[实用新型]一种单面钝化接触的太阳能电池

说明书

本实用新型提供了一种单面钝化接触的太阳能电池，所述的太阳能电池包括衬底，所述衬底的背面依次层叠设置有背面隧穿氧化层、背面掺杂多晶硅层和背面减反层，所述的背面减反层表面形成背面金属栅线，所述的背面金属栅线与背面掺杂多晶硅层钝化接触；所述的衬底正面依次层叠设置有正面氧化层和正面减反层，所述的正面氧化层和正面衬底之间设置有正面磷掺杂层，所述的正面减反层表面形成正面金属栅线，所述的正面金属栅线与正面磷掺杂层接触。

技术领域

本实用新型属于太阳能电池技术领域，涉及一种单面钝化接触的太阳能电池。

背景技术

太阳能作为一种可再生能源，从实用新型初期就受到全世界的重视，进入21世纪后，越来越多的太阳能电池发电技术得到发展，作为太阳能光电利用中发展最快的领域之一，晶体硅电池的技术发展颇受瞩目，但其成本的限制导致市场竞争不足，解决这一问题的方法归根结底是技术创新，人们不断研制开发更具潜力的电池结构，优化工艺制程，从而提升晶硅电池效益。

太阳能电池的工作原理简而言之就是将光生电子-空穴对在其复合之前进行提取并产生电流。现有的太阳能电池，经过丝网印刷与烧结后，金属电极直接与半导体机体接触，导致复合速率仍然较高，使得目前电池效率与理论效率仍差距较大，所以如何降低复合损失一直是太阳能电池研发的核心点之一。纵观二十几年来硅基电池的技术发展路线，在任何时候都把降低复合损失，提升光生电子/空穴收集效率放在重中之重。

目前为了解决金属电极的接触问题，提出了包括铝背场钝化，使用介质膜进行的正、背面钝化，局部或整面形成的高低结电场以及异质结钝化等在内的一系列技术。通常采用掺杂多晶硅的整面钝化层改善电极接触性能，但掺杂多晶硅又具有较强的吸光特性，使得一部分入射光不能被电池有效利用，造成光寄生损失导致电流密度下降，拉低太阳能电池发电效率。

为了实现更高的太阳能电池发电效率，科学家在不断的优化钝化与接触，然而对于太阳能电池而言，钝化与接触几乎是不可兼得的事情，如实现良好的钝化，需减少金属接触的面积，必然增加串联电阻，而实现良好的接触，必然是有较大的金属接触面积，使其复合电流较大。为了兼顾钝化与接触，利用量子隧穿的钝化接触技术应运而生。钝化接触技术的缺点是采用非晶硅或多晶硅层做接触层，其吸光系数太大，正面使用的话会导致电流损失太多，造成电池开路电压(Uoc)低、短路电流(Isc)偏低，转换效率提升不显著。

CN108807565A公开了一种钝化接触电极结构，其适用的太阳能电池及制作方法，所述的电极结构包括在晶硅衬底上沉积的掺杂半导体层，以及在掺杂半导体层上的铜电极；所述的掺杂半导体层为多晶硅，微晶硅或微晶硅碳合金中的任一种，厚度为5～100nm。实施过程中，所适用的太阳能电池在晶硅衬底的背面或两面包括所述的钝化接触电极结构。

CN111029438A公开了一种N型钝化接触太阳能电池的制备方法，其依次包括N型晶体硅基体进行双面抛光、背面依次生长隧穿氧化层及本征非晶硅层、本征非晶硅层掺杂处理、背面沉积氮化硅薄膜、前表面进行制绒、硼扩散、去除正面及绕扩到背面的硼硅玻璃层、正面制备钝化减反膜、背面印刷银浆及正面印刷银铝浆及烧结等步骤，以完成N型钝化接触太阳能电池的制备。

CN111463317A公开了一种P型钝化接触太阳能电池及其制备方法，方法包括：在制绒后的P型硅衬底正表面进行扩散沉积预处理得到用于形成N+层的扩散沉积层；去除用于制备正面金属栅线的位置处的扩散沉积层，在该位置处制备SiO₂隧穿层，在SiO₂隧穿层表面设置N型多晶硅层；并使扩散沉积层形成N+层；在N+层表面沉积第一钝化层，在P型硅衬底背表面沉积第二钝化层；在N型多晶硅层上制备正面电极，在P型硅衬底背表面制备背面电场。