一种背接触电池及光伏组件制造技术

本发明专利技术公开了一种背接触电池及光伏组件，涉及光伏技术领域，以合理设置第一掺杂区中通过第一导电窗口暴露在外的区域和发射极区之间的面积比例

【技术实现步骤摘要】
一种背接触电池及光伏组件


[0001]本专利技术涉及光伏
，尤其涉及一种背接触电池及光伏组件
。

技术介绍

[0002]背接触电池是指电池片的向光面无电极，正
、
负电极均设置在电池片背光面一侧的太阳能电池，从而可以减少电极对电池片的遮挡，增加电池片的短路电流，提高电池片的能量转化效率
。
[0003]但是，现有的背接触电池中背光面具有导电类型相反的第一掺杂区和第二掺杂区，且第二掺杂区为发射极区；并且，背接触电池包括的第一电极通过设在表面钝化层内的第一导电窗口与第一掺杂区欧姆接触，第二电极通过设在表面钝化层内的第二导电窗口与第二掺杂区欧姆接触
。
而第一掺杂区通过上述第一导电窗口暴露在外的区域和发射极区之间的面积比例设置不合理，导致背接触电池的光电转换效率不佳
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种背接触电池及光伏组件，用于合理设置第一掺杂区中通过第一导电窗口暴露在外的区域和发射极区之间的面积比例，利于提升背接触电池的光电转换效率
。
[0005]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供了一种背接触电池，该背接触电池包括：半导体基底
、
表面钝化层
、
第一电极和第二电极
。
半导体基底的背光面具有导电类型相反的第一掺杂区和第二掺杂区
、
且第二掺杂区为发射极区
。
第一掺杂区和至少部分第二掺杂区交替分布
。
表面钝化层形成在半导体基底的背光面一侧的第一掺杂区和第二掺杂区上
。
表面钝化层内设有贯穿的第一导电窗口和第二导电窗口
。
第一电极和第二电极形成在半导体基底的背光面一侧，且第一电极和第二电极相互绝缘
。
第一电极在半导体基底上的投影位于第一掺杂区内，且第一电极通过第一导电窗口贯穿表面钝化层并与第一掺杂区欧姆接触
。
第二电极在半导体基底上的投影位于第二掺杂区内，且第二电极通过第二导电窗口贯穿表面钝化层并与第二掺杂区欧姆接触
。
其中，第一掺杂区中通过第一导电窗口暴露在外的区域为第一接触区
。
第一接触区和发射极区的面积比大于等于
0.93%、
且小于等于
4.42%。
[0006]采用上述技术方案的情况下，本专利技术提供的背接触电池中，表面钝化层用于对半导体基底的背光面一侧进行化学钝化，降低背光面一侧的载流子复合速率
。
在一定范围内，表面钝化层对背光面一侧的钝化效果与表面钝化层在半导体基底背光面一侧的实际形成面积成正比
。
另外，形成在背光面一侧的第一电极需要通过第一导电窗口贯穿表面钝化层与第一掺杂区欧姆接触，第二电极需要通过第二导电窗口贯穿表面钝化层并与第二掺杂区欧姆接触，并且第一掺杂区中通过第一导电窗口暴露在外的区域为第一接触区
。
在此情况下，在形成第一电极和第二电极后，表面钝化层在背光面一侧的实际形成面积需要减去第一导电窗口和第二导电窗口贯穿表面钝化层的面积
。
基于此，可以理解的是，第一电极贯穿
表面钝化层的面积越大，表面钝化层对背光面一侧的钝化效果越差
。
而第一电极贯穿表面钝化层的面积越大，第一电极的分布密度越大，使得背接触电池的串联电阻越小
。
基于此，在其它因素不变的情况下，当第一接触区和发射极区的面积比大于等于
0.93%、
且小于等于
4.42%
时，表面钝化层在半导体基底背光面一侧的实际形成面积
、
以及第一掺杂区中通过所述第一导电窗口暴露在外的区域面积设置合理，使得表面钝化效果和串联电阻达到平衡，进而利于提升背接触电池的光电转换效率
。
[0007]作为一种可能的实现方案，上述第一电极和第二电极均包括多个汇流电极和多个集电电极
。
第一电极包括的汇流电极和第二电极包括的汇流电极均沿第一方向延伸
、
且沿第二方向间隔分布，第二方向不同于第一方向
。
第一电极包括的集电电极和第二电极包括的集电电极均沿第二方向延伸
、
且沿第一方向间隔分布
。
第一电极包括的每个集电电极的至少部分贯穿表面钝化层
、
且与第一掺杂区欧姆接触
。
第二电极包括的每个集电电极的至少部分贯穿表面钝化层并与第二掺杂区欧姆接触
。
每个汇流电极与自身极性相同的集电电极连接
、
且与自身极性相反的集电电极相互绝缘
。
在此情况下，第一电极和第二电极均包括用于收集载流子的集电电极，同时也均包括用于至少将极性相同的集电电极收集到的载流子进行汇集并导出的汇流电极
。
基于此，因与集电电极相比，汇流电极具有更小的电阻率，利于提高第一电极和第二电极的导电性，降低传输损耗，进而利于提升背接触电池的光电转换效率
。
[0008]作为一种可能的实现方案，上述第一掺杂区通过第一导电窗口暴露在外的区域中与第一电极包括的每个集电电极欧姆接触的部分为第二接触区
。
在第二电极包括的每个集电电极沿自身长度方向的各部分均与第二掺杂区欧姆接触的情况下，第二掺杂区通过第二导电窗口暴露在外的区域中与第二电极包括的每个集电电极欧姆接触的部分为第三接触区
。
其中，当第一掺杂区的导电类型为
P
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
N
型时，第二接触区与第三接触区之间的面积比大于等于
33.6%、
且小于等于
120%。
或，当第一掺杂区的导电类型为
N
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
P
型时，第二接触区与第三接触区之间的面积比大于等于
25.43%、
且小于等于
120%。
[0009]采用上述技术方案的情况下，当第一掺杂区的导电类型为
P
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
N
型时，第一电极为正极
、
且第二电极为负极；此时第二接触区与第三接触区之间的面积比在上述范围内，可以防止因正极包括的集电电极与第一掺杂区的欧姆接触面积较小而导致背接触电池处于工作状态下半导体基底内的空穴无法及时被第一电极收集并导出，利于降低背光面一侧的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率；另外，上述第二接触区与第三接触区之间的面积比具有较大的可选范围，利于提高本专利技术提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性
。
至于当第一掺杂区的导电类型为
N
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
P
型时，第二接触区与第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种背接触电池，其特征在于，包括：半导体基底，所述半导体基底的背光面具有导电类型相反的第一掺杂区和第二掺杂区
、
且所述第二掺杂区为发射极区；所述第一掺杂区和至少部分所述第二掺杂区交替分布；表面钝化层，形成在所述半导体基底的背光面一侧的所述第一掺杂区和所述第二掺杂区上；所述表面钝化层内设有贯穿的第一导电窗口和第二导电窗口；第一电极和第二电极，形成在所述半导体基底的背光面一侧，且所述第一电极和所述第二电极相互绝缘；所述第一电极在所述半导体基底上的投影位于所述第一掺杂区内，且所述第一电极通过所述第一导电窗口贯穿所述表面钝化层并与所述第一掺杂区欧姆接触；所述第二电极在所述半导体基底上的投影位于所述第二掺杂区内，且所述第二电极通过第二导电窗口贯穿所述表面钝化层并与所述第二掺杂区欧姆接触；其中，所述第一掺杂区中通过所述第一导电窗口暴露在外的区域为第一接触区；所述第一接触区和所述发射极区的面积比大于等于
0.93%、
且小于等于
4.42%。2.
根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极均包括多个汇流电极和多个集电电极；所述第一电极包括的所述汇流电极和所述第二电极包括的所述汇流电极均沿第一方向延伸
、
且沿第二方向间隔分布，所述第二方向不同于所述第一方向；所述第一电极包括的所述集电电极和所述第二电极包括的集电电极均沿所述第二方向延伸
、
且沿所述第一方向间隔分布；所述第一电极包括的每个集电电极的至少部分贯穿所述表面钝化层
、
且与所述第一掺杂区欧姆接触；所述第二电极包括的每个集电电极的至少部分贯穿所述表面钝化层并与所述第二掺杂区欧姆接触；每个所述汇流电极与自身极性相同的集电电极连接
、
且与自身极性相反的集电电极相互绝缘
。3.
根据权利要求2所述的背接触电池，其特征在于，所述第一掺杂区通过所述第一导电窗口暴露在外的区域中与所述第一电极包括的每个集电电极欧姆接触的部分为第二接触区；在所述第二电极包括的每个集电电极沿自身长度方向的各部分均与所述第二掺杂区欧姆接触的情况下，所述第二掺杂区通过所述第二导电窗口暴露在外的区域中与所述第二电极包括的每个集电电极欧姆接触的部分为第三接触区；其中，当所述第一掺杂区的导电类型为
P
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
N
型时，所述第二接触区与所述第三接触区之间的面积比大于等于
33.6%、
且小于等于
120%
；或，当所述第一掺杂区的导电类型为
N
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
P
型时，所述第二接触区与所述第三接触区之间的面积比大于等于
25.43%、
且小于等于
120%。4.
根据权利要求3所述的背接触电池，其特征在于，在所述第一掺杂区的导电类型为
P
型
、
且第二掺杂区的导电类型为
N
型的情况下，所述第一电极包括的每个集电电极对应的所述第二接触区的面积与自身的横截面积的比值大于等于
5%、
且小于等于
22.5%
；或，在所述第一掺杂区的导电类型为
N

【专利技术属性】
技术研发人员：童洪波，李振国，张学建，李金雨，於龙，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：