晶體硅電池的表面結構、晶體硅電池片及太陽能電池的制作方法

本實用新型涉及太陽能電池的技術領域，尤其涉及一種晶體硅電池的表面結構、晶體硅電池片及太陽能電池。

背景技術：

在所有再生能源發展當中，太陽能可說是最迅速以及最可靠的發電資源。隨著太陽能光電技術的不斷發展，如今，太陽能電池已經得到越來越多的應用。太陽能電池的結構主要包括P型半導體材料層和N型半導體材料層。當太陽光照射時，光能被半導體材料層吸收，在半導體材料中產生電子空穴對，并在P型半導體材料層和N型半導體材料層交界面兩端聚集電荷形成電場，此時若分別在P型半導體材料層和N型半導體材料層外部用電極引出，接通負載，則外電路形成回路，從而可將光能轉變為電能。在太陽能電池的制作中，光電轉換效率的高低是一個重要的指標。

現有的太陽能電池片一般采用硅作為基底材料，晶體硅電池的受光面通常形成絨面增加電池內部對光的利用率，現有的晶體硅電池的表面結構如圖1所示，在受光面1′形成微米絨面結構14′或亞微米絨面結構，但微米絨面結構14′或亞微米絨面結構的限光作用并不是太理想。若受光面1′直接形成納米絨面結構，此時表面結構的面積更大，限光作用更理想，但是由于裸露在外的硅面積也相應成倍增加，對納米絨面結構的表面鈍化變得更加困難。此外，硅電池的串聯電阻作為電池的內阻，應該盡可能小，在串聯電阻中，金屬電極與硅的受光面的接觸電阻R_c占很大一部分，其中，R_c＝ρ_c/A，ρ_c為接觸電阻率，A為接觸面積，要減少接觸電阻R_c，可以通過提高摻雜濃度降低接觸電阻率ρ_c的方式，或通過增大接觸面積A的方式降低接觸電阻R_c。如何通過設置一種合理的受光面的結構，兼顧硅電池的限光作用、鈍化難度以及接觸電阻是一個亟需解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的第一目的在于提出一種晶體硅電池的表面結構，保持較好的限光作用的同時、減少接觸電阻，且鈍化難度也比較小。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種晶體硅電池的表面結構，包括受光面，所述受光面包括與電極接觸的接觸區域和未與電極接觸的非接觸區域，所述接觸區域為納米絨面結構，所述非接觸區域為微米絨面結構或亞微米絨面結構。

其中，所述納米絨面結構在垂直于受光面的方向上的高度為10nm～500nm，在平行于受光面的方向上的長度和寬度均為10nm～500nm。

其中，所述受光面由單晶硅經過堿制絨形成，所述納米絨面結構為底邊的長度一致的均勻金字塔絨面結構。

其中，所述微米絨面結構在垂直于受光面的方向上的高度為1μm～5μm，在平行于受光面的方向上的長度和寬度均為1μm～5μm。

其中，所述受光面由多晶硅酸制絨形成，所述納米絨面結構為矩形狀的蟲孔絨面結構。

其中，所述微米絨面結構在垂直于受光面的方向上的高度為0.7μm～5μm，在平行于受光面的方向上的長度和寬度均為0.7μm～5μm。

本實用新型的第二目的在于提出一種晶體硅電池，具有較好的限光作用，可以減少接觸電阻，且其表面鈍化難度也比較小。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種晶體硅電池片，包括上述的晶體硅電池的表面結構。

本實用新型的第三目的在于提出一種太陽能電池，保持較好的限光作用，接觸電阻較小，且鈍化難度也比較小，提高了電池的效率。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種太陽能電池，包括上述的晶體硅電池片。

有益效果：本實用新型提供了一種晶體硅電池的表面結構、包括該表面結構的晶體硅電池以及太陽能電池。晶體硅電池的表面結構，包括受光面，所述受光面包括與電極接觸的接觸區域和未與電極接觸的非接觸區域，所述接觸區域為納米絨面結構，所述非接觸區域為微米絨面結構或亞微米絨面結構。納米絨面結構可以增大接觸區域的接觸面積，具有更小的接觸電阻，非接觸區域設置為微米絨面結構或亞微米絨面結構，鈍化難度比較小。

附圖說明

圖1是現有技術提供的晶體硅電池的表面結構的結構示意圖。

圖2是本實用新型提供的晶體硅電池的表面結構的結構示意圖。

其中：

1-受光面，11-接觸區域，12-非接觸區域，13-納米絨面結構，14-微米絨面結構，1′-受光面，14′-微米絨面結構。

具體實施方式

為使本實用新型解決的技術問題、采用的技術方案和達到的技術效果更加清楚，下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本實用新型的技術方案。

如圖2所示，本實用新型提供了一種晶體硅電池的表面結構，包括受光面1，受光面1包括與電極接觸的接觸區域11和未與電極接觸的非接觸區域12，接觸區域11為納米絨面結構13，非接觸區域12為微米絨面結構14。與現有技術全設置為微米絨面結構14的受光面相比，納米絨面結構13可以增大接觸區域11的接觸面積，具有更小的接觸電阻，非接觸區域12仍然設置為微米絨面結構，鈍化難度比較小，兼顧了受光面鈍化的需要。非接觸區域12實際上也并不限于微米絨面結構，也可以是亞微米絨面結構。

納米絨面結構13在垂直于受光面1的方向上的高度一般在10nm-500nm之間，在平行于受光面1的方向上的長度和寬度一般在10nm-500nm之間，接觸電阻比較小。

受光面1可以由單晶硅經過堿制絨形成，此時納米絨面結構13為底邊的長度一致的均勻金字塔絨面結構，其底邊的長度在10nm-500nm之間。單晶硅堿制絨的微米絨面結構14在垂直于受光面1的方向上的高度一般在1μm-5μm之間，在平行于受光面1的方向上的長度和寬度一般在1μm-5μm之間。

受光面1也可以由多晶硅酸制絨形成，此時納米絨面結構13為矩形狀的蟲孔絨面結構，矩形的長度和寬度一般10nm-500nm之間。多晶硅酸制絨形成的微米絨面結構14在垂直于受光面1的方向上的高度一般在0.7μm-5μm之間，在平行于受光面1的方向上的長度和寬度一般在0.7μm-5μm之間。

受光面1上的納米絨面結構13和微米絨面結構14在上述的參數范圍內時，可以兼顧限光作用，接觸電阻比較小，且鈍化難度也比較低。

本實施例還提供了一種包括上述的晶體硅電池的表面結構的晶體硅電池片。與現有技術全設置為微米絨面結構14的受光面相比，納米絨面結構13可以增大接觸區域11的的接觸面積，具有更小的接觸電阻，非接觸區域12仍然設置為微米絨面結構，鈍化難度比較小，兼顧了受光面鈍化的需要。非接觸區域12實際上也并不限于微米絨面結構，也可以是亞微米絨面結構。

本實施例還提供了一種包括上述晶體硅電池片的太陽能電池，兼顧了限光作用、接觸電阻和受光面鈍化的需要，提高了太陽能電池的效率。

為了形成本實施例的受光面1，可以將晶體硅電池片做以下處理：(以P型單晶硅和P型多晶硅舉例說明)

Ⅰ：對P型單晶硅堿制絨，形成尺寸1μm－5μm的微米絨面結構14或者亞微米絨面結構；在微米絨面結構14的表面形成氮化硅保護膜；在電極接觸區域通過激光刻蝕掉氮化硅保護膜后形成尺寸10nm－500nm納米的納米絨面結構13；去除氮化硅保護膜；通過磷擴散形成P/N結；清洗掉邊緣P/N結；在受光面沉積鈍化減反射膜；印刷形成正反面電極；燒結形成電池。

Ⅱ：對P型多晶硅酸制絨，形成尺寸0.7μm－5um的微米絨面結構14或者亞微米絨面結構；在微米絨面結構14的表面形成氮化硅保護膜；在電極接觸區域通過激光刻蝕掉氮化硅保護膜后形成尺寸10nm－500nm納米的納米絨面結構13；去除氮化硅保護膜；通過磷擴散形成P/N結；清洗掉邊緣P/N結；在受光面沉積鈍化減反射膜；印刷形成正反面電極；燒結形成電池。

通過上述工藝過程，即可形成上述實施例的受光面1，兼顧了限光作用、接觸電阻和受光面鈍化的需要，提高了太陽能電池的效率。

以上內容僅為本實用新型的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。