[发明专利]一种N型晶硅太阳能电池结构

说明书

本发明的目的在于公开一种N型晶硅太阳能电池结构，包括N型硅衬底，在所述N型硅衬底的正面沉积有一P型掺杂非晶硅层作为发射极，在所述P型掺杂非晶硅层上依次设置有正面钝化层和正面减反射层，所述正面减反射层的表面设置正面金属电极，在所述N型硅衬底的背面设置有一隧穿氧化层，在所述隧穿氧化层的背面依次设置有多晶硅层和背面减反射层，所述背面减反射层的背面设置背面金属电极；与现有技术相比，解决了晶硅太阳能电池中通过高温工艺制作PN结的问题，从而减少N型电池在高温扩散工艺中易于产生同心圆的问题，兼容目前N型太阳能电池制作的工艺设备，工艺相对成熟，制程简单，具有可产业化推广的前景，实现本发明的目的。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池装置，特别涉及一种N型晶硅太阳能电池结构。

背景技术

近年来，能源危机与环境压力促进了太阳电池研究及产业化的迅速发展。目前，晶体硅太阳电池是技术最成熟、应用最广泛的太阳电池，在光伏市场中占有相当大的比例，并且在未来相当长的时间内都将占据主导地位。其中，单晶硅的晶体结构完美，自然界中的原材料丰富，特别是N型单晶硅具有杂质少、纯度高、少子寿命高、无晶界位错缺陷以及电阻率容易控制等优势，是实现高效率太阳电池的理想材料。

对于目前产业化晶体硅太阳能电池来说，PN结的形成过程均需要通过高温工艺来实现。而对于电池产业化制造过程来说，高温掺杂工艺需要较高的成本，同时高温过程(900℃-1000℃)也是N型电池产生同心圆的一个重要原因。

其次，在太阳能电池的生产过程中，基体硅片的成本占整个生产成本的比例最高，为降低生产成本，提高市场竞争力，硅片薄化是必然的趋势，随之产生的问题就是电池表面复合严重，因此降低表面载流子的复合，提高表面钝化水平也是提升太阳能电池转换效率的重要途径。

因此，特别需要一种N型晶硅太阳能电池结构，以解决上述现有存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种N型晶硅太阳能电池结构，针对现有技术的不足，在N型衬底上通过CVD法生长一层P型掺杂的非晶硅薄膜来充当发射极，具有更高的开压，对电池转换效率的提升方面更具有优势。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种N型晶硅太阳能电池结构，其特征在于，包括N型硅衬底，在所述N型硅衬底的正面沉积有一P型掺杂非晶硅层作为发射极，在所述P型掺杂非晶硅层上依次设置有正面钝化层和正面减反射层，所述正面减反射层的表面设置正面金属电极，在所述N型硅衬底的背面设置有一隧穿氧化层，在所述隧穿氧化层的背面依次设置有多晶硅层和背面减反射层，所述背面减反射层的背面设置背面金属电极。

在本发明的一个实施例中，所述P型掺杂非晶硅层采用CVD法(PECVD、LPCVD及MOCVD法)制作为发射极，所述N型硅衬底的正面通过沉积P型掺杂的非晶硅层来形成P+层。

在本发明的一个实施例中，所述正面钝化层为一层Al₂O₃层。

在本发明的一个实施例中，所述正面减反射层为一层SiNx层。

在本发明的一个实施例中，所述隧穿氧化层为一层SiO₂薄膜钝化层，所述隧穿氧化层通过掺杂的N型多晶硅层(N+)形成背表面场钝化效果。

在本发明的一个实施例中，所述多晶硅层通过离子注入工艺来完成掺杂。

在本发明的一个实施例中，所述背面减反射层为一层SiNx层。