一种IBC结构太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。所述IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能电池制造
，特别是涉及一种IBC结构太阳能电池。
技术介绍
光学损失是阻碍太阳能电池效率提高的一个重要因素，降低太阳能电池光学损失是提高电池效率的一个有效地途径。目前晶体硅主要通过化学湿法制绒在硅片表面制备减反射结构来降低反射率，但其在可见光波段平均反射率仍在10％以上，所以进一步提高光的利用率是进一步提高太阳能电池效率的有效途径。20世纪90年代，哈佛大学的艾里克·马兹儿(EricMazur)教授研究组在尝试研究飞秒激光与物质相互作用过程中发现，飞秒激光在一定的气体(比如SF6)环境中可在硅表面激光辐照区产生微米量级的尖峰结构，因表面呈现黑色，所以又叫“黑硅”。黑硅的技术带动了广谱高效太阳能电池的研究，因为这种材料不仅在0.25μm至1.1μm波段吸收率高于90％，而且在1.1μm至2.5μm波段吸收率也很高，接近90％。虽然“黑硅”具有宽光谱范围的超强吸收能力，但是目前基于“黑硅”表面的太阳能电池转换效率却难以提高，甚至达不到化学法制作太阳能电池的转换效率。造成其低转换效率的原因主要有：俄歇复合、表面复合严重、迁移率低、载流子少子寿命低等。这也严重影响到了黑硅技术在太阳能领域的推广应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种IBC结构太阳能电池，提高了转换效率。为解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。其中，所述硅基衬底为单晶硅或多晶硅。其中，所述硅基衬底为n型单晶硅或p型单晶硅。其中，所述硅基衬底的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm～500μm。其中，所述纳米黑硅层的表面反射率为1％～6％。其中，所述纳米黑硅层的厚度为50nm～1000nm。其中，所述正面钝化层或所述背面钝化层为Al2O3钝化层、SiO2钝化层、SiNx钝化层、Al2O3+SiNx钝化层、SiO2+SiNx钝化层或Al2O3+SiO2+SiNx钝化层。其中，所述正面钝化层的厚度为10nm～80nm，所述背面钝化层的厚度为10nm～120nm。其中，所述金属电极为铝电极、铜电极、银电极、金电极或铂电极。其中，所述金属电极与所述硅基衬底的面积比为1％～10％。本技术实施例所提供的IBC结构太阳能电池，与现有技术相比，具有以下优点：本技术实施例提供的一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。所述IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。附图说明为了更清楚地说明本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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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为本技术实施例提供的IBC结构太阳能电池的一种具体实施方式结构示意图。具体实施方式正如
技术介绍
部分所述，虽然“黑硅”具有宽光谱范围的超强吸收能力，但是目前基于“黑硅”表面的太阳能电池转换效率却难以提高，甚至达不到化学法制作太阳能电池的转换效率。造成其低转换效率的原因主要有：俄歇复合、表面复合严重、迁移率低、载流子少子寿命低等。这也严重影响到了黑硅技术在太阳能领域的推广应用。基于此，本技术实施例提供一种IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。综上所述，本技术实施例提供的IBC结构太阳能电池，通过在正面进行纳米黑硅层的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。为使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施的限制。请参考图1，图1为本技术实施例提供的IBC结构太阳能电池的一种具体实施方式结构示意图。在一种具体实施方式中，所述IBC结构太阳能电池，包括从上到下依次设置的正面钝化层30、纳米黑硅层20、硅基衬底10、背面钝化层40、所述硅基衬底10底部的发射极41和与所述发射极41通过设置在所述背面钝化层40的通孔连接的金属电极50。通过在正面进行纳米黑硅层20的制备，得到了极低的减反射层，提高了光的利用率，与此同时，结合IBC电池结构的特点对电池的表面上制备钝化层进行钝化，极大地降低了纳米黑硅电池的复合速率，提高了少子的寿命，最终提高了电池片的效率。当然，对硅基衬底10的正面进行纳米黑硅层20之前，要保证硅基衬底10的表面整洁，清除掉硅基衬底10表面有机表面膜、杂质离子、金属玷污。对于硅基衬底10的表面清理属于制作电池片的预处理过程，硅基衬底10的预处理一般有湿法制绒清洗，具体分为单晶制绒清洗、多晶制绒清洗，清洗后得到反射率在8～25％不等的洁净的绒面。需要指出的是，所谓硅基衬底10的正面是指硅基衬底10的受光面。硅基衬底10可以为单晶硅，也可以为多晶硅，硅片的切割方式有多种，可以是砂浆线切割，也可以是金刚线切割；硅基衬底10的导电类型可以是p型，也可以是n型，硅基衬底10的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm-500μm。纳米黑硅层20的制备方式有多种，包括电化学腐蚀法、金属离子催化刻蚀法、等离子体刻蚀法或飞秒激光扫描法。纳米黑硅层20的制备方法还包括干法刻蚀制备，如使用RIE法(反应离子刻蚀法)。制备得到的纳米黑硅层20的表面反射率为1％～6％，厚度为50nm～100nm。当然，为进一步增加纳米黑硅表面的反射率，还可以采用对纳米黑硅层20进行修饰刻蚀处理的方法，处理后的反射率增加0.5～5％，修饰液可以为酸性液体(硝酸-氢氟酸混合液、氟化铵-双氧水混合液等)或碱性液(氢氧化钾、氢氧化钠溶液等)。在完成纳米黑硅层20的制备之后，就需要对电池的背面进行局部的发射极制备，形成P-N结，其中，发射极41面积占硅片背面总面积50％～90％，且发射极41区与非发射极41区呈“长条”状均匀交替分布。在此过程中，还可以在发射极41金属电极50区进行选择性重扩散(SE技术)，以改善接触。背面发射极41制备方法为利用液态源、固态源的高温扩散法。制备的发射极41(P-N结)区方阻值为20Ω-200Ω。背面非发射极41区域重掺杂，制备方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IBC结构太阳能电池，其特征在于，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种IBC结构太阳能电池，其特征在于，包括从上到下依次设置的正面钝化层、纳米黑硅层、硅基衬底、背面钝化层、所述硅基衬底底部的发射极和与所述发射极通过设置在所述背面钝化层的通孔连接的金属电极。2.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底为单晶硅或多晶硅。3.如权利要求2所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底为n型单晶硅或p型单晶硅。4.如权利要求3所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述硅基衬底的电阻率为1～10ohm·cm，厚度为5μm～500μm。5.如权利要求1所述的IBC结构太阳能电池，其特征在于，所述纳米黑硅层的表面反射率为1％～6％。6.如权利要求5所述的IBC结构太阳能电池，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长明，金井升，蒋方丹，金浩，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，晶科能源有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33