[发明专利]一种背接触晶硅电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶硅太阳能电池技术领域，具体涉及一种背接触晶硅电池及其制备方法。

背景技术

传统的晶硅电池发射极接触电极和基极接触电极分别制作在电池片的正面和背面，其中发射极接触电极的金属栅线是制作在接受阳光照射的正面，因此电池的部分表面被金属覆盖，被金属覆盖的这部分面积不能参与吸收入射的太阳光，造成一部分光学损失。而背接触技术的应用能增加受光面积，增加光吸收，从而提高电池效率。现有的背接触技术主要有金属穿孔背绕技术(MWT)，发射极穿孔背绕技术(EWT)，发射极钝化背接触技术(PERC、PERL)，交错背接触技术(IBC)。其中Sunpower公司的IBC电池是目前量产效率最高的电池，其量产电池效率可以达到24％。Sunpower公司的制作方法是在有机掩膜保护的条件下使用热扩散掺杂的方法，先形成图案化的发射极和基极。由于需要引入掩膜的涂覆、光刻和掩膜的去除，热扩散掺杂需要去除硅酸盐，制作工艺步骤繁琐、复杂，从而成本较高。而且随着晶片尺寸的扩大，背面电极栅线长度需要变长，而整面的电极栅线将造成严重的功率损失，使电池片的效率下降。

对于背接触晶硅电池的封装一般采取将从电池的背面串联或者使用图形化的金属背板实现电池的互联。由于单晶硅电池一般具有圆角，在形成组件时电池不能全部覆盖组件的表面，不能充分利用组件的受光面。此外，电池间的互联也使组件不具有柔性。

发明内容

为此，本发明解决由于晶片尺寸扩大，背面电极栅线长度变长所导致的电池片效率严重下降问题，简化电池制作工艺步骤，本发明提供了一种背接触晶硅电池及其制备方法。

所采用技术方案如下所述：

一方面，本发明提供了一种背接触晶硅电池，包括硅片基板及设置于所述硅片基板背面的发射极、基极、发射极电极和基极电极，所述发射极电极和基极电极分别与所述发射极和所述基极对应形成欧姆接触，所述硅片基板的背面划分为多个独立的重复单元，所述发射极与所述基极呈间隔分布于每个所述重复单元中；在每个所述重复单元的一端设有与各个所述发射极电极电连接的发射极汇流条，其另一端设有与各个所述基极电极电连接的基极汇流条，相邻两所述重复单元之间通过所述的基极汇流条、发射极汇流条实现互联。

所述的发射极和基极的外表面上均设有钝化层或氧化层，所述钝化层或氧化层上成型有与所述的发射极和基极相连通的开口，所述的发射极电极和基极电极均设置于所述开口内并分别与所述的发射极和基极对应连接。

所述的基极电极与发射极电极之间断开且形成叉指状的结构，发射极电极的栅线宽度大于等于所述基极电极的栅线宽度。

所述的发射极电极的栅线宽为100～200μm，基极电极的栅线宽为50～100μm，发射极汇流条和基极汇流条的宽度为0.5～1mm。

所述硅片基板上设有至少一个用于电连接所述重复单元的柔性互联装置，相邻两所述重复单元通过所述柔性互联装置实现两所述重复单元间的串并联。

所述的柔性互联装置包括柔性支撑衬底、导电连接带和柔性绝缘带，所述导电连接带设置于所述柔性支撑衬底上，所述柔性绝缘带设置于所述导电连接带上，所述柔性绝缘带设置于两所述重复单元的发射极汇流条和/或基极汇流条之间，且所述导电连接带分别与两所述重复单元的发射极汇流条和/或基极汇流条电连接。

所述的支撑衬底是热塑性层和柔性薄膜的复合结构；所述柔性薄膜的厚度为10～100μm，所述热塑性层的厚度为10～100μm，所述导电连接带和绝缘带的厚度均为1～50μm。

所述硅片基板的正面还设有浅掺杂区，所述浅掺杂区内形成正表面电场。

另一方面，本发明还提供了、一种背接触晶硅电池的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一，在硅片基板的正面通过制绒的方法形成随机金字塔结构；

步骤二，在硅片基板的正面通过离子注入方法形成正表面电场，在硅片基板的背面划分成多个独立的重复单元区域，每个重复单元区域上形成间隔分布的发射极和基极；

步骤三，在硅片基板的正面形成减反层，在硅片基板的背面的发射极和基极上形成钝化层或氧化层；

步骤四，在钝化层或氧化层上制作发射极电极和基极电极，使其分别与步骤二中的发射极和基极形成欧姆接触；

步骤五，将同一个重复单元中的多个发射极电极通过发射极汇流条连接，将多个基极电极通过基极汇流条连接；

步骤六，按照步骤二中的所述重复单元区域将所述硅片分割为多个独立的重复单元，将各重复单元中的基极汇流条、发射极汇流条进行互联，制得背接触晶硅电池。