本實用新型涉及一種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前太陽能電池中使用的硅材料主要有兩類，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：N型材料中的雜質(zhì)對少子空穴的捕獲能力低于P型材料中的雜質(zhì)對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。N型硅片對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。N型雙面電池利用背表面發(fā)光，在不同的反光地面條件下，可以多發(fā)電30%。人們越來越關(guān)注少子壽命更高、發(fā)展?jié)摿Ω蟮腘型電池。

但是，在N型雙面電池中制約效率的重要因素是背表面場帶來的復(fù)合，特別是背表面摻雜區(qū)域的復(fù)合。

上述問題是在太陽能電池的設(shè)計與生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，背表面設(shè)置局部背場區(qū)域，降低背表面摻雜區(qū)域的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的背表面復(fù)合嚴(yán)重，制約N型雙面電池效率的問題。

本實用新型的技術(shù)解決方案是：

一種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，包括基體，基體為N型，基體正面為摻硼的發(fā)射極，發(fā)射極上沉積有第一鈍化減反膜層，第一鈍化減反膜層上設(shè)有正面電極，正面電極通過第一鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸；基體背面為磷摻雜的局部背場區(qū)域，基體背面沉積第二鈍化減反膜層，第二鈍化減反膜層上有局部背面電極，局部背面電極通過第二鈍化減反膜與背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，基體正面的發(fā)射極采用三溴化硼B(yǎng)Br₃高溫擴(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工藝形成。

進(jìn)一步地，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；第二鈍化減反膜是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，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域采用絲網(wǎng)印刷含磷漿料退火、激光摻雜磷漿料或離子注入磷源退火工藝形成；局部背面電極采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍、噴墨打印或物理氣相沉積金屬層形成，其中，金屬采用Ni、Cu、 Ag、Ti、Pd、Cr中一種或多種的組合。

進(jìn)一步地，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域采用連續(xù)直線或者分離的線段、圓點、不規(guī)則形狀，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域占基體背面面積的比例為5%-30%。

進(jìn)一步地，磷摻雜的局部背場區(qū)域采用直線時，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域的直線寬度為80微米-600微米；磷摻雜的局部背場區(qū)域采用圓點時，圓點直徑為200微米-600微米，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域的方阻為10-90ohm/sq。

進(jìn)一步地，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域形成有局部背面電極，當(dāng)磷摻雜的局部背場區(qū)域與局部背面電極均采用直線時，連接主柵將各個局部背面電極相互連接，連接主柵不與局部背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，局部背面電極為寬度10-100μm的直線，連接主柵的寬度為0.5mm-1.5mm，連接主柵采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘接或者金屬線焊接而成，連接主柵為Ag或表面包覆有鍍In、Sn、Pb的Cu帶或者含有金屬顆粒的有機(jī)物。

進(jìn)一步地，基體背面磷摻雜的局部背場區(qū)域形成有局部背面電極，當(dāng)磷摻雜的局部背場區(qū)域為分離的區(qū)域時, 連接細(xì)柵將各個局部背面電極相互連接，再匯流到連接主柵上，連接細(xì)柵與連接主柵均不與局部背場區(qū)域形成歐姆接觸。

進(jìn)一步地，局部背面電極采用線段或圓形，局部背面電極為線段時寬度為10-100μm，圓形時直徑為30-100μm，連接細(xì)柵寬度為20μm-100μm，連接主柵的寬度為0.5mm-1.5mm；連接細(xì)柵和連接主柵分別采用絲網(wǎng)印刷燒結(jié)、導(dǎo)電膠粘接或者金屬線焊接而成，連接細(xì)柵和連接主柵為Ag或表面包覆有鍍In、Sn、Pb的Cu帶或者含有金屬顆粒的有機(jī)物。

本實用新型的有益效果是：該種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，采用背表面設(shè)置局部背場區(qū)域，降低背表面摻雜區(qū)域帶來的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合。本實用新型能夠降低背表面的復(fù)合，從而提高電池效率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實施例二中基體背面的局部背場區(qū)域示意圖；

圖3是實施例三中基體背面的局部背場區(qū)域示意圖；

圖4是實施例四中基體背面的局部背場區(qū)域示意圖；

圖5是實施例二中基體背面的局部背面電極與連接主柵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是實施例三中基體背面的局部背面電極與連接細(xì)柵、連接主柵的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是實施例四中基體背面的局部背面電極與連接細(xì)柵、連接主柵的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：1-基體，2-發(fā)射極，3-第一鈍化減反膜層，4-正面電極，5-局部背場區(qū)域，6-第二鈍化減反膜層，7-局部背面電極，8-連接細(xì)柵，9-連接主柵。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的優(yōu)選實施例。

實施例一

一種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，如圖1，包括基體1，基體1為N型，基體1正面為摻硼的發(fā)射極2，發(fā)射極2上沉積有第一鈍化減反膜層3，第一鈍化減反膜層3上設(shè)有正面電極4，正面電極4通過第一鈍化減反膜與發(fā)射極2形成歐姆接觸；基體1背面為磷摻雜的局部背場區(qū)域5，基體1背面沉積第二鈍化減反膜層6，第二鈍化減反膜層6上有局部背面電極7，局部背面電極7通過第二鈍化減反膜與背面局部摻雜區(qū)域5形成歐姆接觸。

該種背面局部摻雜的N型雙面電池結(jié)構(gòu)，采用背表面設(shè)置局部背場區(qū)域5，降低背表面摻雜區(qū)域的復(fù)合，從而降低背表面整體的復(fù)合。本實用新型能夠降低背表面的復(fù)合，從而提高電池效率。

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；第二鈍化減反膜是SiNx、SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、SiOxNy薄膜中的一種或者多種，厚度為50-90nm。

基體1背面磷摻雜的局部背場區(qū)域5采用絲網(wǎng)印刷含磷漿料退火、激光摻雜含磷漿料或離子注入磷源退火工藝形成，基體1背面磷摻雜的局部背場區(qū)域5的方阻為10-90ohm/sq?；w1背面磷摻雜的局部背場區(qū)域5采用連續(xù)直線或者分離的線段、圓點、不規(guī)則圖形，基體1背面磷摻雜的局部背場區(qū)域5占基體1背面面積的比例為5%-30%。磷摻雜的局部背場區(qū)域5采用連續(xù)直線時，基體1背面磷摻雜的局部背場區(qū)域5的直線寬度為80微米-600微米；磷摻雜的局部背場區(qū)域5采用圓點時，圓點直徑為100微米-600微米。

局部背面電極7采用絲網(wǎng)印刷、電鍍、化學(xué)鍍、噴墨打印或物理氣相沉積金屬層形成，其中，金屬采用Ni、Cu、Ag、Ti、Pd、Cr中一種或多種的組合。

實施例二

實施例二與實施例一基本相同，實施例二與實施例一的不同之處在于：如圖1、圖2和圖5所示，N型基體1的正面采用BBr3高溫擴(kuò)散發(fā)射極2，方阻65ohm/sq，發(fā)射極2上高溫氧化生成10nm SiO₂薄膜，并沉積65nmSiNx薄膜，采用絲網(wǎng)印刷印刷AgAl電極。基體1的背面采用絲網(wǎng)印刷磷漿料的方式形成連續(xù)直線，寬度為300μm，所占面積為18%，高溫退火后方阻為40ohm/sq?；w1的背面高溫生長10nmSiO₂薄膜，并沉積65nmSiNx薄膜，采用絲網(wǎng)印刷局部背面電極7，局部背面電極7采用燒穿SiNx薄膜Ag漿料，50μm寬，在局部背面電極7上印刷連接主柵9，連接主柵9采用非燒穿SiNx薄膜Ag漿料，1.5mm寬。

實施例三

實施例三與實施例一基本相同，實施例三與實施例一的不同之處在于：如圖1、圖3和圖6所示，N型基體1的正面離子注入硼源高溫退火，方阻75ohm/sq，其上沉積10nm Al₂O₃薄膜和60nmSiNx薄膜，采用電鍍沉積Ni、Cu、Ag金屬層?；w1背面采用離子注入磷源的方法形成線段，寬度為200μm，所占面積為10%，高溫退火，方阻為30ohm/sq。其上沉積75nmSiNx薄膜，采用電鍍沉積Ni，Cu，Ag金屬層，寬度為40μm，采用Sn包覆的Cu線，直徑200μm，作為連接細(xì)柵8，包覆In的Cu線，寬度1mm作為連接主柵9將電極連接起來。

實施例四

實施例四與實施例一基本相同，實施例四與實施例一的不同之處在于：如圖1、圖4和圖7所示，N型基體1的正面APCVD沉積BSG退火形成發(fā)射極2，方阻75ohm/sq，其上沉積10nm的TiO₂薄膜和60nm的SiNx薄膜，采用PVD沉積Ti、Pd、Ag金屬層?；w1的背面采用激光摻雜磷源的方法形成圓形，直徑為300μm，所占面積為12%，方阻為35ohm/sq。其上沉積75nmSiNx薄膜，采用PVD沉積Ti、Pd、Ag金屬層，直徑80μm，采用Sn包覆的Cu線，直徑200μm，作為連接細(xì)柵8，寬度1mm的導(dǎo)電膠作為連接主柵9將電極連接起來。