本發(fā)明涉及一種N型雙面電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前太陽(yáng)能電池中使用的硅材料主要有兩類(lèi)，分別為N型硅材料和P型硅材料。其中，N型硅材料與P型硅材料相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)：N型材料中的雜質(zhì)對(duì)少子空穴的捕獲能力低于P型材料中的雜質(zhì)對(duì)少子電子的捕獲能力。相同電阻率的N型硅片的少子壽命比P型硅片的高，達(dá)到毫秒級(jí)。N型硅片對(duì)金屬污雜的容忍度要高于P型硅片，F(xiàn)e、Cr、Co、W、Cu、Ni等金屬對(duì)P型硅片的影響均比N型硅片大。N型硅電池組件在弱光下表現(xiàn)出比常規(guī)P型硅組件更優(yōu)異的發(fā)電特性。人們?cè)絹?lái)越關(guān)注少子壽命更高、發(fā)展?jié)摿Ω蟮腘型電池。

在N型雙面電池中制約效率提升的重要因素是背表面及其金屬化帶來(lái)的復(fù)合。

上述問(wèn)題是在太陽(yáng)能電池的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種N型雙面電池結(jié)構(gòu)，能夠大大減少背表面及其電極區(qū)域帶來(lái)的復(fù)合，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的背表面及其電極區(qū)域復(fù)合嚴(yán)重，制約N型雙面電池效率的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種N型雙面電池結(jié)構(gòu)，包括基體，基體為N型，基體的正面為摻硼的發(fā)射極，發(fā)射極上沉積有第一減反鈍化膜，第一減反鈍化膜上有正面電極，正面電極穿透第一減反鈍化膜與發(fā)射極形成歐姆接觸；基體的背面生長(zhǎng)一層薄膜，即隧穿氧化層，隧穿氧化層上設(shè)有摻雜多晶硅層，摻雜多晶硅層上沉積有第二減反鈍化膜，第二減反鈍化膜上設(shè)置有背面電極，背面電極穿透第二減反鈍化膜與摻雜多晶硅層形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，基體正面的發(fā)射極采用三溴化硼B(yǎng)Br₃高溫?cái)U(kuò)散，常壓氣相沉積APCVD法沉積硼硅玻璃BSG退火或離子注入硼源退火形成；第一減反射鈍化膜采用SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

進(jìn)一步地，基體背面生長(zhǎng)的隧穿氧化層為SiO₂、Al₂O₃、TiO₂或MoOx，厚度為1-4nm。

進(jìn)一步地，背面生長(zhǎng)的隧穿氧化層為SiO₂時(shí)，隧穿氧化層生長(zhǎng)采用熱HNO₃氧化、熱氧化或臭氧水氧化的生長(zhǎng)方式，當(dāng)隧穿氧化層為Al₂O₃、TiO₂或MoOx時(shí)，隧穿氧化層生長(zhǎng)采用原子層氣相沉積或者PVD法。

進(jìn)一步地，基體背面的摻雜多晶硅層為磷摻雜多晶硅層，基體背面的摻雜多晶硅層生長(zhǎng)方式為等離子體輔助氣相沉積法PECVD沉積非晶硅退火或者低壓化學(xué)氣相沉積LPCVD沉積多晶硅退火。

進(jìn)一步地，基體背面的摻雜層多晶硅層采用原位摻雜、擴(kuò)散摻雜或者離子注入摻雜方式，退火溫度為750-1050^oC。

進(jìn)一步地，基體背面的摻雜層多晶硅層厚度為40nm-300nm，方阻為20-200Ω/□。

進(jìn)一步地, 基體背面的第二減反射鈍化膜是SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃或SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

進(jìn)一步地，正面電極與背面電極分別采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍或物理氣相沉積PVD方式形成，正面電極與背面電極分別為Ni、Cu、Ag、Cr、Ti、Pd中的一種或兩種以上的組合。

本發(fā)明的有益效果是：該種N型雙面電池結(jié)構(gòu)，通過(guò)在表面設(shè)置隧穿氧化層，在基體和背表面場(chǎng)區(qū)域之間形成勢(shì)壘，阻止了空穴向背場(chǎng)區(qū)域的流動(dòng)，從而大大減少了背場(chǎng)及其電極區(qū)域帶來(lái)的復(fù)合。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例N型雙面電池結(jié)構(gòu)的示意圖；

其中：1-基體，2-發(fā)射極，3-第一減反鈍化膜，4-正面電極，5-隧穿氧化層，6-摻雜多晶硅層，7-第二減反鈍化膜，8-背面電極。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例

一種N型雙面電池結(jié)構(gòu)，如圖1 所示，包括基體1，基體1為N型，基體1的正面為摻硼的發(fā)射極2，發(fā)射極2上沉積有第一減反鈍化膜3，第一減反鈍化膜3上有正面電極4，正面電極4穿透第一減反鈍化膜3與發(fā)射極2形成歐姆接觸；基體1的背面生長(zhǎng)一層薄膜，即隧穿氧化層5，隧穿氧化層5上設(shè)有摻雜多晶硅層6，摻雜多晶硅層6上沉積有第二減反鈍化膜7，第二減反鈍化膜7上設(shè)置有背面電極8，背面電極8穿透第二減反鈍化膜7與摻雜多晶硅層6形成歐姆接觸。

該種N型雙面電池結(jié)構(gòu)，通過(guò)在表面設(shè)置隧穿氧化層5，在基體1和背表面場(chǎng)區(qū)域之間形成勢(shì)壘，阻止了空穴向背場(chǎng)區(qū)域的流動(dòng)，從而大大減少了背場(chǎng)及電極區(qū)域帶來(lái)的復(fù)合。

基體1正面的發(fā)射極2采用BBr₃高溫?cái)U(kuò)散，APCVD法沉積BSG退火，或者離子注入B源退火形成；第一減反射鈍化膜采用SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。基體1背面的第二減反鈍化膜7是SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃或SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

基體1背面生長(zhǎng)的隧穿氧化層5為SiO₂、Al₂O₃、TiO₂或MoOx，厚度為1-4nm。背面生長(zhǎng)的隧穿氧化層5為SiO₂時(shí)，隧穿氧化層5生長(zhǎng)采用熱HNO₃氧化、熱氧化或臭氧水氧化的生長(zhǎng)方式，當(dāng)隧穿氧化層5為Al₂O₃、TiO₂或MoOx時(shí)，隧穿氧化層5生長(zhǎng)采用原子層氣相沉積或者PVD法。

基體1背面的摻雜多晶硅層6為磷摻雜多晶硅層6，基體1背面的摻雜多晶硅層6生長(zhǎng)方式為PECVD法沉積非晶硅退火或者LPCVD沉積多晶硅退火。基體1背面的摻雜層多晶硅層采用原位摻雜、擴(kuò)散摻雜或者離子注入摻雜方式，退火溫度為750-1050^oC。基體1背面的摻雜層多晶硅層厚度為40nm-300nm，方阻為20-200Ω/□。

正面電極4與背面電極分別采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍或PVD方式形成，正面電極4與背面電極分別為Ni、Cu、Ag、Cr、Ti、Pd中的一種或兩種以上的組合。

具體示例一，如圖1 所示，基體1為N型，基體1正表面為BBr₃擴(kuò)散形成的發(fā)射極2，方阻為65Ω/sq。正表面沉積Al₂O₃和SiNx膜作為第一減反鈍化膜3，厚度為75nm。背表面臭氧水氧化形成1.5nm厚的SiO₂薄膜，采用PECVD法沉積磷摻雜的非晶硅，然后高溫退火形成摻雜多晶硅層6，厚度為100nm，退火溫度為800^oC。背表面沉積SiNx膜作為第二減反鈍化膜7，厚度為80nm。雙面絲網(wǎng)印刷電極，經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，分別與基體1的正面和背面形成歐姆接觸。

具體示例二，基體1為N型，正表面為APCVD沉積BSG退火形成的發(fā)射極2，方阻為85Ω/sq。正表面熱生長(zhǎng)SiO₂，沉積SiNx膜作為第一減反鈍化膜3，厚度為80nm，背表面原子氣相沉積形成2 nm厚的TiO₂薄膜，采用LPCVD法沉積磷摻雜的多晶硅，厚度為150nm， 900^oC退火，背表面沉積Al₂O₃和SiNx膜作為第二減反鈍化膜7，厚度為70nm。雙面通過(guò)激光對(duì)鈍化減反射膜開(kāi)孔，然后電鍍Ni、Cu、Ag作為電極，經(jīng)過(guò)低溫?zé)Y(jié)，與正面發(fā)射極2和背面背表面場(chǎng)形成歐姆接觸。