n型晶体硅双面电池制造技术

本实用新型专利技术提供一种n型晶体硅双面电池，包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层；本实用新型专利技术避免了金属电极直接接触p+型掺杂层造成的接触区复合；并降低了金属栅线电极与p+型掺杂层之间的接触电阻。

【技术实现步骤摘要】
n型晶体硅双面电池
本技术涉及一种n型晶体硅双面电池。
技术介绍
随着光伏市场的发展，人们对高效晶体硅电池的需求越来越急迫。相对p型晶体硅电池而言，由于n型晶体硅对金属杂质不敏感，或者说具有很好的忍耐性能，故其少数载流子具有较大的扩散长度；此外，n型晶体硅采用磷掺杂，不存在因光照而导致B-O络合体的形成，因而不存在p型晶体硅电池中的光致衰退现象。因此，n型晶体硅电池逐渐成为众多研究机构和光伏企业关注的对象。在所有n型晶体硅电池中，n-PERT双面电池（PassivatedEmitterRearTotally-diffused，即发射结钝化全背场扩散电池），如附图1所示，是器件结构和制备工艺与现有p型晶硅电池最接近的，最容易被大多数企业采用的技术路径。通常，n-PERT双面电池以n型单晶硅片为衬底，如图1中n型晶体硅层01，在其正、背面分别掺杂硼、磷原子，如图1中形成P+型晶体硅层02、n+型晶体硅层05，形成p+n发射极和nn+背电场，然后采用介质膜钝化正、背面分别形成钝化减反射膜层03、钝化介质膜层06，最后穿透介质膜形成正、背面接触电极，即图1中金属栅线电极04、金属背电极07。目前，p型侧的丝网印刷金属化是一个尚未完全解决的技术难题。通常，为了降低Ag浆与p型层的接触电阻，需掺入一定量的Al，而Al的存在会造成p型发射极接触区复合电流增加。目前解决此问题的办法有三种：其一是采用较深的结深，同时保持相对较小的表面浓度，以防止钝化区复合电流升高；其二是采用选择性发射极，以屏蔽接触区复合；其三是采用电镀技术以降低接触区面积和复合。以上方法虽然在一定程度上可以缓解正面接触区的复合，但由于金属电极与p+型发射极表面仍然直接接触，金属离子很容易渗透到硼扩散区（p+型晶体硅层），破坏电极下面的p+n结，从而造成p+n结区的复合增加，电池开路电压和转换效率降低；另外，Ag浆料中引入Al会使浆料的体电阻率升高，并导致电池串联电阻增大，填充因子降低。M.K.Stodolny等人在文献【N-TypePolysiliconPassivatingContactsforIndustrialBifacialN-PERTCells，EUPVSEC-2016】提出采用超薄氧化硅与n++型多晶硅薄膜钝化n-PERT电池背面，虽然降低背面金属化时造成的接触区复合，但其正面仍然采用丝网印刷电极直接接触p+型发射区，存在较大的接触区复合，电池的开路电压和转换效率难以明显提升。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种n型晶体硅双面电池，克服n-PERT电池中金属电极直接接触p+型发射极表面造成的接触区复合增加及开路电压降低的问题。本技术的技术解决方案是：一种n型晶体硅双面电池，包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，即p++型硅膜层仅设于正面金属电极层下方，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层，背面金属电极层穿透背面钝化减反射层与n++型硅膜层接触。进一步地，n型晶体硅片采用n型单晶硅片或n型多晶硅片，n型晶体硅片的电阻率在0.3~10Ωcm、厚度在50~500um。进一步地，p+型晶体硅层的厚度在0.2~2um，方块电阻在20~200Ω/□。进一步地，n++型硅膜层采用磷掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、微晶硅、微晶氧化硅或多晶硅，n++型硅膜层厚度在10nm~10um。进一步地，n++型硅膜层与n型晶体硅层之间附带一层超薄氧化硅层，超薄氧化硅层的厚度在1~3nm。进一步地，p++型硅膜层为硼掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、微晶硅、微晶氧化硅或多晶硅，p++型硅膜层厚度在10nm~10um。进一步地，p++型硅膜层与p+型晶体硅层之间附带一层超薄氧化硅层，其厚度在1~3nm。进一步地，正面钝化减反射层至少包含a-SiNx、a-SiOx、a-SiCx、a-SiCxNy、a-SiNxOy、a-AlOx中的任意一种或多种的组合，正面钝化减反射层厚度在60~150nm。进一步地，背面钝化减反射层至少包含a-SiNx、a-SiOx、a-SiCx、a-SiCxNy、a-SiNxOy、a-AlOx中的任意一种或多种的组合，背面钝化减反射层厚度在60~150nm。进一步地，正面金属电极层为Ag、Ni/Ag、Ni/Cu、Ni/Cu/Sn或Ni/Cu/Ag电极中的任意一种，背面金属栅线电极为Ag、Ni/Ag、Ni/Cu、Ni/Cu/Sn或Ni/Cu/Ag电极中的任意一种。本技术的有益效果是：该种n型晶体硅双面电池，与现有技术相比，具备以下优势：首先，正面金属电极与p+型掺杂层之间引入p++型硅膜层形成钝化接触层，有效避免了金属电极直接接触p+型掺杂层造成的接触区复合；其次，降低了金属栅线电极与p+型掺杂层之间的接触电阻；另外，正面电极浆料可以直接采用现有的p型电池正面银浆料，可以降低金属栅线电极的线电阻。附图说明图1是现有的n-PERT晶体硅太阳电池的结构示意图；图1中，01-n型晶体硅层；02-p+型晶体硅层；03-钝化减反射膜层；04-金属栅线电极；05-n+型晶体硅层；06-钝化介质膜层；07-金属背电极。图2是本技术实施例n型晶体硅双面电池的结构示意图；图2中，1-n型晶体硅片；2-p+型晶体硅层；3-n++型硅膜层；4-p++型硅膜层；5-正面钝化减反射层；6-背面钝化减反射层；7-正面金属电极层；8-背面金属电极层。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的优选实施例。实施例一种n型晶体硅双面电池，如图2，包括衬底、p+型晶体硅层2、p++型硅膜层4、正面钝化减反射层5、正面金属电极层7、n++型硅膜层3、背面钝化减反射层6和背面金属栅线电极8，衬底采用n型晶体硅片1，n型晶体硅片1的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层2，p+型晶体硅层2上局部设置p++型硅膜层4，即p++型硅膜层4仅设于正面金属电极层7下方，p+型晶体硅层2与p++型硅膜层4的共同正表面沉积正面钝化减反射层5，正面金属电极层7穿透正面钝化减反射层5并与p++型硅膜层4接触，n型晶体硅片1的背面设置n++型硅膜层3，n++型硅膜层3表面沉积背面钝化减反射层6，背面金属电极层8穿透背面钝化减反射层6与n++型硅膜层3接触。通过上述结构，首先，正面金属电极层7与p+型晶体硅层2之间引入p++型硅膜层4形成钝化接触层，避免了正面金属电极层7直接接触p+型晶体硅层2造成的接触区复合；p++型硅膜层用在正面金属电极层7下方，即p+型晶体硅层2上局部设置p++型硅膜层4，能降低正面金属电极层7下方的复合；如果用全部设置，由于p++型硅膜层4会对正面入射光产生寄生吸收，降低电池的短路电流。其次，降低了正面金属电极层7与p+型晶体硅层2之间的接触电阻。另外，正面金属电极7可以直接采用现有的p型电池正面银浆料，可以降低正面金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种n型晶体硅双面电池，其特征在于：包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，即p++型硅膜层仅设于正面金属电极层下方，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层，背面金属电极层穿透背面钝化减反射层与n++型硅膜层接触。

【技术特征摘要】
1.一种n型晶体硅双面电池，其特征在于：包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，即p++型硅膜层仅设于正面金属电极层下方，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层，背面金属电极层穿透背面钝化减反射层与n++型硅膜层接触。2.如权利要求1所述的n型晶体硅双面电池，其特征在于：n型晶体硅片采用n型单晶硅片或n型多晶硅片，n型晶体硅片的电阻率在0.3~10Ωcm、厚度在50~500um。3.如权利要求1所述的n型晶体硅双面电池，其特征在于：p+型晶体硅层的厚度在0.2~2um，方块电阻在20~200Ω/□。4.如权利要求3所述的n型晶体硅双面电池，其特征在于：n++型硅膜层采用磷掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、微晶硅、微晶氧化硅或多晶硅，n++型硅膜层厚度在10nm~10um。5.如权利要求4所述的n型晶体硅双面电池，其特征在于：n++型硅膜层与n型...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛卫平，蔡永梅，鲁伟明，李华，
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