[实用新型]一种N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双面太阳能电池，特别是一种N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池。

背景技术

能源危机下光伏产业发展迅速。光伏理论与技术的发展逐渐走向成熟，进一步推广光伏应用的关键是提高电池光电转换效率、降低电池成本。Si衬底上HIT(物理上讲即PIN结)电池在日本Sanyo公司得到大力发展。它是晶体Si上生长非晶Si薄层的“异质结”(HIT结)电池，其工艺温度实际是一种中温工艺，虽然转换效率略强，但是寿命短，双面电池是适合于高日照下工作，工艺上适合规模化生产的低价高效电池之一。但是真正的双面电池是德国2006年开发的双PIN结、三电极(背电极，发射极，选择发射极)结构。日本改为双电极结构(基极，集电极)，其实三电极结构更合理，发电效率更高。因为晶体的形成都是高温下形成，掺杂的薄膜可以高温或者亚高温，而中温的CVD品质上会影响整个电池片的寿命。日本Si衬底上所谓“HIT结构”太阳能电池(hetero2junctionwith intrinsicthin21ayer solar cells)并非传统的异质结，我们做的有机单晶与硅单晶的双面电池才是真正的异质结。我们分别以P型Si、N型Si为衬底，开发了1、2型双PIN结的双面电池。我们又以有机半导体加玻璃TCO与N型或P型Si单晶掺杂之单面电池构成双异质结3、4型双面电池。以下分别以1、2、3、4型四种双面电池对当前全球晶体太阳能电池产业的发展与机理做出了创新。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池。它是高温工艺结晶成形，所以结构稳定，品质因素高，而且是在原有的工艺设备上实现工艺创新，相对德、日、美太阳能电池大国的电池片成本要低。

本实用新型的技术方案：一种N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池，其特点是：包括N型硅衬底，N型硅衬底上下两个表面上均制成绒面，N型硅衬底上表面绒面上自下而上依次设有隔离层I(SiO₂)、P型掺杂层、隔离层I和P⁺型掺杂层的四层结构；最上一层设有SiN减反射膜；N型硅衬底下表面绒面上自上而下依次设有隔离层I(SiO₂)和N⁺型掺杂层构成NIN⁺的结构；由于N型硅的方阻是300Ω，因此它的掺杂分层沉积难以均匀，工艺上达到±3％是其关键。

上述的N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池中，所述N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池，其最顶层的轻掺杂P⁺型材料层上(加减上标分别表示重掺杂和轻掺杂)在印刷前电极后覆盖有EVA层，可用激光刻槽、清洗，实现银选择电极引出线；其最底层设有背电极，再覆以EVA。或直接用TCO(氧化物薄膜)导电玻璃或导电薄膜作为透光又可支撑的背电极；正面的埋电极有两种，一是正对背电极的正上方位置制作埋电极，二是在正上方做常规的输出电极，在其硅片边缘离边5毫米(mm)处做埋电极，埋深是80-90微米(μm)。

前述的N型硅衬底的双PIN结双面太阳能电池中，所述前电极、背电极和埋电极均为银电极，埋电极为一种连续战壕式或长方形段壕式；埋电极的侧面与硅片上半部绝缘，要求其方阻低于100Ω。

与现有技术相比，本实用新型在N型硅衬底与PIN结掺杂结构之间采用SiO₂隔离层，而且硼磷掺杂层构成浓度梯度，各梯度之间也设置SiO₂隔离层。这种结构必须实现水平方向均匀化、垂直方向禁带梯度化，以利于提高光伏效率；由于SiO₂的存在，减少了重复污染，也提高了光伏效率，所以本实用新型给出了一个光伏效率函数：ΔF=F₁dt+F₂dt-PmΔmdt。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

实施例。