[实用新型]一种PERC太阳电池背面激光开槽结构

说明书

本实用新型公开了一种PERC太阳电池背面激光开槽结构，涉及晶体硅太阳电池领域；其包括内部设置有背面电极区的背面钝化叠层，所述背面电极区四周设置有激光开槽区，所述激光开槽区外部设置有边沿区，所述激光开槽区整区排布利于优化激光光斑的正六边型槽。本实用新型通过采用设计六边形图形进行激光开槽，三维对称结构利于收集光生载流子，且能有序进行后续工艺，解决了现有实验室圆孔开槽利于载流子三维流动但成本高，工业采用圆孔激光开槽会导致接触空洞但采用直线开槽载流子仅能二维流动的问题，达到了载流子实现三维流动完成高机械载荷性能和高光电转化效率的太阳能电池制作的效果。

技术领域

本实用新型涉及晶体硅太阳电池领域，尤其是一种PERC太阳电池背面激光开槽结构。

背景技术

钝化发射极局域接触(PERC)太阳电池是新一代高效电池器件，相较于传统铝背场太阳电池，PERC电池可以明显提高太阳电池的光电转换效率；在传统电池生产线基础上引入背钝化膜沉积设备和激光开槽设备，即可实现PERC太阳电池的生产；同时PERC电池与新型的电池组件技术诸如双面、SWCT、叠瓦和半片电池组件工艺等可以很好兼容，加大了PERC电池的应用范围。PERC电池工艺除了传统电池的正面沉积钝化膜之外，背面也会进行多层钝化膜沉积，利用叠层钝化膜在电池背面形成化学钝化层，同时形成背反射器增加长波光的吸收，将P-N极间的电势差最大化，降低载流子的复合，从而提升电池光电转化效率。

在实验室的PERC电池背面通常采取光刻开槽，图形设计一般是圆形形状(圆孔开槽有利于载流子从三维方向流动并经铝背场传输到背面电极上)，然后通过蒸镀方式沉积背面金属，此种方法由于成本较高，无法适应于工业化生产。现代工业化的PERC太阳电池绝大多数采用激光开槽方式，然而激光开槽如采取圆孔的背面形状，后端工业化的成熟丝网印刷和烧结工艺会导致接触空洞问题。为避免此问题，工业化的激光开槽选择了直线开槽，或直线或虚线交替开槽，此方式载流子只能从平面二维方向流动，因此工业化设计开槽方式对于光生载流子的收集能力始终存在损失；因此需要一种适合工业生产且利于载流子三维流动的激光开槽结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种PERC太阳电池背面激光开槽结构，解决了现有实验室圆孔开槽利于载流子三维流动但成本高，工业采用圆孔激光开槽会导致接触空洞但采用直线开槽载流子仅能二维流动的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种PERC太阳电池背面激光开槽结构，包括内部设置有背面电极区的背面钝化叠层，所述背面电极区四周设置有激光开槽区，所述激光开槽区外部设置有边沿区，所述激光开槽区整区排布利于优化激光光斑的正六边型槽。

优选地，所述正六边型槽的边长为0.6-2.4mm，边长间距为0-0.6mm，所述正六边型槽的深度为65-260nm，所述激光光斑线径宽度为10-80um，所述激光波段为360-1200nm，所述边沿区宽度为0.5-1mm。通过设置由六条等长的实线段组成六边型槽，实现载流子三维方向流动。

优选地，所述正六边型槽通过镭射激光打孔机开槽。激光打孔机实现精确打孔和开槽；

优选地，所述背面钝化叠层包括Al₂O₃薄膜和沉积在Al₂O₃薄膜上的Si₃N₄薄膜，所述Al₂O₃薄膜厚度为3-30nm，所述Si₃N₄薄膜厚度为60-230nm。背面进行多层钝化膜沉积并形成化学钝化层，即形成背反射器增加长波光的吸收，将P-N极间的电势差最大化，降低载流子的复合，从而提升电池光电转化效率；