[实用新型]一种选择性发射极晶硅太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种选择性发射极晶硅太阳能电池。

背景技术

太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junction)上，形成新的空穴-电子对(V-E pair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。由于是利用各种势垒的光生伏特效应将太阳光能转换成电能的固体半导体器件，故又称太阳能电池或光伏电池，是太阳能电池阵电源系统的重要组件。太阳能电池主要有晶硅(Si)电池，三五族半导体电池(GaAs，Cds/Cu₂S，Cds/CdTe， Cds/InP，CdTe/Cu₂Te)，无机电池，有机电池等，其中晶硅太阳能电池居市场主流主导地位。晶硅太阳能电池的基本材料为纯度达0.999999、电阻率在10欧·厘米以上的P型单晶硅，包括正面绒面、正面p-n结、正面减反射膜、正背面电极等部分。

传统太阳能电池的PN结是采用一次磷扩散的方式制作，磷源掺杂浓度分布是均匀的，为了提高电池的开路电压和短路电流，只能采取整体提高扩散方阻，降低磷掺杂浓度的方式，但是这种方式使得银栅线以下区域的磷掺杂浓度也同时降低，银栅线与硅不能形成良好的欧姆接触，导致电池的填充因子较低，抑制了电池光电转换效率的提升。由此，现有技术出现了选择性发射极晶硅太阳能电池，即将磷浆印刷在栅线的位置，放入扩散炉管，通入POCl₃进行热扩散；去磷硅玻璃；正面减反膜沉积；正背面金属电极的制备和烧结。这种选择性发射电极电池的优点是制备方法工艺简单，成本低，可大规模产业化。但是，由于印刷的磷浆含有很多杂质成分，在扩散炉管中会挥发出来，这些杂质会在硅片表面沉积或者和硅产生各种物理化学反应，使得硅片出现外观不良，如出现斑点，电池效率提升空间有限。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种选择性发射极晶硅太阳能电池，可使硅片表面的磷掺杂浓度呈选择性分布，增大选择性发射极磷掺杂浓度差，提升电池的光电转换效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种选择性发射极晶硅太阳能电池，包括正电极、减反膜、N型发射极、P型硅、铝背场和背电极；所述减反膜、所述N型发射极、所述P型硅、所述铝背场和所述背电极依次层叠设置；

所述N型发射极设有轻掺杂区域以及与所述正电极形状相同的重掺杂区域，所述正电极穿透所述减反膜和所述重掺杂区域相接形成欧姆接触，且所述正电极栅线线宽小于所述重掺杂区域线宽5-10μm。

作为上述方案的改进，所述正电极栅线的线宽为20-70μm。

作为上述方案的改进，所述轻掺杂区域的方块电阻为80-150Ω/□，所述重掺杂区域的方块电阻为20-60Ω/□。

作为上述方案的改进，所述减反膜为单层氮化硅、多层氮化硅或氮化硅/二氧化硅叠层减反膜。

作为上述方案的改进，所述正电极为Ag电极，所述背电极为Ag电极或Cu电极。

作为上述方案的改进，所述正电极占电池正面面积的比例为4%-10%。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型采用臭氧氧化的方式在硅片的表面形成一层二氧化硅层，该二氧化硅层可以在高温下降低磷的扩散速度，在非磷浆区域形成轻掺杂区域，进一步增大轻掺杂区域与重掺杂区域的P掺杂浓度差。另外，由于二氧化硅层的具有缓冲作用，形成的p-n结很均匀。而所述重掺杂区域线宽比正电极栅线线宽宽5-10μm，可确保正电极与重掺杂区域能形成良好的欧姆接触，保证电池的合格率，有效提升电池的光电转换效率。

附图说明

图1是本实用新型一种选择性发射极晶硅太阳能电池的结构示意图；

图2是本实用新型一种选择性发射极晶硅太阳能电池制备过程中的中间结构的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

如图1所示，本实用新型提供一种选择性发射极晶硅太阳能电池，包括正电极1、减反膜2、N型发射极4、P型硅5、铝背场6和背电极7；所述减反膜2、所述N型发射极4、所述P型硅5、所述铝背场6和所述背电极7依次层叠设置；