一种钝化接触的N型MWT电池论文和设计-张高洁

全文摘要

实用新型公开了一种钝化接触的N型MWT电池，包括电池本体，电池本体的内部中心处嵌设有N型硅，N型硅的后表面形成有二氧化硅层，二氧化硅层的外表面形成有掺磷多晶硅层，掺磷多晶硅层的外表面形成有氮化硅层，氮化硅层的外表面形成有第一金属，第一金属贯穿氮化硅层与掺磷多晶硅层接触，氮化硅层的外表面覆盖有第二金属，N型硅的前表面形成有掺杂硼的P+层。本实用新型中，采用隧穿钝化层钝化N型电池的后表面，金属电极不需要直接接触硅片，降低了现有的N型电池金属电极接触处的少子复合，提高了电池效率,并且结合MWT技术，将前表面的电极主栅线通过孔洞绕穿到电池的后表面，降低前表面的电极遮光，进一步提高的N型电池的转换效率。

主设计要求

1.一种钝化接触的N型MWT电池，包括电池本体（19），其特征在于：所述电池本体（19）的内部中心处有N型硅（4），所述N型硅（4）的后表面形成有二氧化硅层（5），所述二氧化硅层（5）的外表面形成有掺磷多晶硅层（6），所述掺磷多晶硅层（6）的外表面形成有氮化硅层（7），所述氮化硅层（7）的外表面形成有第一金属（8），所述第一金属（8）贯穿氮化硅层（7）与掺磷多晶硅层（6）接触，所述氮化硅层（7）的外表面覆盖有第二金属（9），所述N型硅（4）的前表面形成有掺杂硼的P+层（3），所述掺杂硼的P+层（3）的外表面形成有氧化铝氮化硅钝化叠层（2），所述N型硅（4）的后表面中心处设置有金属正电极（10），所述N型硅（4）的后表面中心处设置有金属负电极（1）,所述金属正电极（10）通过孔洞穿过N型硅（4）与氮化硅层（7）的外表面覆盖。

设计方案

2.根据权利要求1所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述电池本体（19）的一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定块（13），所述电池本体（19）的另一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定杆（12），所述固定块（13）的一侧外表面中心处开设有凹口（14），所述固定杆（12）的顶部靠近一端边缘处开设有卡合槽（11）。

3.根据权利要求2所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述凹口（14）的内表壁焊接有弹簧（15），所述弹簧（15）的一端焊接有滑板（17），且滑板（17）的外侧与凹口（14）的内表壁滑动嵌设，所述滑板（17）的一侧外表面中心处焊接有卡合块（18），且卡合块（18）的外表面与卡合槽（11）的内表壁卡合连接，所述滑板（17）的另一侧外表面中心处焊接有拉杆（16），且拉杆（16）的一端延伸至固定块（13）的外部。

4.根据权利要求1所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述二氧化硅层（5）的厚度为0.5-2nm。

5.根据权利要求1所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述掺磷多晶硅层（6）的厚度为10-40nm。

6.根据权利要求1所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述氮化硅层（7）的厚度为50-200nm。

7.根据权利要求1所述的钝化接触的N型MWT电池，其特征在于：所述掺杂硼的P+层（3）的厚度为100-600nm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及晶体硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种钝化接触的N型MWT电池。

背景技术

太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环境污染，在太阳能的有效利用当中，太阳能光电利用是近些年来发展最快，最具活力的研究领域，是其中最受瞩目的项目之一，为此，人们研制和开发了太阳能电池，制作太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反应。

但是，现有技术中，由于现有的N型电池在N型硅片前表面以及后表面分别掺杂形成P+发射极以及N+背场，再钝化介质层钝化硅片的前后表面，最后金属电极穿透钝化层形成电学接触， N型电池已经得到大规模量产，量产平均效率达到21%以上，如果进一步提高N型电池的转换效率，金属电极接触硅片处的少数载流子复合是限制效率进一步提升的重要瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种钝化接触的N型MWT电池。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种钝化接触的N型MWT电池，包括电池本体，所述电池本体的内部中心处嵌设有N型硅，所述N型硅的后表面形成有二氧化硅层，所述二氧化硅层的外表面形成有掺磷多晶硅层，所述掺磷多晶硅层的外表面形成有氮化硅层，所述氮化硅层的外表面形成有第一金属，所述第一金属贯穿氮化硅层与掺磷多晶硅层接触，所述氮化硅层的外表面覆盖有第二金属，所述N型硅的前表面形成有掺杂硼的P+层，所述掺杂硼的P+层的外表面形成有氧化铝氮化硅钝化叠层，所述N型硅的后表面中心处设置有金属正电极，所述N型硅的后表面中心处设置有金属负电极，所述金属正电极通过孔洞穿过N型硅与氮化硅层的外表面覆盖。

电池是由N型硅基体，硅基体受光表面形成P+ 扩散层，P+层上面形成钝化层，电池背面形成氧化硅层，氧化硅层上面的掺杂多晶硅层，掺杂多晶硅层上面的氮化硅层，以及表面的金属接触层。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述电池本体的一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定块，所述电池本体的另一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定杆，所述固定块的一侧外表面中心处开设有凹口，所述固定杆的顶部靠近一端边缘处开设有卡合槽。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述凹口的内表壁焊接有弹簧，所述弹簧的一端焊接有滑板，且滑板的外侧与凹口的内表壁滑动嵌设，所述滑板的一侧外表面中心处焊接有卡合块，且卡合块的外表面与卡合槽的内表壁卡合连接，所述滑板的另一侧外表面中心处焊接有拉杆，且拉杆的一端延伸至固定块的外部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述二氧化硅层的厚度为0.5-2nm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述掺磷多晶硅层的厚度为10-40nm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述氮化硅层的厚度为50-200nm。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述掺杂硼的P+层的厚度为100-600nm。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中，采用隧穿钝化层钝化N型电池的后表面，金属电极不需要直接接触硅片，降低了现有的N型电池金属电极接触处的少子复合，提高了电池效率,,并且结合MWT技术，将前表面的电极主栅线通过孔洞绕穿到电池的后表面，降低前表面的电极遮光，进一步提高的N型电池的转换效率。通过对拉杆进行拉动，使弹簧压缩，从而使卡合块进行移动，在将固定杆移动到合适位置时，对拉杆进行松动，从而使弹簧进行复位，使其将卡合块与固定杆上的卡合槽进行卡合连接，从而可以更好对电池本体进行固定，便于两两电池本体之间的连接。

附图说明

图1为本实用新型的俯视剖视图。

图2为本实用新型俯视图。

图3为本实用新型的固定块部分剖视放大图。

图中：1、金属负电极；2、氧化铝氮化硅钝化叠层；3、掺杂硼的P+层；4、N型硅；5、二氧化硅层；6、掺磷多晶硅层；7、氮化硅层；8、第一金属；9、第二金属；10、金属正电极；11、卡合槽；12、固定杆；13、固定块；14、凹口；15、弹簧；16、拉杆；17、滑板；18、卡合块；19、电池本体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，本实用新型提供的一种钝化接触的N型MWT电池，包括电池本体19，电池本体19的内部中心处嵌设有N型硅4，N型硅4的后表面形成有二氧化硅层5，二氧化硅层5的外表面形成有掺磷多晶硅层6，掺磷多晶硅层6的外表面形成有氮化硅层7，氮化硅层7的外表面形成有第一金属8，第一金属8为银金属，第一金属8贯穿氮化硅层7与掺磷多晶硅层6接触，氮化硅层7的外表面覆盖有第二金属9，第二金属9为铝金属，N型硅4的前表面形成有掺杂硼的P+层3，掺杂硼的P+层3的外表面形成有氧化铝氮化硅钝化叠层2，N型硅4的后表面中心处设置有金属正电极10，N型硅4的后表面中心处设置有金属负电极1，金属正电极 10和金属负电极1为银或铝金属，金属正电极10通过孔洞穿过N型硅4与氮化硅层7的外表面覆盖，采用隧穿钝化层钝化N型电池的后表面，金属电极不需要直接接触硅片，降低了现有的N型电池金属电极接触处的少子复合，提高了电池效率,,并且结合MWT技术，将前表面的电极主栅线通过孔洞绕穿到电池的后表面，降低前表面的电极遮光，进一步提高的N型电池的转换效率，通过对拉杆16进行拉动，使弹簧15压缩，从而使卡合块18进行移动，在将固定杆12移动到合适位置时，对拉杆16进行松动，从而使弹簧15进行复位，使其将卡合块18与固定杆12上的卡合槽11进行卡合连接，从而可以更好的对电池本体19进行固定，便于两两电池本体19之间的连接。

电池本体19的一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定块13，电池本体19的另一侧外表面靠近两端边缘处均固定有固定杆12，固定块13的一侧外表面中心处开设有凹口14，固定杆12的顶部靠近一端边缘处开设有卡合槽11，凹口14的内表壁焊接有弹簧15，弹簧15的一端焊接有滑板17，且滑板17的外侧与凹口14的内表壁滑动嵌设，滑板17的一侧外表面中心处焊接有卡合块18，且卡合块18的外表面与卡合槽11的内表壁卡合连接，滑板17的另一侧外表面中心处焊接有拉杆16，且拉杆16的一端延伸至固定块13的外部，通过对拉杆16进行拉动，从而可以更好的使弹簧15进行收缩，使其可以更好的使卡合块18与卡合槽11进行分离，便于对电池本体19进行更换，电池本体19在进行使用的时候，需要两两连接在一起，通过弹簧15的弹力，从而可以更好的将卡合块18与卡合槽11进行卡合连接，从而可以更好的对两两连接的电池本体19进行连接固定，便于使用，二氧化硅层5的厚度为0.5-2nm，掺磷多晶硅层6的厚度为10-40nm，氮化硅层7的厚度为50-200nm，掺杂硼的P+层3的厚度为100-600nm。

本实用新型的工作原理如下：

采用隧穿钝化层钝化N型电池的后表面，金属电极不需要直接接触硅片，降低了现有的N型电池金属电极接触处的少子复合，提高了电池效率,,并且结合MWT技术，将前表面的电极主栅线通过孔洞绕穿到电池的后表面，降低前表面的电极遮光，进一步提高的N型电池的转换效率，在对电池本体19进行固定的时候，通过对拉杆16进行拉动，使弹簧15压缩，从而使卡合块18进行移动，在将固定杆12移动到合适位置时，对拉杆16进行松动，从而使弹簧15进行复位，使其将卡合块18与固定杆12上的卡合槽11进行卡合连接，从而可以更好的对电池本体19进行固定，便于两两电池本体19之间的连接。

本实用新型的工艺流程如下：

通过对N型硅4进行激光打孔，采用半导体激光器作为光源在N型硅4上进行打孔，通过调节激光器的功率、离焦量、脉冲重复频率等参数可以实现对孔的直径大小进行控制，利用硝酸的强氧化性和氢氟酸的络合性，对N型硅4进行氧化和络合剥离，导致硅表面发生各向同性非均匀性腐蚀，从而形成类似“凹陷坑”状的绒面，通过进行高温硼扩散，使单晶硅呈现空穴型导电P型，腐蚀磷硅玻璃和等离子刻蚀边缘电流通路，用化学方法除去扩散生成的副产物，采用浓硝酸氧化、臭氧氧化或热氧化进进行氧化处理，形成厚度为1.5nm的氧化硅层，扩散第一步低温通源时只进行低温预沉积，磷源无法向硅片体内扩散（或进行速率非常低的扩散），而仅在硅片表面堆积，经过一定时间通源后，硅片表面形成一定厚度的掺磷多晶硅层6，厚度为20nm,第二步高温通源时才进行高温扩散，原硅片表面的磷与硅片反应，并向硅片体内扩散，此时硅片中心点与四周扩散速率相同，因此扩散均匀性较好，硅片表面及体内杂质浓度分布均匀，提高硅片方阻均匀性，从而提高电池片最终光电转换效率，采用等离子体增强型化学气相沉积技术在电池表面沉积一层氮化硅减反射膜，线性微波化学气相沉积技术在N型硅4上制备了氧化铝\/氮化硅叠层膜，通过金属化形成奥姆接触。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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