半导体衬底及太阳能电池和光伏组件制造技术

本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种半导体衬底及太阳能电池和光伏组件。半导体衬底的后表面具有N型导电区域和P型导电区域，N型接触区域设有第一非金字塔状纹理结构，P型接触区域设有第二非金字塔状纹理结构；第一非金字塔状纹理结构的顶部表面和第二非金字塔状纹理结构的顶部表面均为多边形平面，且第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸小于第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸；第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm；第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm。通过在半导体衬底上设置不同非金字塔纹理结构能提高电池转换效率。池转换效率。池转换效率。

【技术实现步骤摘要】
半导体衬底及太阳能电池和光伏组件


[0001]本申请涉及光伏电池
，尤其涉及一种半导体衬底及太阳能电池和光伏组件。

技术介绍

[0002]现有的晶硅电池采用双面接触金属化设计，电池的正面或者反面需要采用具有纹理的陷光结构来增加入射光在电池中的传输路径，以提高对于太阳能光谱的利用。但现有的纹理表面对于随后的膜层钝化和浆料接触界面有一定影响，进而会影响电池性能。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种半导体衬底及太阳能电池和光伏组件，以解决现有太阳能电池的表面纹理结构对于随后的膜层钝化和浆料接触界面有一定影响，进而会影响电池性能的问题。
[0004]根据本申请的第一方面，本申请提供一种半导体衬底，所述半导体衬底的后表面具有N型导电区域和P型导电区域，所述N型接触区域设置有第一非金字塔状纹理结构，所述P型接触区域设置有第二非金字塔状纹理结构；
[0005]所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面和所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面均为多边形平面，且所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸小于所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸；
[0006]所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm；所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm。
[0007]在一种可能的设计中，所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于7μm，且小于等于10μm。
[0008]在一种可能的设计中，所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于15μm，且小于等于35μm。
[0009]在一种可能的设计中，所述第一非金字塔状纹理结构包括：
[0010]至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，对于所述至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧所述第一子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm；
[0011]邻接非堆叠排布的两个或多个第二子结构，远离所述后表面的所述第二子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm。
[0012]在一种可能的设计中，所述第二非金字塔状纹理结构包括：
[0013]至少部分堆叠的两个或多个第三子结构，对于所述至少部分堆叠的两个或多个第三子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧所述第三子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm；
[0014]邻接非堆叠排布的两个或多个第四子结构，远离所述后表面的所述第四子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm。
[0015]在一种可能的设计中，所述N型导电区域和所述P型导电区域之间具有分界线，所述N型导电区域和/或所述P型导电区域靠近所述分界线的位置设置有孔洞。
[0016]在一种可能的设计中，所述N型导电区域和/或所述P型导电区域距离所述分界线的位置5μm
‑
15μm设置有孔洞。
[0017]在一种可能的设计中，所述N型导电区域和/或所述P型导电区域距离所述分界线的位置5μm
‑
10μm设置有孔洞。
[0018]在一种可能的设计中，所述孔洞的直径为1μm
‑
10μm。
[0019]在一种可能的设计中，所述孔洞的直径为1μm
‑
5μm。
[0020]在一种可能的设计中，所述孔洞的深度为0.5μm
‑
2μm。
[0021]在一种可能的设计中，相邻两个所述N型导电区域之间或相邻两个所述P型导电区域之间的间距为0.8mm
‑
1.2mm；所述N型导电区域在所述半导体衬底的后表面上的分布占比为50％
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85％；所述P型导电区域在所述半导体衬底的后表面上的分布占比为15％
‑
50％。
[0022]在一种可能的设计中，所述多边形平面的形状包括菱形、方形、梯形、近似菱形、近似方形、近似梯形中的至少一种。
[0023]在一种可能的设计中，所述半导体衬底为P型晶硅衬底。
[0024]根据本申请的第二方面，本申请还提供一种太阳能电池，包括：
[0025]上述的半导体衬底；
[0026]隧穿氧化层，设置于所述半导体衬底的后表面的N型导电区域；
[0027]局域背场，设置于所述半导体衬底的后表面的P型导电区域；
[0028]多晶硅薄膜层，设置于所述隧穿氧化层背离所述半导体衬底的一侧；
[0029]共晶层，设置于所述局域背场上；
[0030]后表面钝化层，设置于所述多晶硅薄膜层背离所述隧穿氧化层的一侧以及所述P型导电区域；
[0031]第一电极，穿过所述后表面钝化层与所述局域背场形成欧姆接触；
[0032]第二电极，依次穿过所述后表面钝化层与所述多晶硅薄膜层形成欧姆接触。
[0033]在一种可能的设计中，还包括：
[0034]设置于所述半导体衬底前表面上且在远离所述半导体衬底的方向上依次层叠设置的前表面钝化层和防反射层。
[0035]根据本申请的第三方面，本申请还提供一种光伏组件，所述光伏组件包括上述的太阳能电池，所述太阳能电池以整片或多分片的形式电连接成太阳能电池串。
[0036]本申请的有益效果：
[0037]本申请一种半导体衬底的后表面具有N型导电区域和P型导电区域，N型接触区域设置有第一非金字塔状纹理结构，P型接触区域设置有第二非金字塔状纹理结构，限定第一非金字塔状纹理结构的顶部表面和所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面均为多边形平面，且第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸小于第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸，且进一步地限定第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸范围和第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸范围，本申请是针对N型导电类型掺
杂和P型导电类型掺杂的掺杂特性，相应地设计不同尺寸的非金字塔状纹理结构，可以更有针对性地提高相应区域的钝化质量以及提升与相对于浆料之间的接触特征，使制备的太阳能电池获得更高的电池转换效率。
[0038]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0039]图1为根据本申请第一方面的半导体衬底在1k放大倍数下的扫描电镜图；
[0040]图2为根据本申请第一方面的半导体衬底上N型接触区域上的第一非金字塔状纹理结构在第一角度时的显微镜图；
[0041]图3为根据本申请第一方面的半导体衬底上N型接触区域上的第一非金字塔状纹理结构在第二角度时的扫描电镜图；
[0042]图4为根据本申请第一方面的半导体衬底上P型接触区域上的第二非金字塔状纹理结构在第一个角度时的显微镜图；
[0043]图5为根据本申请第一方面的半导体衬底上P型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体衬底，其特征在于，所述半导体衬底的后表面具有N型导电区域和P型导电区域，所述N型接触区域设置有第一非金字塔状纹理结构，所述P型接触区域设置有第二非金字塔状纹理结构；所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面和所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面均为多边形平面，且所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸小于所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸；所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm；所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm。2.如权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述第一非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于7μm，且小于等于10μm。3.如权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述第二非金字塔状纹理结构的顶部表面的一维尺寸大于等于15μm，且小于等于35μm。4.如权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述第一非金字塔状纹理结构包括：至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，对于所述至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧所述第一子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm；邻接非堆叠排布的两个或多个第二子结构，远离所述后表面的所述第二子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于5μm，且小于等于12μm。5.如权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述第二非金字塔状纹理结构包括：至少部分堆叠的两个或多个第三子结构，对于所述至少部分堆叠的两个或多个第三子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧所述第三子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm；邻接非堆叠排布的两个或多个第四子结构，远离所述后表面的所述第四子结构的顶部表面的一维尺寸大于等于10μm，且小于等于40μm。6.如权利要求1所述的半导体衬底，其特征在于，所述N型导电区域和所述P型导电区域之间具有分界线，所述N型导电区域和/或所述P型导电区域靠近所述分界线的位置设置有孔洞。7.如权利要求6所述的半导体衬底，其特征在于，所述N型导电区域和/或所述P型导电区域距离所述分界线的位置5μm
‑
15μm设置有孔洞。8...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧敏，徐孟雷，杨洁，张昕宇，
申请(专利权)人：晶科能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：