一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体及其制备方法_3

文档序号:9922947阅读:来源:国知局
连接成为一个可作为晶硅电池正面电极的导电组合体。
[0078]实施例6:
[0079](I)采用扩散的方法,在经过表面织构化处理的P型多晶硅片正面形成40 Ω/□的均匀扩散层;
[0080](2)在扩散层上按特定的图形喷掩膜,掩膜图形为栅线状,细栅由100条宽度为30um左右的等间距平行线组成,主栅由5条宽度为Imm的等间距平行线组成,细栅与主栅垂直相交。
[0081](3)采用湿法刻蚀去掉磷硅玻璃、掩膜及背结,在喷有掩膜的区域形成重掺杂,在没有喷掩膜的区域形成轻掺杂;
[0082](4)在正面沉积80nm左右的氮化硅;
[0083](5)采用掩膜及化学药剂腐蚀的方法按步骤(2)中所述的图形去掉重掺杂区域的减反射膜;
[0084](6)采用溅射法在正面沉积200nm的GZO透明导电膜,再在透明导电膜上采用丝网印刷的方法制作银电极,银电极图案由I组等距平行的栅线构成,栅线数量为40根,栅线宽度为30UHUGZ0透明导电膜与重掺区的硅基体直接接触,并将栅线状重掺杂区域及银电极连接成为一个可作为晶硅电池正面电极的导电组合体。
[0085]实施例7:
[0086](I)采用扩散的方法,在经过表面织构化处理的P型多晶硅片正面形成40 Ω/□的均匀扩散层;
[0087](2)在扩散层上按特定的图形喷掩膜,掩膜图形为栅线状,细栅由80条宽度为60um左右的等间距平行线组成,主栅由3条宽度为1.5mm的等间距平行线组成,细栅与主栅垂直相交。
[0088](3)采用湿法刻蚀去掉磷硅玻璃、掩膜及背结,在喷有掩膜的区域形成重掺杂,在没有喷掩膜的区域形成轻掺杂;
[0089](4)在正面沉积80nm左右的氮化硅;
[0090](5)采用激光按步骤(2)中所述的图形去掉重掺杂区域的减反射膜;
[0091](8)采用溅射法在正面沉积10nm的AZO透明导电膜,该透明导电膜与重掺区的硅基体直接接触,并将栅线状的局部重掺杂区域连接成为一个可作为晶硅电池正面电极的导电组合体。
[0092]本发明一种晶体硅太阳能电池透明导电膜局部接触结构,采用与硅基体局部接触的透明导电膜作为太阳能电池的正面或背面透明电极,局部接触区域为重掺杂,以有利于透明导电膜与硅基体形成良好的欧姆接触。本发明使制作太阳能电池电极的金属(银、铜、铝、镍等)使用量大幅降低,甚至可以完全不使用金属,避免了金属电极光遮挡造成的功率损失,很好的平衡了晶硅电极光遮挡与导电性之间的两难问题,使电池的转换效率提升、生产成本降低。
[0093]以上所述仅为本发明的几种实施方式,不是全部或唯一的实施方式,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,所述的透明导电组合体设置在体硅太阳能电池的正面和/或背面,包括:设置在钝化膜/减反射膜(2)上的透明导电膜(I)和设置在透明导电膜(I)上的金属电极(5),钝化膜/减反射膜(2)设置在晶体硅片(4)上;所述的晶体硅片(4)的正面或背面设置有按照规则图案布置的局部重掺杂区(3),所述的局部重掺杂区(3)与对应位置的透明导电膜(I)直接接触,透明导电膜(I)将局部重掺杂区(3)及金属电极(5)连接成为晶体硅电池电极的透明导电组合体。2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,所述的透明导电膜(I)为ITO薄膜、AZO薄膜、GZO薄膜、FTO薄膜、IWO薄膜和石墨烯薄膜中的一种或多种叠层构成;透明导电膜(I)的厚度为50?500nm。3.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,局部重掺杂区(3)采用阵列图案排布,其图案为一维、二维几何图形或一维与二维几何图形的组合;一维几何图形选自:线段、虚线段、弧线或栅线状;二维几何图形选自:圆形、椭圆形、纺锤形、环形、多边形、多角形或扇形。4.根据权利要求3所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,所述一维几何图形的线宽为30?lOOum,长度为0.05?1.5mm;同一行中相邻两个线形的间距为0.5?2mm,同一列中相邻两个线形的间距为0.5?2mm。5.根据权利要求3所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,所述二维几何图形的尺寸均为30?200um,相邻两个图形中心距为0.8?2mm。6.根据权利要求1所述一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体,其特征在于,金属电极(5)为银电极、铝电极、镍电极、铜电极、合金电极或金属复合电极;金属电极(5)的排布图案为一组平行线段或多组平行线段的组合,线段的宽度为20?2000um,数量为5?100根,线长为2?156mm,相邻线段之间的距离为0.5?50mm。7.权利要求1至6任意一项所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: 1)将晶体硅片(4)采用化学药液腐蚀、等离子刻蚀、纳米金属催化或激光刻蚀的方法进行表面织构化处理; 2)对晶体硅片(4)进行掺杂处理以形成PN结; 3)在晶体硅片(4)的正面或背面形成局部重掺杂区(3);形成局部重掺杂区(3)的方法为: a)先制备减反射膜/钝化膜(2)后,按规则图形采用印刷、喷涂或3D打印的方法将掺杂剂涂敷在晶体硅片(4)正面或背面的减反射膜/钝化膜(2)上,再采用激光对涂敷的掺杂剂进行脉冲加热,使杂质原子穿透减反射膜/钝化膜向硅基体扩散形成局部重掺杂区域(3);或者, b)在经过热扩散的晶体硅片(4)表面按规则图形喷掩膜,采用湿法刻蚀的方法进行清洗,在喷掩膜的区域形成局部重掺杂(3);再制备减反射膜/钝化膜(2)后,再采用激光或化学腐蚀的方法去除局部重掺杂(3)之上的减反射膜/钝化膜; 4)在钝化膜/减反射膜(2)表面采用溅射、气相沉积、3D打印、印刷、喷涂工艺制作透明导电膜(I),透明导电膜(I)的厚度控制在50?500nm;再在透明导电膜(I)上制作金属电极(5);透明导电膜(I)在重掺杂区域(3)处与硅基体直接接触,并将局部重掺杂区(3)及金属电极(5)连接成为导电组合体。8.根据权利要求7所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体的制备方法,其特征在于,局部重掺杂区(3)为N型或P型重掺,重掺杂的方阻为5?50 Ω/口;所述的晶体硅片(4)为P型或者N型的单晶娃片、P型或者N型的多晶娃片。9.根据权利要求7所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体的制备方法,其特征在于,所述的透明导电组合体形成于P型或N型硅基体的表面,或形成于P型或N型发射极表面。10.根据权利要求7所述的一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体的制备方法,其特征在于,减反射膜为氮化硅薄膜、氧化硅薄膜、氮氧化硅薄膜、碳化硅薄膜和氧化钛薄膜中的一种或多种叠层构成,厚度为50?10nm;钝化膜为氮化娃薄膜、氧化娃薄膜、氮氧化娃薄膜、氧化铝薄膜和非晶硅薄膜中的一种或多种叠层构成,厚度为5?50nm。
【专利摘要】本发明公开一种晶体硅太阳能电池透明导电组合体及其制备方法,所述的透明导电组合体设置在体硅太阳能电池的正面和/或背面,包括:设置在钝化膜/减反射膜上的透明导电膜,及透明导电膜上的金属电极,钝化膜/减反射膜设置在晶体硅片上;所述的晶体硅片的正面或背面按照规则图案成型有局部重掺杂区,所述的透明导电膜穿透钝化膜/减反射膜与局部重掺杂区直接接触,透明导电膜将局部重掺杂区及金属电极连接成为晶体硅电池电极的透明导电组合体。该透明导电组合体采用与硅基体局部接触的透明导电膜作为太阳能电池的正面或背面透明电极,局部接触区域为重掺杂,以有利于透明导电膜与硅基体形成良好的欧姆接触。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0224
【公开号】CN105702757
【申请号】CN201610213467
【发明人】钟宝申, 李华, 赵科雄
【申请人】乐叶光伏科技有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年4月7日
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