什么是太阳能电池的背结?

如题所述

目前一般晶硅电池采用p型硅片,在磷扩散工艺中,硅片的两面和边缘都会被磷掺杂。光入射的那一面一般约定为正面,普通p型电池正面的pn结是最终需要使用的,而背面的则称为背结。在后续的金属化工艺中,负正电极需要分别与正反两面的n型硅和p型硅接触。如果将扩散后的硅片直接金属化,相当于低电阻的高掺杂n型硅联通了正反两面的金属,太阳能电池本身被短路。为了解决这一问题,需要在扩散后将这一短路通路切断。在“去背结”出现前,采用的方法是edge isolation刻边,用高能的等离子去掉硅片边缘的薄薄一层,这时正反两面还是都有n型扩散区,但背面的n型去会被后来的烧结进入硅中的铝“中和”,重新变为p+型。由于等离子刻边自身的一些问题,后来schmid和rena陆续推出了湿法单面刻蚀的设备,在扩散后,用化学溶液腐蚀掉硅片背面和边缘的一层,在edge isolation的同时去掉了背结。这样做的优势在于对硅片的损伤小于等离子刻边;同时背面p+的铝因为不需要去“中和”n型的磷,相对p掺杂的浓度会更高,铝背场质量会更好;最后,去背结的同时会把背面刻蚀的相对平整,便于背面的金属化。还有比较普遍的扩散工艺是双面扩散,在硅片的两面四边都会掺入磷(N层),与原硅片衬底(P型)形成PN结。通常把镀PECVD膜的那一面叫正面,背面的PN结就叫背结。

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第1个回答  2017-12-11

日本发明的目的是针对现有背结太阳能电池制备工艺流程复杂、成本高、周期长的缺陷提供一种晶体硅背结太阳能电池制备方法。主要工艺流程为,首先在硅片衬底背面重掺杂直接形成发射区,再进行表面介质层钝化,然后进行激光掺杂工艺形成集电区,制作电极、电极栅线、母线,最后在硅片衬底正面纳米颗粒陷光结构,即制备得晶体硅背结太阳能电池。该方法采用激光掺杂工艺,在激光打孔的同时完成与发射区极性相反的掺杂源在集电极接触孔内的扩散,形成与发射区极性相反,与硅片衬底极性相同的掺杂集电区;简化了工艺流程,有效缩短工艺周期、降低了工艺成本、提高效率;采用纳米颗粒陷光结构陷光效果好、有效提升太阳能电池性能。

第2个回答  2017-12-11

现在也开始流行了单面扩散的工艺,将两面电池片背靠背紧贴放置进行扩散,只会在硅片的一面和四边形成结,背面基本没有结或者只在边缘有少量结。因为现在的晶硅电池片主要是结构的,只有两层,一层P,一层N,最终要构成电池的正负极,所以要除去背结。以前(和现在)的等离子干法刻蚀只是将边缘的结去除,背结没有刻意去除掉,是通过背面印刷一层铝浆经过高温烧结工艺,铝的重掺杂将背面(磷原子浓度远远小于铝原子的浓度)直接反型形成了很强的P层,这样也就把背结给去掉了。实际上背结是在烧结过程中除去的。

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