一种选择性发射极电池及光伏组件制造技术

技术编号:40107045 阅读:23 留言:0更新日期:2024-01-23 18:35
本技术公开一种选择性发射极电池及光伏组件,涉及光伏技术领域。以提高横截面为矩形的SE电池中电极结构对载流子的收集能力。选择性发射极电池包括半导体基底和多个集电电极。半导体基底具有的第一面和第二面的轮廓包括交替分布的第一边和第二边。第一边长度大于第二边长度。第一面和第二面中的至少一者为目标面,半导体基底位于目标面的一侧具有选择性发射极。选择性发射极包括的多个重掺杂区均沿大致平行于第二边的方向延伸、且沿大致平行于第一边的方向间隔分布。上述多个集电电极形成在目标面上。每个集电电极位于选择性发射极包括的相应重掺杂区上。集电电极在目标面上的分布密度大于0.82根/mm、且小于等于0.92根/mm。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光伏,特别是涉及一种选择性发射极电池及光伏组件


技术介绍

1、为了同时兼顾开路电压、短路电流和填充因子的需要,选择性发射极(se)太阳电池是非常理想的选择。具体的,在se太阳电池中,在电极接触部位进行重掺杂,在电极之间位置进行轻掺杂。这样的结构会增加短波响应和降低表面复合,同时减少前电极与发射区的接触电阻,使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善,最终提高转换效率。并且,与横截面为正方形的se太阳电池相比,横截面为矩形的se太阳电池可以较大限度的利用半导体棒料,减少制造se太阳电池的半导体棒料的损耗,降低制造成本。

2、但是,现有的横截面为矩形的se太阳电池包括的电极结构对载流子的收集能力较差,不利于提升se太阳电池的光电转换效率。


技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种选择性发射极电池及光伏组件,用于提高横截面为矩形的se太阳电池包括的电极结构对载流子的收集能力,降低载流子的复合速率,利于提高se太阳电池的光电转换效率。

2、第一方面,本技术提供了一种选择性发射极电池。该选择性发射极电池包括:半导体基底和多个集电电极。该半导体基底具有相对的第一面和第二面。第一面和第二面的轮廓均包括交替分布的第一边和第二边。第一边的长度大于第二边的长度。第一面和第二面中的至少一者为目标面,半导体基底位于目标面的一侧具有选择性发射极。选择性发射极包括的多个重掺杂区均沿大致平行于第二边的方向延伸、且沿大致平行于第一边的方向间隔分布。上述多个集电电极形成在目标面上。每个集电电极位于选择性发射极包括的相应重掺杂区上。集电电极在目标面上的分布密度大于0.82根/mm、且小于等于0.92根/mm。

3、采用上述技术方案的情况下,选择性发射极电池包括的半导体基底具有的第一面和第二面的轮廓均包括交替分布的第一边和第二边。基于此,因第一边的长度大于第二边的长度,故电池本体的横截面形状为矩形。相应的,本技术中的选择性发射极电池为矩形选择性发射极电池。在此情况下,在实际制造选择性发射极电池的过程中,需要通过对半导体棒料进行切片处理以形成半导体切片,并基于半导体切片形成选择性发射极等结构以获得上述半导体基底。基于此,在用于制造半导体基底的半导体棒料的尺寸一定的情况下,与正方形选择性发射极电池相比,本技术提供的选择性发射极电池对半导体棒料的利用率更高,可以降低半导体棒料的损耗,降低选择性发射极电池的制造成本。

4、其次,在实际的制造过程中,通常以半导体基底的短边(即第二边)平行于湿法腐蚀或扩散等工装的开口所处平面的方向,将半导体基底防止上述工装内,此时无须因将原正方形半导体基底改为本技术中的矩形半导体基底后而调整上述工装中用于卡装半导体基底的构件的间距或重新更换尺寸适配的工装,降低选择性发射极电池的制造成本,同时也不会出现因由半导体基底以宽度较宽的一侧放入用于对原正方形半导体基底(该原正方形半导体基底的边长等于本技术中矩形半导体基底的第二边的长度)进行处理的工装内而导致矩形半导体基底出现崩边的问题。并且,在实际的制造过程中,因执行选择性发射极工艺的设备所使用的上料工装为机械手构造,其在对经扩散处理的半导体基底进行上料时会旋转90°,使得半导体基底中第二边的延伸方向平行于执行选择性发射工艺的设备的半导体基片行进方向。在此情况下,因选择性发射极包括的多个重掺杂区均大致平行于长度较小的第二边的方向延伸、且沿大致平行于长度较大的第一边的方向间隔分布,故此时将选择性发射极工艺所应用的集电电极图案的延伸方向由现有技术中的垂直于执行选择性发射工艺的设备的半导体基片行进方向改为平行于执行选择性发射工艺的设备的半导体基片行进方向,可以降低部分由于执行选择性发射工艺的设备在工作状态下存在沿半导体基片行进方向的震动而导致获得的重掺杂区图案相对于初始设计的集电电极图案发生偏移的概率,提高选择性发射极电池的良率。

5、再者,上述集电电极在目标面上的分布密度大于0.82根/mm、且小于等于0.92根/mm,此时集电电极在目标面上的分布数量适配横截面为矩形的半导体基底,使得每个集电电极在目标面上的实际载流子收集范围与自身对应的理论有效载流子收集范围相适配,从而可以防止因集电电极在目标面上的分布密度较小而使得集电电极难以将较大范围内的更多载流子及时导出而导致目标面一侧的载流子复合速率较高,同时还可以防止因集电电极在目标面上的分布密度较大而导致集电电极在目标面一侧的遮光面积较大,确保可以有较多的光线可以由目标面一侧透射至半导体基底内,利于提升选择性发射极电池的光电转换效率。

6、在一种可能的实现方式中,导电类型相同的相邻两个重掺杂区对应的两个不同集电电极的间距大于等于1.1μm、且小于等于1.2μm。

7、采用上述技术方案的情况下,导电类型相同的相邻两个重掺杂区对应的两个不同集电电极的间距在上述范围内,可以防止因上述间距较大而导致半导体基底内的相应导电类型的载流子无法及时经由集电电极导出,进一步降低载流子复合速率,提高选择性发射极电池的光电转换效率。同时,也可以防止因上述间距较小使得形成于半导体基底的目标面上的集电电极的数量较多导致半导体基底的实际受光面积减小,确保有较多的光线可以透射至半导体基底内,进而确保选择性发射极电池具有较高的光电转换效率。

8、在一种可能的实现方式中,上述选择性发射极包括的每个重掺杂区的中轴线与自身接触的相应集电电极的中轴线之间的夹角大于等于0、且小于0.019°。在此情况下,选择性发射极包括的每个重掺杂区的中轴线与自身接触的相应集电电极的中轴线之间的夹角较小。换句话说,选择性发射极包括的每个重掺杂区与自身接触的相应集电电极之间的偏移程度较小,确保每个集电电极沿延伸方向的各部分均能够形成在相应重掺杂区上,确保选择性发射极电池具有较高的良率和工作性能。

9、在一种可能的实现方式中,仅每个重掺杂区沿大致平行于第一边方向的一侧边缘区域暴露在与自身接触的相应集电电极之外。并且,边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm。在此情况下,每个重掺杂区沿大致平行于第一方向的一侧与自身接触的集电电极的一侧平齐。并且,每个重掺杂区沿大致平行于第一方向的另一侧暴露在与自身接触的相应集电电极之外的边缘区域的宽度较小,选择性发射极包括的每个重掺杂区与自身接触的相应集电电极之间的偏移程度较小,确保每个集电电极沿延伸方向的各部分均能够形成在相应重掺杂区上,降低后道偏移概率,确保选择性发射极电池具有较高的良率和工作性能。

10、在一种可能的实现方式中,每个重掺杂区沿大致平行于第一边方向的两侧边缘区域均暴露在与自身接触的相应集电电极之外。并且,边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm。该情况下具有的有益效果与前文所述的仅每个重掺杂区沿大致平行于第一边方向的一侧边缘区域暴露在与自身接触的相应集电电极之外,且边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm的有益效果相似,此处不再赘述。

11、在一种可能的实现方式中,上述集电电极本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种选择性发射极电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,导电类型相同的相邻两个所述重掺杂区对应的两个不同所述集电电极的间距大于等于1.1μm、且小于等于1.2μm。

3.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,所述选择性发射极包括的每个所述重掺杂区的中轴线与自身接触的相应所述集电电极的中轴线之间的夹角大于等于0、且小于0.019°。

4.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,仅每个所述重掺杂区沿大致平行于所述第一边方向的一侧边缘区域暴露在与自身接触的相应所述集电电极之外;所述边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm。

5.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,每个所述重掺杂区沿大致平行于所述第一边方向的两侧边缘区域均暴露在与自身接触的相应所述集电电极之外;所述边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm。

6.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,所述集电电极在所述目标面上的分布密度大于等于0.83根/mm、且小于等于0.9根/mm。</p>

7.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,所述第一边的长度大于等于160mm、且小于等于210mm;

8.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,导电类型相同的相邻两个所述重掺杂区对应的两个不同所述集电电极的间距相等。

9.根据权利要求1~8任一项所述的选择性发射极电池,其特征在于,所述目标面上形成有多条切割线痕;多条所述切割线痕沿大致平行于所述第一边的方向间隔分布、且每条切割线痕的延伸方向均平行于所述重掺杂区的延伸方向。

10.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1至9任一项所述的选择性发射极电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种选择性发射极电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,导电类型相同的相邻两个所述重掺杂区对应的两个不同所述集电电极的间距大于等于1.1μm、且小于等于1.2μm。

3.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,所述选择性发射极包括的每个所述重掺杂区的中轴线与自身接触的相应所述集电电极的中轴线之间的夹角大于等于0、且小于0.019°。

4.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,仅每个所述重掺杂区沿大致平行于所述第一边方向的一侧边缘区域暴露在与自身接触的相应所述集电电极之外;所述边缘区域的宽度大于0、且小于等于60μm。

5.根据权利要求1所述的选择性发射极电池,其特征在于,每个所述重掺杂区沿大致平行于所述第一边方向的两侧边缘区域均暴露在与自身接触的相应所述集电电极之外...

【专利技术属性】
技术研发人员:程一铭曹红亮张健超谭军政
申请(专利权)人:西安隆基乐叶光伏科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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