[实用新型]丝网印刷铝背发射结N型单晶硅太阳电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种单晶硅太阳电池结构。

背景技术

目前尚没有发现采用电阻率0.2-15Ω·cm的IC工业废N型单晶硅片制造的太阳电池。

发明内容

本实用新型提供一种采用电阻率0.2-15Ω·cm的IC工业废N型单晶硅片制造的太阳电池；该电池结构层，自上电极至背电极，依次是上电极(-)、氮化硅减反射膜，厚度约为80nm、N⁺层厚度约为0.3-0.4um、N型集成电路废单晶硅片，电阻率0.2-15Ω·cm、P⁺铝硅合金层，厚度约为5-10u、背电极(+)；在电池背部的P⁺铝硅合金层，和N⁺层硅片，形成P⁺/N发射极。

本实用新型的优点是，(1)采用电阻率为0.2-15Ω·cm的IC工业废N型单晶硅片制造太阳电池；(2)采用常规工艺印刷铝浆，烧结形成P⁺/N背发射结；(3)发射结在电池的背面，而不是在电池的正面。是一种再生能源技术的开发。

附图说明

附图是本实用新型的结构层图。

图中标号说：

①是N型集成电路废单晶硅片，它的电阻率0.2-15Ω·cm；

②N⁺层厚度约为0.3-0.4um；

③P⁺铝硅合金层，厚度约为5-10um；

④氮化硅减反射膜，厚度约为80nm；

⑤背电极(+)；

⑥上电极(-)。

具体实施方式

请参阅附图所示，该电池结构层，自上电(6)极至背电极(5)，依次是(6)上电极(-)、(4)氮化硅减反射膜，厚度约为80nm、(2)N⁺层厚度约为0.3-0.4um、(1)N型集成电路废单晶硅片，电阻率0.2-15Ω·cm、(3)P⁺铝硅合金层，厚度约为5-10u、(5)背电极(+)；在电池背部的P⁺铝硅合金层(3)，和N⁺层硅片(1)，形成P⁺/N发射极。

制作时，在电池背表面用丝网印刷的办法印制一层铝浆，其厚度为20-30um，然后在烧结炉中进行热处理(温度为800-820℃)形成铝硅合金层，即P⁺型硅层，这一P⁺层和基体N型硅形成背发射结，是一个强的空间电荷区，电池的产生电压和电流，主要在这区域，这是本实用新型的关键。

N⁺层采用常规的气相携带POCl3热扩散的办法制成。背电极⑤和上电极⑥都采用丝网印刷的办法制成，④是SiN4减反射膜，采用PECVD的工艺制成，其厚度约为80nm，它的作用是提高光的入射比例，增加电池的电流。

阳光从电池的正面入射，由于在空气和N⁺层硅之间有一层减反射膜④，使得大多数光能入射到N型硅片①中，并产生电子空穴对，电子空穴对被N-P⁺形成的空间电荷区的强电场所分离，分别在P⁺区和N区形成光生电流，如果用导线将上电极⑥负极和下电极⑤正极引出，就可以作为一个能发电的电池。本实用新型中还有一个特殊的结构就是在电池背部有一层P⁺硅层，它和N型硅片形成P⁺/N发射结，这一电池的特点是发射结处于背表面。