[发明专利]一种叉指型背接触太阳电池结构及其制造方法

说明书

本专利提供了一种叉指型背接触太阳电池结构及其制造方法，包括N型单晶硅片为基体，所述单晶硅片前表面设置有硼掺杂层，所述单晶硅片前表面硼掺杂层上设置有AL2O3钝化层，在所述单晶硅片前表面AL2O3钝化层上设置有SiNx减反射层；所述单晶硅片背表面场为磷掺杂层，所述单晶硅片背面发射极为硼掺杂层，所述单晶硅片背表面设置有SiO2钝化层，所述单晶硅片背面发射极表面设置有AL2O3钝化层，所述单晶硅片背面场表面设置有SiNx钝化层，电池前表面采用FFE浮动结结构在有效降低表面载流子复合的同时可提供背表面场的宽度比例，降低工艺难度；可有效降低电池正反面的少子复合率，进而提升电池转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，特别是叉指型背接触太阳电池。

背景技术

太阳能是一种清洁的可再生的能源，取之不尽，用之不竭。开发和利用太阳能，对环境的污染小，能为人类提供充足的能量，亦不会影响自然界的生态平衡，相对于其他新能源如风能、地热能、生物能和潮汐能等，太阳能以可利用率高、资源分布广泛和使用安全可靠等诸多优点，成为最具有发展前景的能源之一。

目前硅太阳电池是发展最成熟的，也占据市场的主导地位。现今单晶硅太阳电池因材料纯度较高，晶体缺陷密度低，可用于高效太阳能电池的研究和试制，能获得较高的转换效率，技术也最为成熟，而且也取得了很好的应用，N型IBC(Interdigitated BackContact)太阳电池以n型单晶硅为衬底，p-n结和金属电极全部以叉指形状置于电池背面，正面没有电极遮光，并且通过表面制绒和增加减反射层来提高电池对光的吸收，获得了非常高的短路电流和光电转换效率。

对于背接触太阳电池，由于P+和N+掺杂区域均放置在电池背面，当前表面采用前表面场钝化(FSF)时，这种结构对电池背面P区和N区的尺寸比例要求较高，P区应适当宽一点，而N区应尽可能的窄，N区越窄，工艺难度越大。并且对于不同类型的掺杂层，其表面的钝化方式也不同。

因此，本发明的主要目的在于解决电池背表面场宽度较窄导致的工艺难度增加以及电池背面复合较大等问题。

发明内容

本发明提供了一种叉指型背接触太阳电池结构及其制造方法，解决了降低工艺难度，并且对于不同类型的掺杂层，根据钝化材料所带电荷的正负性对电池背面进行钝化可改善背面的钝化性能，提高电池效率。

一种叉指型背接触太阳电池结构，包括N型单晶硅片为基体，所述单晶硅片前表面设置有硼掺杂层，所述单晶硅片前表面硼掺杂层上设置有AL2O3钝化层，在所述单晶硅片前表面AL2O3钝化层上设置有SiNx减反射层；所述单晶硅片背表面场为磷掺杂层，所述单晶硅片背面发射极为硼掺杂层，所述单晶硅片背表面设置有SiO2钝化层，所述单晶硅片背面发射极表面设置有AL2O3钝化层，所述单晶硅片背面场表面设置有SiNx钝化层，所述单晶硅片背面发射极连接有负电级，所述单晶硅片背面场连接有正电极。

优选的，所述N型单晶硅片基体的电阻率为1-10Ω·cm。

优选的，所述单晶硅片前表面硼掺杂层的方阻为80-160Ω·cm，结深为0.1-0.5μm。

优选的，所述单晶硅片前表面AL2O3钝化层膜厚为1-10nm。

优选的，所述单晶硅片前表面SiNx减反射层膜厚为40-80nm，折射率为1.8-2.5。

优选的，所述单晶硅片背表面场磷掺杂层的方阻为80-160Ω·cm，结深为0.1-0.5μm。

优选的，所述单晶硅片背表面SiO2钝化层厚度为1-5nm。

优选的，所述单晶硅片背面发射极表面AL2O3钝化层膜厚为1-10nm。

优选的，所述单晶硅片背面场表面SiNx钝化层膜厚为40-80nm。

优选的，所述负电级宽度为300-1600μm。