一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构及制作方法与流程

文档序号:12725412阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,P型晶体硅片从上而下依次包括:透明导电膜(1)、减反射膜(2)、正面钝化膜(3)、N型层(4)、P型基体(6)、背面钝化膜(7)、金属层(8)和背面正极(9),其中,所述P型晶体硅片上设有通孔,所述通孔内设置有用于连接电池正面负极和背面负极的过孔电极(10),所述N型层(4)的表层设有按规则图形分布的局部重掺杂N+区(5),所述背面钝化膜(7)包括第一背面钝化膜(7-1)和第二背面钝化膜(7-2),所述透明导电膜(1)依次穿透所述减反射膜(2)和正面钝化膜(3)与所述局部重掺杂N+区(5)及所述过孔电极(10)顶端电接触构成电池负极,所述透明导电膜(1)用于将电池正面汇集的电子经过所述过孔电极(10)导至电池的背面,所述金属层(8)穿透所述第一背面钝化膜(7-1)和第二背面钝化膜(7-2)与所述P型硅基体(6)形成局部欧姆接触,并与背面正极(9)连接在一起构成电池正极。

2.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述通孔大小相同,在厚度方向贯通所述P型晶体硅片,且等行距等列距阵列排布,单个所述通孔的直径为100~500um,所述通孔的排布数量为4×4~10×10个。

3.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述局部重掺杂N+区(5)阵列排布在所述N型层(4)上,每个所述局部重掺杂N+区(5)的方阻为20~60Ω/□。

4.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述局部重掺杂N+区(5)阵列图形为类一维图形、二维图形或类一维图形与二维图形的组合,所述类一维图形为线段、虚线段、弧线或栅线状;所述二维图形为:圆形、椭圆形、纺锤形、环形、多边形、多角形或扇形。

5.根据权利要求4所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述类一维图形的线宽为20~200um,长度为0.05~1.5mm;同一行中相邻两个线形的间距为0.5~2mm,同一列中相邻两个线形的间距为0.5~2mm;所述二维几何图形的尺寸均为20~200um,相邻两个图形中心距为0.5~2mm。

6.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述透明导电膜(1)为ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨烯薄膜中的一种或多种叠层构成,厚度为50~500nm。

7.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述过孔电极(10)与所述金属层(8)之间设置有绝缘隔离(11),所述绝缘隔离(11)的厚度为0.5~3mm。

8.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述正面钝化膜(3)为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、非晶硅中的一种或多种叠层构成,厚度为5~50nm,所述减反射膜(2)为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、碳化硅中的一种或多种叠层构成,厚度为50~100nm,所述第一背面钝化膜(7-1)为氧化铝、氧化硅、非晶硅薄膜的一种或多种薄膜叠层,厚度为5~40nm;所述第二背面钝化膜(7-2)为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅硅薄膜的一种或多种薄膜叠层,厚度为50~150nm。

9.根据权利要求1所述的一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构,其特征在于,所述P型晶体硅片为单晶或多晶的掺硼、镓、铝一种多或多种元素的硅片,所述P型晶体硅片的厚度为90~190um。

10.一种无正面栅线的P型晶体硅背接触电池结构的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、在P型晶体硅片上采用激光形成若干相同大小的通孔,所述通孔在厚度方向贯通所述P型晶体硅片,等行距等列距阵列排布;

S2、采用化学药液腐蚀、等离子刻蚀、金属催化或激光刻蚀方法对所述P型晶体硅片进行表面织构化处理;

S3、采用激光掺杂、常压扩散、低压扩散、离子注入或杂质浆料涂敷法进行磷掺杂处理,掺杂剂为POCl3、PH3,在所述P型晶体硅片的正面及通孔壁表层上形成N型层;

S4、在所述P型晶体硅片的正面采用激光掺杂、二次热扩散、局域离子注入、掩膜反刻蚀或掺杂剂局域涂敷法形成局部重掺杂N+区,所述局部重掺杂N+区(5)阵列图形为类一维图形、二维图形或类一维图形与二维图形的组合;

S5、采用喷涂或印刷法在所述通孔及周边区域制作石蜡掩膜,保护孔壁及正面孔周边区域的掺杂层;

S6、采用湿法刻蚀或干法刻蚀刻蚀去掉所述P型晶体硅片正面的磷硅玻璃、背结及掩膜;

S7、将刻蚀后的所述P型晶体硅片在退火炉中进行退火处理,在所述P型晶体硅片的表面生长一层致密的热氧化硅,同时掺杂层的杂质原子进行再分布;

S8、在所述P型晶体硅片的正面沉积5~50nm的正面钝化膜和50~100nm的减反射膜,在所述P型晶体硅片的背面沉积5~150nm的钝化膜,所述钝化膜包括氧化铝、氧化硅、非晶硅等薄膜的一种或多种薄膜叠层,所述减反射膜包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化钛、碳化硅等薄膜的一种或多种薄膜叠层;

S9、采用激光在所述P型晶体硅片的正面按步骤S4中所述的重掺杂图形进行开膜;在所述P型晶体硅片背面的钝化膜上进行开膜,所述P型晶体硅片的正面和背面开膜图形可以相同,也可以不相同;

S10、制作电池电极:先采用真空协助丝网印刷或电镀方法在所述P型晶体硅片的背面制作过孔电极,过孔浆料填满整个通孔,所述过孔浆料为无烧穿性能或低烧穿性能的银浆,之后烘干;然后采用丝网印刷、喷印、电镀或溅射法在所述P型晶体硅片背面的非通孔区域制作背面正极,浆料为银浆或银/铝浆;最后采用丝网印刷、喷印、电镀或溅射法在所述P型晶体硅片背面的非通孔区域及非背面正极区域制作金属层,浆料为铝浆或银/铝浆,之后烘干;

S11、在300~900℃下进行热处理,使背面金属层与P型基体形成局部欧姆接触,同时与背面正极主栅线熔接在一起,构成电池的正极,同时过孔浆料经过热处理,形成过孔电极;

S12、在所述P型晶体硅片正面的减反射膜和钝化膜上采用溅射、气相沉积、3D打印、印刷或喷涂工艺制作正面透明导电膜,所述透明导电膜与局部重掺杂N+区及过孔电极顶端电接触构成电池的负极。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1