一种背面钝化接触电池电极结构及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105870215A(43)申请公布日2016.08.17(21)申请号201610279680.4(22)申请日2016.04.28(71)申请人乐叶光伏科技有限公司地址710199陕西省西安市长安区航天中路388号(72)发明人李华赵科雄(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人陆万寿(51)Int.Cl.H01L31/0224(2006.01)H01L31/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种背面钝化接触电池电极结构及其制备方法(57)摘要本发明公开一种背面钝化接触电池电极结构及其制备方法，电池背面结构包括设置在晶体硅片背面的用于对电池背面提供钝化作用的隧穿层，隧穿层上设置用于电荷垂直传导层的N型掺杂晶硅层，N型掺杂晶硅层上设置用于电荷的横向传导层的透明导电膜，透明导电膜上设置用于电荷汇集及电池片之间连接作用的背面金属电极。该电池背面结构背面电极采用透明导电膜/金属复合电极，以替代传统的栅线电极或全金属背场电极，使电池背面也可以作为受光面，在保证电极良好导电性的前提下显著减少了遮光面积与导电金属的使用量，同时提高了电池的转换效率。CN105870215ACN105870215A权利要求书1/1页1.一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，包括设置在晶体硅片上用于对电池背面提供钝化作用的隧穿层(6)，隧穿层(6)上设置有用于电荷垂直传导的N型掺杂晶硅层(7)，N型掺杂晶硅层(7)上设置有用于电荷的横向传导的透明导电膜(8)，透明导电膜(8)上设置用于电荷汇集及电池片之间连接作用的背面金属电极(9)。2.根据权利要求1所述的一种背面钝化接触电池背面结构，其特征在于，所述的透明导电膜(8)由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，透明导电膜的厚度为50～500nm。3.根据权利要求1所述的一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，所述的背面金属电极(9)阵列图案排布在透明导电膜(8)上，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、虚线段或弧线；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所述的一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，一维几何图案的线宽为20～2000um，线长为2～156mm，相邻线段之间的距离为0.5～50mm；二维几何图案的尺寸为20～2000um，相邻两个图形中心距为0.5～10mm。5.根据权利要求1所述的一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，背面金属电极(9)由一组或多组等间距平行的银、铝、镍、铜、金属合金、复合金属的栅线构成；栅线的线宽为20～2000um、线长为2～156mm，同组相邻栅线之间的距离为0.5～50mm，每组栅线的数量为5～100根。6.根据权利要求1所述的一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，所述的隧穿层(6)为氧化硅、二氧化铪、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅的一种或多种薄膜的叠层，隧穿层(6)的厚度为1～10nm。7.根据权利要求1所述的一种背面钝化接触电池电极结构，其特征在于，所述的N型掺杂晶硅层(7)为单晶、多晶或微晶硅层，厚度为10～1000nm。8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种背面钝化接触电池电极结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在晶体硅片背面制作隧穿层(6)，制作的方法采用LPCVD、PECVD、ALD、热氧化、臭氧氧化、湿化学、电化学或阳极氧化；2)在隧穿层(6)上制作N型掺杂晶硅层(7)，制作的方法为：①采用LPCVD或气相外延的方法直接形成N型掺杂晶硅层；或②采用PECVD的方法先形成N型掺杂非晶硅层，随后在200～500℃下进行热处理，使非晶硅层转化为多晶或微晶硅层；3)在N型掺杂晶硅层(7)上制作透明导电膜(8)；4)在透明导电膜(8)上制作背面金属电极(9)，完成电池背面电极结构的制作。2CN105870215A说明书1/4页一种背面钝化接触电池电极结构及其制备方法技术领域[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种背面钝化接触电池电极结构及其制备方法。背景技术[0002]自1954年第一块太阳能电池在贝尔实验室诞生以来，晶体硅太阳能电池得到了广泛的应用，转换效率不断提升，生产成本持续下降。目前，晶体硅太阳能电池占太阳能电池全球市场总额的80％以上，晶体硅电池片的产线转换效率目前已突破20％，全球年新增装机容量约50GW且增速明显，与火力发电的度电成本不断缩小，在未来几年有望与之持平。晶体硅太阳能电池作为一种清洁能源在改变能源结构、缓解环境压力等方面的重要作用