一种背结N型太阳能电池和组件及其系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种背结N型太阳能电池和组件及其系统。本实用新型专利技术的一种背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体，N型晶体硅基体的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域和正表面钝化减反膜；N型晶体硅基体的背表面包括依次从内到外的p+掺杂区域和背表面钝化膜；N型晶体硅基体的正表面包括正面电极，N型晶体硅基体的背表面设置有背面电极和穿透钝化膜的槽状结构，背面电极填充在槽状结构内并与p+掺杂区域形成欧姆接触。其有益效果是：在背表面钝化膜上开槽后印刷铝浆，铝浆仅在开槽图案处与背表面p+掺杂层形成局部接触。还可提高电池的开路电压，同时还能够极大的减少电池片的银浆消耗，从而降低电池片的制作成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池领域，特别涉及一种背结N型太阳能电池和组件及其系统。
技术介绍
太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。目前，业界的主流产品为P型晶体硅电池。该电池工艺简单，但是具有光致衰减效应，即电池的效率会随着时间的增加而逐渐衰减，这主要是由于掺入P型硅衬底中的硼原子与衬底中的氧原子相结合产生硼氧对的结果。研究表明，硼氧对起着载流子陷阱作用，使少数载流子寿命降低，从而导致了电池光电转换效率的衰减。相对于P型晶体硅电池，N型太阳能电池具有光致衰减小、耐金属杂质污染性能好、少数载流子扩散长度长等优点。N型太阳能电池分为前结型和背结型两种。其中背结N型太阳能电池的结构为n+/n/p+结构，其正表面为n+掺杂层，背表面为p+掺杂层。p+掺杂层一般采用掺铝银浆制作电极，然而掺铝银浆的价格都较为昂贵，这导致含银浆料在电池制造成本中的占比居高不下。另外，掺铝银浆虽然可以和p+掺杂层形成较好的欧姆接触，但其下方的金属复合非常严重，这会损失较大一部分的开路电压。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种背结N型太阳能电池和组件及其系统。所述的背结N型太阳能电池可以提高电池的开路电压，同时还能够显著地降低含银浆料的使用量，从而降低太阳能电池的生产成本。本技术提供的一种背结N型太阳能电池，其技术方案是：本技术提供的一种背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体，N型晶体硅基体的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域和正表面钝化减反膜；N
型晶体硅基体的背表面包括依次从内到外的p+掺杂区域和背表面钝化膜；N型晶体硅基体的正表面包括正面电极，N型晶体硅基体的背表面设置有背面银主栅电极、背面铝电极和穿透钝化膜的槽状结构，背面铝电极填充在槽状结构内并与p+掺杂区域形成欧姆接触；N型晶体硅基体的长度与厚度的比值为300∶1～10000∶1。其中，正面电极是银电极。其中，正面电极是由正面主栅和正面副栅构成的H型栅线。其中，正面主栅的线宽为0.5-3mm，正面副栅的线宽为40-80μm。其中，钝化减反膜是SiO2和SiNx介质膜组成的复合介质膜，钝化膜是SiO2、SiNx或Al2O3介质膜中的一种或多种。其中，N型晶体硅基体的厚度为50-300μm；p+掺杂区域的掺杂深度为0.5-2.0μm；钝化减反膜的厚度为70-110nm；钝化膜的厚度为不低于20nm；n+掺杂区域的掺杂深度为0.5-2.0μm。其中，N型晶体硅基体的背表面包括穿透钝化膜的多个槽状结构，多个槽状结构相互平行；槽状结构的宽度为20-60μm。其中，槽状结构的形状为连续的线条状结构、非连续的线条状结构或者非连续的圆点状结构。本技术还提供了一种背结N型太阳能电池组件，包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、背结N型太阳能电池、封装材料、背层材料，背结N型太阳能电池是上述的一种背结N型太阳能电池。本技术还提供了一种背结N型太阳能电池系统，包括一个或多于一个串联的背结N型太阳能电池组件，背结N型太阳能电池组件是上述的一种背结N型太阳能电池组件。本技术的实施包括以下技术效果：本技术提出的背结N型太阳能电池，其优点在于：在背表面钝化膜上开槽后印刷铝浆，铝浆仅在开槽图案处与背表面p+掺杂层形成局部接触。与使
用掺铝银浆印刷电极相比，本技术方法可提高电池的开路电压，同时还能够极大的减少电池的银浆消耗，从而降低电池片的制作成本。附图说明图1为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤一后的电池结构截面示意图。图2为本技术实施例2的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二烘干后的电池结构截面示意图。图3为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二后的电池结构截面示意图。图4为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤三后的电池结构截面示意图。图5为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤四后的电池结构截面示意图。图6为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二中开槽后的连续的线条状结构示意图。图7为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二中开槽后的非连续的线条状结构示意图。图8为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二中开槽后的非连续的圆点状结构示意图。图9为本技术实施例的背结N型太阳能电池的制备方法步骤二中开槽后的错位排列的非连续的圆点状结构示意图。具体实施方式下面将结合实施例以及附图对本技术加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本技术的理解，而对其不起任何限定作用。参见图5至图9所示，本实施例提供的一种背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体10，N型晶体硅基体10的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域12和正表面钝化减反膜14；N型晶体硅基体10的背表面包括依次从内到外的p+掺杂区域16和背表面钝化膜18；N型晶体硅基体10的正表面包括正面电极，正面电极是由正面主栅20和正面副栅24构成的H型栅线，正面主栅20的线宽为0.5-3mm，正面副栅24的线宽为40-80μm；正面电极是银电极。N型晶体硅基体的背表面设置有背面银主栅电极22、背面铝电极26和穿透钝化膜的槽状结构，槽状结构的宽度为20-60μm。背面铝电极26填充在槽状结构内并与p+掺杂区域形成欧姆接触，背面铝电极26可以覆盖整个N型晶体硅基体10的背表面，背面铝电极26也可以只覆盖背面开槽区域。N型晶体硅基体的长度与厚度的比值为300∶1～10000∶1；具体数值可以选择300∶1；125∶0.18；156∶0.18；156∶1；1560∶5；1560∶1；10000∶1。本实施中，槽状结构的形状为连续的线条状结构(如图6所示)、非连续的线条状结构(如图7所示)或者非连续的圆点状结构(如图8所示)；非连续的线条状结构和非连续的圆点状结构可以是有规则的阵列或者无规则的阵列(如图9所示)。N型晶体硅基体的背表面包括多个穿透钝化膜的槽状结构，多个槽状结构相互平行。优选地，钝化减反膜14是SiO2和SiNx介质膜组成的复合介质膜，钝化膜18是SiO2、SiNx或Al2O3介质膜中的一种或多种。N型晶体硅基体10的厚度为50-300μm；p+掺杂区域16的掺杂深度为0.5-2.0μm；钝化减反膜14的厚度为70-110nm；钝化膜18的厚度为不低于20nm；n+掺杂区域12的掺杂深度为0.5-2.0μm。本技术提出的背结N型太阳能电池，其有益效果包括：在背表面钝化膜上开槽后印刷铝浆，铝浆仅在开槽图案处与背表面p+掺杂层形成局部接触。与使用掺铝银浆印刷电极相比，本技术方法可提高电池的开路电压，同时还能够极大地减少电池的银浆消耗，从而降低电池片的制作成本。为了更清楚的显示本实施例中背结N型太阳能电池的结构，下述以两个实
施例对背结N型太阳能电池的制备方法也作了详细描述。实施例1参见图1、图3至图9所示，本实施例中的背结N型太阳能电池的制备方法包括如下步骤：(1)、制备金属化前的背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体10，N型晶体硅基体10的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域12和正表面钝化减反膜14；N型晶体硅基体10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体，所述N型晶体硅基体的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域和正表面钝化减反膜；所述N型晶体硅基体的背表面包括依次从内到外的p+掺杂区域和背表面钝化膜；其特征在于：所述N型晶体硅基体的正表面包括正面电极，所述N型晶体硅基体的背表面设置有背面银主栅电极、背面铝电极和穿透钝化膜的槽状结构，背面铝电极填充在槽状结构内并与p+掺杂区域形成欧姆接触；所述N型晶体硅基体的长度与厚度的比值为300∶1～10000∶1。

【技术特征摘要】
1.一种背结N型太阳能电池，包括N型晶体硅基体，所述N型晶体硅基体的正表面包括依次从内到外的n+掺杂区域和正表面钝化减反膜；所述N型晶体硅基体的背表面包括依次从内到外的p+掺杂区域和背表面钝化膜；其特征在于：所述N型晶体硅基体的正表面包括正面电极，所述N型晶体硅基体的背表面设置有背面银主栅电极、背面铝电极和穿透钝化膜的槽状结构，背面铝电极填充在槽状结构内并与p+掺杂区域形成欧姆接触；所述N型晶体硅基体的长度与厚度的比值为300∶1～10000∶1。2.根据权利要求1所述的一种背结N型太阳能电池，其特征在于：所述正面电极是银电极。3.根据权利要求1所述的一种背结N型太阳能电池，其特征在于：所述正面电极是由正面主栅和正面副栅构成的H型栅线。4.根据权利要求3所述的一种背结N型太阳能电池，其特征在于：所述正面主栅的线宽为0.5-3mm，所述正面副栅的线宽为40-80μm。5.根据权利要求1所述的一种背结N型太阳能电池，其特征在于：所述钝化减反膜是SiO2和SiNx介质膜组成的复合介质膜，所述钝化膜是SiO2、SiNx或Al2O3介质膜中的一种。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建伟，孙玉海，刘志锋，季根华，张育政，
申请(专利权)人：泰州中来光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32