[实用新型]一种全铝背场晶体硅电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体硅电池领域，具体说来是一种全铝背场晶体硅电池。 

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极可将电能输出。具有P型硅的太阳能电池结构，其负电极通常在电池的正面，而其正电极在背面。当光照射时，合适波长的辐射导致了半导体中产生空穴一电子对。在P-N结上存在的电势差使空穴和电子以相反的方向迁移穿过该结，从而产生了电流的流动，这种流动可将电能传递给外电路。 

目前商业化的晶体硅电池仍然以常规电池为主，工艺流程较为简单，制造成本较为低廉，性价比较高。常规晶体硅电池的一般制备流程为：去除损伤层与制备绒面→扩散制备PN结→采用等离子体或湿法刻蚀的方法去除边缘PN结→去除磷硅玻璃→采用PECVD方法在前表面沉积SiNx减反射膜→印刷背电极并烘干→印刷铝背场并烘干和印刷正电极→烧结使电极和背铝与硅形成欧姆接触→测试分选。方法简单可行，适用于产业化生产，成本低廉，有着较强的市场竞争力。 

该种电池如图1所示，有以下缺陷，主要是背电极直接印刷硅片上形成欧姆接触，银电极易在硅片内形成金属缺陷，使电极成为严重的漏电区域，降低了太阳能电池的光电转换效率；背电极边缘需要被铝背场覆盖，增加了背电极宽度，增加了背电极浆料成本。 

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种可以显著提高电池效率的全铝背场晶体硅电池，该电池可以提高电池转换效率，降低电池成本；在不改变常规生产线的前提下可以实现大规模生产，无需增加设备成本。 

为达到以上目的，本实用新型的技术方案是： 

一种全铝背场晶体硅电池，包括硅片层，其特征是，在硅片层背面依次贴合有P+钝化层和铝背导电层，该铝背导电层上设有背电极。

所述背电极优选为锡电极。 

所述铝背导电层的厚度优选为10微米-30微米。 

下面对本实用新型做进一步的解释和说明： 

本方案所采用的铝浆可以是常规铝浆，背电极浆料需要熔点较低的金属制成的浆料例如锡浆。以保证在烧结时能够和铝浆混合形成较大的粘附力。

本实用新型按照背电极的实际宽度设计背电极网版宽度，不用考虑电极覆盖问题。 

本实用新型需要铝浆的厚度优选为10微米-30微米为宜，要确保在烧结过程中背电极浆料不会透过铝浆进而与硅形成欧姆接触。 

与现有技术相比，本实用新型的优势在于： 

1、本实用新型通过丝网印刷方式制备全铝背场，没有增加任何设备与复杂工艺。

2、通过制备全铝背场提高了电极区域的场钝化特性，减小载流子的复合；没有银扩散进硅基体，所以没有造成金属缺陷，即电极区不会产生漏电流，有利于提高电池的长波的光谱响应，降低电池漏电流，提高电池转换效率。 

3、与常规电池的制备方式相比，该种背电极不用考虑和背场的重叠面积，可以降低电极宽度，从而降低生产成本。 

附图说明

图1是背景技术中电池的结构示意图； 

图2是本实用新型的全铝背场晶体硅电池结构示意图；

图3是实施例中全铝背场晶体硅电池制备过程示意图；

在图中：

1—绒面，          2—N+层（富电子层），        3—氮化硅减反射膜，

4—铝背导电层，    5—P+钝化层（多空穴层），        6—背电极，

7—硅片层。

具体实施方式

下面结合说明书和附图对本实用新型做进一步的解释和说明： 

一种全铝背场晶体硅电池，包括硅片层7，在硅片层7背面依次贴合有P+钝化层5和铝背导电层4，该铝背导电层4上设有背电极6。

所述背电极6为锡电极。所述铝背导电层的厚度为10微米-30微米。 

上述全铝背场晶体硅电池的制备方法，包括以下步骤，制备过程如图3所示， 

在镀完氮化硅减反射膜的硅片层背面丝网印刷上铝浆并烘干，形成厚度为20微米的铝背导电层，烘干温度为200℃；

a)  在硅片层表面印制银栅线形成正电极；

b)  高温烧结，烧结温度为850℃，形成P+钝化层；

c)  在铝背导电层上丝网印刷上背电极浆料并烘干，烘干温度为170℃；所述背电极浆料为锡浆；

低温烧结，烧结温度为300℃，使得背电极和铝背导电层之间的附着力为3.5N，完成全铝背场晶体硅电池的制备。