一种双面太阳电池制造技术

本实用新型专利技术涉及一种双面太阳电池，从上至下依次包括正面减反射膜层、硅基体、背面正负电极和背面减反射膜层，硅基体的向光面、侧面、背光面分别制有陷光结构层；正面减反射膜层有两层、并与硅基体向光面的陷光结构层贴合；硅基体的下表面背面正负电极以外的区域设置有背面减反射膜层。该太阳电池向光面没有栅线电极，背光面有减反射膜层，因而可增大电池的受光面积，使得该双面电池的向光面和背光面同时都能吸收太阳光；由于正面无扩散死层，故可提高太阳光短波的波谱响应；正面和背面减反射膜层可对太阳电池起到钝化作用，提高量子效率；背面多个P-N结及正负电极有利于增加载流子的收集；综上，能够有效的提高电池的光电转换效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种双面太阳电池，尤其是对目前常规晶体硅太阳电池的结构改进，属于光伏

技术介绍
太阳电池是光电转换的核心元件。据申请人了解，目前国内工业化生产的太阳电池无论是常规P型太阳电池(基体硅片为掺杂第III主族元素)还是N型太阳电池(基体硅片为掺杂第V主族元素)，均为双面电极的太阳电池，即太阳电池的正面(向光面)有栅线电极、背面有铝背场。而常规电池同样在正面有栅线电极、背面有铝背场。这样，正面的栅线电极会遮挡部分入射光，而背面的铝背场会全部遮挡背面的入射光线。此外，太阳电池的正面(向光面)扩散存在死层，不利于太阳光的短波响应。
技术实现思路
本技术要解决技术问题是克服现有技术的上述缺点，提供一种双面太阳电池，其背面也能吸收太阳光；PN结和正负电极都处在背光面；同时工艺设备方面又与常规太阳电池的产线设备兼容通用，避免额外设备投资。为了解决以上技术问题，本技术提供的一种双面太阳电池，其特征在于从上至下依次包括正面减反射膜层、硅基体、背面正负电极和背面减反射膜层，所述硅基体的向光面、背光面分别制有陷光结构层。本技术进一步的完善是，所述正面减反射膜层有两层、并与硅基体向光面的陷光结构层贴合；所述硅基体的侧面制有陷光结构层；所述背面减反射膜层位于硅基体背光面除背面正负电极以外的区域。这样，在制造工艺上，省去了常规太阳电池制造的液态或气态的磷源和硼源的热扩散步骤和硅片边缘及背面刻蚀步骤，提高了生产效率，且对环境无污染。更进一步的，背面正负电极为指叉式结构，正负电极之间被背面减反射膜层隔离。指叉式正负电极相互隔开，相互绝缘加上减反射膜层从而避免了正负电极的短路。本技术双面太阳电池中，硅基体可以为P型硅基体，也可以为N型硅基体。若为P型硅基体，则通过对裸露硅进行选择性磷源扩散制作P-N结，或分别进行选择性磷源和硼源扩散制作P-N结；若为N型硅基体，则通过对裸露硅进行选择性硼源扩散制作P-N结，或分别进行选择性硼源和磷源扩散制作P-N结。进一步的，所述陷光结构层为具有陷光结构的绒面，通过对硅基体的向光面、侧面、背光面制绒而得。本技术双面太阳电池的制作工艺顺序如下硅片制绒、硅片清洗并干燥、掺杂剂浆料丝网印刷并烘干、热处理制作P-N结、清洗去除残留的掺杂剂浆料及杂质并干燥、向光面镀减反射膜层、背光面镀减反射膜层、背面正负电极的一次印刷、烧结。通过在硅片上选择性的丝网印刷掺杂剂浆料并烘干，热处理使硅片被选择性热扩散，通过化学湿法去除残留的掺杂剂浆料以及其它杂质，多PN结就在硅片同一面形成了，一次电极丝网印刷，烧结制作双面太阳电池。本技术太阳电池的背面也能吸收利用太阳光，正面无栅线电极，并且使得正负电极同处于太阳电池的背面，因而可增大电池的受光面积，增加对光的吸收；工作时，太阳光透过正面、背面减反射层进入并在织构化陷光结构中发生反射和折射，使得光线二次及以上机会入射到硅片，从而产生光生载流子并被太阳电池的正负电极收集；由于正面无扩散死层，故可提高太阳光短波的波谱响应，可以提高对太阳波谱中短波的吸收利用；正面 和背面减反射膜层可对太阳电池起到钝化作用，提高量子效率；背面多个P-N结及正负电极有利于增加载流子的收集；综上，能够有效的提高电池的光电转换效率。以下结合附图对本技术作进一步的说明。图I是本技术实施例一的剖视示意图。图2是本技术实施例一的背光面结构示意图。具体实施方式实施例一本实施例为双面太阳电池，如图I所示，其结构从上至下依次包括两层正面氮化硅减反射膜层I和2、硅基体4 (P型或N硅基体)、背面正负电极，图I中6为背光面负电极，图I中背光面正电极被遮挡未画出，硅基体4的向光面、侧面和背光面都制有陷光结构层3，正面减反射膜层2与硅基体4向光面的陷光结构层3贴合，硅基体4的下表面背面正负电极以外的区域设置有背光面氮化硅减反射膜层5。本例中，减反射膜层I、2、5可以通过PECVD或PVD进行镀膜制作；陷光结构层3为绒面陷光结构，可通过碱制绒(单晶硅片和类单晶硅片)和酸制绒(多晶硅片)制作；背面正负电极通过金属浆料丝网印刷及烧结实现，正负电极相互间隔避免短路。如图2所示，背面正电极7与背面负电极6之间互不接触，优选指叉式结构。这种结构可有效利用面积，使性能发挥到最大。图2中，5为背面减反射膜层，正负极之间由背面减反射膜层5隔离。实践证明，以上实施例的双面太阳电池，从各个方面妥善实现了太阳电池正面无栅线电极，背面无铝背场遮挡，增加了双面太阳电池对太阳光的双面受光面积，从而提高太阳电池的光电转换效率。工艺上与常规的太阳电池生产线兼容，大部分设备可以通用，不需要大量额外资金投入设备及产线。具有工艺技术易于实现，产品性能优良。与现有常规双面电极的电池技术相比，具有显著的实质性特点和突出的进步。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保护范围。权利要求1.一种双面太阳电池，其特征在于从上至下依次包括正面减反射膜层、硅基体、背面正负电极和背面减反射膜层，所述硅基体的向光面、背光面分别制有陷光结构层。2.根据权利要求I所述的双面太阳电池，其特征在于所述正面减反射膜层有两层、并与娃基体向光面的陷光结构层贴合；所述娃基体的侧面制有陷光结构层。3.根据权利要求2所述的双面太阳电池，其特征在于所述背面减反射膜层位于硅基体背光面除背面正负电极以外的区域。4.根据权利要求3所述的双面太阳电池，其特征在于所述硅基体为P型硅基体或N型娃基体。5.根据权利要求4所述的双面太阳电池，其特征在于所述陷光结构层为具有陷光结构的绒面。6.根据权利要求5所述的双面太阳电池，其特征在于所述背面正负电极之间互不接触、并由背面减反射膜层隔离。7.根据权利要求6所述的双面太阳电池，其特征在于所述背面正负电极为指叉式结构。专利摘要本技术涉及一种双面太阳电池，从上至下依次包括正面减反射膜层、硅基体、背面正负电极和背面减反射膜层，硅基体的向光面、侧面、背光面分别制有陷光结构层；正面减反射膜层有两层、并与硅基体向光面的陷光结构层贴合；硅基体的下表面背面正负电极以外的区域设置有背面减反射膜层。该太阳电池向光面没有栅线电极，背光面有减反射膜层，因而可增大电池的受光面积，使得该双面电池的向光面和背光面同时都能吸收太阳光；由于正面无扩散死层，故可提高太阳光短波的波谱响应；正面和背面减反射膜层可对太阳电池起到钝化作用，提高量子效率；背面多个P-N结及正负电极有利于增加载流子的收集；综上，能够有效的提高电池的光电转换效率。文档编号H01L31/0352GK202633325SQ20122021639公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月14日 优先权日2012年5月14日专利技术者杨正刚 申请人:杨正刚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双面太阳电池，其特征在于：从上至下依次包括正面减反射膜层、硅基体、背面正负电极和背面减反射膜层，所述硅基体的向光面、背光面分别制有陷光结构层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正刚，
申请(专利权)人：杨正刚，
类型：实用新型
国别省市：