[实用新型]一种N型硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池，具体涉及一种N型硅太阳能电池。

背景技术

常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。因此，研发高性价比的硅太阳能电池已经成为各国光伏企业的主要研究方向之一。

现有的硅太阳能电池主要包括硅片基底，硅片基底的正面设有发射结层，与基底构成PN结结构，发射结层的表面设有绒面结构，绒面结构上依次钝化层和减反层，减反层上设有正电极，硅片基底的背面设有负电极。其中，硅片基底目前主要包括P型和N型两种硅片。和以P型硅片为基底制造的太阳能电池相比，由于N型硅片中没有B-O复合对，以N型硅片为基底制造的太阳能电池没有明显的光衰减现象；并且N型硅片的少子寿命高于P型硅片，因此N型硅太阳能电池得到了越来越多的关注。

目前，以丝网印刷方法工业化生产的常规N型硅太阳能电池的平均光电转换效率在18.5~19%之间，虽然与常规P型硅太阳能电池18~18.5%的转换效率相比有一定的优势，但是由于掺杂原子分凝系数的差异，N型硅片的制造成本要高于P型硅片，相应地，N型硅太阳能电池的制造成本也要高于P型硅太阳能电池。从成本与效率平衡的角度考虑，N型硅太阳能电池并不优于P型硅太阳能电池。因此，开发更高光电转换效率的N型硅太阳能电池，以增强其市场竞争力，是研发人员的当务之急。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种具有较高光电转换效率的N型硅太阳能电池。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种N型硅太阳能电池，包括N型硅片基底，硅片基底的正面设有包含多孔硅绒面结构的P型发射结层。

上文中，所述包含多孔硅绒面结构是指绒面结构具有多孔硅的结构。该绒面结构可以是金字塔绒面结构或其他常见的绒面结构。

上述技术方案中，所述P型发射结层包括P型高浓度扩散区域和P型低浓度扩散区域。当然也可以是P型均匀扩散区域。

上述技术方案中，所述硅片基底的背面设有包含绒面结构的N型发射结层，绒面结构上设有减反层，减反层上设有负电极。

上述技术方案中，所述N型发射结层包括N型高浓度扩散区域和N型低浓度扩散区域。当然也可以是N型均匀扩散区域。

上述技术方案中，所述P型发射结层的绒面结构上依次设有钝化层和减反层，减反层上设有正电极，硅片基底的背面设有负电极。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：

1、本实用新型设计得到了一种新的N型硅太阳能电池，在硅片基底的正面设有包含多孔硅绒面结构的P型发射结层，由于多孔硅具有光致发光效应，可以在相同入射光的情况下激发更多的电子-空穴对，从而大大提高电池的光电转换效率；然而，多孔硅表面的载流子复合速率高，因此在绒面结构层上设置钝化层，使包含多孔硅的P型表面仍然维持极低的表面复合速率，保证多孔硅的光致发光效应可以有效地提高电池的光电转换效率；实验证明：本实用新型的电池的平均光电转换效率在20%以上，具有显著的效果。

2、本实用新型的结构合理，且易于制备，成本较低，具有良好的可操作性、实用性，适于推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的结构示意图。

其中：1、硅片基底；2、P型发射结层；4、钝化层；5、减反射层；6、正电极；7、N型发射结层；9、负电极。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一

参见图1所示，一种N型硅太阳能电池，包括N型硅片基底1，硅片基底的正面设有P型发射结层2，该P型发射结层包含有多孔硅绒面结构，该绒面结构为金字塔结构；P型发射结层的绒面结构上依次设有SiO₂钝化层4和减反层5，减反层上设有金属正电极6；所述硅片基底的背面设有包含绒面结构的N型发射结层7，N型发射结层上设有减反层5，减反层上设有金属负电极9。

上述N型硅太阳能电池的光电转换效率为20%以上。

上述N型硅太阳能电池可以按下述方法制备：

第一步，先将N型硅片进行化学清洗；

第二步，在N型硅片的正面和背面形成金字塔绒面结构；

第三步，在N型硅片的背面形成腐蚀阻挡层；