一种全背接触光伏电池的金属化方法及电池、组件和系统与流程

文档序号:12474220阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)分别对N型晶体硅基体的前表面和背表面进行掺杂处理,在N型晶体硅基体的前表面形成n+掺杂前表面场,在N型晶体硅基体的背表面形成相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域;并在N型晶体硅基体的前表面形成前表面钝化减反膜,在N型晶体硅基体的背表面形成背表面钝化膜;

(2)、在背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域上方开设贯穿背表面钝化膜的n+孔状阵列和p+孔状阵列;

(3)、在步骤(2)处理后的N型晶体硅基体的背表面沉积铝层;

(4)、在n+孔状阵列区域和p+孔状阵列区域印刷耐酸掩膜,将N型晶体硅基体放入酸性刻蚀液中,去除未被耐酸掩膜覆盖区域的铝层,形成相互电绝缘的p+铝电极和n+铝电极;

(5)、将步骤(4)处理后的N型晶体硅基体放入碱性溶液中,去除耐酸掩膜,得到全背接触光伏电池。

2.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(1)中,对N型晶体硅基体的背表面进行掺杂处理的方法是:首先在N型晶体硅基体的背表面注入剂量为0.5×1015cm-2~3×1015cm-2的硼离子,然后在N型晶体硅基体的背表面选择性的注入磷离子,磷离子的注入剂量为3×1015cm-2~8×1015cm-2

3.根据权利要求2所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:注入磷离子时,在N型晶体硅基体的背表面和离子束之间设置掩膜,掩膜上设置线条状开口,线条状开口宽50~400μm。

4.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(1)中,对N型晶体硅基体的前表面进行掺杂处理的方法是:在N型晶体硅基体的前表面注入剂量为1×1015cm-2~4×1015cm-2的磷离子。

5.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(1)中,将掺杂完成后的N型晶体硅基体进行退火处理,退火的峰值温度为800~1100℃,退火时间为30~200min,环境气源为N2和O2

6.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:在制备前表面钝化减反膜和背表面钝化膜之前将N型晶体硅基体放入清洗机中进行清洗、烘干处理;

前表面钝化减反膜的制备方法是:在N型晶体硅基体的前表面利用PECVD设备先沉积一层厚度为5~30nm的SiOx介质膜,然后在SiOx介质膜上再沉积一层厚度为40~80nm的SiNx介质膜;

背表面钝化膜的制备方法是:在N型晶体硅基体的背表面用PECVD设备或ALD设备沉积一层厚度为4~20nm的AlOx介质膜,然后在AlOx介质膜的表面再沉积一层厚度为20~50nm的SiNx介质膜。

7.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(2)为使用激光器在N型晶体硅基体的背表面开设贯穿背表面钝化膜的p+孔状阵列和n+孔状阵列。

8.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(3)中,沉积铝层的方法为物理气相沉积法,铝层的厚度为2~5μm。

9.根据权利要求7所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:步骤(4)中,耐酸掩膜是石蜡或者耐酸树脂,耐酸掩膜的宽度大于或者等于p+孔状阵列中的孔直径和n+孔状阵列中的孔直径;

酸性刻蚀液为盐酸溶液;

步骤(5)中,碱性溶液为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、四甲基氢氧化铵溶液或乙二胺溶液。

10.根据权利要求1所述的一种全背接触光伏电池的金属化方法,其特征在于:开始步骤(1)之前,对N型晶体硅基体的前表面作制绒处理;N型晶体硅基体的电阻率为0.5~15Ω·cm;N型晶体硅基体的厚度为50~300μm。

11.一种全背接触光伏电池,包括N型晶体硅基体,其特征在于:N型晶体硅基体的前表面从内到外依次为n+掺杂前表面场和前表面钝化减反膜,N型晶体硅基体的背表面从内到外依次为交替排列的背表面p+掺杂区域和背表面n+掺杂区域、背表面钝化膜和背表面电极,背表面电极包括p+电极和n+电极;所述背表面钝化膜上设置有p+孔状阵列和n+孔状阵列,所述p+电极穿过p+孔状阵列与背表面p+掺杂区域欧姆接触,所述n+电极穿过n+孔状阵列与背表面n+掺杂区域欧姆接触。

12.根据权利要求11所述的一种全背接触光伏电池,其特征在于:p+电极是p+铝电极,n+电极是n+铝电极;p+孔状阵列的孔直径为140~300μm,n+孔状阵列的孔直径为60~100μm;背表面n+掺杂区域的宽度为50~400μm。

13.根据权利要求11所述的一种全背接触光伏电池,其特征在于:覆盖在背表面钝化膜上的p+电极的厚度为2~5μm;覆盖在背表面钝化膜上的p+电极的宽度大于或者等于p+孔状阵列中的孔直径;

覆盖在背表面钝化膜上的n+电极的厚度为2~5μm;覆盖在背表面钝化膜上的n+电极的宽度大于或者等于n+孔状阵列中的孔直径。

14.根据权利要求11所述的一种全背接触光伏电池,其特征在于:n+掺杂前表面场为轻掺杂,方阻为50~200Ω/sqr,结深为0.2~2.0μm;背表面n+掺杂区域的方阻为20~150Ω/sqr,结深为0.3~2.0μm;背表面p+掺杂区域的方阻为20~150Ω/sqr,结深为0.3~2.0μm。

15.一种太阳能电池组件,包括由上至下依次设置的前层材料、封装材料、太阳能电池、封装材料、背层材料,其特征在于:所述太阳能电池是权利要求11-14任一所述的一种全背接触光伏电池。

16.一种太阳能电池系统,包括一个以上的太阳能电池组件,其特征在于:所述太阳能电池组件是权利要求15所述的太阳能电池组件。

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