一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光伏电池技术领域，具体涉及一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，新能源汽车是一个非常具有前景的研究方向。将光伏电池与汽车相结合，将光伏组件与汽车车顶棚融为一体的设计非常引人关注。但是，汽车在行驶或者停靠过程中，很容易受到树叶、建筑物、鸟粪、广告牌等的遮挡。对常规电池而言，这很容易产生热斑，从而导致组件烧毁。
[0003]具体来说，晶体硅光伏电池一般采用P型硅片衬底，经过扩散在P型衬底的受光面形成N型掺杂区，形成PN结，PN结的方向与入射光的方向相同。当光伏组件受到阴影遮挡时，被遮挡电池片工作在反向偏压状态。在反向偏压下，反向漏电流一般以垂直于PN结的界面方向流动。对于常规电池，由于在电池的边缘存在大量的缺陷态，同时边缘处PN结的扩散区相对其他区域是浅扩区，漏电流一般将通过电池的边缘流动。在遭受阴影遮挡时，电池工作在反偏状态，由于边缘处面积小，因此通过边缘区域的漏电流密度很高，较大的漏电流流动在边缘形成较高的热量，形成热斑，容易将电池片以及封装的EVA、背板等材料烧毁。
[0004]以图1所示的常规光伏电池结构示意图为示意，在156mmX 156mm的P型硅片衬底1的一表面上通过磷扩散制备N型区域2，形成发射极；P型衬底1和N型发射极2构成PN结。在N型发射极的上方通过PECVD沉积钝化膜3，然后通过丝网印刷和烧结在该表面形成N型金属电极接触4，在P型衬底1的另一表面形成一 P型金属电极接触5。
[0005]这种常规的光伏电池结构，由于边缘存在大量的缺陷、杂质，在电池的边缘区域6将引入大量的缺陷态。
[0006]如图2示意了边缘区域6的能带结构，根据该图示，在P型衬底的区域I和N型发射极2的区域II之间的边缘区域6，图示为区域VI引入了大量的缺陷能级，在N型发射极的区域II导带中的电子很容易通过边缘区域VI的缺陷能级与区域I的价带中的空穴复合，产生漏电流。由于漏电流仅仅集中在两侧，面积很小，因此漏电流密度很高，在两侧流过是产生大量的热量，形成热斑，容易烧毁电池和封装材料。
【发明内容】
[0007]因此，针对上述问题，本发明提出了一种用于汽车车顶棚的光伏电池器件结构，该结构能够降低光伏电池的漏电流密度，使光伏电池即便在遮挡时也不产生热斑。
[0008]本发明的目的是提供一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池及其制备方法，所述的光伏电池主要包括硅片衬底，其特征在于，在硅片衬底的同一表面形成阵列式N型和P型的重扩散区，构成横向PN结，在阴影遮挡时多个横向PN结对反向漏电流进行分流，降低了单位面积上的反向漏电流密度，从而降低了电池片在反偏时的发热量，提高了电池的阴影遮挡可靠性。
[0009]本发明揭示了一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池，其特征在于，所述光伏电池包括:一娃片衬底；扩散区层，设置于所述娃片衬底的同一表面，包括间隔的若干N型扩散区和若干P型扩散区；第一钝化层，形成于所述扩散区层上；电极接触层，包括若干N型电极接触和若干P型电极接触，分别形成于所述N型扩散区和P型扩散区上；第二钝化层，设置于所述硅片衬底与所述扩散区层相反的另一表面。
[0010]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池，其特征在于:所述硅片衬底为P型衬底或N型衬底中的一种。
[0011]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池，其特征在于:所述扩散区层中所述N型扩散区和所述P型扩散区的间隔排列方式包括线状排列，或者点状排列中一种，或其组合。
[0012]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池，其特征在于:所述第一、第二钝化层的成分包含三氧化二铝、二氧化硅、氮化硅、非晶硅中的一种或几种。
[0013]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池，其特征在于:所述电极接触层包含铝、镍、铜、银、锡、铟、锌及其氧化物中的一种或几种。
[0014]本发明还揭示了一种根据上述任何一项的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括:
[0015]步骤一，在所述硅片衬底上制备所述若干N型发射极和若干P型重掺杂区域，形成所述若干N型扩散区和若干P型扩散区；
[0016]步骤二，形成所述第一、第二钝化层；
[0017]步骤三，形成若干N型电极接触和若干P型电极接触，在高温烧结过程中所述N型电极接触和所述P型电极接触烧穿形成所述第一钝化层，分别于所述N型发射极和所述P型重扩散区形成良好的欧姆接触。
[0018]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池的制备方法，其特征在于，
[0019]所述形成第一、第二钝化层的步骤采用介质膜进行钝化，进一步包括:
[0020]通过PECVD沉积30nm的A1203以及50nm的SiNx进行表面钝化，形成所述第一钝化层，同时通过PECVD在所述光伏电池的另一表面20nm的A1203以及lOOnm的SiNx进行表面钝化，形成所述第二钝化层。
[0021]比较好的是，本发明揭示的一种用于汽车车顶棚提高阴影遮挡可靠性的光伏电池的制备方法，其特征在于，
[0022]所述步骤三中进一步包括，通过丝网印刷的方式形成所述若干N型电极接触和所述若干P型电极接触。
[0023]采用上述结构和方法步骤的光伏电池及制备方法，具有如下的有益效果:
[0024](1)在娃片衬底的同一表面形成阵列式N型和P型的重扩散区，构成横向PN结，在阴影遮挡时多个横向PN结对反向漏电流进行分流，降低了单位面积上的反向漏电流密度，从而降低了电池片在反偏时的发热量，提高了电池的阴影遮挡可靠性。
[0025](2)采用该设计，极大提高了光伏电池的抗热斑能力，可以很好的与汽车车顶棚结合起来，适合于制备新能源汽车。
【附图说明】
[0026]下面，参照附图，对于熟悉本技术领域的人员而言，从