CN201966219U - 一种n型硅太阳能电池 - Google Patents

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王栩生
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Abstract

本实用新型公开了一种N型硅太阳能电池，包括N型衬底，所述N型衬底的正面设有P型选择性发射结层，所述P型选择性发射结层包括P型高浓度扩散区域和P型低浓度扩散区域；所述P型选择性发射结层上设有钝化层，钝化层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属正电极；所述N型衬底的背面设有N型选择性发射结层，所述N型选择性发射结层包括N型高浓度扩散区域和N型低浓度扩散区域；所述N型选择性发射结层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属负电极。本实用新型具有较好的光电转换性能，其平均光电转换效率在20%以上，具有显著的效果。

Description

一种N型硅太阳能电池
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能电池，尤其涉及一种N型硅太阳能电池。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能，硅太阳能电池在光伏领域占据着重要的地位。因此，研发高性价比的硅太阳能电池已经成为各国光伏企业的主要研究方向。
现有的硅太阳能电池采用的硅片基底主要包括P型和N型两种硅片。和以P型硅片为基底制造的太阳能电池相比，由于N型硅片中没有B-O复合对，以N型硅片为基底制造的太阳能电池没有明显的光衰减现象；并且N型硅片的少子寿命高于P型硅片，因此N型硅太阳能电池得到了越来越多的关注。
目前在N型硅片上以丝网印刷方法制造的双面硅太阳能电池已可工业化生产，这种电池量产的平均光电转换效率在18.5%左右，并且电池正发射结和背发射结分别由硼扩散和磷扩散形成，形成方式均为面均匀扩散，但目前这种结构较难进一步提高电池的性能。
发明内容
本实用新型目的是提供一种N型硅太阳能电池，以达到降低成本和提高效率的目的。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种N型硅太阳能电池，包括N型衬底，
所述N型衬底的正面设有P型选择性发射结层，所述P型选择性发射结层包括P型高浓度扩散区域和P型低浓度扩散区域；
所述P型选择性发射结层上设有钝化层，钝化层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属正电极；
所述N型衬底的背面设有N型选择性发射结层，所述N型选择性发射结层包括N型高浓度扩散区域和N型低浓度扩散区域；
所述N型选择性发射结层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属负电极。
进一步的技术方案，所述N型选择性发射结层和减反射层之间设有钝化层。
所述钝化层是Al 2 O 3 钝化层。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：
1、本实用新型设计得到了一种新的N型硅太阳能电池，由于其正面和背面均设有选择性发射极结构，并由Al 2 O 3 组成钝化层，因此其具有较好的光电转换性能，其平均光电转换效率在20%以上，具有显著的效果。
 2、本实用新型的结构合理，工艺易于实现，成本较低，且具有良好的可操作性、实用性，适于推广应用。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的主剖图；
图2是本实用新型实施例二的主剖图。
其中：1、N型衬底；21、P型高浓度扩散区域；31、P型低浓度扩散区域；4、钝化层；5、减反射层；6、金字塔绒面结构层；7、金属正电极；8、金属负电极；22、N型高浓度扩散区域；32、N型低浓度扩散区域。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一
参见图1所示，一种N型硅太阳能电池，包括N型衬底1，
所述N型衬底的正面设有P型选择性发射结层，所述P型选择性发射结层包括P型高浓度扩散区域21和P型低浓度扩散区域31；
所述P型选择性发射结层上设有钝化层4，钝化层上设有减反射层5，减反射层上设有金字塔绒面结构层6，金字塔绒面结构层上附设金属正电极7；
所述N型衬底的背面设有N型选择性发射结层，所述N型选择性发射结层包括N型高浓度扩散区域22和N型低浓度扩散区域32；
所述N型选择性发射结层上设有减反射层5，减反射层上设有金字塔绒面结构层6，金字塔绒面结构层上附设金属负电极8。
上述N型硅太阳能电池的光电转换效率为20%。
上述N型硅太阳能电池可以按下述方法制备：
第一步，先将N型硅片进行化学清洗；
第二步，在N型硅片背面生成扩散阻挡层；
第三步，在N型硅片正面进行低浓度硼扩散，形成硼的轻掺杂层，在N型硅片正面生成扩散阻挡层；
第四步，腐蚀性印刷去除正面电极形状的正面阻挡层；
第五步，在N型硅片的正面进行高浓度硼扩散，在N型硅片正面被腐蚀的区域形成硼的重掺杂并形成选择性发射结；
第六步，去除N型硅片正背面扩散阻挡层；
第七步，在N型硅片正面生成扩散阻挡层；
第八步，在N型硅片背面进行低浓度磷扩散，在背面形成磷的轻掺杂层，在N型硅片背面形成扩散阻挡层；
第九步，腐蚀性印刷去除背面电极形状的背面阻挡层；
第十步，在N型硅片背面进行高浓度磷扩散，在N型硅片背面被腐蚀的区域形成磷的重掺杂并形成选择性发射结；
第十一步，去除N型硅片正背面扩散阻挡层；
第十二步，N型硅片正面原子层沉积（ALD）生成Al 2 O 3 钝化层；
第十三步，N型硅片正面和背面等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）生成SiNx减反射层，酸腐蚀使N型硅片正面和背面形成金字塔绒面结构层；
第十四步，丝网印刷正面、背面金属电极；
电极烧结形成欧姆接触；从而得到本实用新型的N型硅太阳能电池。
实施例二
参见图2所示，一种N型硅太阳能电池，包括N型衬底，
所述N型衬底的正面设有P型选择性发射结层，所述P型选择性发射结层包括P型高浓度扩散区域和P型低浓度扩散区域；
所述P型选择性发射结层上设有钝化层4，钝化层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属正电极；
所述N型衬底的背面设有N型选择性发射结层，所述N型选择性发射结层包括N型高浓度扩散区域和N型低浓度扩散区域；
所述N型选择性发射结层上设有钝化层4，钝化层上设有减反射层，减反射层上设有金字塔绒面结构层，金字塔绒面结构层上附设金属负电极。
上述N型硅太阳能电池的光电转换效率为20%。

Claims (2)

1. 一种N型硅太阳能电池，包括N型衬底(1)，其特征在于：
所述N型衬底的正面设有P型选择性发射结层，所述P型选择性发射结层包括P型高浓度扩散区域(21)和P型低浓度扩散区域(31)；
所述P型选择性发射结层上设有钝化层(4)，钝化层上设有减反射层(5)，减反射层上设有金字塔绒面结构层(6)，金字塔绒面结构层上附设金属正电极(7)；
所述N型衬底的背面设有N型选择性发射结层，所述N型选择性发射结层包括N型高浓度扩散区域(22)和N型低浓度扩散区域(32)；
所述N型选择性发射结层上设有减反射层(5)，减反射层上设有金字塔绒面结构层(6)，金字塔绒面结构层上附设金属负电极(8)。
2. 根据权利要求1所述的N型硅太阳能电池，其特征在于：所述N型选择性发射结层和减反射层(5)之间设有钝化层(4)。
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