CN112466961A - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种太阳能电池及其制造方法,太阳能电池包括:基底,位于基底上表面的第一钝化膜和第一电极,以及位于基底下表面的场钝化层和第二电极,场钝化层包括位于第二电极与基底之间的第一场钝化子层以及位于相邻第二电极之间的第二场钝化子层;第一场钝化子层的材料的电导率大于第二场钝化子层的材料的电导率,第二场钝化子层的厚度小于第一场钝化子层的厚度;在基底朝向第一钝化膜的方向上,第一电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;和/或,在基底朝向场钝化层的方向上,第二电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜。本发明实施例有利于提高太阳能电池的转换效率和降低太阳能电池的成本。

Description

太阳能电池及其制造方法
技术领域
本发明实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及其制造方法。
背景技术
随着太阳能电池技术的不断发展,金属接触区域的复合损失成为制约太阳能电池转换效率进一步提高的重要因素之一。为了提高太阳能电池的转换速率,常通过钝化接触来对太阳能电池进行钝化,以降低太阳能电池体内和表面的复合。此外,为降低太阳能电池的电阻率,现有技术通常采用银金属作为电极材料。
然而,现有太阳能电池的转换效率依旧有待提高,且成本有待降低。
发明内容
本发明实施例提供一种太阳能电池及其制造方法,有利于提高太阳能电池的转换效率和降低太阳能电池的成本。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种太阳能电池,包括:基底,在基底上表面依次层叠的第一钝化膜、减反射层和第一电极,以及在所述基底下表面依次层叠的隧穿层、场钝化层和第二电极,所述场钝化层包括位于所述第二电极与所述基底之间的第一场钝化子层以及位于相邻所述第二电极之间的第二场钝化子层;所述第一场钝化子层的电导率大于所述第二场钝化子层的电导率,在垂直于所述基底表面的方向上,所述第二场钝化子层的厚度小于所述第一场钝化子层的厚度;在所述基底朝向所述第一钝化膜的方向上,所述第一电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;或者,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜。
另外,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的底面齐平于所述第一场钝化子层的底面。
另外,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度低于所述第一场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度。
另外,所述第一场钝化子层的顶面与所述第二场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度差为0.5E+20/cm3~1.5E+20/cm3
另外,在远离所述基底的方向上,所述第一场钝化子层包括依次层叠的离子富集层和离子扩散层,所述离子富集层的掺杂浓度大于所述离子扩散层的掺杂浓度;在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的顶面低于所述第一场钝化子层的顶面,且所述第二场钝化子层和所述第一场钝化子层的厚度差大于所述离子富集层的厚度。
另外,所述第一场钝化子层的材料与所述第二场钝化子层的材料不同,所述第二场钝化子层的吸光系数小于所述第一场钝化子层的吸光系数。
另外,所述银电极包括多条细栅线和连接多条所述细栅线的主栅线,所述导电胶覆盖所述主栅线和/或细栅线。
另外,所述电极膜的材料包括导电有机物、导电无机物、非银金属单质或非银金属复合物。
另外,所述导电胶包括基体和导电粒子,所述基体的材料包括丙烯酸、环氧、硅胶、马来酸酐或杂化树脂,所述导电粒子的材料包括银、银包铜、金、镍或碳。
相应地,本发明实施例还提供一种太阳能电池的制造方法,包括:提供基底;在所述基底上表面形成依次层叠的第一钝化膜、减反射层和第一电极;在所述基底下表面形成依次层叠的隧穿层、场钝化层以及第二电极,所述场钝化层包括位于所述第二电极与所述基底之间的第一场钝化子层以及位于相邻所述第二电极之间的第二场钝化子层,所述第一场钝化子层的材料的电导率大于所述第二场钝化子层的材料的电导率,在垂直于所述基底表面的方向上,所述第二场钝化子层的厚度小于所述第一场钝化子层的厚度;在所述基底朝向所述第一钝化膜的方向上,所述第一电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;或者,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜。
与现有技术相比,本发明实施例提供的技术方案具有以下优点:
上述技术方案中,与第二电极接触的第一场钝化子层的材料具有较高的电导率,有利于保证多数载流子的有效传输,提高太阳能电池的短路电流;而第二场钝化子层的厚度小于第一场钝化子层的厚度,有利于减弱第二场钝化子层的吸光能力,从而提高太阳能电池的转换效率;此外,采用导电胶粘结的电极膜可以是任意导电材料,即可以是成本低于银的材料,如此,有利于降低太阳能电池的成本。
另外,通过控制第二场钝化子层远离基底的表面的表面掺杂浓度较小,使得第二场钝化子层的吸光能力较弱;且通过控制第一场钝化子层远离基底的表面的表面掺杂浓度较大,保证场钝化层与第二电极之间形成良好的欧姆接触,进而保证多数载流子的有效传输。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为一种太阳能电池的结构示意图;
图2为本发明一实施例提供的太阳能电池的制造方法的流程示意图;
图3、图6至图8为本发明一实施例提供的太阳能电池的制造方法各步骤对应的结构示意图;
图4和图5为图3所示结构中场钝化膜的深度-掺杂浓度示意图;
图9为本发明另一实施例提供的太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
参考图1,以太阳能电池为TOPCon电池为例。
现有应用中,太阳能电池可分为第一区域10a和第二区域10b,场钝化层122作为材料性质相同且厚度均匀的膜层均匀覆盖在隧穿层121表面,且第一区域10a的场钝化层用于与第二电极接触。
场钝化层122一般为掺杂的多晶硅层或非晶硅层,为了在第二电极覆盖区域,即第一区域10a达到尽可能低的饱和复合电流密度,需要对场钝化层122进行重掺杂,以在基底10表面形成较明显的能带弯曲,对少数载流子实现场钝化,对多数载流子实现选择性传输,同时和第二电极之间形成良好的欧姆接触,保证多数载流子的有效传输。但是,重掺杂之后的场钝化层122吸光能力较强,会相应地减少进入太阳能电池体区的光子的总量,从而降低太阳能电池的短路电流和转换效率。
因此,目前钝化接触技术一般应用于太阳能电池下表面,即背面,以降低对光的吸收的影响,但是因为场钝化层122一般为材料性质相同且厚度均匀的膜层,其自身吸光还是比较严重,不利于转换效率的提升。
此外,现有技术为节省第一电极和第二电极的成本,采用的手段常具有相对应的问题:第一,改进银浆的成分,以降低银的含量,但银浆中银的比例仍然超过60%;第二,优化丝网印刷的网板图形,以在不降低效率的基础上减少单片电池的银浆消耗量,但现有丝网印刷技术的瓶颈限制了金属电极的高度和宽度优化,尤其是在高度方面,高度太低会降低效率,高度太高又浪费银浆;第三,采用化学镀或电镀技术,采用镍、铜、银电极替代银浆电极,但是镀上的电极与硅片之间的拉力不够,实施的过程需要采用含金属原子的化学液,废液处理成本较高,环境不够友好,同时还需要引入光刻或激光设备、化学镀设备或电镀设备以实现类似丝网印刷的电极图形,设备投入较大。
为解决上述问题,本发明实施例提供一种太阳能电池及其制造方法,与第二电极接触的第一场钝化子层的材料具有较高的电导率,有利于保证多数载流子的有效传输,提高太阳能电池的短路电流;而第二场钝化子层的厚度小于第一场钝化子层的厚度,有利于减弱第二场钝化子层的吸光能力,从而提高太阳能电池的转换效率;此外,采用导电胶粘结的电极膜可以是任意导电材料,即可以是成本低于银的材料,如此,有利于降低太阳能电池的成本。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施例进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施例中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图2为本发明一实施例提供的太阳能电池的制造方法的流程示意图;图3、图6至图8为本发明一实施例提供的太阳能电池的制造方法各步骤对应的结构示意图;图4和图5为图3所示结构中场钝化膜的深度-掺杂浓度示意图。参考图2至图8,太阳能电池的制造方法包括以下步骤:
步骤101:参考图3,提供包含场钝化膜222的半成品电池。
半成品电池至少包括基底20、位于基底20上表面的发射极211、在基底20下表面依次层叠的隧穿层221和场钝化膜222。在一些实施例中,半成品电池还包括在发射极211表面依次层叠的第一钝化膜212(又称为正面钝化膜212)和减反射层213。其中,发射极211为扩散到基底20表面一定深度的掺杂层,在基底20内形成PN结结构。
其中,基底20的材料包括硅,太阳能电池包括第一区域20a和第二区域20b;隧穿层221的材料包括氧化硅,厚度为1~2nm,可采用热氧化工艺形成;场钝化膜222的材料包括掺杂的多晶硅,第一区域20a的场钝化膜222用于与后续形成的第二电极接触连接。
本实施例中,场钝化膜222包括在远离基底20的方向上依次层叠的离子扩散层223和离子富集层224,离子富集层224的掺杂离子浓度大于离子扩散层223的掺杂离子浓度。离子富集层224可通过离子注入工艺对本征半导体进行离子注入得到,离子扩散层223中的掺杂离子可为离子富集层224中的掺杂离子因浓度差的存在自由扩散迁入得到。离子富集层224的设置用于保证场钝化膜222与后续形成的第二电极之间能够形成良好的欧姆接触,从而保证载流子的有效传输,此外,还用于形成明显的能带弯曲,实现载流子的选择性传输;离子扩散层223的设置用于保证多数载流子的有效传输。
本实施例中,离子富集层224的材料与离子扩散层223的材料相同,如此,有利于降低离子富集层224与离子扩散层223之间的界面能,增加能够扩散至离子扩散层223的掺杂离子的数量,保证场钝化膜222在多数载流子传输路径上具有较高的电导率,从而保证多子的有效传输,以及提高太阳能电池的转换效率;在其他实施例中,离子富集层的材料与离子扩散层的材料不同,如此,有利于通过界面能的限制减少掺杂离子的扩散,从而保证离子富集层具有较高的掺杂浓度,进而保证场钝化膜与后续形成的第二电极之间能够形成良好的欧姆接触。
具体地,其中,场钝化膜222的材料类型包括本征半导体、金属氧化物、硅化物、盐类、有机物或金属中的至少一种。具体地,本征半导体包括多晶硅、非晶硅或微晶硅,金属氧化物包括TiOx、MoOx、Vox、Wox或MgOx,硅化物包括SiC、SiNx、SiOxNy或SiOxNyCz,盐类包括MgFx、CsFx或LiFx,有机物包括聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene/poly(styrenesulfonate),PEDOT/PSS),金属包括Mg、Ca或Al。需要说明的是,金属的选用与基底20的掺杂类型和掺杂浓度有关,即场钝化膜222可根据基底20的掺杂类型和掺杂浓度匹配对应的功函数。
根据太阳能电池的区域划分方式,可将场钝化膜222分为位于第一区域20a的第一场钝化膜222a以及位于第二区域20b的第二场钝化膜222b,以及将离子富集层224分为位于第一区域20a的第一富集层224a和位于第二区域20b的第二富集层224b。
本实施例中,采用同一离子注入工艺同时形成第一富集层224a和第二富集层224b,也就是说,第一富集层224a的平均掺杂浓度与第二富集层224b的平均掺杂浓度相同,以及在基底20朝向场钝化膜222的方向上,第一富集层224a的顶面的表面掺杂浓度与第二富集层224b的顶面的表面掺杂浓度相同。
关于本实施例中场钝化膜222在朝向基底20的方向上不同深度的掺杂浓度,可具体参考图4。根据图4所示的深度-掺杂浓度示意图可知,在垂直于基底20表面的方向上,离子富集层224的厚度约为70nm,离子富集层224远离基底20的表面的表面掺杂浓度大于1.5E+20/cm3,离子扩散层223的掺杂浓度小于等于1.5E+20/cm3
在另一实施例中,采用不同的离子注入工艺分别形成第一富集层224a和第二富集层224b,第一富集层224a的平均掺杂浓度大于第二富集层224b的平均掺杂浓度,以及在基底20朝向场钝化膜222的方向上,第一富集层224a的顶面的表面掺杂浓度大于第二富集层224b的顶面的表面掺杂浓度。如此,有利于减弱第二场钝化膜222b的吸光能力,提高太阳能电池的转换效率。
关于另一实施例中场钝化膜222在朝向基底20的方向上不同深度的掺杂浓度,可具体参考图5。根据图5所示的深度-掺杂浓度示意图可知,在垂直于基底20表面的方向上,第一富集层224a的顶面的表面掺杂浓度大于1.5E+20/cm3,第二富集层224b的顶面的表面掺杂浓度小于1.5E+20/cm3
需要说明的是,吸光能力与场钝化膜222的厚度和掺杂浓度有关,掺杂浓度包括场钝化膜222远离基底20的表面的表面掺杂浓度或场钝化膜222的平均掺杂浓度。具体地,吸光能力可以根据公式I=I0exp(-a*d)计算得到,其中,I用于表征初始入射光在经过吸光介质之后的剩余强度,I0用于表征初始入射光强度,a用于表征场钝化膜222的吸光系数,d用于表征场钝化膜222的厚度,a值的大小与场钝化膜222的表面掺杂浓度或平均掺杂浓度有关,场钝化膜222的表面掺杂浓度或平均掺杂浓度越高,a值越大。
根据上述公式可知,降低场钝化膜222远离基底20的表面的表面掺杂浓度、降低场钝化膜222的平均掺杂浓度或者减薄场钝化膜222厚度都可以降低场钝化膜222的吸光能力,提高初始入射光在经过吸光介质之后的剩余强度,即到达基底20表面的光线强度,从而增加可供太阳能电池利用的光;此外,由于场钝化膜222的吸光能力降低,因此,后续形成的第二钝化膜可将从基底20处透射出的光线反射回基底20表面,从而进一步增多可供太阳能电池利用的光。
步骤102:参考图6,形成掩膜层225,并通过掩膜层225刻蚀第二区域20b的离子富集层224。
本实施例中,掩膜层225覆盖第一场钝化膜222a(参考图3),掩膜层225的材料为有机蜡,在垂直于基底20表面的方向上,有机蜡的厚度为50μm~300μm,在掩膜层225朝向基底20的方向上,掩膜层225的视图为指栅线式。掩膜层225可通过丝网印刷工艺或喷墨打印工艺形成。
在形成掩膜层225之后,可以将半成品电池放置于硝酸、氢氟酸以及水的混合溶液中进行反应。由于有机蜡不与混合溶液发生反应,因此掩膜层225保护的第一场钝化膜222a不会被混合溶液刻蚀,而被掩膜层225暴露的第二场钝化膜222b(参考图3)则会被刻蚀,从而实现仅减薄第二场钝化膜222b的厚度,即使得第二场钝化膜222b与第一场钝化膜222a具有厚度差,剩余的第一场钝化膜222a作为第一场钝化子层226a,剩余的第二场钝化膜222b作为第二场钝化子层226b,第一场钝化子层226a和第二场钝化子层226b构成场钝化层226。
本实施例中,可通过控制反应时间、反应温度以及溶液配比等因素控制厚度差的大小。具体地,当需要控制厚度差为0μm~100μm时,可以设置溶液配比HF:HNO3:H2O=1:5:5~1:25:25,反应温度为7℃~15℃,反应时间为30s~90s。
在经过刻蚀之后,在垂直于基底20表面的方向上,第二场钝化子层226b的厚度小于第一场钝化子层226a的厚度。由于第一场钝化子层226a朝向基底20的表面齐平于第二场钝化子层226b朝向基底20的表面,因此,在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二场钝化子层226b的顶面低于第一场钝化子层226a的顶面。
本实施例中,刻蚀的深度大于离子富集层224的厚度,即第二场钝化子层226b远离基底20的表面位于离子扩散层223内,第二场钝化子层226b远离基底20的表面的表面掺杂浓度小于第一场钝化子层226a远离基底20的表面的表面掺杂浓度。如此,有利于减弱第二场钝化子层226b的吸光能力,提高太阳能电池的转换效率。
本实施例中,第二场钝化子层226b与第一场钝化子层226a的厚度差为50nm~80nm,第二场钝化子层226b远离基底20的表面的表面掺杂浓度与第一场钝化子层226a远离基底20的表面的表面掺杂浓度的浓度差为0.5E+20/cm3~1.5E+20/cm3
具体地,在垂直于基底20表面的方向的上,第一场钝化子层226a的厚度为120nm,第一场钝化子层226a远离基底20的表面的表面掺杂浓度为2E+20/cm3;第二场钝化子层226b的厚度为50nm,第二场钝化子层226b远离基底20的表面的表面掺杂浓度为E+20/cm3
由于第一场钝化子层226a的厚度以及远离基底20的表面的表面掺杂浓度没有发生改变,因此第一场钝化子层226a依旧具有良好的钝化效果;同时,由于第一场钝化子层226a的平均掺杂浓度大于第二场钝化子层226b的平均掺杂浓度,因此第一场钝化子层226a的材料的电导率大于第二场钝化子层226b的材料的电导率,第一场钝化子层226a与后续形成的第二电极之间依旧会有较高的短路电流。也就是说,通过减薄第二场钝化子层226b,可以使得太阳能电池在保持开压的同时,提高太阳能电池的转换效率。
由于电导率越大,电阻率越小,控制第一场钝化子层226a的材料具有较高的电导率,有利于降低载流子的流动损耗,提高太阳能电池的转换效率。
在其他实施例中,刻蚀的深度小于等于离子富集层的厚度,如此,有利于在减弱第二场钝化膜的吸光能力的同时,保证第二场钝化膜远离基底的表面的表面掺杂浓度与第一场钝化膜远离基底的表面的表面掺杂浓度相近或相同,即保证基底与第二场钝化膜远离基底的表面之间具有较高的势垒,从而保持第二场钝化膜的场钝化效果,使得基底表面的任意位置对于载流子都具有较强的选择性传输能力。
步骤103:参考图7,去除掩膜层225(参考图6),形成第二钝化膜227。
本实施例中,在对第二区域20b的离子富集层224进行刻蚀之后,采用浓度为0.1~10%的碱性溶液清洗半成品电池以去除掩膜层225,从而暴露出顶面图案为指栅线式的离子富集层224;沉积第二钝化膜227以覆盖场钝化层226背离基底20的表面,第二钝化膜227中包含有氢离子,在高温处理过程中,扩散的氢离子会对基底20表面缺陷、体内缺陷以及与隧穿层221之间的界面缺陷进行钝化。其中,碱性溶液包括稀释的氢氧化钾溶液。
步骤104:参考图8,形成第一电极214(又称为正面电极214)和第二电极228(又称为背面电极228)。
本实施例中,在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二电极228包括依次层叠的银电极228a、导电胶228b和电极膜228c;相应地,在基底20朝向第一钝化膜212的方向上,第一电极214具有与第二电极228相同的叠层结构。在其他实施例中,第一电极的结构与第二电极的结构不同。形成第二电极228的工艺步骤具体包括:
在第二钝化膜227背离基底20的表面采用丝网印刷工艺印刷薄层银浆,并对银浆进行烘干和烧结,以形成贯穿第二钝化膜227并与第一场钝化子层226a接触的银电极228a;在银电极228a上铺设导电胶228b;在导电胶228a表面铺设电极膜228c;最后,在预设温度和压力条件下,通过导电胶228b实现银电极228a和电极膜228c的胶连。
采用印刷银浆并烧结的方式制备银电极228a,主要是为了保证第二电极228与场钝化层226之间可以形成较好的拉力。其中,银电极228a包括多条细栅线和连接多条细栅线的主栅线,主栅线的延伸方向通常与细栅线的延伸方向垂直,主栅线用于后续制备组件过程中太阳能电池片之间的链接。
导电胶228b可以覆盖在主栅线上,也可以覆盖在细栅线上,或者两者都覆盖。以主栅线为例,当导电胶228b覆盖主栅线时,在与主栅线的延伸方向垂直的方向上,导电胶228b的宽度为银电极228a的宽度的1%~100%,导电胶228a可以是连续覆盖也可以是不连续覆盖,优选宽度占比为100%且连续覆盖;相应地,在主栅线的延伸方向,导电胶228b的长度为主栅线的长度的50%~100%,导电胶228a可以是连续覆盖,也可以是不连续覆盖,优选为长度占比为100%且连续。
导电胶228b是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,通常包括基体和导电粒子,基体具有粘接作用,以将导电粒子结合在一起,形成导电通路,实现被粘接材料的导电连接。其中,基体的材料包括丙烯酸、环氧、硅胶、马来酸酐或杂化树脂,导电粒子的材料包括银、银包铜、金、镍或碳。
电极膜228c可以完全或部分覆盖在导电胶228b上,电极膜228c的材料包括导电有机物、导电无机物、非银金属单质或非银金属复合物,导电无机物包括碳,非银金属单质包括金、镍、铜、锡或铝等。在垂直于基底20表面的方向上,电极膜228c的高度可根据实际需要进行调节,以增大电流传输的横截面积,降低第二电极228的传输电阻,提高太阳能电池的转换效率。
由于被粘接的电极膜228c的材料不受限定,因此可选用成本相对较低的材料,以降低太阳能电池的制造成本。
本实施例中,与第二电极接触的第一场钝化子层具有较高的电导率,有利于保证多数载流子的有效传输,提高太阳能电池的短路电流;而第二场钝化子层的厚度小于第一场钝化子层的厚度,有利于减弱第二场钝化子层的吸光能力,从而提高太阳能电池的转换效率;此外,采用导电胶粘结的电极膜可以是任意导电材料,即可以是成本低于银的材料,如此,有利于降低太阳能电池的成本。
相应地,本发明实施例还提供一种太阳能电池,可采用上述太阳能电池的制作方法制成。
参考图8,太阳能电池包括:基底20,在基底20上表面依次层叠的第一钝化膜212、减反射层213和第一电极214,以及在基底20下表面依次层叠的隧穿层221、场钝化层226以及第二电极228,场钝化层226包括位于第二电极228和基底20之间的第一场钝化子层226a以及位于相邻第二电极228之间的第二场钝化子层226b;第一场钝化子层226a的材料的电导率大于第二场钝化子层226b的材料的电导率,在垂直于基底20表面的方向上,第二场钝化子层226b的厚度小于第一场钝化子层226a的厚度;在基底20朝向第一场钝化膜212的方向上,第一电极包214包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;和/或,在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二电极228包括依次层叠的银电极228a、导电胶228b和电极膜228c。
本实施例中,在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二场钝化子层226b的底面齐平于第一场钝化子层226a的底面;此外,第二场钝化子层226b与第一场钝化子层226a的厚度差为50nm~80nm,例如为60nm、65nm或70nm。
在其他实施例中,参考图9,第一场钝化子层322a的材料与第二场钝化子层322b的材料不同。具体地,第二场钝化子层322b的材料的吸光系数小于第一场钝化子层322a的材料的吸光系数。
举例来说,第一场钝化子层322a的材料为多晶硅,第二场钝化子层322b的材料为非晶硅。由于在太阳能电池背面采用钝化接触结构,太阳光抵达背面后主要为长波段光谱,用在长波段上吸收系数较低的非晶硅作为第二场钝化子层322b的材料,可以减少长波段光谱的吸收,提高太阳能电池的转换速率。
本实施例中,在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二场钝化子层226b的顶面的表面掺杂浓度低于第一场钝化子层226a的顶面的掺杂浓度。具体地,第一场钝化子层226a的顶面与第二场钝化子层226b的顶面的表面掺杂浓度差为0.5E+20/cm3~1.5E+20/cm3,例如为0.75E+20/cm3、1E+20/cm3或1.25E+20/cm3
本实施例中,在远离基底20的方向上,第一场钝化子层226a包括依次层叠的离子富集层224和离子扩散层223,离子富集层224的掺杂浓度大于离子扩散层223的掺杂浓度;在基底20朝向场钝化层226的方向上,第二场钝化子层226b的顶面低于第一场钝化子层226a的顶面,且第二场钝化子层226b与第一场钝化子层226a的厚度差大于离子富集层224的厚度。
本实施例中,银电极228a包括多条细栅线和连接多条细栅线的主栅线,导电胶228b覆盖主栅线和/或细栅线。
电极膜228c的材料包括导电有机物、导电无机物、非银金属单质或非银金属复合物,非银金属单质包括金、镍、铜、锡或铝等。导电胶228b包括基体和导电粒子,基体的材料包括丙烯酸、环氧、硅胶、马来酸酐或杂化树脂,导电粒子的材料包括银、银包铜、金、镍或碳。
其中,在垂直于基底20表面的方向上,银电极228a的厚度可以为1~5μm,第一钝化膜212和第二钝化膜227的厚度可以为0~100nm,导电胶228b的厚度可以为1~5μm,电极膜228c的厚度可以为5~20μm。
本实施例中,与第二电极接触的第一场钝化子层具有较高的电导率,有利于保证多数载流子的有效传输,提高太阳能电池的短路电流;而第二场钝化子层的厚度小于第一场钝化子层的厚度,有利于减弱第二场钝化子层的吸光能力,从而提高太阳能电池的转换效率;此外,采用导电胶粘结的电极膜可以是任意导电材料,即可以是成本低于银的材料,如此,有利于降低太阳能电池的成本。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
基底,在所述基底上表面依次层叠的第一钝化膜、减反射层和第一电极,以及在所述基底下表面依次层叠的隧穿层、场钝化层和第二电极,所述场钝化层包括位于所述第二电极与所述基底之间的第一场钝化子层以及位于相邻所述第二电极之间的第二场钝化子层;
所述第一场钝化子层的材料的电导率大于所述第二场钝化子层的材料的电导率,在垂直于所述基底表面的方向上,所述第二场钝化子层的厚度小于所述第一场钝化子层的厚度;
在所述基底朝向所述第一钝化膜的方向上,所述第一电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;和/或,
在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的底面齐平于所述第一场钝化子层的底面。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度低于所述第一场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一场钝化子层的顶面与所述第二场钝化子层的顶面的表面掺杂浓度差为0.5E+20/cm3~1.5E+20/cm3
5.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,在远离所述基底的方向上,所述第一场钝化子层包括依次层叠的离子富集层和离子扩散层,所述离子富集层的掺杂浓度大于所述离子扩散层的掺杂浓度;
在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二场钝化子层的顶面低于所述第一场钝化子层的顶面,且所述第二场钝化子层和所述第一场钝化子层的厚度差大于所述离子富集层的厚度。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一场钝化子层的材料与所述第二场钝化子层的材料不同,所述第二场钝化子层的吸光系数小于所述第一场钝化子层的吸光系数。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述银电极包括多条细栅线和连接多条所述细栅线的主栅线,所述导电胶覆盖所述主栅线和/或细栅线。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极膜的材料包括导电有机物、导电无机物、非银金属单质或非银金属复合物。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,所述导电胶包括基体和导电粒子,所述基体的材料包括丙烯酸、环氧、硅胶、马来酸酐或杂化树脂,所述导电粒子的材料包括银、银包铜、金、镍或碳。
10.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括:
提供基底;
在所述基底上表面形成依次层叠的第一钝化膜、减反射层和第一电极;
在所述基底下表面形成依次层叠的隧穿层、场钝化层以及第二电极,所述场钝化层包括位于所述第二电极与所述基底之间的第一场钝化子层以及位于相邻所述第二电极之间的第二场钝化子层,所述第一场钝化子层的材料的电导率大于所述第二场钝化子层的材料的电导率,在垂直于所述基底表面的方向上,所述第二场钝化子层的厚度小于所述第一场钝化子层的厚度;
在所述基底朝向所述第一钝化膜的方向上,所述第一电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜;和/或,在所述基底朝向所述场钝化层的方向上,所述第二电极包括依次层叠的银电极、导电胶和电极膜。
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