一种MWT太阳能电池制造技术

本实用新型专利技术公开了一种MWT太阳能电池，包括n型硅基体，在所述n型硅基体中设有将正面电极引至背面的通孔，在所述n型硅基体背面设有介质膜，在所述介质膜上设有选择性掺杂多晶硅薄膜，所述选择性掺杂多晶硅薄膜包括非掺杂多晶硅薄膜和掺杂多晶硅薄膜，所述非掺杂多晶硅薄膜包围所述通孔，剩余区域则为掺杂多晶硅薄膜。其优化了背面钝化结构，采用了选择性掺杂多晶硅薄膜，掺杂多晶硅薄膜能提供优越的场钝化和表面钝化，载流子可以被选择性地隧穿过氧化层达到金属电极，而非掺杂多晶硅薄膜能有效解决漏电和短路问题。

A MWT Solar Cell

【技术实现步骤摘要】
一种MWT太阳能电池
本技术属于太阳能电池
，具体涉及一种MWT太阳能电池。
技术介绍
对于目前常规太阳能电池，其负电极接触电极和正电极接触电极分别位于电池片的正反两面。电池的正面为受光面，正面金属电极主栅线以及细栅线的覆盖必将导致一部分入射的太阳光被金属电极所反射，造成一部分光学损失。普通晶硅太阳能电池的正面金属电极的覆盖面积在7％左右，减少金属电极的正面覆盖可以直接提高的电池的能量转化效率。常规MWT电池在电池片上制作16-25个上下贯穿的小孔，通过这些小孔将正面细栅线的电流汇集到背面，而不是通过正面主栅线汇集电流。通过MWT这种设计，主栅线对光线的遮挡大大减小，从而提高了电池片的电流和光电转化效率。另外，高效太阳能电池必须具有良好的表面钝化，较低的表面复合速率，进而可以获得较高的开路电压、短路电流和转化效率。目前，表面钝化主要是氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层或多层介质膜结构。但是在做好表面钝化之后，需要做金属化，此时在印刷金属下方的钝化膜不可以避免地被破坏，造成金属接触区域的复合比较大，进而降低电池的开路电压等性能。而采用点接触电极或类似方法只能在一定程度上缓解但无法根除这一问题。而近几年，钝化接触在晶体硅太阳电池领域备受关注，各研究机构也开发出了更为高效的钝化接触太阳电池，其主要是采用超薄的氧化层，并在氧化层上生长的一层掺杂的多晶硅薄膜。将结构利用在n型MWT电池上，可以解决背面n+面钝化难的问题；但其中多晶硅薄膜是整面掺杂，直接使用在MWT电池上会存在漏电短路问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种MWT太阳能电池，其优化了背面钝化结构，采用了选择性掺杂多晶硅薄膜，掺杂多晶硅薄膜能提供优越的场钝化和表面钝化，载流子可以被选择性地隧穿过氧化层达到金属电极，而非掺杂多晶硅薄膜能有效解决漏电和短路问题。本技术的上述目的是通过以下技术方案来实现的：一种MWT太阳能电池，包括n型硅基体，在所述n型硅基体中设有将正面电极引至背面的通孔，在所述n型硅基体背面设有介质膜，在所述介质膜上设有选择性掺杂多晶硅薄膜，所述选择性掺杂多晶硅薄膜包括非掺杂多晶硅薄膜和掺杂多晶硅薄膜，所述非掺杂多晶硅薄膜包围所述通孔，剩余区域则为掺杂多晶硅薄膜。优选地，所述的非掺杂多晶硅薄膜包围所述通孔且其横截面积略大于所述通孔的横截面积。上述非掺杂多晶硅薄膜，主要用于灌孔浆料从而实现将正面接触电极中的电流引导至背面形成正面电极。上述掺杂多晶硅薄膜，主要是可以实现良好的隧穿氧化钝化接触性能。优选地，所述的掺杂多晶硅薄膜为掺磷多晶硅薄膜，其掺杂浓度为1.0E19atoms/cm3～2.0E21atoms/cm3，厚度为5nm～500nm。优选地，所述的n型硅基体为n型单晶硅衬底，其电阻率为0.1～30Ω·cm，厚度为50～300μm。优选地，所述n型硅基体的正面为制绒面，所述制绒面上设有掺杂硼的p+发射结Emitter，其方块电阻为40～300ohm/sq。进一步地，在所述p+发射结上设有正面钝化膜和正面钝化减反膜，在所述正面钝化减反膜上设有正面接触电极。优选地，所述正面钝化膜为SiOx、TiOx、Al2O3、SiO1-xNx中的一种单层膜或几种的叠层膜，其厚度为1～20nm。优选地，所述正面钝化减反膜(7)为SiNx、SiCx、SiOx、TiOx和MgFx中的一种单层膜或几种的叠层膜，其厚度为65～100nm。优选地，所述n型硅基体的背面为制绒面、蚀刻面或抛光面。优选地，所述介质膜为氧化硅、氧化铝、氧化钛和氮氧化硅中的一种单层膜或几种的叠层膜，其厚度为0.5nm～2.5nm。进一步地，在所述选择性掺杂多晶硅薄膜上还设有背面钝化减反膜。优选地，所述背面钝化减反膜为SiNx、SiCx、SiOx、Al2O3、TiOx和MgFx中的一种单层膜或几种的叠层膜，其厚度为30～200nm。进一步地，在所述背面钝化减反膜上设有连接正面接触电极的正面电极和背面接触电极，其中所述背面接触电极为栅线电极或全背面电极，所述栅线电极和全背面电极均不包括正面电极。优选地，所述的通孔呈阵列排布在所述n型硅基体中。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)掺杂多晶硅薄膜是隧穿氧化钝化接触结构，能够提供优越的场钝化及表面钝化，而且载流子可以被选择性地隧穿过氧化层达到金属电极，因而具有较高的开路电压、填充因子和转换效率；(2)在正面电极下方的多晶硅薄膜区域没有掺杂，其能够有效解决MWT电池中存在的短路和漏电问题；(3)相比常规n型双面电池结构，该MWT电池正面无主栅，具有更小的遮光面积，可以进一步提高短路电流；(4)该电池可以为双面电池结构，背面也可以发电，做成双波组件可以获得额外收益；(5)背面电极也可以采用除通孔区域以外的整面电极，一方面可以通过背面电极的反射，进行光的二次利用，提高电池的短路电流；另一方面，由于掺杂多晶硅薄膜都有印刷金属电极，极大缩短了电流传输路径，可以进一步提高填充因子。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1是实施例1中的太阳能电池的结构示意图；图2是实施例1-2中的多步高温热处理的MWT太阳能电池的流程图；图3是实施例1中的背面金属接触电极图形；图4是实施例1中的带有掩膜的离子注入示意图；图5是实施例2-3中的单面MWT太阳能电池示意图；图6是实施例2-3中的背面金属接触电极图形；图7是实施例3中的一步高温热处理的MWT太阳能电池流程图；图中的附图标记分别表示：1为n型硅基体，2为通孔，3为介质膜，4为选择性掺杂多晶硅薄膜，41为非掺杂多晶硅薄膜，42为掺杂多晶硅薄膜；5为掺杂硼的p+发射结，6为正面钝化膜，7为正面钝化减反膜，8为正面接触电极，9为背面钝化减反膜，10为连接正面接触电极的正面电极，11为背面接触电极。具体实施方式实施例1如图1所示，本实施提供的MWT太阳能电池，包括n型硅基体1，在n型硅基体1中设有将正面电极引至背面的通孔2，在n型硅基体1背面设有介质膜3，在介质膜3上设有选择性掺杂多晶硅薄膜4，选择性掺杂多晶硅薄膜4包括非掺杂多晶硅薄膜41和掺杂多晶硅薄膜42，非掺杂多晶硅薄膜41包围通孔2，剩余区域则为掺杂多晶硅薄膜42。从图1的太阳能电池的结构可知，通过非掺杂多晶硅薄膜41包围通孔2，可以对通孔2中的用于将正面电极连接至背面的引线进行电绝缘隔离，从而减少或避免漏电和短路现象。其中非掺杂多晶硅薄膜41区域包围通孔2且横截面积略大于通孔2的横截面积。通过使所述非掺杂多晶硅薄膜41的横截面积略大于通孔2的横截面积，可以在进一步提升上述减少或避免漏电和短路现象的技术效果。在不影响太阳能电池的其他性能的前提下，可以进一步增大非掺杂多晶硅薄膜41的面积，以实现更良好的电绝缘效果。此处的表达方式“非掺杂多晶硅薄膜41横截面积略大于通孔2的横截面积”，是指非掺杂多晶硅薄膜41横截面积略大于通孔2的横截面积的1～20％。需要说明的是，所述非掺杂多晶硅薄膜41的横截面积和通孔2的横截面积是指，以平行于太阳能电池的表面(正面或背面)的平面将所述非掺杂多晶硅薄膜41和通孔2截断而得到的图形的面积。上述非掺杂多晶硅薄膜区域，主要用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MWT太阳能电池，包括n型硅基体（1），在所述n型硅基体（1）中设有将正面电极引至背面的通孔（2），在所述n型硅基体（1）背面设有介质膜（3），其特征是：在所述介质膜（3）上设有选择性掺杂多晶硅薄膜（4），所述选择性掺杂多晶硅薄膜（4）包括非掺杂多晶硅薄膜（41）和掺杂多晶硅薄膜（42），所述非掺杂多晶硅薄膜（41）包围所述通孔（2），剩余区域则为掺杂多晶硅薄膜（42）。

【技术特征摘要】
1.一种MWT太阳能电池，包括n型硅基体（1），在所述n型硅基体（1）中设有将正面电极引至背面的通孔（2），在所述n型硅基体（1）背面设有介质膜（3），其特征是：在所述介质膜（3）上设有选择性掺杂多晶硅薄膜（4），所述选择性掺杂多晶硅薄膜（4）包括非掺杂多晶硅薄膜（41）和掺杂多晶硅薄膜（42），所述非掺杂多晶硅薄膜（41）包围所述通孔（2），剩余区域则为掺杂多晶硅薄膜（42）。2.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池，其特征是：所述非掺杂多晶硅薄膜（41）包围所述通孔（2）且其横截面积略大于所述通孔（2）的横截面积。3.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池，其特征是：所述的掺杂多晶硅薄膜（42）为掺磷多晶硅薄膜，其厚度为5nm~500nm。4.根据权利要求1或2所述的MWT太阳能电池，其特征是：所述n型硅基体（1）的正面为制绒面，所述制绒面上设有掺杂硼的p+发射结（5），其方块电阻为40~300ohm/sq。5.根据权利要求4所述的MWT太阳能电池，其特征是：在所述p+发射结（5）上设有正面钝化膜（6）和正面钝化减反膜（7），在所述正面钝化减反膜（7）上设有正面接触电极（8）；其中所述正面钝化膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊兵，尹海鹏，蒋秀林，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32