一种太阳能电池的制作方法

文档序号:10370495阅读:517来源:国知局
一种太阳能电池的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新能源电池技术领域,更具体地说,涉及一种太阳能电池。
【背景技术】
[0002]无机太阳能电池自1953年首次出现之后,经过几十年的努力,娃材料太阳能电池已经率先实现了产业化。光电转换效率是太阳能电池最重要的参数之一,它代表着将照射在太阳能电池表面的太阳光能转换为电能的能力。在实验室条件下,单结硅太阳能电池在全太阳照射条件下达到了 28%的光电转换效率,而多结电池更是达到了 37%的光电转换效率。但在工厂生产条件下,太阳能电池的光电转换效率就要低很多。
[0003]现有技术中的娃太阳能电池的主流结构如图1所不,包括:N型或P型娃基片12;位于所述硅基片12表面,与所述硅基片12相同掺杂类型的第一扩散层11;位于所述第一扩散层11背离所述硅基片12—侧的正面电极15;位于所述硅基片12表面背离所述第一扩散层11的第二扩散层13,所述第二扩散层13与所述硅基片12的掺杂类型不同;位于所述第二扩散层13背离所述硅基片12—侧的背电极14;所述正面电极15包括位于所述硅基片12表面沿第一方向排布的多个细栅和位于所述硅基片12表面沿第二方向排布的多个主栅,所述第一方向与所述第二方向垂直。如何对上述结构的太阳能电池结构进行进一步优化从而获得更高光电转换效率的硅太阳能电池成为研究人员的研究重点。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述技术问题,本实用新型提供一种太阳能电池,所述太阳能电池具有较高的光电转换效率。
[0005]为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0006]—种太阳能电池,所述太阳能电池包括:
[0007]第一掺杂类型基片;
[0008]位于所述基片表面的第一扩散层;
[0009]位于所述第一扩散层背离所述基片一侧的正面电极;
[0010]位于所述基片表面背离所述第一扩散层的第二扩散层;
[0011 ]位于所述第二扩散层背离所述基片一侧的背电极;
[0012]位于所述基片表面,正面电极之间的多个小孔。
[0013]优选的,所述正面电极包括:
[0014]位于所述基片表面沿第一方向排布的多个细栅;
[0015]位于所述基片表面沿第二方向排布的多个主栅;
[0016]所述多个小孔位于所述基片表面,沿第一方向排布于所述多个细栅之间;
[0017]所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0018]优选的,所述多个小孔均匀分布于所述多个细栅之间。
[0019]优选的,所述沿第一方向排布的多个小孔的相邻小孔之间的间距的取值范围为10μ??-ΙΟΟΟμπ?,包括端点值。
[0020]优选的,所述小孔的直径的取值范围为5μπι-500μπι,包括端点值。
[0021 ]优选的,所述第一扩散层为第一掺杂类型扩散层;
[0022]所述第二扩散层为第二掺杂类型扩散层;
[0023]所述第一掺杂类型与第二掺杂类型不同。
[0024]优选的,所述第一掺杂类型为P型,第二掺杂类型为N型。
[0025]优选的,所述正面电极为银电极或金电极或铜电极。
[0026]优选的,所述背电极为铝电极。
[0027]优选的,所述太阳能电池还包括位于所述第一扩散层与正面电极之间的减反射膜。
[0028]优选的,所述减反射膜为氮化硅减反射膜。
[0029]从上述技术方案可以看出,本实用新型所提供的太阳能电池具有位于所述基片表面,正面电极之间的多个小孔,当太阳光照射到所述太阳能电池表面时,进入所述多个小孔中的太阳光会在所述小孔内进行多次反射,增加所述太阳能电池对入射光线的吸收,从而增加所述太阳能电池由入射光线转换而来的短路电流;而对于太阳能电池而言,其光电转换效率等于短路电流与开路电压的乘积,其开路电压主要由制备所述太阳能电池的材料决定,所述多个小孔并未改变制备所述太阳能电池的材料,因此所述太阳能电池的开路电压并不会改变;而在保持其开路电压不变的情况下,所述太阳能电池短路电流的增加则会使得其光电转换效率增加。
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0031]图1为现有技术中的太阳能电池的结构示意图;
[0032]图2为本实用新型的一个实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
[0033]图3为本实用新型的一个实施例提供的一种太阳能电池正面电极的结构示意图;
[0034]图4为本实用新型的一个优选实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
[0035]图5为本实用新型的一个实施例提供的一种太阳能电池的制备方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]正如【背景技术】所述,如何对现有技术中的太阳能电池的结构进行优化从而获得更高的光电转换效率成为研究人员的研究重点。
[0037]有鉴于此,本实用新型实施例提供了一种太阳能电池,所述太阳能电池包括:
[0038]第一掺杂类型基片;
[0039]位于所述基片表面的第一扩散层;
[0040]位于所述第一扩散层背离所述基片一侧的正面电极;
[0041 ]位于所述基片表面背离所述第一扩散层的第二扩散层;
[0042]位于所述第二扩散层背离所述基片一侧的背电极;
[0043]位于所述基片表面,正面电极之间的多个小孔。
[0044]从上述技术方案可以看出,本实用新型所提供的太阳能电池具有位于所述基片表面,正面电极之间的多个小孔,当太阳光照射到所述太阳能电池表面时,进入所述多个小孔中的太阳光会在所述小孔内进行多次反射,增加所述太阳能电池对入射光线的吸收,从而增加所述太阳能电池由入射光线转换而来的短路电流;而对于太阳能电池而言,其光电转换效率等于短路电流与开路电压的乘积,其开路电压主要由制备所述太阳能电池的材料决定,所述多个小孔并未改变制备所述太阳能电池的材料,因此所述太阳能电池的开路电压并不会改变;而在保持其开路电压不变的情况下,所述太阳能电池短路电流的增加则会使得其光电转换效率增加。
[0045]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0046]本实用新型实施例提供了一种太阳能电池,如图2所示,所述太阳能电池包括:
[0047]第一掺杂类型基片100;
[0048]位于所述基片100表面的第一扩散层200;
[0049]位于所述第一扩散层200背离所述基片100—侧的正面电极500;
[0050]位于所述基片100表面背离所述第一扩散层200的第二扩散层300;
[0051]位于所述第二扩散层300背离所述基片100—侧的背电极400;
[0052 ] 位于所述基片100表面,正面电极500之间的多个小孔600。
[0053]需要说明的是,在本实用新型的一个实施例中,所述基片100优选为单晶结构的硅衬底。但在本实用新型的其他实施例中,所述基片100的种类包括但不限于:单晶、多晶或非晶体结构的硅或锗、碳化硅、锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓、合金半导体或其组合。但本实用新型对所述基片100的具体类型不做限定,具体视实际情况而定。
[0054]还需要说明的是,对于太阳能电池而言,其开路电压是指在电池两端未加负载时正负极间的电压,其主要由制备所述太阳能电池的材料决定。在本实施例中,所述多个小孔600仅改变了所述太阳能电池的表面结构,并未改变制备所述太阳能电池的材料,因此所述太阳能电池的开路电压保持不变。
[0055]当所述太阳能电池实际使用过程中,当太阳光照射到所述太阳能电池表面时,进入所述多个小孔600中的太阳光会在所述小孔600内进行多次反射,增加所述太阳能电池对入射光线的吸收,从而增加所述太阳能电池由入射光线转换而来的短路电流;而对于太阳能电池而言,其光电转换效率等于短路电流与开路电压的乘积,因此在保持其开路电压不变的情况下,所述太阳能电池短路电流的增加则会使得其光电转换效率增加。
[0056]在上述实施例的基础上,在本实用新型的一个实施例中,如图3所示,所述正面电极500包括:
[0057]位于所述基片100表面沿第一方向排布的多个细栅520;
[0058]位于所述基片100表面沿第二方向排布的多个主栅510;
[0059]所述多个小孔600位于所述基片100表面,沿第一方向排布于所述多个细栅520之间;
[0060]所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0061]需要说明的是,本实用新型实施例仅提供了一种可能的正面电极500的组成结构。在本实用新型的一个实施例中,所述正面电极500为H型的三主栅或四主栅结构。本实用新型对所述正面电极500的具体组成形式并不做限定,具体视实际情况而定。
[0062]在上述实施例的基础上,在本实用新型的一个优选实施例中,所述多个小孔600均匀分布于所述多个细栅520之间。
[0063]需要说明的是,在本实施例中,将所述多个小孔600均匀分布于所述多个细栅520之间的目的是便于所述太阳能电池在流水线自动控制下完成所述多个小孔600的制备,而且所述多个小孔600均匀分布于所述多个细栅520之间可以使所述太阳能电池更加美观。但本实用新型对所述多个小孔600是否均匀分布于所述多个细栅520之间并不做限定,具体视实际情况而定。
[0064]在上述实施例的基础上,在本实用新型的一个实施例中,所述沿第一方向排布的多个小孔600的相邻小孔之间的间距的取值范围为I Ομπι-1 ΟΟΟμπι,包括端点值。
[0065]需要说明的是,在本实用新型的一个实施例中,所述沿第一方向排布的多个小孔600的相邻小孔之间的间距为50μπι;在本实用新型的一个优选实施例中,所述沿第一方向排布的多个小孔600的相邻小孔之间的间距为ΙΟΟμπι。本实用新型对此并不做限定,具体视实际情况而定。
[0066]在上述实施例的基础上,在本实用新型的一个实施例中,所述小孔6
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