[实用新型]n型晶体硅双面电池

说明书

本实用新型提供一种n型晶体硅双面电池，包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层；本实用新型避免了金属电极直接接触p+型掺杂层造成的接触区复合；并降低了金属栅线电极与p+型掺杂层之间的接触电阻。

技术领域

本实用新型涉及一种n型晶体硅双面电池。

背景技术

随着光伏市场的发展，人们对高效晶体硅电池的需求越来越急迫。相对p型晶体硅电池而言，由于n型晶体硅对金属杂质不敏感，或者说具有很好的忍耐性能，故其少数载流子具有较大的扩散长度；此外，n型晶体硅采用磷掺杂，不存在因光照而导致B-O络合体的形成，因而不存在p型晶体硅电池中的光致衰退现象。因此，n型晶体硅电池逐渐成为众多研究机构和光伏企业关注的对象。

在所有n型晶体硅电池中，n-PERT双面电池（Passivated Emitter Rear Totally-diffused，即发射结钝化全背场扩散电池），如附图1所示，是器件结构和制备工艺与现有p型晶硅电池最接近的，最容易被大多数企业采用的技术路径。通常，n-PERT双面电池以n型单晶硅片为衬底，如图1中n型晶体硅层01，在其正、背面分别掺杂硼、磷原子，如图1中形成P+型晶体硅层02、n+型晶体硅层05，形成p+n发射极和nn+背电场，然后采用介质膜钝化正、背面分别形成钝化减反射膜层03、钝化介质膜层06，最后穿透介质膜形成正、背面接触电极，即图1中金属栅线电极04、金属背电极07。

目前，p型侧的丝网印刷金属化是一个尚未完全解决的技术难题。通常，为了降低Ag浆与p型层的接触电阻，需掺入一定量的Al，而Al的存在会造成p型发射极接触区复合电流增加。目前解决此问题的办法有三种：其一是采用较深的结深，同时保持相对较小的表面浓度，以防止钝化区复合电流升高；其二是采用选择性发射极，以屏蔽接触区复合；其三是采用电镀技术以降低接触区面积和复合。以上方法虽然在一定程度上可以缓解正面接触区的复合，但由于金属电极与p+型发射极表面仍然直接接触，金属离子很容易渗透到硼扩散区（p+型晶体硅层），破坏电极下面的p+n结，从而造成p+n结区的复合增加，电池开路电压和转换效率降低；另外，Ag浆料中引入Al会使浆料的体电阻率升高，并导致电池串联电阻增大，填充因子降低。

M.K. Stodolny等人在文献【N-Type Polysilicon Passivating Contacts forIndustrial Bifacial N-PERT Cells，EUPVSEC-2016】提出采用超薄氧化硅与n++型多晶硅薄膜钝化n-PERT电池背面，虽然降低背面金属化时造成的接触区复合，但其正面仍然采用丝网印刷电极直接接触p+型发射区，存在较大的接触区复合，电池的开路电压和转换效率难以明显提升。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种n型晶体硅双面电池，克服n-PERT电池中金属电极直接接触p+型发射极表面造成的接触区复合增加及开路电压降低的问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种n型晶体硅双面电池，包括衬底、p+型晶体硅层、p++型硅膜层、正面钝化减反射层、正面金属电极层、n++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属栅线电极，衬底采用n型晶体硅片，n型晶体硅片的正面设有掺杂形成的p+型晶体硅层，p+型晶体硅层上局部设置p++型硅膜层，即p++型硅膜层仅设于正面金属电极层下方，p+型晶体硅层与p++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触，n型晶体硅片的背面设置n++型硅膜层，n++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层，背面金属电极层穿透背面钝化减反射层与n++型硅膜层接触。