[发明专利]双面黑晶硅高效太阳能电池

权利要求书

1.双面黑晶硅高效太阳能电池，其特征在于从上表面至下表面包括：

正面双层减反射薄膜（4）、正面第一负电极（5）、正面吸收陷光层（3）、正面掺磷n型层（2）、P型硅基衬底（1）、反面掺磷n型层（2）、反面吸收陷光层（3）、反面第二负电极（8）、反面正负电极保护层（7）、反面正电极（6），P型硅基衬底（1）的正反面掺磷n型层（2）与正反面吸收陷光层（3）的n⁺层组合构成高低结n⁺/n结，再与P型硅基衬底（1）形成光电转换(n⁺/n)/p结构，在双面太阳能电池正反面形成两个各自独立的电池，

所述正反面吸收陷光层（3）的制备是把晶体硅置于化学腐蚀液中腐蚀制备 “金字塔” 绒面，再将其放置于包含SF₆气氛的真空室中利用纳秒激光掺硫形成黑晶硅，激光能量密度选择在晶硅熔融阈值附近，激光光源脉冲波长为532nm，重复频率为10Hz，采用激光的能量为3—10mJ，使硅表面0.5μm至2μm深度处于熔融状态进行掺硫形成黑晶硅，所掺硫的浓度在10¹⁹—10²¹/cm³。

2.正反面掺磷n型层（2）的表面掺磷杂质浓度在10¹⁷ —10¹⁹/cm³。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于所述正面双层减反射薄膜（4）是由硫化锌和氟化镁构成，硫化锌的厚度在20—100nm之间，氟化镁的厚度在50—250nm之间。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于先利用化学溶液刻蚀形成“金字塔” 绒面结构，“金字塔”高度在1μm—20μm之间，金字塔底部长度2μm—30μm，接着在晶体硅正反面掺磷形成n型层（2），再利用纳秒激光在“金字塔”绒面上形成正反面黑晶硅吸收陷光层（3）。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于以反面正电极（6）为对称轴的两个反面第二负电极（8）与反面正电极（6）有间隙的成交叉梳状结构，反面正电极的梳状结构向电池下表面延伸覆盖整个电池下表面，作为电池背面反射场。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于其制备方法包括以下步骤：

步骤1：将厚度为200μm至500μm之间的单晶硅片P型硅基衬底1放置于强碱溶液中进行各向异性腐蚀，制备出正反面的绒面特性基本相同，绒面中的“金字塔”高度在1μm—20μm之间，金字塔底部长度2μm—30μm；

步骤2：在扩散炉中将P型硅基衬底1正反表面扩散形成PN结结构，P型硅基衬底1为P型的单晶硅片，电阻率为1—10Ω﹒cm，温度900—1100℃，扩散时间30min至3h，扩散时通过控制温度和时间来控制磷杂质扩散深度厚度为0.8μm到3μm之间，控制掺磷的浓度为10¹⁷ —10¹⁹/cm³；

步骤3：利用纳秒激光在包含SF₆的气氛中在掺磷n型层（2）表面烧蚀达成掺硫，以此在晶硅正反面N型层形成掺硫的黑晶硅微结构，硅片正反面的黑晶硅与晶硅构成高低结微结构，

步骤4：在电池的下表面通过PECVD淀积二氧化硅或者氮化硅钝化层；

步骤5：制作电正面负电极，制作反面梳状正、负电极；

步骤6：电极合金化的过程，是经过高温烧结，在氮气的氛围下保护，得到欧姆接触式电极；

步骤7：在正面黑晶硅表面真空淀积双层减反射膜，双层减反射膜是由硫化锌和氟化镁构成，硫化锌的厚度在20—100nm之间，氟化镁的厚度在50—250nm之间。