一種雙面太陽電池制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)涉及一種雙面太陽電池，從上至下依次包括正面減反射膜層、硅基體、背面正負(fù)電極和背面減反射膜層，硅基體的向光面、側(cè)面、背光面分別制有陷光結(jié)構(gòu)層；正面減反射膜層有兩層、并與硅基體向光面的陷光結(jié)構(gòu)層貼合；硅基體的下表面背面正負(fù)電極以外的區(qū)域設(shè)置有背面減反射膜層。該太陽電池向光面沒有柵線電極，背光面有減反射膜層，因而可增大電池的受光面積，使得該雙面電池的向光面和背光面同時都能吸收太陽光；由于正面無擴(kuò)散死層，故可提高太陽光短波的波譜響應(yīng)；正面和背面減反射膜層可對太陽電池起到鈍化作用，提高量子效率；背面多個P-N結(jié)及正負(fù)電極有利于增加載流子的收集；綜上，能夠有效的提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種雙面太陽電池，尤其是對目前常規(guī)晶體硅太陽電池的結(jié)構(gòu)改進(jìn)，屬于光伏

技術(shù)介紹
太陽電池是光電轉(zhuǎn)換的核心元件。據(jù)申請人了解，目前國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)的太陽電池?zé)o論是常規(guī)P型太陽電池(基體硅片為摻雜第III主族元素)還是N型太陽電池(基體硅片為摻雜第V主族元素)，均為雙面電極的太陽電池，即太陽電池的正面(向光面)有柵線電極、背面有鋁背場。而常規(guī)電池同樣在正面有柵線電極、背面有鋁背場。這樣，正面的柵線電極會遮擋部分入射光，而背面的鋁背場會全部遮擋背面的入射光線。此外，太陽電池的正面(向光面)擴(kuò)散存在死層，不利于太陽光的短波響應(yīng)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，提供一種雙面太陽電池，其背面也能吸收太陽光；PN結(jié)和正負(fù)電極都處在背光面；同時工藝設(shè)備方面又與常規(guī)太陽電池的產(chǎn)線設(shè)備兼容通用，避免額外設(shè)備投資。為了解決以上技術(shù)問題，本技術(shù)提供的一種雙面太陽電池，其特征在于從上至下依次包括正面減反射膜層、硅基體、背面正負(fù)電極和背面減反射膜層，所述硅基體的向光面、背光面分別制有陷光結(jié)構(gòu)層。本技術(shù)進(jìn)一步的完善是，所述正面減反射膜層有兩層、并與硅基體向光面的陷光結(jié)構(gòu)層貼合；所述硅基體的側(cè)面制有陷光結(jié)構(gòu)層；所述背面減反射膜層位于硅基體背光面除背面正負(fù)電極以外的區(qū)域。這樣，在制造工藝上，省去了常規(guī)太陽電池制造的液態(tài)或氣態(tài)的磷源和硼源的熱擴(kuò)散步驟和硅片邊緣及背面刻蝕步驟，提高了生產(chǎn)效率，且對環(huán)境無污染。更進(jìn)一步的，背面正負(fù)電極為指叉式結(jié)構(gòu)，正負(fù)電極之間被背面減反射膜層隔離。指叉式正負(fù)電極相互隔開，相互絕緣加上減反射膜層從而避免了正負(fù)電極的短路。本技術(shù)雙面太陽電池中，硅基體可以為P型硅基體，也可以為N型硅基體。若為P型硅基體，則通過對裸露硅進(jìn)行選擇性磷源擴(kuò)散制作P-N結(jié)，或分別進(jìn)行選擇性磷源和硼源擴(kuò)散制作P-N結(jié)；若為N型硅基體，則通過對裸露硅進(jìn)行選擇性硼源擴(kuò)散制作P-N結(jié)，或分別進(jìn)行選擇性硼源和磷源擴(kuò)散制作P-N結(jié)。進(jìn)一步的，所述陷光結(jié)構(gòu)層為具有陷光結(jié)構(gòu)的絨面，通過對硅基體的向光面、側(cè)面、背光面制絨而得。本技術(shù)雙面太陽電池的制作工藝順序如下硅片制絨、硅片清洗并干燥、摻雜劑漿料絲網(wǎng)印刷并烘干、熱處理制作P-N結(jié)、清洗去除殘留的摻雜劑漿料及雜質(zhì)并干燥、向光面鍍減反射膜層、背光面鍍減反射膜層、背面正負(fù)電極的一次印刷、燒結(jié)。通過在硅片上選擇性的絲網(wǎng)印刷摻雜劑漿料并烘干，熱處理使硅片被選擇性熱擴(kuò)散，通過化學(xué)濕法去除殘留的摻雜劑漿料以及其它雜質(zhì)，多PN結(jié)就在硅片同一面形成了，一次電極絲網(wǎng)印刷，燒結(jié)制作雙面太陽電池。本技術(shù)太陽電池的背面也能吸收利用太陽光，正面無柵線電極，并且使得正負(fù)電極同處于太陽電池的背面，因而可增大電池的受光面積，增加對光的吸收；工作時，太陽光透過正面、背面減反射層進(jìn)入并在織構(gòu)化陷光結(jié)構(gòu)中發(fā)生反射和折射，使得光線二次及以上機(jī)會入射到硅片，從而產(chǎn)生光生載流子并被太陽電池的正負(fù)電極收集；由于正面無擴(kuò)散死層，故可提高太陽光短波的波譜響應(yīng)，可以提高對太陽波譜中短波的吸收利用；正面 和背面減反射膜層可對太陽電池起到鈍化作用，提高量子效率；背面多個P-N結(jié)及正負(fù)電極有利于增加載流子的收集；綜上，能夠有效的提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。以下結(jié)合附圖對本技術(shù)作進(jìn)一步的說明。圖I是本技術(shù)實施例一的剖視示意圖。圖2是本技術(shù)實施例一的背光面結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式實施例一本實施例為雙面太陽電池，如圖I所示，其結(jié)構(gòu)從上至下依次包括兩層正面氮化硅減反射膜層I和2、硅基體4 (P型或N硅基體)、背面正負(fù)電極，圖I中6為背光面負(fù)電極，圖I中背光面正電極被遮擋未畫出，硅基體4的向光面、側(cè)面和背光面都制有陷光結(jié)構(gòu)層3，正面減反射膜層2與硅基體4向光面的陷光結(jié)構(gòu)層3貼合，硅基體4的下表面背面正負(fù)電極以外的區(qū)域設(shè)置有背光面氮化硅減反射膜層5。本例中，減反射膜層I、2、5可以通過PECVD或PVD進(jìn)行鍍膜制作；陷光結(jié)構(gòu)層3為絨面陷光結(jié)構(gòu)，可通過堿制絨(單晶硅片和類單晶硅片)和酸制絨(多晶硅片)制作；背面正負(fù)電極通過金屬漿料絲網(wǎng)印刷及燒結(jié)實現(xiàn)，正負(fù)電極相互間隔避免短路。如圖2所示，背面正電極7與背面負(fù)電極6之間互不接觸，優(yōu)選指叉式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可有效利用面積，使性能發(fā)揮到最大。圖2中，5為背面減反射膜層，正負(fù)極之間由背面減反射膜層5隔離。實踐證明，以上實施例的雙面太陽電池，從各個方面妥善實現(xiàn)了太陽電池正面無柵線電極，背面無鋁背場遮擋，增加了雙面太陽電池對太陽光的雙面受光面積，從而提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率。工藝上與常規(guī)的太陽電池生產(chǎn)線兼容，大部分設(shè)備可以通用，不需要大量額外資金投入設(shè)備及產(chǎn)線。具有工藝技術(shù)易于實現(xiàn)，產(chǎn)品性能優(yōu)良。與現(xiàn)有常規(guī)雙面電極的電池技術(shù)相比，具有顯著的實質(zhì)性特點和突出的進(jìn)步。除上述實施例外，本技術(shù)還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本技術(shù)要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種雙面太陽電池，其特征在于從上至下依次包括正面減反射膜層、硅基體、背面正負(fù)電極和背面減反射膜層，所述硅基體的向光面、背光面分別制有陷光結(jié)構(gòu)層。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙面太陽電池，其特征在于所述正面減反射膜層有兩層、并與娃基體向光面的陷光結(jié)構(gòu)層貼合；所述娃基體的側(cè)面制有陷光結(jié)構(gòu)層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙面太陽電池，其特征在于所述背面減反射膜層位于硅基體背光面除背面正負(fù)電極以外的區(qū)域。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙面太陽電池，其特征在于所述硅基體為P型硅基體或N型娃基體。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙面太陽電池，其特征在于所述陷光結(jié)構(gòu)層為具有陷光結(jié)構(gòu)的絨面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙面太陽電池，其特征在于所述背面正負(fù)電極之間互不接觸、并由背面減反射膜層隔離。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙面太陽電池，其特征在于所述背面正負(fù)電極為指叉式結(jié)構(gòu)。專利摘要本技術(shù)涉及一種雙面太陽電池，從上至下依次包括正面減反射膜層、硅基體、背面正負(fù)電極和背面減反射膜層，硅基體的向光面、側(cè)面、背光面分別制有陷光結(jié)構(gòu)層；正面減反射膜層有兩層、并與硅基體向光面的陷光結(jié)構(gòu)層貼合；硅基體的下表面背面正負(fù)電極以外的區(qū)域設(shè)置有背面減反射膜層。該太陽電池向光面沒有柵線電極，背光面有減反射膜層，因而可增大電池的受光面積，使得該雙面電池的向光面和背光面同時都能吸收太陽光；由于正面無擴(kuò)散死層，故可提高太陽光短波的波譜響應(yīng)；正面和背面減反射膜層可對太陽電池起到鈍化作用，提高量子效率；背面多個P-N結(jié)及正負(fù)電極有利于增加載流子的收集；綜上，能夠有效的提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。文檔編號H01L31/0352GK202633325SQ20122021639公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月14日專利技術(shù)者楊正剛 申請人:楊正剛本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種雙面太陽電池，其特征在于：從上至下依次包括正面減反射膜層、硅基體、背面正負(fù)電極和背面減反射膜層，所述硅基體的向光面、背光面分別制有陷光結(jié)構(gòu)層。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊正剛，
申請(專利權(quán))人：楊正剛，
類型：實用新型
國別省市：