[发明专利]太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制备方法，尤其涉及硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

太阳能电池是利用半导体材料的光生伏特原理制成的。根据半导体光电转换材料种类不同，太阳能电池可以分为硅基太阳能电池(请参见太阳能电池及多晶硅的生产，材料与冶金学报，张明杰等，vol6，p33-38 (2007))、砷化镓太阳能电池、有机薄膜太阳能电池等。

目前，太阳能电池以硅基太阳能电池为主。请参阅图1，现有技术中的硅基太阳能电池10包括：一背电极12、一P型硅层14、一N型硅层16和一上电极18。所述P型硅层14采用多晶硅或单晶硅制成，具有第一表面142以及与该第一表面142相对设置的第二表面144，该第二表面144为一平面结构。所述背电极12设置于所述P型硅层14的第一表面142，且与该P型硅层14的第一表面142欧姆接触。所述N型硅层16形成于所述P型硅层14的第二表面144，作为光电转换的材料。该N型硅层16的表面为一平整的平面结构。所述上电极18设置于所述N型硅层16的表面。所述太阳能电池10中P型硅层14和N型硅层16形成P-N结区。当该太阳能电池10在工作时，光从上电极18一侧直接入射至所述上电极18，并经过所述上电极18和所述N型硅层16到达所述P-N结区，所述P-N结区在光子激发下产生多个电子-空穴对(载流子)，所述电子-空穴对在静电势能作用下分离并分别向所述背电极12和上电极18移动。如果在所述太阳能电池10的背电极12与上电极18两端接上负载，就会有电流通过外电路中的负载。

然而，上述结构中所述光子需要通过所述上电极18和所述N型硅层16之后才到达所述P-N结区，使得一部分入射光线被所述上电极18和N型硅层16吸收，使所述P-N结区对光的吸收率较低，进而减少了P-N结区激发出的载流子的量，降低了太阳能电池10的光电转换效率。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较高光电转换效率的太阳能电池的制备方法。

一种太阳能电池的制备方法，其包括以下步骤：步骤a，提供一圆柱状硅基材；步骤b，切割所述圆柱状硅基材，形成多个圆片状的硅片；步骤c，对每一硅片进行掺杂形成多个圆片状的P-N结预制体，所述圆片状的P-N结单元预制体包括层叠且接触设置的圆片状的一第一硅层及一第二硅层；步骤d，沿上述各层的层叠方向切割所述圆片状的P-N结预制体得到至少一第一P-N结结构体和多个第二P-N结结构体，每一第二P-N结结构体具有一弧形面；步骤e，将所述多个第二P-N结结构体沿一直线依次设置使多个第二P-N结结构体的弧形面并排，且每相邻两个第二P-N结结构体之间形成一电极层，使多个第二P-N结结构体串联设置，得到太阳能电池预制体。

相较于现有技术，本发明太阳能电池的制备方法有效利用了圆柱形或圆片状的硅原材料，不仅可以制造矩形的太阳能电池，利用圆柱形或圆片状的硅原材料制造了矩形的P-N结之后剩余的材料不必废弃掉，也可用作太阳能电池利用，并且用剩余材料制成的太阳能电池中光可直接入射至所述受光端面，由于该受光端面没有被电极覆盖，使得光子不必先经过电极、N型硅层后才到达P-N结区，从而减少了电极和N型硅层对光的吸收，提高了P-N结区的光吸收率，相应地，使得P-N结区可激发出更多的电子-空穴对，提高了整个太阳能电池的光电转换效率。另外，受光端面为曲面，因此接受太阳光的面积更大了，进一步提高太阳能电池的光电转换效率。

附图说明

图1为现有技术中的太阳能电池的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。

图3为图2所示流程图的子流程图。

图4为图2所示流程图的一个步骤的示意图。

图5为本发明第一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。

图6为本发明第一实施例提供的另一种太阳能电池的结构示意图。

图7为本发明第一实施例提供的又一种太阳能电池的结构示意图。

图8为本发明第一实施例提供的又一种太阳能电池的结构示意图。

图9为本发明第二实施例提供的太阳能电池的制备方法的部分示意图。

图10为本发明第二实施例提供的太阳能电池的结构示意图。

图11为本发明第二实施例提供的太阳能电池组的结构示意图。

图12为本发明第三实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程图。

图13为本发明第三实施例提供的太阳能电池组的结构示意图。