[发明专利]一种MWT太阳电池背电场结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种MWT太阳电池背电场结构，包括从上到下依次叠加的正面氮化硅膜、二氧化硅膜、PN结、硅片、三氧化二铝膜和背面氮化硅膜，硅片正面设有正电极银栅线和贯穿孔电极正面，背面设有全铝背场、贯穿孔电极背面和均匀分布的背电极，全铝背场上设有铝栅线背场，铝栅线背场与背面贯穿孔电极之间设有贯穿孔隔离槽。一种MWT太阳电池背电场制造方法，包括以下步骤：激光打孔；制绒；扩散；掩膜印刷；刻蚀；退火；镀膜；背面激光开槽；丝网印刷；烧结。在MWT电池背面开创了全铝背场与铝栅线相结合设计的方式，在不影响转换效率的同时，降低了Al金属浆料的消耗，极大避免Al金属粉末残留影响贯穿孔电极，保证了MWT太阳电池的安全高效地持续运行。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种MWT太阳电池背电场结构及其制造方法。

背景技术

有资料显示，让晶硅太阳能电池达到更高转换效率的同时降低生产成本，是光伏产业一直所面临的技术挑战。根据晶硅太阳电池的基础结构和工作过程分析，影响晶硅太阳电池转换效率的技术因素包括三个方面：1、吸收过程的光学损失，简称光学损失；2、光转换过程的光激发电子空穴对的复合，简称复合损失；3、电流输出过程的损耗，简称电学损失。其中光学损失的影响因素包括太阳电池浅表面反射损失、长波段的非吸收损失和接触栅线的阴影损失，而接触栅线的阴影损失是由于电池的正面栅线电极所覆盖，由此遮蔽阳光而造成一部分光学损失，普通晶硅电池由于正表面存在主栅线和副栅线，遮光面积一般在7％左右。MWT电池是金属穿孔卷绕(metallization wrap-through,MWT)硅太阳能电池的简称，它的特点是将电池正面收集的电子通过空洞中填充的金属转移至电池背面(简称贯穿孔电极)，它无需在电池正面制作主栅，因此电池表面就有更大的面积来收集光子并将它转化为电能，遮光面积可以达到4％-5％左右，从而减少了光的遮挡，更充分的利用光照，极大的提高了太阳光的吸收，从而提升了太阳电池的转换效率。

由于MWT贯穿孔电极引入到电池背面，很容易受到电池背面Al浆的影响，因贯穿孔电极与电池Al背场仅有一个隔离槽区域进行隔离开，在实际生产中，一些Al金属粉末残留物不可避免会残留在印刷台面纸上及沾污贯穿孔电极，导致贯穿孔电极污染，使的电池反向电流大、并联电阻低、漏电比例高的问题。

中国专利文献CN203760491U公开了一种“MWT太阳电池”。包括贯穿孔电极，电池背面上设有第一电极和背场；在背面上设有与所述贯穿孔电极一一对应的N型金属接触；在各个N型金属接触列所在区域的表面覆盖设有条状的绝缘介质层；各绝缘介质层上均设有第二金属层，第二金属层与其下方的N型金属接触电连接，形成焊接电极；所述N型金属接触为圆形点接触，其直径为0.5-1微米。该装置引入了绝缘介质层和第二金属层，降低了N型金属接触的直径，增大了效率，在减少金属和半导体接触漏电的同时降低了Ag金属浆料的消耗，但在Al金属消耗上，没有考虑如何降低。

发明内容

本发明主要解决原有的Al金属消耗大且贯穿孔电极受Al金属影响的技术问题，提供一种MWT太阳电池背电场结构及其制造方法，在MWT电池背面开创了全铝背场与铝栅线相结合设计的方式，在不影响转换效率的同时，降低了Al金属浆料的消耗，且电池背面贯穿孔电极区域隔离槽外由全铝背场设计为铝栅线，减少了贯穿孔电极区域隔离槽外的Al背场的面积，极大避免Al金属粉末残留影响贯穿孔电极，保证了MWT太阳电池的安全高效地持续运行。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明的一种MWT太阳电池背场结构，包括从上到下依次叠加的正面氮化硅膜、二氧化硅膜、PN结、硅片、三氧化二铝膜和背面氮化硅膜，所述硅片正面设有正电极银栅线和贯穿孔电极正面，背面设有全铝背场、贯穿孔电极背面和均匀分布的背电极，其特征在于，所述全铝背场上设有铝栅线背场，所述铝栅线背场与背面贯穿孔电极之间设有贯穿孔隔离槽。电池背面贯穿孔电极区域隔离槽外的背场部分由全铝背场设计为铝栅线，减少了贯穿孔电极区域隔离槽外Al背场的面积，很大程度上避免Al金属粉末残留状况导致沾污贯穿孔电极，引起电池反向电流大、并联电阻低和漏电比例高的问题。