System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种适合产业化的Poly IBC电池结构及其制备方法技术_技高网

一种适合产业化的Poly IBC电池结构及其制备方法技术

技术编号:41305308 阅读:2 留言:0更新日期:2024-05-13 14:50
本发明专利技术提出一种适合产业化的Poly IBC电池结构及其制备方法,适用于太阳能电池领域,本发明专利技术采用N型掺杂层替代了现有钝化接触背接触电池(TBC电池、Poly IBC电池)背面基区的隧穿氧化层/N+Poly层,通过调制N型掺杂层中N型掺杂源的掺杂浓度,在表面沉积钝化减反膜,钝化效果接近隧穿氧化层/N+Poly的结构。本发明专利技术在制备过程中只使用了一次图形化技术,并且电池背面的基区和发射区不需要隔离,且本发明专利技术电池结构的光电转换与现有钝化接触背接触电池的效率相当,简化了制备流程,降低了成本,更适合产业化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域,特别涉及一种适合产业化的poly ibc电池结构及其制备方法。


技术介绍

1、随着太阳能电池技术不断发展,电池效率有了大幅提升,制备成本也在不断降低。其中背接触太阳能电池(ibc电池)因将电极栅线放置于背面的结构优势,被认为是未来量产效率最高的单结晶硅电池,在分布式、bipv、移动储能产品等方面应用前景巨大。但是,现有的钝化接触背接触电池(tbc电池或者poly ibc电池),基区和发射区分别采用隧穿氧化层/n型掺杂poly、隧穿氧化层/p型掺杂poly的结构,两种不同掺杂类型的poly层要至少经过两次图形化工艺形成,技术工艺繁琐。此外,由于两种不同掺杂类型的poly层直接接触存在严重复合和漏电问题,影响电池效率和产品可靠性,所以必须采用图形化工艺和刻蚀等技术对n型掺杂poly和p型掺杂poly进行隔离,增加了电池结构的复杂性,导致其制备工艺流程冗长、成本高昂。


技术实现思路

1、本专利技术要解决的技术问题是,提供一种适合产业化的多晶硅ibc电池结构及制备方法。

2、为实现上述目的,本专利技术采用如下技术方案:

3、本专利技术提供一种适合产业化的poly ibc电池结构,包括:

4、n型硅基体、正电极、负电极,n型硅基体的背面具有多个交叉分布的基区和发射区,基区设置有n型掺杂层;发射区设置有隧穿氧化层和p+poly层,隧穿氧化层将p+poly层与n型硅基体隔离;

5、n型硅基体的正面、以及基区和发射区的背面,设置有钝化减反层;

6、正电极,穿过发射区背面的钝化减反层,与发射区的p+ploy层接触;

7、负电极,穿过基区背面的钝化减反层,与基区的n型掺杂层接触。

8、进一步,n型掺杂层中掺杂n型掺杂源,n型掺杂层为轻掺杂层、重掺杂层或轻掺杂层与重掺杂层的组合的其中一种,轻掺杂层为进行一次n型掺杂源掺杂形成的n+掺杂层,重掺杂层为进行多次n型掺杂源掺杂形成的n++掺杂层。

9、进一步,n型掺杂层为重掺杂层,重掺杂的两侧是未进行n型掺杂源掺杂的n型硅基体,n型硅基体将重掺杂层与发射区隔离。

10、进一步,n型掺杂层为轻掺杂层,轻掺杂层的一侧与发射区接触,另一侧与发射区接触或与n型硅基体的侧边缘对齐。

11、进一步,n型掺杂层为轻掺杂层与重掺杂层的组合,重掺杂层设置于轻掺杂层的中间部位,靠近发射区一侧的轻掺杂层将重掺杂层与发射区隔离。

12、进一步,n型掺杂层中n型掺杂源的掺杂浓度低于e19/cm3。

13、进一步,n型硅基体正面与钝化减反层之间设置有n型掺杂层,n型掺杂层为轻掺杂层。

14、进一步,n型掺杂层中n型掺杂源掺杂的方式为扩散、离子注入、cvd、旋涂或激光的其中一种。

15、进一步,隧穿氧化层为sio2,生长在n型硅基体的背面,厚度为1-3nm,隧穿氧化层的生长方式为热氧化、原子沉积、臭氧氧化、热hno3氧化的其中一种。

16、进一步,p+poly层为在隧穿氧化层的背面沉积本征多晶硅后,对多晶硅掺杂p型掺杂源后得到的掺杂层,厚度为60-350nm。

17、进一步,p+poly层中沉积本征多晶硅的沉积方式为lpcvd、pecvd或pvd的其中一种。

18、进一步,p型掺杂源掺杂的方式为扩散、激光掺杂、离子注入或旋涂的其中一种。

19、本专利技术还提供一种适合产业化的poly ibc电池的制备方法,包括:

20、s1.对n型硅基体进行双面抛光、清洗;

21、s2.在n型硅基体的背面依次制备隧穿氧化层和p+ploy层;

22、s3.对隧穿氧化层和p+ploy层进行激光开槽,形成的凹槽作为基区,未开槽的部分作为发射区;

23、s4.去除凹槽顶部残留的隧穿氧化层和p+ploy层,并制备n型掺杂层;

24、s5.在n型硅基体的正面、以及基区和发射区的背面制备钝化减反层;

25、s6.在发射区的背面设置金属正电极,在基区的背面设置金属负电极。

26、与现有技术相比,本专利技术具有如下优势:

27、本专利技术中采用n型掺杂层替代了现有钝化接触背接触电池(tbc电池、poly ibc电池)背面基区的隧穿氧化层/n+poly层,通过调制n型掺杂层中n型掺杂源的掺杂浓度,在表面沉积钝化减反膜,ivoc可以达到735mv,接近隧穿氧化层/n+poly的钝化效果ivoc 740v。本专利技术在制备过程中只使用了一次图形化技术,并且电池背面的基区和发射区不需要隔离。综上所述,与现有钝化接触背接触电池相比,本专利技术的电池结构的光电转换的效率相当,简化了制备流程,降低了成本,更适合产业化。

28、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

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【技术保护点】

1.一种适合产业化的PolyIBC电池结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的适合产业化的PolyIBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层中掺杂N型掺杂源,所述N型掺杂层为轻掺杂层、重掺杂层或轻掺杂层与重掺杂层的组合的其中一种,所述轻掺杂层为进行一次N型掺杂源掺杂形成的N+掺杂层,所述重掺杂层为进行多次N型掺杂源掺杂形成的N++掺杂层。

3.根据权利要求2所述的适合产业化的PolyIBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层为重掺杂层,所述重掺杂层的两侧是未进行N型掺杂源掺杂的N型硅基体,N型硅基体将重掺杂层与发射区隔离。

4.根据权利要求2所述的适合产业化的PolyIBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层为轻掺杂层,轻掺杂层的一侧与所述发射区接触,另一侧与发射区接触或与所述N型硅基体的侧边缘对齐。

5.根据权利要求2所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层为轻掺杂层与重掺杂层的组合,所述重掺杂层设置于轻掺杂层的中间部位,靠近发射区一侧的轻掺杂层将重掺杂层与发射区隔离。

6.根据权利要求2-5任一项所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层中N型掺杂源的掺杂浓度低于E19/cm3。

7.根据权利要求6所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述N型硅基体正面与钝化减反层之间设置有N型掺杂层,所述N型掺杂层为轻掺杂层。

8.根据权利要求2所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述N型掺杂层中N型掺杂源掺杂的方式为扩散、离子注入、CVD、旋涂或激光的其中一种。

9.根据权利要求1所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述隧穿氧化层为SiO2,生长在N型硅基体的背面,厚度为1-3nm,所述隧穿氧化层的生长方式为热氧化、原子沉积、臭氧氧化、热HNO3氧化的其中一种。

10.根据权利要求1所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述P+Poly层为在所述隧穿氧化层的背面沉积本征多晶硅后,对多晶硅掺杂P型掺杂源后得到的掺杂层,厚度为60-350nm。

11.根据权利要求10所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述P+Poly层中沉积本征多晶硅的沉积方式为LPCVD、PECVD或PVD的其中一种。

12.根据权利要求10或11所述的适合产业化的Poly IBC电池结构,其特征在于,所述P型掺杂源掺杂的方式为扩散、激光掺杂、离子注入或旋涂的其中一种。

13.一种适合产业化的Poly IBC电池的制备方法,其特征在于,

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【技术特征摘要】

1.一种适合产业化的polyibc电池结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的适合产业化的polyibc电池结构,其特征在于,所述n型掺杂层中掺杂n型掺杂源,所述n型掺杂层为轻掺杂层、重掺杂层或轻掺杂层与重掺杂层的组合的其中一种,所述轻掺杂层为进行一次n型掺杂源掺杂形成的n+掺杂层,所述重掺杂层为进行多次n型掺杂源掺杂形成的n++掺杂层。

3.根据权利要求2所述的适合产业化的polyibc电池结构,其特征在于,所述n型掺杂层为重掺杂层,所述重掺杂层的两侧是未进行n型掺杂源掺杂的n型硅基体,n型硅基体将重掺杂层与发射区隔离。

4.根据权利要求2所述的适合产业化的polyibc电池结构,其特征在于,所述n型掺杂层为轻掺杂层,轻掺杂层的一侧与所述发射区接触,另一侧与发射区接触或与所述n型硅基体的侧边缘对齐。

5.根据权利要求2所述的适合产业化的poly ibc电池结构,其特征在于,所述n型掺杂层为轻掺杂层与重掺杂层的组合,所述重掺杂层设置于轻掺杂层的中间部位,靠近发射区一侧的轻掺杂层将重掺杂层与发射区隔离。

6.根据权利要求2-5任一项所述的适合产业化的poly ibc电池结构,其特征在于,所述n型掺杂层中n型掺杂源的掺杂浓度低于e19/cm3。

7.根据权利要求6所述的适合产...

【专利技术属性】
技术研发人员:屈小勇高鹏高嘉庆吴翔
申请(专利权)人:青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司
类型:发明
国别省市:

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