[发明专利]改进的多晶太阳电池的扩散工艺

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种改进的多晶太阳电池的扩散工艺。

背景技术

传统多晶太阳电池的生产工序主要为：制绒、扩散、湿法刻蚀、PE镀膜、烘干、印刷背场、烘干、印刷背极、印刷正极、烧结和测试分选。扩散工序直接影响着多晶太阳电池的开路电压，其主要影响因素为扩散表面掺杂浓度，表面掺杂浓度高会引起重掺杂效应。重掺杂效应会引起禁带宽度收缩，影响本征载流子浓度，影响有效掺杂浓度和降低少子寿命。在硅晶体中，由于重掺杂会引起能带结构的变化，在能带的边缘形成所谓的“带尾”。禁带宽度收缩必然会导致开路电压的损失，最终导致效率的降低。另外重掺杂会使前表面的有效掺杂浓度降低二个数量级，因此，减少了顶区表面处的开路电压，且在前表面区0.1微米左右的范围内，越靠近表面，有效掺杂浓度也越低，形成一个衰退电场。这种衰退电场阻止少子空穴往P-N结边界方向移动。这是重掺杂太阳电池中顶区表面产生“死层”的一种原因。“死层”处的复合速率非常高，会很大程度的降低载流子的寿命。为了获得最佳的电池性能，必须选择适当的扩散顶区掺杂浓度，使这一浓度不至于引起衰退电场。

在实际生产过程中，采用现有技术中的一步扩散法的太阳能电池的转换效率普遍偏低。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多晶太阳电池，该多晶太阳电池具有封装损耗低的特点。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：一种多晶太阳电池，它包括呈板状的本体，所述本体的一侧为正极，所述本体的另一侧为负极，所述正极上均布有4条主栅和90条细栅，所述主栅与细栅垂直设置且它们电连接，其特征在于，所述每条主栅之间的间距为35—42毫米，所述主栅的宽度为0.8—1.2毫米，所述细栅间距为1.4—2.0毫米，所述细栅的宽度为0.035—0.045毫米。

采用以上结构，采用4条主栅和90条细栅的密栅设计，使得成品开路电压比常规多晶太阳电池高，同时，避免了由于扩散方阻提升而导致的串联电阻上升，且在封装组件时能降低封装损耗。

所述的主栅由若干段主栅段纵向排列均布设置。

所述每个主栅段的长度为7—11毫米。

所述细栅的长度为152—158毫米。

本发明的第二个目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改进的多晶太阳电池的扩散工艺，该扩散工艺具有多晶太阳电池转化率高的特点。

本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种改进的多晶太阳电池的扩散工艺，该工艺包括以下步骤：

A、低温沉积：将本体置入普通的扩散炉中，扩散炉中温度在750—790℃保持6—12分钟，在该时间范围内向扩散炉内通入大氮、氧气和小氮的混合气体，所述大氮与氧气体积比为16:1，所述小氮和大氮与氧气两者混合气体的体积比为12:100；

B、变温沉积：将扩散炉内的温度在6—10分钟内提升至800—820℃，在该时间范围内向扩散炉内通入大氮、氧气和小氮的混合气体，所述大氮与氧气体积比为18:1，所述小氮和大氮与氧气两者混合气体的体积比为14:100；

C、高温沉积：在825—835℃进行1—4分钟的保温，这个过程中向扩散炉内通入大氮、氧气和小氮的混合气体，所述大氮与氧气体积比为15:1，所述小氮和大氮与氧气两者混合气体的体积比为12:100；

D、升温：将8—10分钟内将扩散炉内的温度升至845℃，升温过程中向扩散炉内通入大氮；

E、高温推结：待扩散炉内在850℃温度时稳定后，在10—14分钟内向扩散炉内通入大氮和氧气的混合气体，所述氧气占上述混合气体体积的36％—38％；

F、冷却：在12—14分钟内将扩散炉内的温度降至770℃，这个过程中向扩散炉内通入大氮、氧气的混合气体，所述氧气占上述混合气体体积的34％—36％。

所述扩散炉内的气体流量恒定。

所述扩散炉内的气体通入流量为7L/min—10L/min。

所述小氮流量为2L/min～2.8L/min，所述氧气的流量为0.4L/min～0.8L/min，所述大氮的流量为7.2L/min～7.7L/min。

所述步骤A中所述小氮流量为2L/min，所述氧气的流量为0.4L/min，所述大氮的流量为7.3L/min。

所述步骤B中所述小氮流量为2.8L/min，所述氧气的流量为0.7L/min，所述大氮的流量为7.5L/min。