p型晶体硅双面电池的制作方法

本实用新型涉及一种p型晶体硅双面电池。

背景技术：

常规p型晶体硅电池背面采用铝背场钝化硅片背面和收集多数载流子，由于铝背场具有高缺陷密度的特征，会造成电池背面较高复合速率，从而限制了晶硅电池效率的进一步提升，尤其是硅片厚度日益减薄的情况下。

如附图1所示，目前被产业界广泛关注并部分导入量产的p-PERC电池（PERC，Passivated Emitter and Rear Cell，即钝化发射极与背面的电池）采用介质膜如附图1，钝化减反射膜层03钝化硅片如p型晶体硅片01的正表面，钝化介质膜层05钝化硅片如p型晶体硅片01的背表面，然后金属背电极06局部穿透钝化介质膜层05与p型晶体硅片01背面形成欧姆接触。与常规晶硅电池铝背场相比，i-PERC电池虽能在一定程度上改善背面钝化降低了背面复合，但由于背电极局部穿透仍然存在金属背电极06与p型晶体硅片01的直接接触，部分破坏了硅片背表面的钝化，并且在背面接触区不可避免会存在较高的载流子复合速率，从而限制了电池开路电压和转换效率的进一步提升。

另外，正面金属电极04与n+型发射极02直接接触也会导致金属离子向结区扩散，导致接触区复合，影响电池开路电压及转换效率。采用选择性发射极虽然在一定程度上可以降低接触区复合，但接触区的复合仍然较高，而且选择性发射极需要而外增加工艺设备，导致成本上升。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种p型晶体硅双面电池，克服p-PERC电池在金属电极直接接触发射极与背面导致的接触区复合电流过大的问题，提升电池开路电压和转换效率的问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种p型晶体硅双面电池，,包括衬底、n+型晶体硅层、正面钝化减反射层、n++型硅膜层、正面金属电极层、p++型硅膜层、背面钝化减反射层和背面金属电极层，衬底采用p型晶体硅片，p型晶体硅片的正面掺杂形成的n+型晶体硅层，n+型晶体硅层上局部设置n++型硅膜层，即n++型硅膜层设于正面金属电极层下方，n+型晶体硅层与n++型硅膜层的共同正表面沉积正面钝化减反射层，正面金属电极层穿透正面钝化减反射层并与n++型硅膜层接触；p型晶体硅片的背面设置p++型硅膜层，p++型硅膜层表面沉积背面钝化减反射层，背面金属电极层穿透背面钝化减反射层并与p++型硅膜层接触。

进一步地，p型晶体硅片采用p型单晶硅片或p型多晶硅片，p型晶体硅片的电阻率在0.3~10Ωcm，厚度在50~500um。

进一步地，n+型晶体硅层的厚度在0.2~2um，方块电阻在20~200Ω/□。

进一步地，p++型硅膜层采用硼掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、微晶硅、微晶氧化硅或多晶硅，p++型硅膜层的厚度在10nm~10um。

进一步地，n++型硅膜层与n+型晶体硅层之间附带一层超薄氧化硅层，超薄氧化硅层厚度在1~3nm。

进一步地，n++型硅膜层为磷掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、微晶硅、微晶氧化硅或多晶硅，n++型硅膜层的厚度在10nm~10um。

进一步地，n++型硅膜层下面附带一层超薄氧化硅层，超薄氧化硅层厚度在1~3nm。

进一步地，正面钝化减反射层至少包含a-SiNx、a-SiOx、a-SiCx、a-SiCxNy、a-SiNxOy、a-AlOx中的任意一种或多种的组合，正面钝化减反射层厚度在60~150nm。

进一步地，背面钝化减反射层至少包含a-SiNx、a-SiOx、a-SiCx、a-SiCxNy、a-SiNxOy、a-AlOx中的任意一种或多种的组合，背面钝化减反射层厚度在60~150nm。

进一步地，正面金属栅线电极为Ag、Ni/Ag、Ni/Cu、Ni/Cu/Sn或Ni/Cu/Ag电极中的任意一种，背面金属栅线电极为Ag、Ni/Ag、Ni/Cu、Ni/Cu/Sn或Ni/Cu/Ag电极中的任意一种。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，该种p型晶体硅双面电池，具备以下优势：首先，正面金属电极与n+型掺杂层之间引入n++型硅膜层形成钝化接触层，避免了金属电极直接接触n+型掺杂层造成的接触区复合；其次，电池背面采用p++型硅膜层形成钝化接触层，采用金属栅线电极与p++型硅膜层接触，避免了背面接触区复合，同时使得光线从背面也能入射到硅片进行发电。

附图说明

图1是本实用新型实施例现有的i-PERC晶体硅太阳电池的结构示意图；

图1中，1- p型晶体硅片；2- n+型晶体硅层；3-钝化减反射膜层；4-金属栅线电极；5-钝化介质膜层；6-金属背电极。

图2是本实用新型实施例p型晶体硅双面电池的结构示意图；

图2中，1-p型晶体硅片；2-n+型晶体硅层；3-p++型硅膜层；4-n++型硅膜层；5-正面钝化减反射层；6-背面钝化减反射层；7-正面金属电极层；8-背面金属电极层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

实施例

一种p型晶体硅双面电池，如图2，包括衬底、n+型晶体硅层2、正面钝化减反射层5、n++型硅膜层4、正面金属电极层7、p++型硅膜层3、背面钝化减反射层6和背面金属电极层8，衬底采用p型晶体硅片1，p型晶体硅片1的正面掺杂形成的n+型晶体硅层2，n+型晶体硅层2上局部设置n++型硅膜层4，即n++型硅膜层4设于正面金属电极层7下方，n+型晶体硅层2与n++型硅膜层4的共同正表面沉积正面钝化减反射层5，正面金属电极层7穿透正面钝化减反射层5并与n++型硅膜层4接触；p型晶体硅片1的背面设置p++型硅膜层3，p++型硅膜层3表面沉积背面钝化减反射层6，背面金属电极层8穿透背面钝化减反射层6并与p++型硅膜层3接触。

通过上述结构，首先，正面金属电极层7与n+型晶体硅层2之间引入n++型硅膜层4形成钝化接触层，避免了正面金属电极层7直接接触n+型晶体硅层2造成的接触区复合。n+型晶体硅层上局部设置n++型硅膜层，即n++型硅膜层4设于正面金属电极层7下方，能降低正面金属电极层7下方的复合；如果用全部设置，由于n++型硅膜层4会对正面入射光产生寄生吸收，降低电池的短路电流。

p型晶体硅片1采用p型单晶硅片，其电阻率在2Ωcm，厚度在180um；该p型晶体硅片1主要用于吸收光子，产生光生载流子。

n+型晶体硅层2的厚度在1um，方块电阻在60Ω/□；该n +型晶体硅层2与p型晶体硅片1形成同质n+p发射极，用来分离光生载流子。

p++型硅膜层3可以是硼掺杂的多晶硅，其厚度在140nm；n++型硅膜层4与n+型晶体硅层2之间可以附带一层超薄氧化硅层，其厚度在1.7nm。该p++型硅膜层3与p型晶体硅片1形成pp++型背电场，既能钝化电池背表面，减少背表面复合，同时能与p型晶体硅片1及背面金属电极层8形成良好的欧姆接触。

n++型硅膜层4为磷掺杂的多晶硅，其厚度在150nm；n++型硅膜层4下面附带一层超薄氧化硅层，其厚度在1.5nm。该n++型硅膜层4与n+型晶体硅层2形成n++n+型前表面场，既能钝化电池n+发射极的接触区，降低接触区表面复合，同时能与n+型晶体硅层2及正面金属电极层7形成良好的欧姆接触。

正面钝化减反射层5为a-SiNx，其厚度在80nm。该正面钝化减反射层5要用来减少入射光在硅片表面的反射，同时对n+型晶体硅层形成良好的表面钝化。

背面钝化减反射层6为a-AlOx与a-SiNx形成的复合膜层，其厚度分别在10nm和60nm。该背面钝化减反射层6要用来减少背面入射光在硅片表面的反射，同时对pp++型背电场形成良好的界面钝化。

正面金属电极层7为丝网印刷形成的Ag栅线电极，该正面金属电极层7用来收集光生载流子中的点在。

背面金属电极层8为丝网印刷形成的Ag栅线电极，该背面金属电极层8用来收集光生载流子中的空穴。