晶体硅电池的表面结构、晶体硅电池片及太阳能电池的制作方法

本实用新型涉及太阳能电池的技术领域，尤其涉及一种晶体硅电池的表面结构、晶体硅电池片及太阳能电池。

背景技术：

在所有再生能源发展当中，太阳能可说是最迅速以及最可靠的发电资源。随着太阳能光电技术的不断发展，如今，太阳能电池已经得到越来越多的应用。太阳能电池的结构主要包括P型半导体材料层和N型半导体材料层。当太阳光照射时，光能被半导体材料层吸收，在半导体材料中产生电子空穴对，并在P型半导体材料层和N型半导体材料层交界面两端聚集电荷形成电场，此时若分别在P型半导体材料层和N型半导体材料层外部用电极引出，接通负载，则外电路形成回路，从而可将光能转变为电能。在太阳能电池的制作中，光电转换效率的高低是一个重要的指标。

现有的太阳能电池片一般采用硅作为基底材料，晶体硅电池的受光面通常形成绒面增加电池内部对光的利用率，现有的晶体硅电池的表面结构如图1所示，在受光面1′形成微米绒面结构14′或亚微米绒面结构，但微米绒面结构14′或亚微米绒面结构的限光作用并不是太理想。若受光面1′直接形成纳米绒面结构，此时表面结构的面积更大，限光作用更理想，但是由于裸露在外的硅面积也相应成倍增加，对纳米绒面结构的表面钝化变得更加困难。此外，硅电池的串联电阻作为电池的内阻，应该尽可能小，在串联电阻中，金属电极与硅的受光面的接触电阻R_c占很大一部分，其中，R_c＝ρ_c/A，ρ_c为接触电阻率，A为接触面积，要减少接触电阻R_c，可以通过提高掺杂浓度降低接触电阻率ρ_c的方式，或通过增大接触面积A的方式降低接触电阻R_c。如何通过设置一种合理的受光面的结构，兼顾硅电池的限光作用、钝化难度以及接触电阻是一个亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的第一目的在于提出一种晶体硅电池的表面结构，保持较好的限光作用的同时、减少接触电阻，且钝化难度也比较小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶体硅电池的表面结构，包括受光面，所述受光面包括与电极接触的接触区域和未与电极接触的非接触区域，所述接触区域为纳米绒面结构，所述非接触区域为微米绒面结构或亚微米绒面结构。

其中，所述纳米绒面结构在垂直于受光面的方向上的高度为10nm～500nm，在平行于受光面的方向上的长度和宽度均为10nm～500nm。

其中，所述受光面由单晶硅经过碱制绒形成，所述纳米绒面结构为底边的长度一致的均匀金字塔绒面结构。

其中，所述微米绒面结构在垂直于受光面的方向上的高度为1μm～5μm，在平行于受光面的方向上的长度和宽度均为1μm～5μm。

其中，所述受光面由多晶硅酸制绒形成，所述纳米绒面结构为矩形状的虫孔绒面结构。

其中，所述微米绒面结构在垂直于受光面的方向上的高度为0.7μm～5μm，在平行于受光面的方向上的长度和宽度均为0.7μm～5μm。

本实用新型的第二目的在于提出一种晶体硅电池，具有较好的限光作用，可以减少接触电阻，且其表面钝化难度也比较小。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种晶体硅电池片，包括上述的晶体硅电池的表面结构。

本实用新型的第三目的在于提出一种太阳能电池，保持较好的限光作用，接触电阻较小，且钝化难度也比较小，提高了电池的效率。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种太阳能电池，包括上述的晶体硅电池片。

有益效果：本实用新型提供了一种晶体硅电池的表面结构、包括该表面结构的晶体硅电池以及太阳能电池。晶体硅电池的表面结构，包括受光面，所述受光面包括与电极接触的接触区域和未与电极接触的非接触区域，所述接触区域为纳米绒面结构，所述非接触区域为微米绒面结构或亚微米绒面结构。纳米绒面结构可以增大接触区域的接触面积，具有更小的接触电阻，非接触区域设置为微米绒面结构或亚微米绒面结构，钝化难度比较小。

附图说明

图1是现有技术提供的晶体硅电池的表面结构的结构示意图。

图2是本实用新型提供的晶体硅电池的表面结构的结构示意图。

其中：

1-受光面，11-接触区域，12-非接触区域，13-纳米绒面结构，14-微米绒面结构，1′-受光面，14′-微米绒面结构。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图2所示，本实用新型提供了一种晶体硅电池的表面结构，包括受光面1，受光面1包括与电极接触的接触区域11和未与电极接触的非接触区域12，接触区域11为纳米绒面结构13，非接触区域12为微米绒面结构14。与现有技术全设置为微米绒面结构14的受光面相比，纳米绒面结构13可以增大接触区域11的接触面积，具有更小的接触电阻，非接触区域12仍然设置为微米绒面结构，钝化难度比较小，兼顾了受光面钝化的需要。非接触区域12实际上也并不限于微米绒面结构，也可以是亚微米绒面结构。

纳米绒面结构13在垂直于受光面1的方向上的高度一般在10nm-500nm之间，在平行于受光面1的方向上的长度和宽度一般在10nm-500nm之间，接触电阻比较小。

受光面1可以由单晶硅经过碱制绒形成，此时纳米绒面结构13为底边的长度一致的均匀金字塔绒面结构，其底边的长度在10nm-500nm之间。单晶硅碱制绒的微米绒面结构14在垂直于受光面1的方向上的高度一般在1μm-5μm之间，在平行于受光面1的方向上的长度和宽度一般在1μm-5μm之间。

受光面1也可以由多晶硅酸制绒形成，此时纳米绒面结构13为矩形状的虫孔绒面结构，矩形的长度和宽度一般10nm-500nm之间。多晶硅酸制绒形成的微米绒面结构14在垂直于受光面1的方向上的高度一般在0.7μm-5μm之间，在平行于受光面1的方向上的长度和宽度一般在0.7μm-5μm之间。

受光面1上的纳米绒面结构13和微米绒面结构14在上述的参数范围内时，可以兼顾限光作用，接触电阻比较小，且钝化难度也比较低。

本实施例还提供了一种包括上述的晶体硅电池的表面结构的晶体硅电池片。与现有技术全设置为微米绒面结构14的受光面相比，纳米绒面结构13可以增大接触区域11的的接触面积，具有更小的接触电阻，非接触区域12仍然设置为微米绒面结构，钝化难度比较小，兼顾了受光面钝化的需要。非接触区域12实际上也并不限于微米绒面结构，也可以是亚微米绒面结构。

本实施例还提供了一种包括上述晶体硅电池片的太阳能电池，兼顾了限光作用、接触电阻和受光面钝化的需要，提高了太阳能电池的效率。

为了形成本实施例的受光面1，可以将晶体硅电池片做以下处理：(以P型单晶硅和P型多晶硅举例说明)

Ⅰ：对P型单晶硅碱制绒，形成尺寸1μm－5μm的微米绒面结构14或者亚微米绒面结构；在微米绒面结构14的表面形成氮化硅保护膜；在电极接触区域通过激光刻蚀掉氮化硅保护膜后形成尺寸10nm－500nm纳米的纳米绒面结构13；去除氮化硅保护膜；通过磷扩散形成P/N结；清洗掉边缘P/N结；在受光面沉积钝化减反射膜；印刷形成正反面电极；烧结形成电池。

Ⅱ：对P型多晶硅酸制绒，形成尺寸0.7μm－5um的微米绒面结构14或者亚微米绒面结构；在微米绒面结构14的表面形成氮化硅保护膜；在电极接触区域通过激光刻蚀掉氮化硅保护膜后形成尺寸10nm－500nm纳米的纳米绒面结构13；去除氮化硅保护膜；通过磷扩散形成P/N结；清洗掉边缘P/N结；在受光面沉积钝化减反射膜；印刷形成正反面电极；烧结形成电池。

通过上述工艺过程，即可形成上述实施例的受光面1，兼顾了限光作用、接触电阻和受光面钝化的需要，提高了太阳能电池的效率。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。