一种全钝化太阳能电池结构制造技术

本发明专利技术公开了一种全钝化太阳能电池结构，包括电池层和在所述电池层的侧部形成的肖特基接触金属层，所述电池层包括N型硅基体，所述N型硅基体的正面设置有正面结构层，所述N型硅基体的背面设置有背面结构层，其中，所述正面结构层包括设置于所述N型硅基体的正面的P型硅扩散层，所述P型硅扩散层的正面设置有钝化减反膜，所述钝化减反膜的正面设置有正面电极；所述背面结构层包括设置于所述N型硅基体的背面的SiO2隧穿结，所述SiO2隧穿结的背面设置有N+硅层，所述N+硅层的背面设置有背面电极；所述正面结构的靠近边缘处的四周开设有边缘隔离槽；该全钝化太阳能电池结构，能够实现全部表面的钝化，极大地提升太阳能电池效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏太阳能电池
，尤其涉及一种全钝化太阳能电池结构。
技术介绍
随着光伏领域的不断发展，对于太阳能电池的效率提出了越来越高的要求。众所周知，提升太阳能电池的表面钝化能力是提高太阳能电池效率的最重要手段之一，通过钝化可以显著提高太阳能电池的电流收集能力，降低少数载流子被复合的几率，从而提高太阳能电池的发电能力。目前，主流的高效太阳能电池技术均是在钝化方式上进行改进和提升，然而，现有的太阳能电池的结构在钝化时，都存在一定的缺憾和不足，无法对太阳能电池的全部表面进行完全钝化，尤其是太阳能电池的边缘和太阳能电池的背表面的钝化，从而导致太阳能电池效率的提升受到了限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种全钝化太阳能电池结构，能够实现全部表面的钝化，极大地提升太阳能电池效率。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种全钝化太阳能电池结构，包括电池层和在所述电池层的侧部形成的肖特基接触金属层，所述电池层包括N型硅基体，所述N型硅基体的正面设置有正面结构层，所述N型硅基体的背面设置有背面结构层，其中，所述正面结构层包括设置于所述N型硅基体的正面的P型硅扩散层，所述P型硅扩散层的正面设置有钝化减反膜，所述钝化减反膜的正面设置有正面电极；所述背面结构层包括设置于所述N型硅基体的背面的SiO2隧穿结，所述SiO2隧穿结的背面设置有N+硅层，所述N+硅层的背面设置有背面电极；所述正面结构的靠近边缘处的四周开设有边缘隔离槽。其中，所述正面电极采用丝网印刷、电镀或喷墨打印制得。其中，所述钝化减反膜为Al2O3薄膜、SiO2薄膜、Al2O3和SiNx叠层膜中的一种制得；或所述钝化减反膜为SiO2隧穿结钝化结构或氢化非晶硅钝化结构。其中，所述P型硅扩散层采用气相热扩散、旋涂硼源热扩散、激光掺杂或离子注入方式制得，或所述P型硅扩散层采用晶硅非晶硅等异质结结构；所述P型硅扩散层的厚度为(0，10]μm。其中，所述N型硅基体采用直拉法、区融法或铸造法制得，其电阻率为(0，10]Ω·cm，厚度为(0，500]μm。其中，所述SiO2隧穿结采用湿氧化、干氧化、化学气相沉积或物理气相沉积制得，所述SiO2隧穿结的厚度为(0，5]nm。其中，所述N+硅层为多晶硅、单晶硅、微晶硅或者非晶硅，所述N+硅层采用化学气相沉积或液相外延制得。其中，所述背面电极为全电极或栅线结构。其中，所述背面电极采用透明金属导电膜，所述透明金属导电膜为ITO膜或TCO膜。其中，所述肖特基接触金属层为Au、Ag、Pt、Al中的一种，或所述肖特基接触金属层为合金。所述肖特基接触金属层的厚度为(0，100]nm；所述肖特基接触金属层采用热蒸镀或喷墨打印方式在所述电池层的边缘生成纳米金属层，再通过烧结制得。本专利技术的有益效果为：本专利技术的全钝化太阳能电池结构，通过钝化减反膜、SiO2隧穿结、N+硅层以及肖特基接触金属层形成正面、背面、侧面的钝化，从而实现全部表面的钝化，极大地提升太阳能电池效率。附图说明图1是本专利技术的全钝化太阳能电池结构的结构示意图；图2是图1中的全钝化太阳能电池结构的实现方式示意图。图中：1-正面电极；2-钝化减反膜；3-P型硅扩散层；4-N型硅基体；5-SiO2隧穿结；6-N+硅层；7-背面电极；8-肖特基接触金属层；9-边缘隔离槽。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。如图1所示，本专利技术的一种全钝化太阳能电池结构，包括电池层和在电池层的侧部形成的肖特基接触金属层8，电池层包括N型硅基体4，N型硅基体4的正面设置有正面结构层，N型硅基体4的背面设置有背面结构层，其中，正面结构层包括设置于N型硅基体4的正面的P型硅扩散层3，P型硅扩散层3的正面设置有钝化减反膜2，钝化减反膜2的正面设置有正面电极1；背面结构层包括设置于N型硅基体4的背面的SiO2隧穿结5，SiO2隧穿结5的背面设置有N+硅层6，N+硅层6的背面设置有背面电极7；正面结构的靠近边缘处的四周开设有边缘隔离槽9。在本专利技术中，对于有限高度的势垒，当势垒厚度与微观粒子的德布罗意波长接近时，则对于微观粒子来说，该势垒就是量子势垒；因为这时的微观粒子可以利用其波动性而直接穿过势垒，这种现象就是隧穿。利用隧穿效应实现电子空穴对分离的一种半导体结构为隧穿结。将SiO2置于两个半导体之间，当氧化硅的厚度与多数载流子的德布罗意波长接近时，多数载流子可通过氧化硅。这种结构为氧化硅隧穿结。本专利技术的通过使用SiO2隧穿结结构对硅片背面进行全钝化，侧面边缘处沉积金属生成肖特基接触金属层，形成肖特基势垒对电池层边缘完成钝化，从而形成一种具有电池全表面钝化结构的高效太阳电池，有效提高太阳电池光电转换效率。进一步地，正面电极1采用丝网印刷、电镀或喷墨打印制得。进一步地，钝化减反膜2为Al2O3薄膜、SiO2薄膜、Al2O3和SiNx叠层膜中的一种制得；或钝化减反膜2为SiO2隧穿结钝化结构或氢化非晶硅钝化结构。在本专利技术中，氢化非晶硅钝化结构是指在硅表面沉积的含有大量氢键的非晶硅结构，具有良好的氢钝化效果。进一步地，P型硅扩散层3采用气相热扩散、旋涂硼源热扩散、激光掺杂或离子注入方式制得，或者，P型硅扩散层3也可以采用晶硅非晶硅等异质结结构；其中，晶硅非晶硅等异质结结构是指PN结的N型和P型分别由晶硅和非晶硅构成。优选的，P型硅扩散层3的厚度为(0，10]μm，具体地，P型硅扩散层的厚度可以为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1.0μm、2.0μm、3.0μm、4.0μm、5.0μm、6.0μm、7.0μm、8.0μm、9.0μm、10.0μm。在本专利技术中，气相热扩散是指气体为扩散源，在高温下完成扩散。旋涂硼源热扩散是指旋涂在硅片表面的固态硼浆为扩散源，在高温下完成扩散。激光掺杂是利用激光的高能量密度是扩散原子进入硅基体。离子注入是指在真空中、低温下，把杂质离子加速(对Si，电压≥105V)，获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中。进一步地，N型硅基体4采用直拉法、区融法或铸造法制得，其电阻率为(0，10]Ω·cm，厚度为(0，500]μm。具体地，电阻率可以为0.1Ω·cm、0.2Ω·cm、0.3Ω·cm、0.4Ω·cm、0.5Ω·cm、0.6Ω·cm、0.7Ω·cm、0.8Ω·cm、0.9Ω·cm、1.0Ω·cm、2.0Ω·cm、3.0Ω·cm、4.0Ω·cm、5.0Ω·cm、6.0Ω·cm、7.0Ω·cm、8.0Ω·cm、9.0Ω·cm、10.0Ω·cm。厚度可以为0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1.0μm、5.0μm、10.0μm、35.0μm、50.0μm、80.0μm、100.0μm、160.0μm、200.0μm、230.0μm、300.0μm、450.0μm、500.0μm。在本专利技术中，直拉法是又称为切克劳斯基法，它是1918年由切克劳斯基(Czochralski)建立起来的一种晶体生长方法，简称CZ法。CZ法的特点是在一个直筒型的热系统汇总，用石墨电阻加热，将装在高纯度石英坩埚中的多晶硅熔化，然后将籽晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全钝化太阳能电池结构，其特征在于，包括电池层和在所述电池层的侧部形成的肖特基接触金属层，所述电池层包括N型硅基体，所述N型硅基体的正面设置有正面结构层，所述N型硅基体的背面设置有背面结构层，其中，所述正面结构层包括设置于所述N型硅基体的正面的P型硅扩散层，所述P型硅扩散层的正面设置有钝化减反膜，所述钝化减反膜的正面设置有正面电极；所述背面结构层包括设置于所述N型硅基体的背面的SiO2隧穿结，所述SiO2隧穿结的背面设置有N+硅层，所述N+硅层的背面设置有背面电极；所述正面结构的靠近边缘处的四周开设有边缘隔离槽。

【技术特征摘要】
1.一种全钝化太阳能电池结构，其特征在于，包括电池层和在所述电池层的侧部形成的肖特基接触金属层，所述电池层包括N型硅基体，所述N型硅基体的正面设置有正面结构层，所述N型硅基体的背面设置有背面结构层，其中，所述正面结构层包括设置于所述N型硅基体的正面的P型硅扩散层，所述P型硅扩散层的正面设置有钝化减反膜，所述钝化减反膜的正面设置有正面电极；所述背面结构层包括设置于所述N型硅基体的背面的SiO2隧穿结，所述SiO2隧穿结的背面设置有N+硅层，所述N+硅层的背面设置有背面电极；所述正面结构的靠近边缘处的四周开设有边缘隔离槽。2.根据权利要求1所述的全钝化太阳能电池结构，其特征在于，所述正面电极采用丝网印刷、电镀或喷墨打印制得。3.根据权利要求1所述的全钝化太阳能电池结构，其特征在于，所述钝化减反膜为Al2O3薄膜、SiO2薄膜、Al2O3和SiNx叠层膜中的一种制得；或所述钝化减反膜为SiO2隧穿结钝化结构或氢化非晶硅钝化结构。4.根据权利要求1所述的全钝化太阳能电池结构，其特征在于，所述P型硅扩散层采用气相热扩散、旋涂硼源热扩散、激光掺杂或离子注入方式制得，或所述P型硅扩散层采用晶硅非晶硅等异质结结构；所述P型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文浩，黄石明，孙海平，刘仁中，
申请(专利权)人：合肥海润光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34