一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片的制作方法_2

文档序号:9507439阅读:来源:国知局
接带串联,然后将所述扩散结旁路二极管002负极与相邻的电池芯片的正极003连接,当其中一片电池片失效,电池串上的电流将经由失效芯片的上一片芯片的扩散结旁路二极管002直接流入失效芯片正极003,从而达到保护失效芯片的目的。
[0019]实施例2
(1)如图1所示,提供一硅太阳电池基片001,其为η型;
(2)如图2和3所示,在硅太阳电池基片上表面及局部的下表面扩散硼,分别形成ρ型的发射区001a及背面局部区域的扩散结旁路二极管002,该扩散结旁路二极管002的负极(η型层)同时作为基区001b,所述发射区001a与基区001b组成太阳电池光电转换层,扩散形成的P型层为扩散结旁路二极管002的正极,位于电池芯片的一侧,其面积依据太阳电池芯片光生电流大小而定,使得通过扩散结旁路二极管002的电流密度大小不超过70mA/
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mm ;
(3)如图4和5所示,沉积相互隔离的第一背面电极003、第二背面电极004,其中第一背面电极003覆盖但不超出基区001b未进行表面扩散的部分,作为电池芯片负极,第二背面电极004覆盖但不超出所述的扩散结旁路二极管002表面,作为扩散结旁路二极管002的正极;
(4)如图6和7所示,制备正面电极005,其至少包含一连接带焊盘,以及若干栅线电极,制得太阳电池芯片。
[0020]实施例3
(1)如图1所示,提供一化合物太阳电池外延片,其光电转换层为GalnP/InGaAs/Ge三结电池,各子电池基区为P型、发射区为η型,其中Ge作为化合物太阳电池的外延衬底,同时又作为第三子电池,Ge衬底为ρ型;
(2)如图2和3所示,在Ge衬底背面局部区域扩散磷,形成p/n扩散结,作为扩散结旁路二极管002,位于电池芯片的一侧,所述扩散结面积依据太阳电池芯片光生电流大小而定,使得通过扩散结旁路二极管002的电流密度大小不超过70mA/mm2;
(3)如图4和5所示,沉积相互隔离的第一背面电极、第二背面电极,其中第一背面电极覆盖但不超出基区未进行表面扩散的部分,作为电池芯片正极,第二背面电极覆盖但不超出所述的扩散结旁路二极管002表面,作为扩散结旁路二极管002的负极;
(4)如图6和7所示,制备正面电极,其至少包含一连接带焊盘,以及若干栅线电极。
[0021]实施例4 (1)如图1所示,提供一GalnP/InGaAs/GaAs双结太阳电池外延片,其光电转换层为GalnP/InGaAs双结电池,个子电池基区为p型、发射区为η型,其中GaAs仅作为外延衬底,为P型;
(2)如图2和3所示,在GaAs衬底背面局部区域扩散形成p/n扩散结,作为扩散结旁路二极管002,位于电池芯片的一侧,所述扩散结面积依据太阳电池芯片光生电流大小而定,使得通过扩散结旁路二极管002的电流密度大小不超过70mA/mm2;
(3)如图4和5所示,沉积相互隔离的第一背面电极、第二背面电极,其中第一背面电极覆盖但不超出基区未进行表面扩散的部分,作为电池芯片正极,第二背面电极覆盖但不超出所述的扩散结旁路二极管002表面,作为扩散结旁路二极管002的负极;
(4)如图6和7所示,制备正面电极,其至少包含一连接带焊盘,以及若干栅线电极。
【主权项】
1.本发明公开一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,所述太阳电池芯片自上而下包括:正面电极、包括发射区和基区的太阳电池光电转换层以及相互隔离的第一背面电极、第二背面电极,所述基区下表面具有一局部区域扩散结,所述扩散结位于电池芯片的一侦h所述第一背面电极覆盖但不超出基区未进行表面扩散的部分,所述第二背面电极覆盖但不超出所述扩散结表面。2.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述正面电极即受光面电极,其为栅状金属电极或透明导电层,包含至少一连接带焊盘。3.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:提供一太阳电池基片,在该太阳电池基片上表面通过扩散工艺形成发射区,所述发射区下方未被扩散的部分作为基区。4.根据权利要求3所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述局部区域扩散结位于基区下表面,与所述发射区同一次扩散形成。5.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述太阳电池芯片为多结化合物太阳电池,包含一外延衬底,并采用MOCVD或MBE在外延衬底上生长光电转换层。6.根据权利要求5所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述局部区域扩散结位于所述多结化合物太阳电池外延衬底下表面,所述外延衬底仅充当衬底,或者作为多结电池最底部一结子电池,并且所述外延衬底极性与基区相同。7.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述局部区域扩散结面积依据光生电流大小确定,通过扩散结电流密度不大于70mA/mm2。8.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述第一背面电极覆盖但不超出未经扩散的基区。9.根据权利要求1所述的一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,其特征在于:所述第二背面电极位于所述局部区域扩散结中心区域,且不超出扩散结范围。
【专利摘要】本发明公开一种具有扩散结旁路二极管的太阳电池芯片,自上而下包括:正面电极、包括发射区和基区的太阳电池光电转换层以及相互隔离的第一背面电极、第二背面电极,所述基区下表面具有一局部区域扩散结,所述扩散结位于电池芯片的一侧,所述第一背面电极覆盖但不超出基区未进行表面扩散的部分,所述第二背面电极覆盖但不超出所述的扩散结表面。本发明设计的旁路二极管用于保护电池串中相邻的电池片,芯片工艺简单,无需经多次扩散、蚀刻形成与电池光电转换层机械隔离的旁路二极管;旁路二极管位于电池片背面,不占用电池表面光照面积;基区同时作为光电转换层及旁路二极管的正极(或负极),减少了功率损耗。
【IPC分类】H01L31/0443
【公开号】CN105261662
【申请号】CN201510691326
【发明人】熊伟平, 毕京锋, 陈文浚, 刘冠洲, 杨美佳, 李明阳, 吴超瑜, 王笃祥
【申请人】天津三安光电有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月23日
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