一种太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种新的太阳能电池，它的基片包括n+/p+区域与p/n区域，它的正面电极设置于基片的正面，正面电极通过孔洞内的银浆引到背面形成引到背面的正面电极，引到背面的正面电极与p/n区域之间设置n+/p+区域，背面电极、背电场均设置于基片的背面，背面电极和背电场与n+/p+区域之间设置间隔。本发明专利技术还提供了制备该太阳能电池的方法。本发明专利技术提供的太阳能电池克服了传统背接触太阳能电池漏电的缺陷，且成本低，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池，特别涉及一种背接触太阳能电池。
技术介绍
背接触太阳能电池具有独特的结构，其特点是电池的正负两个电极全部在电池的背表面制作。与传统的太阳电池相比，该种太阳电池可大大减少电池的正表面(受光面) 由于电极遮挡而引起的功率损失，提高了入射太阳光的利用率；同时，因正负电极都在电池背面制作，电极的面积不受限制，而且制成组件时电池间距小、应力低，是电池正面外观更加均勻和美观，在城市建筑和一些特定场合等安装使用具有特别的优势。但是，该种太阳能电池在丝网印刷背面电极和通孔银浆时，通孔银浆会和硅片的背表面形成接触，导致反向漏电极为严重，影响太阳电池的转换效率。目前，解决该问题的方法是在通孔银浆孔洞周围进行激光划线使得电池的正负电极绝缘。然而，该技术也存在难以克服的缺陷，激光会对基片造成损伤，造成激光处理区域复合速率过大，同时热效应造成了硅片局部质量的退化。此外，昂贵的激光设备也使得成本过高，使得金属穿孔缠绕太阳电池难以满足进行规模化工业生产的要求。亟需寻找一种新的方法解决上述问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种新的太阳能电池及其制备方法。一种太阳能电池，它的基片包括n+/p+区域与ρ/η区域，它的正面电极设置于基片的正面，正面电极通过孔洞内的银浆引到背面形成引到背面的正面电极，引到背面的正面电极与ρ/η区域之间设置η+/ρ+区域，背面电极、背电场均设置于基片的背面，背面电极和背电场与η+/ρ+区域之间设置间隔。正面电极可为正极/负极，背面电极可为负极/正极，弓丨到背面的正面电极与正面电极的电极相同，与背面电极的电极相反。其中，所述引到背面的正面电极的直径为0. 5 6mm，n+/p+区域的直径比正面电极大 100-1000um。其中，所述的间隔大小为0. 3 2mm。本专利技术还提供了一种制备上述太阳能电池的方法，包括如下步骤(1)用激光器在太阳能级别晶体硅片上打孔；(2)对打孔后的硅片进行清洗制绒；(3)在硅衬底淀积掺杂源并单面扩散或者双面扩散制备pn结；(4)在硅片背表面以圆孔的圆心为圆心，制备比引到背面的正面电极大的耐酸掩膜；(5)去除未被耐酸掩膜保护的背结，清洗耐酸掩膜，去除磷硅玻璃或硼硅玻璃；(6)在电池的正面制备减反膜； (7)制备背面电极和引到背面的正面电极；(8)制备背电场，制备背电场(9)，背电场(9)和n+/p+区域(7)有0. 3 2mm的间隔(10)；(9)制备正面电极；(10)烧结或者退火以形成良好的欧姆接触。其中，所述步骤(3)中的掺杂源为磷、硼、铝、锑、镓、其他III族或V族掺杂剂的化合物或者混合物；所述淀积包括喷涂、印刷、气态源扩散以及其他常规的淀积方法。所述步骤(4)还包括在硅片正面制备耐酸掩膜，该耐酸掩膜形状与步骤(9)中正面电极(4)的形状相同；步骤(5)清洗耐酸掩膜之前，还包括清洗正面未被耐酸掩膜保护的高复合区域。其中，步骤(4)所述耐酸掩膜为石蜡掩膜。其中，步骤(4)所述耐酸掩膜的制备方法为喷墨打印法或者丝网印刷法。其中，步骤⑷所述耐酸掩膜比引到背面的正面电极的直径大100-1000um。本专利技术提供的新的太阳能电池解决了背接触太阳能电池存在的反向漏电的问题， 也未对太阳能电池的基片造成损伤，且制备的成本低，具有广阔的应用前景。显然，根据本专利技术的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本专利技术上述基本技术思想前提下，还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更。以下通过实施例形式的具体实施方式，对本专利技术的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本专利技术上述内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。附图说明图1传统背接触太阳能电池图2激光绝缘的太阳能电池图3本专利技术太阳能电池图4本专利技术太阳能电池表面孔洞的结构图5本专利技术太阳能电池的正面电极结构图6本专利技术太阳能电池的背面结构其中，1为基片，2为n+/p+区域，3为ρ/η区域，4为正面电极，5为孔洞，6为引到背面的正面电极，7为η+/ρ+区域，8为背面电极，9为背电场，10为间隔，11为激光痕。具体实施例方式如图1所示，传统背接触太阳能电池因孔洞5内的银浆会和硅片的背表面形成接触，导致反向漏电极为严重。为了解决该问题，需要将孔洞5内的银浆面的正面电极6与硅片的背表面之间隔绝，然而，由于太阳电池的生产过程中要经过900°C的高温，并且要经过一系列酸碱腐蚀，目前尚未找到一种能与硅太阳电池处理工艺相兼容且不影响硅太阳电池性能的绝缘材料也导致了目前主要的隔绝方法是在通孔银浆孔洞周围进行激光划线。然而，如图2所示，激光绝缘的太阳能电池的背面电极8和背电场9与n+/p+区域 7之间无间隔，是通过激光在太阳能电池背面电极8和背电场9与n+/p+区域7之间刻出一道激光痕11，从而实现它们之间的绝缘，解决漏电的问题，然而，该激光痕11的大小仅为 10 30 μ m，若激光绝缘不够彻底，很容易导致太阳能电池不合格。同时，激光会对基片造成损伤，造成激光处理区域复合速率过大，同时热效应造成了硅片局部质量的退化，且激光设备的使用使得成本过高。如图3所示，本专利技术提供了一种太阳能电池，它的基片1包括n+/p+区域2与ρ/η 区域3，它的正面电极4设置于基片1的正面，正面电极4通过孔洞5内的银浆引到背面形成引到背面的正面电极6，引到背面的正面电极6与ρ/η区域3之间设置η+/ρ+区域7，背面电极8、背电场9均设置于基片1的背面，背面电极8和背电场9与η+/ρ+区域7之间设置间隔10。本专利技术提供的太阳能电池，其引到背面的正面电极6与ρ/η区域3之间设置了 η+/ P+区域7，孔洞5内的银浆不会和硅片的背表面形成接触，且背面电极8和背电场9与η+/ P+区域7之间设置间隔10，它们之间不可能接触，克服了反向漏电的缺点。同时，本专利技术的方法很容易实现在背面电极8和背电场9与η+/ρ+区域7之间设置间隔10，操作简便，且该间隔10的大小为0. 3 2mm，是激光绝缘的激光痕11的10 200倍，几乎不会出现不合格产品。实施例1制备本专利技术提供的太阳能电池(1)采用厚度为120 300μπι、电阻率为0. 5 5Qcm的P型单晶或者多晶硅片作为衬底；(2)按照图4所示激光开孔，孔洞的形状为圆形，直径在100 600μπι ；(3)使用常规化学清洗和织构化方法进行清洗和织构化；(4)使用POCl3扩散源进行高温双面或单面扩散，扩散方阻控制在60 100 Ω / □；(5)在硅片背表面以圆孔的圆心为圆心，制备比引到背面的正面电极大 IOO-IOOOum的石蜡掩膜，制备方法为喷墨打印法或丝网印刷法；(6)使用硝酸和氢氟酸混合溶液去除周边及背面未被石蜡掩膜保护的背结，碱溶液去除石蜡掩膜，氢氟酸溶液去除磷硅玻璃；(7)用PECVD设备蒸镀SiNx减反膜，折射率在1. 9 2. 1之间，膜厚在70 90nm ；(8)采用丝网印刷的方法同时制备背面电极和引到背面的正面电极，其结构如图 5所示，引到背面的正面电极的直径为0. 5 6mm，背面电极的直径为0. 5 8mm ；(9)采用丝网印刷的方法制备背电场，背电场和引到背面的正面电极间留0. 3 2mm的缝隙；(10)采用丝网印刷的方法制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能电池，其特征在于：它的基片（１）包括ｎ＋／ｐ＋区域（２）与ｐ／ｎ区域（３），它的正面电极（４）设置于基片（１）的正面，正面电极（４）通过孔洞（５）内的银浆引到背面形成引到背面的正面电极（６），引到背面的正面电极（６）与ｐ／ｎ区域（３）之间设置ｎ＋／ｐ＋区域（７），背面电极（８）、背电场（９）均设置于基片（１）的背面，背面电极（８）和背电场（９）与ｎ＋／ｐ＋区域（７）之间设置间隔（１０）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：路忠林，吴昕，许佳平，李丽，盛雯婷，张凤鸣，
申请(专利权)人：天威新能源控股有限公司，保定天威集团有限公司，
类型：发明
国别省市：90