[实用新型]一种全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能光电利用领域中的晶硅太阳电池技术领域，具体涉及一种全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池。

背景技术

能源危机和环境污染己经成为全人类生存与发展面临的严重挑战。太阳能成为可再生能源中重要的组成部分，晶硅电池效率的提高直接降低了成本，直接推动晶硅太阳电池更大范围的推广应用。

N型晶硅电池衬底材料是掺磷的单晶或者多晶硅片，与P型晶硅电池相比，有使用过程中转换效率衰减较小的优点。参见图1，是一种常规N型晶硅太阳电池的结构示意图，它包括银正电极1，氮化硅减反射膜2，N+型晶硅扩散层3，N型晶硅衬底4，铝背电极5，铝背电极5与N型晶硅衬底4之间所形成的P型铝硅合金层6，银背主栅线或银铝背主栅线7。此结构中，银背主栅线或银铝背主栅线7直接印刷在硅片上，这会造成铝发射结漏电通道，致使太阳能电池的转换效率只有12%左右。

参见图2，也是一种常规N型晶硅太阳电池的结构示意图，它包括银正电极8，氮化硅减反射膜9，N+型晶硅扩散层10，N型晶硅衬底11，铝背电极12，铝背电极12与N型晶硅衬底11之间所形成的P型铝硅合金层13，银背主栅线或银铝背主栅线14。此结构是一种全覆盖铝背发射结，铝背发射结通过在硅片背面一次性印刷常规铝浆烧结而成。在实际实验和生产中，发现采用一次性印刷常规铝浆虽能制备出好的铝背发射结，但存在银背主栅线或银铝背主栅线与铝背电极接触牢固度不达标的问题。然而，如果采用一次性印刷新型铝浆烧结形成铝背发射结，虽然解决了银背主栅线或银铝背主栅线与铝背电极接触牢固度问题，但又造成了铝背发射结做不好，太阳能电池的效率低于10%的问题。如何获得好的铝背发射结并同时解决银背主栅线或银铝背主栅线与铝背电极接触牢固度问题，是一个急待研究的课题。

发明内容

本实用新型的目的在于针对常规N型晶硅太阳电池所存在的铝发射结漏电通道的问题，或者银背主栅线或银铝背主栅线与铝背电极接触牢固度不达标与铝背发射结做不好这一对矛盾的问题，提供一种改进型的全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池，包括单晶或者多晶硅片，以及其上印刷的银正电极，其特点是：在硅片背面印刷有铝背主栅线，在铝背主栅线上印刷有银背主栅线或银铝背主栅线，银背主栅线或银铝背主栅线印刷在铝背主栅线内；在铝背主栅线以外的硅片背面上印刷有铝背电极，铝背电极边缘与铝背主栅线边缘重叠，使烧结后的硅片背面上全部覆盖有铝的铝背发射结。

所述铝背主栅线和铝背电极采用不同配置的铝浆，铝背主栅线采用新型铝浆即新型晶硅太阳电池铝浆BY0512，铝背电极采用常规铝浆即晶硅太阳电池铝浆6080-27D11。铝背主栅线的铝浆兼顾与硅片的欧姆接触和与银背主栅线或银铝背主栅线接触的导电性和牢固度，而铝背电极烧结后形成背面电极。

所述铝背主栅线的形状或为连续背主栅线，或为断栅式背主栅线，或为圆点式背电极栅线。

本实用新型的N型晶硅太阳电池的制造工艺采用标准化工艺，其主要生产步骤为：

（1）化学清洗制绒（即表面织构化）：将硅片表面的反射率降低至10%左右；

（2）PECVD工艺制作氮化硅薄膜：硅片背面沉积一层氮化硅薄膜，保护硅片背面在扩散过程中磷不能扩散进去；

（3）液态磷源扩散：N型硅片正面在扩散后表面形成N+层；

（4）二次清洗：HF水溶液去掉扩散产生的磷硅玻璃和去掉氮化硅薄膜；

（5）PECVD工艺制作氮化硅薄膜：硅片正面沉积一层氮化硅薄膜，把硅片的表面反射率由制绒后的10%降至4%左右；

（6）丝网印刷和烧结：铝背发射结和正负电极的制作，分4次印刷，依次是印刷铝背主栅线，烘干，印刷银正电极，烘干，烧结，印刷银背主栅线或银铝背主栅线，烘干，印刷铝背电极，烘干，烧结。

本实用新型的全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池转换效率和P型晶硅电池一样，均可以做到18%左右。全覆盖铝背发射结的N型晶硅太阳电池规模化生产，可以利用现有的P型晶硅电池生产线，不用引进其他设备，不用额外增加设备投入。