[发明专利]一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法，所述高效钝化接触晶体硅太阳电池包括硅基体、正面电极和背面电极，所述硅基体包括前表面和背表面，所述正面电极和背面电极分别对应设置于前表面和背表面上，其特征在于，所述背表面包括光面区域以及与背面电极位置对应的绒面区域。本发明在背面通过沉积氧化硅并印刷阻挡层的方式，通过刻蚀，从而形成金属接触区域为制绒结构，其他区域为抛光结构的背面结构，从而降低背面多晶硅薄膜的光吸收，提升电池短路电流，因此可以有效的提高电池的光电转换效率；同时，本发明工艺相对简单，适合应用于规模化生产。

技术领域

本发明属于光伏技术领域，具体涉及一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法。

背景技术

追求提高电池的转换效率，同时降低甚至维持制造成本及是业界不断追求的目标和提高自身竞争力之所在。在高效电池方面，国外众多科研单位和企业开展了大量的研究，开发了众多新型结构的高效电池，例如钝化接触电池(passivated contact cell)成为目前研究的热点，其最高效率达到24.9％，是由著名的德国Fraunhofer ISE研究所创造的。

上述钝化接触电池的钝化接触技术采用了氧化硅和掺杂的多晶硅薄膜作为钝化层，能形成良好的钝化效果，但是由于多晶硅层具有较强的光吸收系数，因此会极大的降低电池的短路电流，从而限制电池效率的提升。目前的解决方案主要为尽量降低多晶硅薄膜的厚度，例如德国ISE研究所的电池结构采用了蒸镀的方式形成金属化，这样的方式虽然能最大限度的降低多晶硅薄膜的厚度，但是这样的金属化方式无法规模化生产，因为若规模化生产仍需要采用丝网印刷的方式完成，这种方式受制于金属浆料的烧穿性能，需要保持较厚的多晶硅薄膜，防止金属烧穿氧化硅和多晶硅钝化薄膜，因此会损失部分电流。

目前基本上所有的专利文献，如公开号为CN105870215A和公告号CN106486554B文献等基本上都是专注于多晶硅薄膜的实现方式和工艺，都未提出如何降低多晶硅薄膜的光吸收的方法，为了降低电流损失，可以将电池背面由绒面改成抛光面，从而提升电池的背反射率，降低多晶硅薄膜的光吸收，但是由于浆料限制，抛光面会导致金属的接触电阻升高1到2个数量级，降低电池效率。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高效钝化接触晶体硅太阳电池，降低背面多晶硅薄膜的光吸收，提升电池短路电流，提高电池的光电转换效率。

本发明的技术方案为：一种高效钝化接触晶体硅太阳电池，包括硅基体、正面电极和背面电极，所述硅基体包括前表面和背表面，所述正面电极和背面电极分别对应设置于前表面和背表面上，所述背表面包括光面区域以及与背面电极位置对应的绒面区域。

本发明的电池的背面局部抛光，与背面电极位置对应的区域为绒面结构，降低背面多晶硅薄膜的光吸收，提升电池短路电流，因此可以有效的提高电池的光电转换效率。

作为优选，还包括从上至下依次设置于硅基体背表面上的隧穿层、多晶硅薄膜以及氮化硅薄膜层。

作为优选，所述遂穿层为二氧化硅薄膜层。

作为优选，所述硅基体前表面为绒面结构。

作为优选，还包括从下至上依次设置于硅基体前表面的硼扩散层、钝化薄膜层以及减反射薄膜层。

作为优选，所述减反射薄膜层为氮化硅减反射薄膜层。

本发明还提供了一种上述的高效钝化接触晶体硅太阳电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硅基体预处理之后，将硅基体制绒；

(2)制绒之后，将硅基体的前表面和后表面进行硼扩散，使得硅基体的前表面和后表面分别形成硼硅玻璃层；

(3)将硅基体的背表面上的硼硅玻璃层去除，并对硅基体的背表面进行制绒，再在硅基体的背表面上沉积氧化硅层；