扩散形成有PN结；所述P型硅基板上层的部分区域形成有电极通道，所述电极通道中形成有正电极，未形成有正电极的区域上形成有顶电极；所述P型硅基板下层形成有底电极，所述正电极通过外电路与所述底电极或所述顶电极连接。另外，本专利技术还提供一种太阳能电池阵列，包括多个阵列分布的所述的双面电极太阳能电池，至少一双面电极太阳能电池的正电极与相邻的另一双面电极太阳能电池，至少一双面电极太阳能电池的正电极与相邻的另一双面电极太阳能电池的底电极通过外电路连接。本专利技术提供的双面电极太阳能电池，相比现有的双PN结太阳能电池增加了正电极，所述正电极与原有的两个电极通过外电路连接，电路连接更加方便，同时电流的损耗也相应减小；并且所述的太阳能电池无论从哪个角度看都被一个环形的PN结包围，对光线的吸收率增加了，并且减少了制造过程中等离子刻边和去除背结这两个步骤，工艺简单化了。【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1至图5为本专利技术双面电极太阳能电池制备过程结构图附图标记:1-P型硅基板；2-N型导体；3-氧化层；4-减反射膜；5-正电极； 6-底电极；7-顶电极；【具体实施方式】为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一:如图5所示为本专利技术提供的双面电极太阳能电池的结构示意图，包括:P型硅基板I，所述P型硅基板前后表面包覆有N型导体2，并在P型硅基板I和N型导体2界面处扩散形成有PN结；所述P型硅基板上层的部分区域形成有电极通道，所述电极通道中形成有正电极5，未形成有正电极的区域上形成有顶电极7 ;所述P型硅基板下层形成有底电极6，所述正电极通过外电路与所述底电极或所述顶电极连接。如图1所示，首先提供P型硅基板。相对于现有技术增加的正电极5与顶电极7都设置在所述N型导体2的第一表面，所以本方案提供的太阳能电池的第一表面有两个电极，既有正电极又有负电极，在使用过程中可以将上表面的两个电极与其他元件串联或者其他连接方法；所述底电极6和正电极5通过PN结相连接，顶电极7通过PN结与正电极5相连接，使用时通过上表面顶电极的连接减少了电流的损耗，相比通过两个PN结连接的电极来说，这样的连接方式太阳能转换成电能后的使用效率更高。上述位于所述P型硅基板I和N型导体2之间的PN结是通过两次扩散得到的，所述PN结经对P型硅基板依次前、后两面扩散N型导体形成，先对所述P型导体正反面中的一面进行扩散，然后将P型导体翻转180度，对P型导体的另一面进行扩散，得到所述P N结，所述PN结其结深在200?500微米之间。相比较现有工艺的一次性扩散，本专利技术提供的双面电极太阳能电池在扩散得到PN结的过程中采用了两次扩散，两次扩散都是基于同一氧化层实现的。首先将所述P型硅基板的第一表面对着风口，对娃基板的第一表面进行扩散，再将所述娃基板翻转180度,将所述P型硅基板的第二表面对着风口，对P型导体的第二表面进行扩散；上述两次扩散是为了使载流子扩散均匀，同时也可以看到未完成的电池被一个环形的PN结包围，上下两个面都有PN结，实现了对不同波长的光线的吸收，波长较短的光被上表面的PN结吸收，波长较长的光被下表面的PN结吸收。上述步骤所述的扩散为将正反两面均有绒面结构的硅基板放置入扩散炉中进行扩散，扩散源采用液态POCl3,形成包覆所述硅基板的扩散层，扩散出的PN结其结深在200?500微米之间。如图2所示，所述P型硅基板上层的部分区域形成有作为电极通道的P型氧化层3。所述氧化层3形成于所述P型导体I上层，保留P型导体I上层部分氧化层，并刻蚀其他部位的氧化层，保留的氧化层3作为P型导体上层的正电极通道，在下面去除表面磷硅玻璃的步骤中也将保留的氧化层去除，生成一个通道，这个通道即用来印刷金属电极，如图3所示。正电极5形成于所述P型导体上层保留有氧化层，并去除所述氧化层后留有通道的地方；如图5所示，顶电极7形成于所述P型导体上层形成所述正电极之外的其他部位。所述保留的氧化层是为了保留通道形成所述正电极，本方案不需要通过将硅基板打孔再加上电极，只需要将需要的氧化层在蚀刻的时候留下就可以了。可选的，所述正电极5和顶电极7金属为银,底电极7金属为招；顶电极和正电极通过丝网印刷的方法将银金属印刷在所述硅基板的上表面，正电极印刷在氧化层去除的通道中，顶电极印刷在除通道处的其他位置，并且正电极和顶电极不能相连接或者相接触。通常印成栅线状，实现良好接触的同时使光线有较高的透过率；金属铝印刷满整个下表面，目的是为了克服由于电池串联而引起的电阻，并且减少下表面的复合。给硅基板表面印刷金属电极形成欧姆接触，使电流能够有效输出。可选的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面电极太阳能电池，其特征在于，包括：P型硅基板，所述P型硅基板前后表面包覆有N型导体，并在P型硅基板和N型导体界面处扩散形成有PN结；所述P型硅基板上层的部分区域形成有电极通道，所述电极通道中形成有正电极，未形成有正电极的区域上形成有顶电极；所述P型硅基板下层形成有底电极，所述正电极通过外电路与所述底电极或所述顶电极连接。

【技术特征摘要】
1.一种双面电极太阳能电池，其特征在于，包括: P型硅基板，所述P型硅基板前后表面包覆有N型导体，并在P型硅基板和N型导体界面处扩散形成有PN结； 所述P型硅基板上层的部分区域形成有电极通道，所述电极通道中形成有正电极，未形成有正电极的区域上形成有顶电极； 所述P型硅基板下层形成有底电极，所述正电极通过外电路与所述底电极或所述顶电极连接。2.根据权利要求1所述的双面电极太阳能电池，其特征在于，所述PN结经对P型硅基板依次前、后两面扩散N型导体形成，扩散形成的PN结的结深在200?500微米之间。3.根据权利要求1所述的双面电极太阳能电池，其特征在于，所述N型导体表面还包覆有减反射膜。4.所根据权利要求3所述的双面电极太阳能电池，其特征在于，所述减反射膜为Si3N4膜。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：花国然，王强，朱海峰，程实，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32