IBC电池结构的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种IBC电池结构。

背景技术：

随着全球经济的快速发展，煤炭、石油等不可再生能源供应日趋紧张，开发使用新能源已成当务之急。而无需置疑的是光伏发电具有显著的能源、环保和经济效益，是最优质的绿色能源之一。国内光伏市场更是随着一系列政策的出台，尤其是“领跑者”计划的鼓励，产业发展势头良好、技术进步迅猛，高效电池的优势得到充分的发挥。就当下情况来看，光伏组件的转化效率直接决定了单位装机容量的占地面积以及系统成本(支架、汇流箱、电缆等)。与常规的组件相比，“领跑者”先进技术的高效电池生产出的组件在几乎不增加成本的情况下实现了单位面积装机容量5％～8％的提升，对促进光伏发电成本的下降有明显影响。

目前业内有量产的高效电池结构主要有：HIT电池(hetero-junction with intrinsic thin-layer)、IBC电池(Interdigitated back contact solar cell)、PERC电池(Passivated emitter rear contact solar cells)和N型硅双面电池，其中IBC电池因其正、负电极均设置在电池片背面的特殊结构，相同面积的电池片表面可以吸收更多的光能，效率提升空间很大，是一种非常有潜力的高效太阳电池技术路线。目前美国Sunpower公司量产的N型硅IBC电池片效率已达26％，但因IBC电池工序复杂，制作成本高的原因，国内目前还没有光伏企业量产IBC电池，均处于研发试验阶段，产出IBC电池片效率在23％左右，还有很大的提升空间。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种光电转换效率高、制造成本低的IBC电池结构。

本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型的一个方面，一种IBC电池结构，包括上表面减反层、上表面钝化层、上表面n+扩散层、基体、PN结扩散层、背面钝化层以及正电极和负电极，所述基体为N型黑硅基体；所述PN结扩散层设于N型黑硅基体下表面，包括成梳状平行交错排列的n+扩散区域和p+扩散区域；所述背面钝化层位于n+扩散区域和p+扩散区域的下表面，且所述背面钝化层为SiNx膜；所述正电极和负电极成梳状平行交错分布于背面钝化层的下表面，正电极与p+扩散区域相连接，负电极与n+扩散区域相连接。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面钝化层为SiNx膜，厚度为79-90μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面钝化层的厚度为85μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述背面钝化层的厚度为79-90μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述背面钝化层的厚度为85μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面减反层的为SiNx膜，厚度为79-90μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面减反层的厚度为85μm。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面n+扩散层的横截面为锯齿形。

根据本实用新型的一实施方式，所述上表面减反层和上表面钝化层的横截面为锯齿形。

由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型的IBC电池结构，由于采用了N型黑硅基体，其电池表面几乎无反射，在较宽的光谱范围内具有优异的吸光性能，可以明显提高光电转换效率，同时，在电池背面采用SiNx膜作为背面钝化层，代替了常规IBC电池结构中的钝化层和增反射层，简化了电池结构和制作工艺步骤，显著地降低了生产成本。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1是本实用新型实施方式的IBC电池结构的示意图；

图2是图1的仰视图。

图中：1、N型黑硅基体；2、上表面n+扩散层；3、上表面钝化层；4、上表面减反层；5、n+扩散区域；6、p+扩散区域；7、背面钝化层；8、正电极；9、负电极。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

参见图1及图2，本实用新型实施方式公开了一种IBC电池结构，其由上到下依次包括：上表面减反层4、上表面钝化层3、上表面n+扩散层2、基体、PN结扩散层、背面钝化层7以及正电极8和负电极9。

基体为N型黑硅基体1，PN结扩散层设于N型黑硅基体1的下表面，该PN结扩散层具体包括梳状平行交错排列的n+扩散区域5和p+扩散区域6。该背面钝化层7位于PN结扩散层的下表面。其中，该背面钝化层7是一层SiNx膜(氮化硅膜)，厚度可为79-90μm，其中厚度优选值为82μm、85μm或88μm。此外，该上表面钝化层3也可为SiNx膜，厚度为79-90μm，其中厚度优选值为82μm、85μm或88μm。表面减反层4为SiNx膜，厚度为79-90μm，其中厚度优选值为82μm、85μm或88μm。由图1可知，该上表面n+扩散层的横截面为锯齿形，从而能够增加表面积。上表面减反层和上表面钝化层的横截面也可为锯齿形，与上表面n+扩散层的横截面相匹配。

正电极8和负电极9位于背面钝化层7的下表面，如图2所示，该正电极8与负电极9同样设置为梳状平行交错分布。正电极8与p+扩散区域6重合并实现电连接，负电极9与n+扩散区域重合并实现电连接。

本实施方式的IBC电池结构的制造方法如下。

(1)将清洗后的N型黑硅基体1采用碱腐蚀的方法放入1.3％浓度的NaOH溶液中进行双面制绒，并对背面抛光。

(2)分别将磷离子、硼离子通过离子注入的方式在N型黑硅基体1的背面形成梳状平行交错分布的n+扩散区域5和p+扩散区域6，并通过热扩散的方法在N型黑硅基体1上表面形成上表面n+扩散层2。

(3)采用PEVCD的方法在N型黑硅基体1上表面和背面淀积SiNx膜作为上表面钝化层3和背面钝化层7。

(4)采用PECVD方式在N型黑硅基体1上表面沉积70-90μm厚的SiNx膜作为上表面减反层4。

(5)在背面钝化层7背面激光刻蚀形成电极接触图形，以去钝化层。

(6)采用丝网印刷的方法在背面钝化层7下方制备金属Ag正电极8和负电极9，并通过高温烧结完成本实施方式的IBC电池结构的制作。

本实施方式的IBC电池结构，由于采用了N型黑硅基体，其电池表面几乎无反射，在较宽的光谱范围内具有优异的吸光性能，可以明显提高光电转换效率，同时，在电池背面采用SiNx膜作为背面钝化层，代替了常规IBC电池结构中的钝化层和增反射层，简化了电池结构和制作工艺步骤，显著地降低了生产成本。

以上具体地示出和描述了本实用新型的示例性实施方式。应该理解，本实用新型不限于所公开的实施方式，相反，本实用新型意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。