P型PERC双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法技术方案

本发明专利技术公开了一种P型PERC双面太阳能电池，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极；对背面钝化层通过激光开槽形成激光开槽区，所述背铝栅线通过激光开槽区与P型硅相连；所述激光开槽区包括多组水平方向设置的激光开槽单元，每一组激光开槽单元包括一个或多个水平方向设置的激光开槽体，所述背铝栅线与激光开槽体垂直。采用本发明专利技术，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。

【技术实现步骤摘要】
P型PERC双面太阳能电池及其组件、系统和制备方法
本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种P型PERC双面太阳能电池、以及上述P型PERC双面太阳能电池的制备方法，采用上述P型PERC双面太阳能电池的太阳能电池组件，采用上述P型PERC双面太阳能电池的太阳能系统。
技术介绍
晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。但是由于硅片的背面没有钝化，光电转换效率的提升仍然受到限制。现有技术的双面太阳能电池结构：基底采用N型硅片，当太阳光子照射电池背面时，在N型硅片中产生的载流子穿过厚度约为200微米的硅片，由于N型硅片少子寿命高，载流子复合速率低，部分载流子可以到达正面的p-n结；太阳能电池的正面为主要受光面，其转换效率占整个电池转换效率的比例很高；正背面的综合作用，从而大大提高电池的转换效率。但是，N型硅片价格高，N型双面电池工艺复杂；因此，如何开发高效低成本的双面太阳能电池成为企业和研究者关注的热点。另一方面，随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，业界一直在研究PERC背钝化太阳电池技术。业界主流厂家主要在开发单面PERC太阳能电池，本专利技术将PERC高效电池和双面电池结合起来，旨在开发综合光电转换效率更高的双面PERC太阳能电池。对于双面PERC太阳能电池，由于光电转换效率高，同时双面吸收太阳光，发电量更高，在实际应用中具有更大的使用价值。因此，本专利技术旨在提出一种工艺简单、成本较低、易于推广、光电转换效率高的P型PERC双面太阳能电池。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池的制备方法，工艺简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能电池组件，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。本专利技术所要解决的技术问题还在于，提供一种P型PERC双面太阳能系统，结构简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种P型PERC双面太阳能电池，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极；对背面钝化层通过激光开槽形成激光开槽区，所述背铝栅线通过激光开槽区与P型硅相连；所述激光开槽区包括多组水平方向设置的激光开槽单元，每一组激光开槽单元包括一个或多个水平方向设置的激光开槽体，所述背铝栅线与激光开槽体垂直。作为上述方案的优选方式，所述激光开槽体为直线型；所述激光开槽单元之间为平行设置；每一激光开槽单元中，所述激光开槽体为并列设置，所述激光开槽体处于同一水平面上或上下错开。作为上述方案的优选方式，所述激光开槽单元之间的间距为0.5-50mm。每一激光开槽单元中，所述激光开槽体之间的间距为0.5-50mm。所述激光开槽体的长度为50-5000微米，宽度为10-500微米。作为上述方案的优选方式，所述背铝栅线的根数为30-500条；所述背铝栅线的宽度为30-500微米，所述背铝栅线的宽度小于所述激光开槽体的长度。作为上述方案的优选方式，所述背面钝化层包括氧化铝层和氮化硅层，所述氧化铝层与P型硅连接，所述氮化硅层与氧化铝层连接；所述氮化硅层的厚度为20-500nm；所述氧化铝层的厚度为2-50nm。相应的，本专利技术还公开一种P型PERC双面太阳能电池的制备方法，包括：（1）在硅片正面和背面形成绒面，所述硅片为P型硅；（2）对硅片进行扩散，形成N型发射极；（3）去除扩散过程形成的正面磷硅玻璃和周边PN结；（4）在硅片背面沉积三氧化二铝膜；（5）在硅片背面沉积氮化硅膜；（6）在硅片正面沉积氮化硅膜；（7）对硅片背面激光开槽，形成激光开槽区，所述激光开槽区包括多组水平方向设置的激光开槽单元，每一组激光开槽单元包括一个或多个水平方向设置的激光开槽体；（8）在所述硅片背面印刷背银主栅电极；（9）在所述硅片背面，沿着激光开槽的垂直方向印刷铝浆，得到背铝栅线，所述背铝栅线与激光开槽体垂直；（10）在所述硅片正面印刷正电极浆料；（11）对硅片进行高温烧结，形成背银电极和正银电极；（12）对硅片进行抗LID退火。作为上述方案的优选方式，步骤（3）和（4）之间，还包括：对硅片背面进行抛光。作为上述方案的优选方式，所述激光开槽体为直线型；所述激光开槽单元之间为平行设置；每一激光开槽单元中，所述激光开槽体为并列设置，所述激光开槽体处于同一水平面上或上下错开；所述激光开槽单元之间的间距为0.5-50mm。每一激光开槽单元中，所述激光开槽体之间的间距为0.5-50mm。所述激光开槽体的长度为50-5000微米，宽度为10-500微米；所述背铝栅线的根数为30-500条；所述背铝栅线的宽度为30-500微米，所述背铝栅线的宽度小于所述激光开槽体的长度。相应的，本专利技术还公开一种PERC太阳能电池组件，包括PERC太阳能电池和封装材料，所述PERC太阳能电池是上述任一的P型PERC双面太阳能电池。相应的，本专利技术还公开一种PERC太阳能系统，包括PERC太阳能电池，所述PERC太阳能电池是上述任一的P型PERC双面太阳能电池。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术通过在硅片背面形成背面钝化层后，对背面钝化层通过激光开槽形成激光开槽区，然后沿着激光划线方向的垂直方向印刷铝浆，使铝浆通过开槽区与P型硅相连，得到背铝栅线。该双面PERC太阳能电池通过在硅片正面和背面制备电池栅线结构，采用不同于常规印刷铝浆的方式，由于铝栅的宽度远小于激光开槽区的长度，可以不需要对铝浆和激光开槽区实施精确对准，简化了激光工艺和印刷工艺，降低了印刷设备调试的难度，易于产业化大生产。另外，铝浆覆盖区以外的激光开槽区可以增加电池背表面对太阳光的吸收，提高电池的光电转换效率。因此，本专利技术结构简单、工艺简单，成本较低、易于推广、光电转换效率高。附图说明图1是本专利技术一种P型PERC双面太阳能电池的剖视图；图2是本专利技术一种P型PERC双面太阳能电池的背面结构的示意图；图3是本专利技术一种P型PERC双面太阳能电池的激光开槽区一实施例的示意图；图4是本专利技术一种P型PERC双面太阳能电池的激光开槽区另一实施例的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步地详细描述。现有的单面太阳能电池在电池的背面设有全铝背电场覆盖在硅片的整个背面，全铝背电场的作用是提高了开路电压Voc和短路电流Jsc，迫使少数载流子远离表面，少数载流子复合率降低，从而整体上提高电池效率。然而，由于全铝背电场不透光，因此，具有全铝背电场的太阳能电池背面无法吸收光能，只能正面吸收光能，电池的综合光电转换效率难以大幅度的提高。针对上述技术问题本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极；对背面钝化层通过激光开槽形成激光开槽区，所述背铝栅线通过激光开槽区与P型硅相连；所述激光开槽区包括多组水平方向设置的激光开槽单元，每一组激光开槽单元包括一个或多个水平方向设置的激光开槽体，所述背铝栅线与激光开槽体垂直。

【技术特征摘要】
1.一种P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，依次包括背银电极、背铝栅线、背面钝化层、P型硅、N型发射极、正面氮化硅膜和正银电极；对背面钝化层通过激光开槽形成激光开槽区，所述背铝栅线通过激光开槽区与P型硅相连；所述激光开槽区包括多组水平方向设置的激光开槽单元，每一组激光开槽单元包括一个或多个水平方向设置的激光开槽体，所述背铝栅线与激光开槽体垂直。2.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述激光开槽单元之间为平行设置；每一激光开槽单元中，所述激光开槽体为并列设置，所述激光开槽体处于同一水平面上或上下错开。3.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述激光开槽单元之间的间距为0.5-50mm；每一激光开槽单元中，所述激光开槽体之间的间距为0.5-50mm；所述激光开槽体的长度为50-5000微米，宽度为10-500微米。4.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述背铝栅线的根数为30-500条；所述背铝栅线的宽度为30-500微米，所述背铝栅线的宽度小于所述激光开槽体的长度。5.如权利要求1所述P型PERC双面太阳能电池，其特征在于，所述背面钝化层包括氧化铝层和氮化硅层，所述氧化铝层与P型硅连接，所述氮化硅层与氧化铝层连接；所述氮化硅层的厚度为20-500nm；所述氧化铝层的厚度为2-50nm。6.一种如权利要求1-5任一项所述的P型PERC双面太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：（1）在硅片正面和背面形成绒面，所述硅片为P型硅；（2）对硅片进行扩散，形成N型发射极；（3）去除扩散过程形成的正面磷硅玻璃和周边PN结；（4）在硅片背面沉积三...

【专利技术属性】
技术研发人员：林纲正，方结彬，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44