P型PERC雙面太陽能電池及其組件、系統和制備方法技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種P型PERC雙面太陽能電池，依次包括背銀電極、背鋁柵線、背面鈍化層、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，10°＜第一預設夾角＜90°；對背面鈍化層通過激光開槽形成第一激光開槽區(qū)，所述第一激光開槽區(qū)設于背鋁柵線的下方，所述背鋁柵線通過第一激光開槽區(qū)與P型硅相連，所述背鋁柵線的四周設有鋁柵外框，所述鋁柵外框與背鋁柵線、背銀電極相連接。采用本發(fā)明專利技術，結構簡單，成本較低、易于推廣、光電轉換效率高。

P type PERC double sided solar cell and its component, system and preparation method

The invention discloses a P type double PERC solar cells, including back silver electrode, back aluminum gate line, backside passivation layer, P type, N type silicon emitter, positive silicon nitride film and a positive silver electrode, the silver electrode and back aluminum gate line to a first predetermined angle intersect, 10 degrees < < the first preset angle 90 degrees; the formation of the first area of Laser Grooving backside passivation layer by laser grooving, the lower part is arranged in the first laser grooved area back aluminum gate line, the back gate line is connected through the first aluminum laser grooved area and the P type silicon, around the back of the gate line with aluminum aluminum gate frame the aluminum frame, and the back gate aluminum gate line, back silver electrode connected. The invention has the advantages of simple structure, low cost, easy popularization and high photoelectric conversion efficiency.

【技術實現步驟摘要】
P型PERC雙面太陽能電池及其組件、系統和制備方法
本專利技術涉及太陽能電池領域，尤其涉及一種P型PERC雙面太陽能電池、以及上述P型PERC雙面太陽能電池的制備方法，采用上述P型PERC雙面太陽能電池的太陽能電池組件，采用上述P型PERC雙面太陽能電池的太陽能系統。
技術介紹
晶硅太陽能電池是一種有效吸收太陽輻射能，利用光生伏打效應把光能轉換成電能的器件，當太陽光照在半導體P-N結上，形成新的空穴-電子對，在P-N結電場的作用下，空穴由N區(qū)流向P區(qū)，電子由P區(qū)流向N區(qū)，接通電路后就形成電流。傳統晶硅太陽能電池基本上只采用正面鈍化技術，在硅片正面用PECVD的方式沉積一層氮化硅，降低少子在前表面的復合速率，可以大幅度提升晶硅電池的開路電壓和短路電流，從而提升晶硅太陽電池的光電轉換效率。但是由于硅片的背面沒有鈍化，光電轉換效率的提升仍然受到限制。現有技術的雙面太陽能電池結構：基底采用N型硅片，當太陽光子照射電池背面時，在N型硅片中產生的載流子穿過厚度約為200微米的硅片，由于N型硅片少子壽命高，載流子復合速率低，部分載流子可以到達正面的p-n結；太陽能電池的正面為主要受光面，其轉換效率占整個電池轉換效率的比例很高；正背面的綜合作用，從而大大提高電池的轉換效率。但是，N型硅片價格高，N型雙面電池工藝復雜；因此，如何開發(fā)高效低成本的雙面太陽能電池成為企業(yè)和研究者關注的熱點。另一方面，隨著對晶硅電池的光電轉換效率的要求越來越高，業(yè)界一直在研究PERC背鈍化太陽電池技術。業(yè)界主流廠家主要在開發(fā)單面PERC太陽能電池，本專利技術將PERC高效電池和雙面電池結合起來，旨在開發(fā)綜合光電轉換效率更高的PERC雙面太陽能電池。對于PERC雙面太陽能電池，由于光電轉換效率高，同時雙面吸收太陽光，發(fā)電量更高，在實際應用中具有更大的使用價值。因此，本專利技術旨在提出一種工藝簡單、成本較低、易于推廣、光電轉換效率高的P型PERC雙面太陽能電池。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池，結構簡單，成本較低、易于推廣、光電轉換效率高。本專利技術所要解決的技術問題還在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池的制備方法，工藝簡單，成本較低、易于推廣、光電轉換效率高。本專利技術所要解決的技術問題還在于，提供一種P型PERC雙面太陽能電池組件，結構簡單，成本較低、易于推廣、光電轉換效率高。本專利技術所要解決的技術問題還在于，提供一種P型PERC雙面太陽能系統，結構簡單，成本較低、易于推廣、光電轉換效率高。為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種P型PERC雙面太陽能電池，依次包括背銀電極、背鋁柵線、背面鈍化層、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，10°＜第一預設夾角＜90°；對背面鈍化層通過激光開槽形成第一激光開槽區(qū)，所述第一激光開槽區(qū)設于背鋁柵線的下方，所述背鋁柵線通過第一激光開槽區(qū)與P型硅相連，所述背鋁柵線的四周設有鋁柵外框，所述鋁柵外框與背鋁柵線、背銀電極相連接；所述背鋁柵線也可以是曲線形、弧形、波浪形等。所述第一激光開槽區(qū)包括多組第一激光開槽單元，每一組第一激光開槽單元包括一個或多個第一激光開槽體，所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，10°＜第二預設夾角≤90°。作為上述方案的優(yōu)選方式，所述鋁柵外框的下方設有第二激光開槽區(qū)，所述第二激光開槽區(qū)包括多組第二激光開槽單元，每一組第二激光開槽單元包括一個或多個第二激光開槽體，所述鋁柵外框與第二激光開槽體以第三預設夾角相交，10°＜第三預設夾角≤90°。作為上述方案的優(yōu)選方式，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，30°＜第一預設夾角＜90°；所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，第二預設夾角＝90°；所述鋁柵外框與第二激光開槽體以第三預設夾角相交，第三預設夾角＝90°。作為上述方案的優(yōu)選方式，所述第一激光開槽單元之間為平行設置；每一第一激光開槽單元中，所述第一激光開槽體為并列設置，所述第一激光開槽體處于同一水平面上或上下錯開；所述第一激光開槽單元之間的間距為0.5-50mm；每一第一激光開槽單元中，所述第一激光開槽體之間的間距為0.5-50mm；所述第一激光開槽體的長度為50-5000微米，寬度為10-500微米；所述背鋁柵線的根數為30-500條；所述背鋁柵線的寬度為30-500微米，所述背鋁柵線的寬度小于所述第一激光開槽體的長度。作為上述方案的優(yōu)選方式，所述背面鈍化層包括氧化鋁層和氮化硅層，所述氧化鋁層與P型硅連接，所述氮化硅層與氧化鋁層連接；所述氮化硅層的厚度為20-500nm；所述氧化鋁層的厚度為2-50nm。相應的，本專利技術還公開一種P型PERC雙面太陽能電池的制備方法，包括：（1）在硅片正面和背面形成絨面，所述硅片為P型硅；（2）對硅片進行擴散，形成N型發(fā)射極；（3）去除擴散過程形成的正面磷硅玻璃和周邊PN結；（4）在硅片背面沉積三氧化二鋁膜；（5）在硅片背面沉積氮化硅膜；（6）在硅片正面沉積氮化硅膜；（7）對硅片背面激光開槽，形成第一激光開槽區(qū)，所述第一激光開槽區(qū)包括多組第一激光開槽單元，每一組第一激光開槽單元包括一個或多個第一激光開槽體；（8）在所述硅片背面印刷背銀主柵電極；（9）在所述硅片背面印刷鋁漿，得到背鋁柵線，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，其中，10°＜第一預設夾角＜90°，10°＜第二預設夾角≤90°；（10）在所述硅片背面沿著背鋁柵線的四周印刷鋁漿，得到鋁柵外框；（11）在所述硅片正面印刷正電極漿料；（12）對硅片進行高溫燒結，形成背銀電極和正銀電極；（13）對硅片進行抗LID退火。作為上述方案的優(yōu)選方式，步驟（3）和（4）之間，還包括：對硅片背面進行拋光。作為上述方案的優(yōu)選方式，步驟（7）還包括：對硅片背面激光開槽，形成第二激光開槽區(qū)，所述第二激光開槽區(qū)包括多組第二激光開槽單元，每一組第二激光開槽單元包括一個或多個第二激光開槽體；所述鋁柵外框與第二激光開槽體以第三預設夾角相交，10°＜第三預設夾角≤90°。相應的，本專利技術還公開一種PERC太陽能電池組件，包括PERC太陽能電池和封裝材料，所述PERC太陽能電池是上述任一的P型PERC雙面太陽能電池。相應的，本專利技術還公開一種PERC太陽能系統，包括PERC太陽能電池，所述PERC太陽能電池是上述任一的P型PERC雙面太陽能電池。實施本專利技術，具有如下有益效果：本專利技術通過在硅片背面形成背面鈍化層后，對背面鈍化層通過激光開槽形成第一激光開槽區(qū)，然后以與激光劃線方向呈夾角或垂直的方向印刷鋁漿，使鋁漿通過開槽區(qū)與P型硅相連，得到背鋁柵線。背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，10°＜第一預設夾角＜90°，可以提高背銀電極、背鋁柵線收集電子的能力，提高光電轉換效率。所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，10°＜第二預設夾角≤90°。該PERC雙面太陽能電池制備電池柵線結構時，采用不同于常規(guī)印刷鋁漿的方式，由于鋁柵的寬度遠小于激光開槽區(qū)的長度，可以不需要對鋁漿和激光開槽區(qū)實施精確對準，簡化了激光工藝和印刷工藝，降低了印刷設備調試的難度，易于產業(yè)化大生產。另外，鋁漿本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，依次包括背銀電極、背鋁柵線、背面鈍化層、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，10°＜第一預設夾角＜90°；對背面鈍化層通過激光開槽形成第一激光開槽區(qū)，所述第一激光開槽區(qū)設于背鋁柵線的下方，所述背鋁柵線通過第一激光開槽區(qū)與P型硅相連，所述背鋁柵線的四周設有鋁柵外框，所述鋁柵外框與背鋁柵線、背銀電極相連接；所述第一激光開槽區(qū)包括多組第一激光開槽單元，每一組第一激光開槽單元包括一個或多個第一激光開槽體，所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，?10°＜第二預設夾角≤90°。

【技術特征摘要】
1.一種P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，依次包括背銀電極、背鋁柵線、背面鈍化層、P型硅、N型發(fā)射極、正面氮化硅膜和正銀電極，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，10°＜第一預設夾角＜90°；對背面鈍化層通過激光開槽形成第一激光開槽區(qū)，所述第一激光開槽區(qū)設于背鋁柵線的下方，所述背鋁柵線通過第一激光開槽區(qū)與P型硅相連，所述背鋁柵線的四周設有鋁柵外框，所述鋁柵外框與背鋁柵線、背銀電極相連接；所述第一激光開槽區(qū)包括多組第一激光開槽單元，每一組第一激光開槽單元包括一個或多個第一激光開槽體，所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，10°＜第二預設夾角≤90°。2.如權利要求1所述P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，所述鋁柵外框的下方設有第二激光開槽區(qū)，所述第二激光開槽區(qū)包括多組第二激光開槽單元，每一組第二激光開槽單元包括一個或多個第二激光開槽體，所述鋁柵外框與第二激光開槽體以第三預設夾角相交，10°＜第三預設夾角≤90°。3.如權利要求2所述P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，所述背銀電極、背鋁柵線以第一預設夾角相交，30°＜第一預設夾角＜90°；所述背鋁柵線與第一激光開槽體以第二預設夾角相交，第二預設夾角＝90°；所述鋁柵外框與第二激光開槽體以第三預設夾角相交，第三預設夾角＝90°。4.如權利要求1所述P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，所述第一激光開槽單元之間為平行設置；每一第一激光開槽單元中，所述第一激光開槽體為并列設置，所述第一激光開槽體處于同一水平面上或上下錯開；所述第一激光開槽單元之間的間距為0.5-50mm；每一第一激光開槽單元中，所述第一激光開槽體之間的間距為0.5-50mm；所述第一激光開槽體的長度為50-5000微米，寬度為10-500微米；所述背鋁柵線的根數為30-500條；所述背鋁柵線的寬度為30-500微米，所述背鋁柵線的寬度小于所述第一激光開槽體的長度。5.如權利要求1所述P型PERC雙面太陽能電池，其特征在于，所述背面鈍化層包括氧化鋁層和氮化硅層...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：林綱正，方結彬，陳剛，
申請(專利權)人：廣東愛康太陽能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東,44