CN109390429A - 一种太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

一种太阳能电池及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109390429A
CN109390429A CN201811475785.2A CN201811475785A CN109390429A CN 109390429 A CN109390429 A CN 109390429A CN 201811475785 A CN201811475785 A CN 201811475785A CN 109390429 A CN109390429 A CN 109390429A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar battery
epitaxial structure
transparent configuration
transparent
catoptric arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811475785.2A
Other languages
English (en)
Inventor
许晏铭
彭钰仁
洪来荣
陈为民
陈进顺
翁妹芝
张坤铭
朱鸿根
陈伟明
许勇辉
郭河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Qian Zhao Semiconductor Technology Co Ltd
Original Assignee
Xiamen Qian Zhao Semiconductor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Qian Zhao Semiconductor Technology Co Ltd filed Critical Xiamen Qian Zhao Semiconductor Technology Co Ltd
Priority to CN201811475785.2A priority Critical patent/CN109390429A/zh
Publication of CN109390429A publication Critical patent/CN109390429A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048Encapsulation of modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/18Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52PV systems with concentrators
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请公开了一种太阳能电池及其制作方法,该太阳能电池除包括太阳能电池外延结构、电极结构和封装基板外,还包括位于所述太阳能电池外延结构朝向所述封装基板一侧的透明结构以及位于所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构一侧的反射结构,从而可以利用所述透明结构将射向所述太阳能电池侧面的光线传输至所述封装基板,经所述封装基板朝向所述透明结构一侧的反射结构反射后反射回所述太阳能电池外延结构,提高所述太阳能电池外延结构的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池的光电转换效率。

Description

一种太阳能电池及其制作方法
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种太阳能电池及其制作方法。
背景技术
随着社会经济的快速发展,需要的能源与日俱增,在化石燃料日趋减少且不可再生的情况下,能源短缺问题日益凸显,因此,需要一种新能源来促进社会和环境的健康发展。太阳能是一种可再生的绿色能源,而太阳能电池可以利用光生伏特效应将太阳能直接转换成电能,从而使得近年来太阳能电池行业快速发展。
但是,现有的太阳能电池都是只吸收太阳能电池所在平面正上方的光线,接收光照有限,太阳能的利用率低,导致太阳能电池的光电转换效率较低。
发明内容
本申请的目的是提供一种太阳能电池,以提高太阳能电池光电转换效率低。
为解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:
一种太阳能电池,包括:
封装基板;
位于所述封装基板第一侧的反射结构;
位于所述反射结构背离所述封装基板一侧的透明结构;
位于所述透明结构背离所述反射结构一侧的太阳能电池外延结构;
位于所述太阳能电池外延结构背离所述透明结构一侧,与所述太阳能电池外延结构电连接的电极结构。
可选的,所述透明结构包括:
位于所述反射结构背离所述封装基板一侧的透明基板;
固定连接所述透明基板与所述太阳能电池外延结构的透明连接层。
可选的,所述透明连接层为键合层。
可选的,所述键合层的材料为氧化物。
可选的,所述透明基板的材料为玻璃或蓝宝石。
可选的,所述透明结构的厚度取值范围为50微米-700微米,包括端点值。
可选的,所述反射结构包括:全方向反射镜。
本申请还请提供一种太阳能电池的制作方法,包括:
制备太阳能电池外延结构;
在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构;
在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构;
在所述太阳能电池外延结构的第二侧形成电极结构,所述电极结构与所述太阳能电池外延结构的第二侧电连接,所述第二侧与所述第一侧相对;
将所述反射结构背离所述透明结构的一侧固定在封装基板上。
可选的,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构包括:
在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成键合层;
利用所述键合层,在所述太阳能电池外延结构的第一侧键合透明基板。
可选的,在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构包括:
在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成全方向反射镜。
本申请所提供的太阳能电池,除包括太阳能电池外延结构、电极结构和封装基板外,还包括位于所述太阳能电池外延结构朝向所述封装基板一侧的透明结构以及位于所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构一侧的反射结构,从而可以利用所述透明结构将射向所述太阳能电池侧面的光线传输至所述封装基板,经所述封装基板朝向所述透明结构一侧的反射结构反射后反射回所述太阳能电池外延结构,提高所述太阳能电池外延结构的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池外延结构的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请所提供的太阳能电池的一种结构示意图;
图2为本申请所提供的太阳能电池的另一种结构示意图;
图3为本申请所提供的太阳能电池的制作方法的一种流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所述,目前的太阳能电池都是只吸收太阳能电池所在平面正上方的光线,接收光照有限,太阳能的利用率低,导致太阳能电池的光电转换效率较低。
有鉴于此,本申请提供了一种太阳能电池,请参考图1,图1为本申请所提供的太阳能电池的一种结构示意图,该太阳能电池包括:
封装基板1;
位于所述封装基板1第一侧的反射结构2;
位于所述反射结构2背离所述封装基板1一侧的透明结构3;
位于所述透明结构3背离所述反射结构2一侧的太阳能电池外延结构4;
位于所述太阳能电池外延结构4背离所述透明结构3一侧,与所述太阳能电池外延结构4电连接的电极结构5。
在本申请实施例中,所述透明结构3设置的目的是便于射向所述透明结构3侧面的光线可以透过所述透明结构3射向所述透明结构3 的正下方的反射结构2,所述反射结构2的设置目的是将透过所述透明结构3侧面射向所述反射结构2朝向所述透明结构3一侧的光线反射回所述透明结构3,再经过所述透明结构3射向所述太阳能电池外延结构4朝向所述透明结构3一侧的表面,避免经所述透明结构3侧面射向透过所述透明结构3正下方的光线被所述封装基板1吸收,提高所述太阳能电池外延结构4的光线接收量,以便于所述太阳能电池的外延结构将更多的光线转换成电能,从而提高所述太阳能电池外延结构4的光线利用率。
可选的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述太阳能电池外延结构4包括层叠的N型半导体层、P型半导体层以及位于所述N型半导体层和所述P型半导体层之间的发光层,在本申请的其他实施例中,所述太阳能电池的外延结构还可以包括其他结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。由于太阳能电池的外延结构已为本领域技术人员所熟知,本申请对此不再详细赘述。
需要指出的是,本实施例中对封装基板1的材料并不做具体限定,可以根据实际情况自行选择。例如,封装基板1可以为钢化玻璃,还可以为非玻璃材料,如TPT(聚氟乙烯复合膜)材料等。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述反射结构2可以直接形成于所述封装基板1表面,即所述反射结构2与所述封装基板1之间不再具有其他结构,也可以不直接形成于所述封装基板1表面,即所述反射结构2与所述封装基板1之间还具有其他结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
需要说明的是,本实施例中并不对反射结构2的材料进行具体限定,只要能起到反射光线的作用即可。同理,本实施例中并不对透明结构3的材料进行具体限定,只要能被太阳能电池外延结构4侧面射入的光线穿透,传输至反射结构2,并将反射结构2反射的光线传输至太阳能电池外延结构4即可。
可选的,所述反射结构2的反射率越高越好,以便于进一步提高所述反射结构2反射回所述透明结构3,被所述太阳能电池外延结构4 吸收的光线量,提高所述太阳能电池外延结构4的光电转换效率。所述透明结构3的透射率越高越好,以便于射向所述透明结构3侧面的光线更多的透过所述透明结构3射向所述反射结构2朝向所述透明结构3一侧的表面,以及便于所述反射结构2反射回所述透明结构3的光线更多的透过所述透明结构3被所述太阳能电池外延结构4吸收,提高所述太阳能电池外延结构4的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池外延结构4的光电转换效率。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明结构3位于所述太阳能电池结构的正下方,所述反射结构2位于所述透明结构3的正下方。
可选的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明结构3沿预设方向的正投影位于所述反射结构2沿预设方向的正投影的范围内,所述太阳能电池外延结构4沿预设方向的正投影位于所述透明结构3沿预设方向的正投影的范围内,以最大限度的提高太阳能电池的光线吸收量。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述透明结构3沿预设方向的正投影与所述反射结构2沿预设方向的正投影重合,所述太阳能电池外延结构4沿预设方向的正投影与所述透明结构3沿预设方向的正投影重合,以在提高所述太阳能电池的光线吸收量的基础上,尽可能减小所述太阳能电池的体积,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。其中,所述预设方向垂直于所述封装基板1朝向所述反射结构 2一侧的表面。
具体的,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,电极结构5包括第一电极51和第二电极52,在本申请的一个实施例中,第一电极为N型电极,第二电极为P型电极,在本申请的另一个实施例中,所述第一电极为P型电极,所述第二电极为N型电极,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。其中,所述N型电极与N型半导体层电连接,P型电极与P型半导体层电连接。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述电极结构5的材料为金属,即所述第一电极为金属电极,所述第二电极为金属电极,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,所述电极结构5的材料还可以为其他导电材料,优选为导电性好,电阻率低的材料,具体视情况而定。
本申请所提供的太阳能电池,除包括太阳能电池外延结构4、电极结构5和封装基板1外,还包括位于所述太阳能电池外延结构4朝向所述封装基板1一侧的透明结构3以及位于所述透明结构3背离所述太阳能电池外延结构4一侧的反射结构2,从而可以利用所述透明结构3将射向所述太阳能电池侧面的光线传输至所述封装基板1,经所述封装基板1朝向所述透明结构3一侧的反射结构2反射后反射回所述太阳能电池外延结构4,提高所述太阳能电池外延结构4的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池外延结构4的光电转换效率。
请参考图2,图2为本申请实施例所提供的太阳能电池的另一种结构示意图,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明结构3包括:
位于所述反射结构2背离所述封装基板1一侧的透明基板31;
固定连接所述透明基板31与所述太阳能电池外延结构4的透明连接层32。
具体的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明基板31的材料可以为玻璃,也可以为蓝宝石或其他材料,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明连接层32为键合层。下面以所述透明连接层为键合层为例,对所述太阳能电池进行描述,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,所述透明连接层32还可以为粘接层,可选的,所述粘接层的材料可以为透明环氧树脂胶粘剂,透明环氧树脂胶粘剂的粘接性能比较强,固化收缩率小,不易开裂,可以使透明基板31与太阳能电池外延结构4的粘结牢固,受到外力冲击等因素不易分开,具体视情况而定。
具体的,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述键合层的材料为氧化物,可选的,所述键合层的材料为氧化硅、 ITO(Indium Tin Oxide、氧化铟锡)、IGZO((Indium Gallium Zinc Oxide,铟镓锌氧化物)或IZO(铟锌氧化物)等,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明结构3的厚度取值范围为50微米-700微米,包括端点值,以避免所述透明结构3的厚度太小,射向所述透明结构3侧面的光线量有限,对所述太阳能电池的光电转换效率提高较小,同时避免所述透明结构3的厚度太大,影响所述太阳能电池的应用。
具体的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述键合层的厚度取值范围为0.5μm-6μm,包括端点值,以保证所述键合层的固定连接效果;所述透明基板的厚度取值范围为50μm-650 μm,包括端点值,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述反射结构2包括:全方向反射镜,以便于将射向所述反射结构2朝向所述透明结构3一侧表面的光线最大限度的反射回所述透明结构3,透过所述透明结构3射向所述太阳能电池外延结构4,提高所述太阳能电池的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池的光线转换效率。
具体的,全方向反射镜(Omni Directional Reflector,ODR)的结构中包括具有复折射率的金属层、半导体层和低折射率的介质层。其中,低折射率的介质层的材料可以选择二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氧化铟锡(ITO)等材料,其中,SiO2、SiNx不导电,工艺中通过腐蚀导电小孔来解决,也可以做成横向电极的方式解决,ITO透明导电膜为Sn掺杂的In2O3的薄膜,属于重掺n型半导体材料,载流子浓度高达1021数量级,电阻率低至104Ω·cm,禁带宽度为3.5~4eV,可见光区域高达90%的透射率。ITO透明导电膜的载流子主要来自氧空位和替代In3+的Sn4+离子。ITO透明导电膜因其电阻率低,可见光区透过率达到90%以上。金属可以选择铝(Al)、金(Au)等材料。其具体工作原理,已为本领域技术人员所熟知,对此不再详细赘述。
此外,本申请还提供了一种太阳能电池的制作方法,请参考图3,图3为本申请所提供的太阳能电池的制作方法的一种流程图,该方法包括:
步骤S101:制备太阳能电池外延结构。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述太阳能电池外延结构包括层叠的N型半导体层、P型半导体层以及位于所述N型半导体层和所述P型半导体层之间的发光层,在本申请的其他实施例中,所述太阳能电池的外延结构还可以包其他结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。其中,支撑衬底可以选择砷化镓衬底,也可以选择氮化镓衬底,还可以选择其他衬底,本实施例中对此并不做限定。由于太阳能电池的外延结构及其制作方法已为本领域技术人员所熟知,本申请对此不再详细赘述。
具体的,在本申请的一个实施例中,制备太阳能电池外延结构:
在生长衬底第一侧形成第一半导体层;
在所述第一半导体层背离所述生长衬底一侧形成发光层;
在所述发光层背离所述第一半导体层一侧形成第二半导体层。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一半导体层为N型半导体层,所述第二半导体层为P型半导体层;在本申请的另一个实施例中,所述第一半导体层为P型半导体层,所述第二半导体层为N型半导体层,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
步骤S102:在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构。
本实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构,可以使射向所述透明结构侧面的光线透过所述透明结构射向后续在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构一侧形成的反射结构。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述透明结构设置在所述太阳能电池结构的正下方,具体的,在本申请的一个实施例中,在设置所述透明结构时,使所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影位于所述透明结构沿预设方向的正投影的范围内,以最大限度的提高太阳能电池的光线吸收量。其中,所述预设方向垂直于所述封装基板朝向所述反射结构一侧的表面。
需要说明的是,在本申请实施例中,所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影位于所述透明结构沿预设方向的正投影的范围内可以为所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影面积小于所述透明结构沿预设方向的正投影面积,也可以为所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影面积与所述透明结构沿预设方向的正投影面积相等,即所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影与所述透明结构沿预设方向的正投影重合,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,所述太阳能电池外延结构沿预设方向的正投影与所述透明结构沿预设方向的正投影重合,以在提高所述太阳能电池的光线吸收量的基础上,尽可能减小所述太阳能电池的体积,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构包括:
在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成键合层;
利用所述键合层,在所述太阳能电池外延结构的第一侧键合透明基板。
具体的,在本申请的一个实施例中,利用所述键合层,在所述太阳能电池外延结构的第一侧键合透明基板包括:
将所述透明基板放置在所述键合层背离所述太阳能电池外延结构的一侧;
通过高温高压的方式,实现所述键合层与所述透明基板固定连接。
需要说明的是,在本申请实施例中,所述键合层可以采用镀膜工艺形成,具体可以采用原子层沉积工艺或者磁控溅射工艺进行镀膜,当然还可以采用其他方式进行镀膜,本申请实施例对此不做限定。其中,原子层沉积工艺可以将物质以单原子膜形式一层一层的镀在基底表面,新一层原子膜的化学反应是直接与之前一层相关联的。相较于化学气相沉积和物理沉积,原子层沉积工艺使膜层在均匀性、覆盖率以及厚度控制等方面有明显的提升。磁控溅射镀膜工艺可以制备出大面积均匀的膜层,形成的膜层更加致密。其具体工作原理,已为本领域技术人员所熟知,对此不再详细赘述。
在本申请的另一个实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构包括:在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成粘接层,通过粘结层粘结所述太阳能电池外延结构和所述透明基板。在本申请的其他实施例中,还可以采用其他方式,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述透明结构的厚度取值范围为50μm-700μm,包括端点值,以避免所述透明结构的厚度太小,射向所述透明结构侧面的光线量有限,对所述太阳能电池的光电转换效率提高较小,同时避免所述透明结构的厚度太大,影响所述太阳能电池的应用。
具体的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述键合层的厚度取值范围为0.5μm-6μm,包括端点值,以保证所述键合层的固定连接效果;所述透明基板的厚度取值范围为50μm-650 μm,包括端点值,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
步骤S103:在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构。
本实施例中,在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成所述反射结构,可以使经过所述透明结构侧面射向所述反射结构一侧的光线反射回所述透明结构,再经过所述透明结构射向所述太阳能电池外延结构朝向所述透明结构一侧的表面,避免经所述透明结构侧面射向透过所述透明结构正下方的光线被所述封装基板吸收,提高所述太阳能电池外延结构的光线接收量,以便于所述太阳能电池的外延结构将更多的光线转换成电能,从而提高所述太阳能电池外延结构的光线利用率。
可选的,在本申请的一个实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构包括在所述太阳能电池外延结构的一侧形成透射率高的透明结构,以便于射向所述透明结构侧面的光线更多的透过所述透明结构射向所述反射结构朝向所述透明结构一侧的表面,以及便于所述反射结构反射回所述透明结构的光线更多的透过所述透明结构被所述太阳能电池外延结构吸收,提高所述太阳能电池的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池的光电转换效率。在形成反射结构时形成反射率高的反射结构,可以进一步提高所述反射结构反射回所述透明结构,被所述太阳能电池外延结构吸收的光线量,提高所述太阳能电池的光电转换效率。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述反射结构设置在所述透明结构的正下方。可选的,在本申请的一个实施例中,在设置所述太阳能电池外延结构时,使所述透明结构沿预设方向的正投影位于所述反射结构沿预设方向的正投影的范围内,以最大限度的提高射入所述透明结构的光线被所述反射结构反射的光线反射量。其中,所述预设方向垂直于所述封装基板朝向所述反射结构一侧的表面。
需要说明的是,在本申请实施例中,所述透明结构沿预设方向的正投影位于所述反射结构沿预设方向的正投影的范围内可以为所述透明结构沿预设方向的正投影的面积小于所述反射结构沿预设方向的正投影的面积,且所述透明结构沿预设方向的正投影被所述反射结构沿预设方向的正投影完全覆盖,也可以为所述透明结构沿预设方向的正投影的面积等于所述反射结构沿预设方向的正投影的面积,即所述透明结构沿预设方向的正投影与所述反射结构沿预设方向的正投影重合,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,所述透明结构沿预设方向的正投影的面积等于所述反射结构沿预设方向的正投影的面积,即所述透明结构沿预设方向的正投影与所述反射结构沿预设方向的正投影重合,以在提高所述反射结构的光线反射量的基础上,尽可能减小所述太阳能电池的体积,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构包括:
在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成全方向反射镜,以通过设置所述全方向反射镜使射向所述反射结构朝向所述透明结构一侧表面的光线最大限度的反射回所述透明结构,透过所述透明结构射向所述太阳能电池外延结构,提高所述太阳能电池的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池的光线转换效率。
具体的,全方向反射镜(Omni Directional Reflector,ODR)的结构中包括具有复折射率的金属层、半导体层和低折射率的介质层。其中,低折射率的介质层的材料可以选择二氧化(SiO2)、氮化硅(SiNx)、氧化铟锡(ITO)等材料,其中,SiO2、SiNx不导电,工艺中通过腐蚀导电小孔来解决,也可以做成横向电极的方式解决,ITO透明导电膜为Sn掺杂的In2O3的薄膜,属于重掺n型半导体材料,载流子浓度高达1021数量级,电阻率低至104Ω·cm,禁带宽度为3.5~4eV,可见光区域高达90%的透射率。ITO透明导电膜的载流子主要来自氧空位和替代In3+的Sn4+离子。ITO透明导电膜因其电阻率低,可见光区透过率达到90%以上。金属可以选择铝(Al)、金(Au)等材料。其具体工作原理,已为本领域技术人员所熟知,对此不再详细赘述。
步骤S104:在所述太阳能电池外延结构的第二侧形成电极结构,所述电极结构与所述太阳能电池外延结构的第二侧电连接,所述第二侧与所述第一侧相对。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第二侧形成第一电极和第二电极时,可以将第一电极设置为N型电极,第二电极设置为P型电极,还可以将第一电极设置为P型电极,第二电极设置为N型电极,N型电极和P型电极与太阳能电池外延结构的第二侧电连接,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,在本申请的一个实施例中,可以将所述电极结构设置为金属电极,即将所述第一电极设置为金属电极,将所述第二电极也设置为金属电极,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,还可以将所述第一电极和所述第二电极设置为其他导电材料,优选为导电性好,电阻率低的材料,具体视情况而定。
需要说明的是,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,在所述太阳能电池外延结构的第二侧形成电极结构之前还包括:去除所述生长衬底。
还需要说明的是,所述生长衬底可以在所述透明结构形成之后去除,也可以在所述反射结构形成之后去除,还可以在其他步骤间去除,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
步骤S105:将所述反射结构背离所述透明结构的一侧固定在封装基板上。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述反射结构可以直接形成于所述封装基板表面,即所述反射结构与所述封装基板之间不再具有其他结构,也可以不直接形成于所述封装基板表面,即所述反射结构与所述封装基板之间还具有其他结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述反射结构固定在所述封装基板上的固定方式可以为通过具有粘结性的液体胶粘剂将所述反射结构固定在所述封装基板上,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,还可以采用其他固定方式,具体视情况而定。
综上所述,本申请所提供的太阳能电池制作方法制作的太阳能电池,除包括所述太阳能电池结构、电极结构和封装基板外,还包括:位于所述太阳能电池外延结构朝向所述封装基板一侧的透明结构以及位于所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构一侧的反射结构,从而可以利用所述透明结构将射向所述太阳能电池侧面的光线传输至所述封装基板,经所述封装基板朝向所述透明结构一侧的反射结构反射后反射回所述太阳能电池外延结构,提高所述太阳能电池外延结构的光线吸收量,从而提高所述太阳能电池外延结构的光电转换效率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的太阳能电池及其制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以对本申请进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
封装基板;
位于所述封装基板第一侧的反射结构;
位于所述反射结构背离所述封装基板一侧的透明结构;
位于所述透明结构背离所述反射结构一侧的太阳能电池外延结构;
位于所述太阳能电池外延结构背离所述透明结构一侧,与所述太阳能电池外延结构电连接的电极结构。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述透明结构包括:
位于所述反射结构背离所述封装基板一侧的透明基板;
固定连接所述透明基板与所述太阳能电池外延结构的透明连接层。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述透明连接层为键合层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,所述键合层的材料为氧化物。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,所述透明基板的材料为玻璃或蓝宝石。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述透明结构的厚度取值范围为50微米-700微米,包括端点值。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述反射结构包括:全方向反射镜。
8.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
制备太阳能电池外延结构;
在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构;
在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构;
在所述太阳能电池外延结构的第二侧形成电极结构,所述电极结构与所述太阳能电池外延结构的第二侧电连接,所述第二侧与所述第一侧相对;
将所述反射结构背离所述透明结构的一侧固定在封装基板上。
9.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成透明结构包括:
在所述太阳能电池外延结构的第一侧形成键合层;
利用所述键合层,在所述太阳能电池外延结构的第一侧键合透明基板。
10.根据权利要求8所述的制作方法,其特征在于,在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成反射结构包括:
在所述透明结构背离所述太阳能电池外延结构的一侧形成全方向反射镜。
CN201811475785.2A 2018-12-04 2018-12-04 一种太阳能电池及其制作方法 Pending CN109390429A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811475785.2A CN109390429A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 一种太阳能电池及其制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811475785.2A CN109390429A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 一种太阳能电池及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109390429A true CN109390429A (zh) 2019-02-26

Family

ID=65429862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811475785.2A Pending CN109390429A (zh) 2018-12-04 2018-12-04 一种太阳能电池及其制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109390429A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112466976A (zh) * 2020-12-16 2021-03-09 中山德华芯片技术有限公司 一种具有全角反射镜的超薄太阳电池芯片及其制备方法
CN117293230A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 南昌凯迅光电股份有限公司 具有全方位金属反射镜的砷化镓太阳电池及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299661A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Kyocera Corp 薄膜結晶質Si太陽電池
US20100006143A1 (en) * 2007-04-26 2010-01-14 Welser Roger E Solar Cell Devices
CN101820004A (zh) * 2010-04-28 2010-09-01 中国科学院半导体研究所 一种光电分离的太阳能电池背反射器
CN105428451A (zh) * 2015-12-08 2016-03-23 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种带有全方位反射器的倒装多结太阳电池及其制备方法
US9614108B1 (en) * 2012-04-20 2017-04-04 Magnolia Solar, Inc. Optically-thin chalcogenide solar cells
CN208904039U (zh) * 2018-12-04 2019-05-24 厦门乾照半导体科技有限公司 一种太阳能电池

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002299661A (ja) * 2001-03-30 2002-10-11 Kyocera Corp 薄膜結晶質Si太陽電池
US20100006143A1 (en) * 2007-04-26 2010-01-14 Welser Roger E Solar Cell Devices
CN101820004A (zh) * 2010-04-28 2010-09-01 中国科学院半导体研究所 一种光电分离的太阳能电池背反射器
US9614108B1 (en) * 2012-04-20 2017-04-04 Magnolia Solar, Inc. Optically-thin chalcogenide solar cells
CN105428451A (zh) * 2015-12-08 2016-03-23 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种带有全方位反射器的倒装多结太阳电池及其制备方法
CN208904039U (zh) * 2018-12-04 2019-05-24 厦门乾照半导体科技有限公司 一种太阳能电池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112466976A (zh) * 2020-12-16 2021-03-09 中山德华芯片技术有限公司 一种具有全角反射镜的超薄太阳电池芯片及其制备方法
CN112466976B (zh) * 2020-12-16 2022-04-01 中山德华芯片技术有限公司 一种具有全角反射镜的超薄太阳电池芯片及其制备方法
CN117293230A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 南昌凯迅光电股份有限公司 具有全方位金属反射镜的砷化镓太阳电池及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104979474A (zh) 基于钙钛矿电池和hit电池的叠层太阳能电池及制作方法
CN105355693A (zh) 一种可提高光电转换效率的perc太阳能光伏电池
CN208548372U (zh) 一种双结太阳能电池
CN110867516A (zh) 新型基于钙钛矿和晶硅背钝化叠层太阳电池及其制造方法
CN110289332A (zh) 一种叠层电池的制备方法及结构
CN103413841A (zh) 太阳能电池表面钝化层结构及其制备方法
CN109390429A (zh) 一种太阳能电池及其制作方法
CN108321296A (zh) 基于光子晶体异质结的反式低维钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN201402813Y (zh) 一种高光电转化效率的薄膜太阳能电池
CN110021673A (zh) 一种双面太阳能电池及其制备方法
CN208904039U (zh) 一种太阳能电池
CN107342331B (zh) 一种t型顶电极背反射薄膜太阳电池的生产工艺
CN209104182U (zh) 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池
CN108365029A (zh) 一种含有六边柱GaAs光子晶体吸收层的多层太阳能电池
CN201153125Y (zh) 一种染料敏化太阳能电池
CN102097214B (zh) 一种氧化锌基太阳能电池电极的制备方法
CN108281551B (zh) 基于光子晶体异质结的反式三维钙钛矿太阳能电池的制备方法
CN208873740U (zh) 一种太阳能电池结构
CN106876489B (zh) 基于CH3NH3PbI3材料的P型双向HHET器件及其制备方法
CN103000738A (zh) 一种机械叠层碲化镉/多晶硅太阳能电池
CN103137716B (zh) 太阳能电池、太阳能电池组及其制备方法
US8420941B2 (en) Conductive channel of photovoltaic panel and method for manufacturing the same
CN208608207U (zh) 太阳能发电组件及薄膜太阳能电池
CN103123923A (zh) 一种激光光伏电池及其制作方法
CN103117286B (zh) 激光光伏电池及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination