CN116895703A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及光伏组件 Download PDF

Info

Publication number
CN116895703A
CN116895703A CN202311102128.4A CN202311102128A CN116895703A CN 116895703 A CN116895703 A CN 116895703A CN 202311102128 A CN202311102128 A CN 202311102128A CN 116895703 A CN116895703 A CN 116895703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar cell
substrate
layer
region
main body
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
CN202311102128.4A
Other languages
English (en)
Inventor
金井升
张彼克
张昕宇
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.)
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar 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 Zhejiang Jinko Solar Co Ltd, Jinko Solar Co Ltd filed Critical Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Priority to CN202311102128.4A priority Critical patent/CN116895703A/zh
Publication of CN116895703A publication Critical patent/CN116895703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
    • H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02021—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/06—Semiconductor 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 characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor 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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor 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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H01L31/0747—Semiconductor 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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells comprising a heterojunction of crystalline and amorphous materials, e.g. heterojunction with intrinsic thin layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0216—Coatings
    • H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H01L31/02168—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells the coatings being antireflective or having enhancing optical properties for the solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0224—Electrodes
    • H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
    • H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0236—Special surface textures
    • H01L31/02363—Special surface textures of the semiconductor body itself, e.g. textured active layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/0445—PV modules or arrays of single PV cells including thin film solar cells, e.g. single thin film a-Si, CIS or CdTe solar cells
    • H01L31/046—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate
    • H01L31/0468—PV modules composed of a plurality of thin film solar cells deposited on the same substrate comprising specific means for obtaining partial light transmission through the module, e.g. partially transparent thin film solar modules for windows
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H01L31/048—Encapsulation of modules
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/06—Semiconductor 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 characterised by potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/04—Semiconductor 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
    • H01L31/06—Semiconductor 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 characterised by potential barriers
    • H01L31/072—Semiconductor 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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
    • H01L31/0745—Semiconductor 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 characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type comprising a AIVBIV heterojunction, e.g. Si/Ge, SiGe/Si or Si/SiC solar cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor 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
    • H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
    • H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
    • H01L31/1868—Passivation
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells

Landscapes

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

Abstract

本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池包括：基底；位于基底第一表面上且在远离基底第一表面方向依次设置的隧穿介质层以及掺杂导电层，掺杂导电层至少包括多个间隔排布的主体部；多个间隔排布的第一电极，第一电极沿第一方向延伸，第一电极设置于主体部远离基底的一侧，并与主体部电连接；传输层，传输层位于相邻的主体部之间，并与主体部侧面接触。本申请实施例有利于提高太阳能电池的光电转换效率。

Description

太阳能电池及光伏组件
相关申请的交叉引用
本申请是申请日为2022年8月5日，申请号为202210938933.X，发明名称为“太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本申请实施例涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。
背景技术
太阳能电池具有较好的光电转换能力，通常，在基底表面会制备隧穿氧化层以及掺杂导电层，用于抑制太阳能电池中基底表面的载流子复合以及增强对基底的钝化效果。其中，隧穿氧化层具有较好的化学钝化效果，掺杂导电层具有较好的场钝化效果。此外，为了对太阳能电池产生的光生载流子进行传输并收集，还会在部分基底表面制备电极
然而，目前的太阳能电池存在光电转换效率较低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底；位于所述基底第一表面上且在远离所述基底第一表面方向依次设置的隧穿介质层以及掺杂导电层，所述掺杂导电层至少包括多个间隔排布的主体部；多个间隔排布的第一电极，所述第一电极沿第一方向延伸，所述第一电极设置于所述主体部远离所述基底的一侧，并与所述主体部电连接；传输层，所述传输层位于相邻的所述主体部之间，并与所述主体部侧面接触。
在一些实施例中，多个所述主体部沿第二方向间隔排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。
在一些实施例中，在垂直于所述第一表面的方向上，部分厚度的所述第一电极嵌入所述主体部中。
在一些实施例中，所述隧穿介质层的材料包括氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅或本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料中的至少一种；和/或，在垂直于所述第一表面的方向上，所述隧穿介质层的厚度的数值范围未为0.5nm～2.5nm。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：扩散区，部分所述扩散区位于所述传输层中，且所述扩散区还延伸至所述隧穿介质层以及所述基底中，所述扩散区的掺杂离子浓度大于所述基底的掺杂离子浓度。
在一些实施例中，所述扩散区包括：位于所述基底中的第一区、位于所述隧穿介质层中的第二区以及位于所述传输层中的第三区，所述第一区的掺杂离子浓度小于所述第二区的掺杂离子浓度，且所述第二区的掺杂离子浓度小于所述第三区的掺杂离子浓度。
在一些实施例中，所述第三区的掺杂离子浓度大于所述传输层的掺杂离子浓度；和/或，所述第一区的掺杂离子浓度大于所述基底的掺杂离子浓度。
在一些实施例中，所述第一区的掺杂离子浓度与所述基底的掺杂离子浓度之比为1×103～2×105。
在一些实施例中，在垂直于所述第一表面的方向上，所述第一区的厚度与所述基底的厚度之比为0.05～2。
在一些实施例中，在垂直于所述第一表面的方向上，所述第一区的厚度为10nm～200nm。
在一些实施例中，在沿第二方向上，所述第一区的宽度为20μm～800μm，所述第二方向为所述主体部的排布方向。
在一些实施例中，在沿第二方向上，所述第三区的宽度、所述第二区的宽度和所述第一区的宽度相等。
在一些实施例中，所述扩散区在所述传输层表面的投影形状为矩形或圆形中的至少一种。
在一些实施例中，所述扩散区的数量为多个。
在一些实施例中，所述扩散区的掺杂离子类型与所述基底的掺杂离子类型相同。
在一些实施例中，所述扩散区的掺杂离子类型与所述基底的掺杂离子类型不同。
在一些实施例中，所述基底的掺杂离子类型为N型。
在一些实施例中，所述传输层的材料与所述掺杂导电层的材料相同。
在一些实施例中，相邻的所述第一电极之间，所述传输层的数量为多个，多个所述传输层沿所述第一方向间隔排布。
在一些实施例中，所述传输层的数量为多个，多个所述传输层间隔排布，且相邻的所述传输层之间具有至少一条所述第一电极。
在一些实施例中，所述掺杂导电层仅包括：多个间隔排布的所述主体部，相邻的所述主体部之间露出所述隧穿介质层的顶面。
在一些实施例中，所述掺杂导电层包括：主体部以及连接部，所述连接部连接于相邻的所述主体部之间，且所述连接部远离所述第一表面的顶面不高于所述主体部远离所述第一表面的顶面。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：第二电极，所述第二电极的延伸方向垂直于所述第一方向，并电连接间隔排布的多个所述第一电极。
在一些实施例中，沿所述第一方向上，所述第二电极和所述传输层之间相互间隔。
在一些实施例中，多个所述第二电极沿所述第一方向间隔排布，相邻所述第二电极之间的间隔中至少具有一个所述传输层。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：第一钝化层，所述第一钝化层位于所述主体部顶面以及所述传输层顶面，所述第一电极穿透所述第一钝化层与所述主体部电连接。
在一些实施例中，所述第一钝化层为单层或者多层结构，所述第一钝化层的材料包括氟化镁，氧化硅，氧化铝，氮氧化硅，氮化硅，氧化钛中的至少一种。
在一些实施例中，所述基底还包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述太阳能电池还包括：位于所述第二表面的发射极，所述发射极中的掺杂离子类型与所述掺杂导电层的掺杂离子类型不同；减反层，位于所述发射极远离所述第二表面的一侧。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：第三电极，位于所述第二表面，且所述第三电极贯穿所述减反层并与所述发射极电连接。
在一些实施例中，所述基底还包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述太阳能电池还包括：位于所述第二表面上且在远离所述第二表面方向依次堆叠设置的第二隧穿介质层以及第二掺杂导电层，其中，所述第二掺杂导电层中的掺杂离子类型与所述掺杂导电层中的掺杂离子类型不同。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括：第三电极，位于所述第二表面，且所述第三电极与所述第二掺杂导电层电连接。
相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括电池串，电池串由多个上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装层，封装层用于覆盖电池串的表面盖板，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，仅在与第一电极对应的掺杂导电层处设置主体部，从而可以减少未与第一电极对应的掺杂导电层的寄生吸光作用，提高基底对光线的利用率；而且，设置主体部与第一电极电连接，使得第一电极可以较容易地收集来自基底的载流子；进一步的，设置传输层位于相邻的两个主体部之间，并与主体部的侧面接触，使得多数载流子可以通过传输层传输至相邻的主体部中，提高基底中的载流子与掺杂导电层之间的传输效率。因此，上述三方面配合作用，从而可以提高太阳能电池的光电转换效率。
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，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的俯视结构示意图；
图3为图1中1的一种的局部放大图；
图4为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的局部剖视结构示意图；
图5至图6为本申请一实施例提供的一种太阳能电池中载流子的传输示意图；
图7为本申请一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图；
图8至图13为本申请另一实施例提供的太阳能电池的制备方法中各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前的太阳能电池的光电转换效率较低的问题。
分析发现，导致目前的太阳能电池的光电转换效率较低的原因之一在于，目前，为了减少掺杂导电层对光线的吸收，掺杂导电层通常设置在金属化区域，非金属化区域的掺杂导电层将会被减薄或者移除。但是，这样会导致基底上相邻的两个电极所对应的掺杂导电层之间的传输能力下降。并且，基底中的载流子与掺杂导电层之间的传输效率较低，使得太阳能电池整体的发电效率较低。
本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池中，仅在与第一电极对应的掺杂导电层处设置主体部，从而可以减少未与第一电极对应的掺杂导电层的寄生吸光作用，提高基底对光线的利用率；而且，设置主体部与第一电极电连接，使得第一电极可以较容易地收集来自基底的载流子；进一步的，在相邻的两个掺杂导电层的主体部之间设置了传输层，为多数载流子提供了在相邻的两个主体部之间的横向传输通道，提高了基底中的载流子与掺杂导电层之间的传输效率。因此，上述三方面配合作用，从而可以提高太阳能电池的光电转换效率。
下面将结合附图对本申请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，在本申请各实施例中，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1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图，图2为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的俯视结构示意图；图3为图1中1的一种的局部放大图；图4为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的局部剖视结构示意图。
参考图1至图4，太阳能电池包括：基底100；位于基底100第一表面且在远离基底100第一表面方向依次设置的隧穿介质层101以及掺杂导电层102，掺杂导电层102至少包括：多个间隔排布的主体部10；多个间隔排布的第一电极103，第一电极103沿第一方向X延伸，第一电极103设置于主体部10远离基底100的一侧，并与主体部10电连接；传输层104，传输层104位于相邻的主体部10之间，并与主体部10侧面接触。
基底100用于接收入射光线并产生光生载流子，在一些实施例中，基底100可以为硅基底，硅基底的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。在另一些实施例中，基底100的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。
在一些实施例中，基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为N型或者P型，N型元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素，P型元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素。例如，当基底100为P型基底100时，其内部掺杂元素类型为P型。或者，当基底100为N型基底100时，其内部掺杂元素类型为N型。
在一些实施例中，太阳能电池为TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池，基底100还包括与第一表面相对设置的第二表面，基底100的第一表面和第二表面均可用于接收入射光线或反射光线。在一些实施例中，第一表面可以为基底100的背面，第二表面可以为基底100的正面。在另一些实施例中，第一表面也可以为基底100的正面，则第二表面为基底100的背面。
在一些实施例中，基底100第一表面可以设置为非金字塔状绒面，比如层叠的台阶形貌，以使位于基底100第一表面的隧穿介质层101具有较高的致密度和均匀性，使得隧穿介质层101对基底100第一表面具有良好的钝化效果。基底100的第二表面可以设置为金字塔绒面，以使基底100第二表面对入射光线的反射率较小，从而对光线的吸收利用率较大。
在一些实施例中，隧穿介质层101与掺杂导电层102可以用于构成基底100表面的钝化接触结构，通过形成隧穿介质层101与掺杂导电层102可以降低载流子在基底100表面的复合，从而增加太阳能电池的开路电压，提升太阳能电池的光电转换效率。此外，隧穿介质层101还可以用于减弱或阻止掺杂导电层102的掺杂物扩散至基底100内。
掺杂导电层102用于形成场钝化层，使少数载流子逃离界面，从而降低少数载流子浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率较低，从而使太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子较大，改善太阳能电池的光电转换性能。在一些实施例中，掺杂导电层102与基底100具有相同导电类型的掺杂元素，掺杂导电层102可以为掺杂硅，掺杂硅具体可以为掺杂多晶硅、掺杂微晶硅或掺杂非晶硅的一种或多种。
掺杂导电层102具有主体部10，主体部10可以理解为掺杂导电层102的凸出结构，其中，主体部10沿第一方向X延伸，且多个主体部10沿第二方向Y排布，第一方向X与第二方向Y垂直。设置主体部10与第一电极103电连接，使得第一电极103可以较容易地收集来自基底100的载流子。此外，仅在与第一电极103对应的掺杂导电层102处设置凸出结构，从而可以减少未与第一电极103对应的掺杂导电层102的寄生吸光作用，提高基底100对光线的利用率。
参考图1，具体地，在一些实施例中，掺杂导电层102可以仅包括：多个间隔排布的主体部10，相邻的主体部10之间露出隧穿介质层101的顶面。也就是说，非金属化区域对应的基底100表面未设置掺杂导电层102，相较于金属化区域(第一电极103对应的基底100表面)而言，非金属化区域的基底100对入射光线的吸收利用率更高。
在一些实施例中，隧穿介质层101的材料可以包括但不限于氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅和本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料。具体地，隧穿介质层101可以由包括硅氧化物(SiOx)的硅氧化物层形成，硅氧化物具有良好的钝化特性，且载流子可以很容易的隧穿硅氧化物层。
在一些实施例中，隧穿介质层101的厚度可以是0.5nm～2.5nm，优选地，隧穿介质层101的厚度为0.5nm～2nm，更进一步地，隧穿介质层101的厚度可以为0.5nm～1.2nm。在这个范围内，隧穿介质层101的厚度不至于过小，从而有利于降低形成隧穿介质层101的工艺，另一方面，在这个范围内，隧穿介质层101的厚度也不至于过大，防止发生由于隧穿介质层101的厚度过大而导致隧穿效应较弱的问题。
参考图2，在另一些实施例中，掺杂导电层102也可以包括：主体部10以及连接部11，连接部11连接于相邻的主体部10之间，且连接部11远离第一表面的顶面不高于主体部10远离第一表面的顶面。也就是说，非金属化区域对应的基底100表面的掺杂导电层102的厚度相较于金属化区域对应的基底100表面的掺杂导电层102的厚度更薄，从而可以降低非金属化区域对应的掺杂导电层102对入射光线的寄生吸收。同时，位于非金属化区域的连接部11还可以起到为多数载流子在相邻的主体部10之间提供传输通道的作用。
在一些实施例中，参考图3，垂直于第一表面的方向上，部分厚度的第一电极103嵌入主体部10中。如此，有利于增大第一电极103和主体部10之间的接触面积，以降低第一电极103和主体部10之间的接触电阻，以提高第一电极103对载流子的收集效率。
在一些实施例中，参考图1，所述太阳能电池还包括：扩散区105，部分扩散区105位于传输层104中，且扩散区105还延伸至隧穿介质层101以及基底100中，扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度。
如此，扩散区105可以作为重掺杂区，以改变扩散区105周围的基底100的费米能级，使得扩散区105周围的基底100中的载流子更容易被收集，从而通过扩散区105到达传输层104中，再通过传输层104被运输至掺杂导电层102中，提高多数载流子的传输能力。此外，载流子可以经由位于隧穿介质层101中的扩散区105到达掺杂导电层102中，而无需穿过隧穿介质层101，更进一步提升了载流子的传输效率，从而可以进一步提高太阳能电池的光电转换效率。由上述分析可知，对于掺杂导电层102仅包括主体部10的方案而言，非金属化区域对应的掺杂导电层102被移除，对于掺杂导电层102还包括连接部11的方案而言，非金属化区域对应的掺杂导电层102被减薄，使得非金属化区域对应的基底100的载流子的传输能力较弱。基于此，设置传输层104位于相邻的两个主体部10之间，为多数载流子提供了在相邻的两个主体部10之间的横向传输通道，从而可以提高基底100中的载流子与掺杂导电层102之间的传输效率，进而提高太阳能电池的填充因子以及太阳能电池的光电转换效率。可以理解的是，为了提高基底100中的载流子与传输层104之间的传输效率，以进一步提高传输层104向相邻的主体部10传输载流子的传输效率，还可以设置扩散区105，部分扩散区105位于传输层104中，且传输层104露出扩散区105的顶面，扩散区105还延伸至隧穿介质层101以及基底100中。也就是说，扩散区105贯穿传输层104以及隧穿介质层101与基底100接触。
具体地，有关扩散区增加载流子运输的示意图可参考图5以及图6，由于扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度，从而可以改变扩散区105周围的基底100的费米能级，使得扩散区105周围的基底100中的载流子聚集在扩散区105周围，使得基底100中的载流子更容易通过扩散区105被收集并传输至传输层104中，再由传输层104中被传输至主体部10。相当于为基底100中的载流子提供了一个额外的传输通道，基底100中的载流子可以通过该扩散区105直接到达传输层104中，而无需通过隧穿介质层101，从而可以防止隧穿介质层101对载流子传输的阻挡作用，提高载流子的传输效率。
继续参考图1至图4，在一些实施例中，扩散区105包括：位于基底100中的第一区、位于隧穿介质层101中的第二区以及位于传输层104中的第三区，第一区的掺杂离子浓度小于第二区的掺杂离子浓度，且第二区的掺杂离子浓度小于第三区的掺杂离子浓度。也就是说，在沿基底100指向传输层104的方向上，扩散区105的掺杂离子浓度呈减小趋势，从而在基底100、隧穿介质层101以及传输层104中建立具有同种掺杂离子类型的浓度梯度，且该浓度梯度的方向与载流子的传输方向相同。如此，使得载流子在扩散区105中将产生势垒效果，不仅可以有效的收集载流子，提高载流子的传输效率，还可以减少载流子的复合，增大载流子浓度，提高太阳能电池的短路电流和开路电压。
可以理解的是，在一些实施例中，第三区的掺杂离子浓度大于传输层104的掺杂离子浓度，即相对于传输层104而言，第三区的扩散区105为重掺杂区，使得第三区的扩散区105的方阻较低，因而具有更小的电阻损失。如此，使得扩散区105对载流子的传输效率进一步增加。
第一区的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度，使得第一区的扩散区105为重掺杂区，重掺杂区可以与基底100形成高低结，从而减小载流子在基底100表面的复合，进而增大载流子的浓度。此外，与该重掺杂区接触的基底100的费米能级发生改变，使得与该重掺杂区接触的基底100中的载流子更易被收集，从而提高基底100中的载流子向掺杂导电层102传输的速率。基于此，在一些实施例中，设置第一区的掺杂离子浓度与基底100的掺杂离子浓度之比为1×103～2×105，例如可以是1×103～5×103、5×103～1×104、1×104～5×104、5×104～1×105或者1×105～2×105。在这个范围内，不仅使得第一区的扩散区105与基底100形成高低结，减小载流子的复合，还使得位于第一区周围的基底100的费米能级较容易被改变，从而提高基底100中载流子的收集效率，提高载流子的传输速率。
在一些实施例中，在垂直于第一表面方向上，第一区的扩散区105的厚度与基底100的厚度之比为0.05～2，例如可以为0.05～0.1、0.1～0.2、0.2～0.5、0.5～0.8、0.8～1、1～1.3、1.3～1.5、1.5～1.8或者1.8～2。在这个范围内，位于基底100中的第一区的扩散区105的深度较大，从而使得与第一区的扩散区105接触的基底100的面积较大，进而使得费米能级改变的基底100的面积较大，使得更多的载流子被收集。此外，在这个范围内，使得第一区的扩散区105的厚度相较于基底100的厚度不至于过大，从而可以使得位于基底100中的第一区的扩散区105的深度不至于过深，从而可以防止由于基底100中的重掺杂区所占的比例过大而对基底100的性能产生影响。基于此，具体地，在一些实施例中，第一区的扩散区105的厚度可以为10nm～200nm，具体地，在一些实施例中，可以为10nm～20nm、20nm～50nm、50nm～80nm、80nm～100nm、100nm～130nm、130nm～160nm或者160nm～200nm。
在一些实施例中，在沿第二方向Y上，第一区的扩散区105的宽度为20μm～800μm，第二方向Y为主体部10的排布方向。在这个范围内，一方面使得第一区的扩散区105的宽度较大，使得第一区与基底100的接触面积较大，从而可以增大对基底100中的载流子的收集速率，且由于扩散区105的宽度较大，还可以增大扩散区105对载流子的传输数量，从而增大载流子传输数量。另一方面，在这个范围内，使得第一区的扩散区105的宽度不至于过大，从而可以防止由于重掺杂区的面积过大，而使得基底100中的载流子产生俄歇复合的问题。具体地，在一些实施例中，第一区的扩散区的宽度可以为20μm～50μm、50μm～80μm、80μm～150μm、150μm～200μm、200μm～250μm、250μm～350μm、350μm～500μm、500μm～600μm、600μm～750μm或者750μm～800μm。
可以理解的是，在一些实施例中，第三区的扩散区105的宽度、第二区的扩散区105的宽度与第一区的扩散区105的宽度相等。因此，设置第一区的扩散区105的宽度不至于过大，即使得第三区的扩散区105的宽度以及第二区的扩散区105的宽度不至于过大，一方面可以防止由于位于传输层104中的第三区的扩散区105的宽度过大而使得传输层104的整体掺杂浓度过高，使得位于传输层104中的载流子的俄歇复合过高，反而使得传输至掺杂导电层102中的掺杂离子浓度降低的问题。另一方面，也可以使得第二区的扩散区105占隧穿介质层101的比例较小，从而可以防止由于位于隧穿介质层101中的第二区的扩散区105面积过大，而对隧穿介质层101的界面钝化性能产生影响的问题。
本申请实施例中，仅在部分传输层104、部分隧穿层以及部分基底100中设置扩散区105，即扩散区105作为局部掺杂区，一方面可以使扩散区105起到载流子传输通道的作用，另一方面也可以保持传输层104、隧穿层以及基底100的正常性能，从而提高太阳能电池的整体光电转换性能。基于此，在一些实施例中，扩散区105在传输层104表面的投影形状为矩形、圆形或者类圆形中的至少一种。可以理解的是，本申请实施例不对扩散区105在传输层104中的投影形状做具体的限定。
在一些实施例中，扩散区105的数量为多个，如此，可以为基底100中的多数载流子同时提供多个在相邻的两个主体部10之间的横向传输通道，从而可以提升在同一时刻，载流子向掺杂导电层102传输的传输速率。具体地，在一些实施例中，在同一传输层104中，扩散区105的数量可以为2个、3个或者4个。
在一些实施例中，基底100的掺杂离子类型为N型。基底100可以掺杂有N型掺杂离子，例如可以是磷离子、铋离子、锑离子或者砷离子中的任一者。
在一些实施例中，扩散区105的掺杂离子类型与基底100的掺杂离子类型相同。例如，扩散区105的掺杂离子类型为N型，基底100的掺杂离子类型为N型。在另一些实施例中，当基底100的掺杂离子类型为P型时，扩散区105的掺杂离子类型也为P型。得扩散区105与基底100的掺杂离子相同，且扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度，使得扩散区105与基底100形成高低结，从而扩散区105还可以起到减少基底100界面处的载流子复合，从而增加载流子的浓度的作用。
在另一些实施例中，扩散区105的掺杂离子类型与基底100的掺杂离子类型不同。例如，扩散区105的掺杂离子类型为N型，基底100的掺杂离子类型为P型。在另一些实施例中，当基底100的掺杂离子类型为N型时，扩散区105的掺杂离子类型为P型。由此可知，本申请实施例不对扩散区105以及基底100中的掺杂离子类型做具体限定，仅需满足扩散区105中的掺杂离子的浓度大于基底100中的掺杂离子浓度即可。
在一些实施例中，传输层104的材料与掺杂导电层102的材料相同。通过设置传输层104与掺杂导电层102的材料相同，一方面可以减少整个生产过程中的材料种类，以便于管理。另一方面，设置传输层104与掺杂导电层102材料相同，使得载流子在传输层104以及掺杂导电层102中的传输速率相近或者相同，从而可以提高载流子从传输层104向掺杂导电层102的主体部10传输的传输效率，减小传输损耗。具体地，在一些实施例中，传输层104与掺杂导电层102的材料包括多晶硅、非晶硅以及微晶硅中的至少一种。在另一些实施例中，传输层104与掺杂导电层102的材料也可以是掺杂非晶硅、产能咋多晶硅或者掺杂微晶硅中的一者。
在一些实施例中，相邻的第一电极103之间，传输层104的数量为多个，多个传输层104沿第一方向X间隔排布。也就是说，传输层104为间隔排布，如此，使得相邻的传输层104之间可以露出隧穿介质层101的表面，即传输层104的整体面积不至于过大。由于传输层104的材料与掺杂导电层102的材料相同，因此，设置传输层104的整体面积不至于过大，可以防止发生由于传输层104对入射光线的吸收能力过强而导致基底100对入射光线的利用率较低的问题。同时，设置多个间隔排布的传输层104，且传输层104中还具有扩散区105，可以为基底100中的多数载流子在相邻主体部10之间的传输提供多个传输通道，进一步提高太阳能电池的横向传输能力。
在一些实施例中，传输层104的数量为多个，多个传输层104间隔排布，且相邻的传输层104之间具有至少一条第一电极103。也就是说，传输层104还沿第二方向Y间隔排布，第二方向Y为主体部10的排布方向。由于第一电极103设置于主体部10上方，第一电极103用于收集传输至主体部10中的载流子，当传输至主体部10中的载流子越多，第一电极103收集的载流子越多。设置相邻的传输层104之间具有至少一条第一电极103，换句话说，即是在多个相邻的第一电极103之间设置传输层104，从而可以提高多个第一电极103对载流子的收集效率。具体地，沿第二方向Y上，相邻的传输层104之间具有至少一条第一电极103，当相邻的传输层104之间具有一条第一电极103时，每两个相邻的主体部10之间都具有传输层104，当相邻的传输层104之间具有多条第一电极103时，传输层104可以是间隔式分布，例如，在第一方向X上，第一条第一电极103和第二条第一电极103之间有传输层104，第二条第一电极103和第三条第一电极103之间没有传输层104。
在一些实施例中，还包括：第一钝化层106，第一钝化层106位于主体部10顶面以及传输层104顶面，第一电极103穿透第一钝化层106与主体部10电连接。第一钝化层106用于减少基底100对入射光线的反射。在一些实施例中，第一钝化层106可以为单层或者多层结构，第一钝化层106的材料可以为氟化镁，氧化硅，氧化铝，氮氧化硅，氮化硅，氧化钛中的至少一种。
在一些实施例中，还包括：第二电极107，第二电极107的延伸方向垂直于第一方向X，并电连接间隔排布的多个第一电极103。第二电极用于对第一电极103上收集的电流进行汇集，并导出太阳能电池。
在一些实施例中，沿第一方向X上，传输层104与第二电极107相间隔，如此，可以通过传输层104对第二电极进行限位，从而便于后续对第二电极的印刷，使得不进行额外的定位处理就可以将第二电极的位置确定，便于工艺生产步骤。
在一些实施例中，参考图1，多个第二电极107沿第一方向X间隔排布，相邻第二电极107之间的间隔中至少具有一个传输层104。
在一些实施例中，基底100的第二表面可以具有发射极(未图示)，发射极中的掺杂离子类型与掺杂导电层102的掺杂离子类型不同。在一些实施例中，发射极远离基底100的表面还可以具有减反层，减反层起到对入射光线进行减反射的作用。在一些实施例中，减反层可以为氮化硅层，氮化硅层可以包括氮化硅材料。在另一些实施例中，减反层也可以设置为多层结构，例如可以为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅中的一种或多种材料构成的叠层结构。
在另一些实施例中，基底100的第二表面也可以具有与基底100第一表面相类似的结构，例如基底100的第二表面可以具有沿远离基底100第二表面依次堆叠设置的第二隧穿介质层以及第二掺杂导电层，其中，第二掺杂导电层中的掺杂离子类型与掺杂导电层102中的掺杂离子类型不同。
在一些实施例中，还包括第三电极(未图示)，第三电极位于基底100的第二表面，当基底100第二表面具有发射极时，第三电极贯穿减反层与发射极电连接。当基底100第二表面具有与基底100第一表面相类似的结构时，第三电极与第二掺杂导电层电连接。
上述实施例提供的太阳能电池中，在相邻的两个掺杂导电层102的主体部10之间设置了传输层104，为多数载流子提供了在相邻的两个主体部10之间的横向传输通道，提高了基底100中的载流子与掺杂导电层102之间的传输效率。此外，设置扩散区105，部分扩散区105位于传输层104中，且扩散区105还延伸至隧穿介质层101以及基底100中，扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度。也就是说，扩散区105作为重掺杂区，以改变扩散区105周围的基底100的费米能级，使得扩散区105周围的基底100中的载流子更容易被收集，从而通过扩散区105到达传输层104中，再通过传输层104被运输至掺杂导电层102中，提高多数载流子的传输能力。此外，载流子可以经由位于隧穿介质层101中的扩散区105到达掺杂导电层102中，而无需穿过隧穿介质层101，更进一步提升了载流子的传输效率，从而可以提高太阳能电池的光电转换效率。
相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，参考图7，光伏组件包括电池串，电池串由多个上述实施例提供的太阳能电池110连接而成；封装层120，封装层120用于覆盖电池串的表面；盖板130，盖板130用于覆盖封装层120远离电池串的表面。太阳能电池110以整片或者多分片的形式电连接形成多个电池串，多个电池串以串联和/或并联的方式进行电连接。
具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过导电带140电连接。封装层120覆盖太阳能电池110的正面以及背面，具体地，封装层120可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶膜等有机封装胶膜。在一些实施例中，盖板130可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板130。具体地，盖板130朝向封装层120的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。
相应地，本申请另一实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，该太阳能电池的制备方法可以形成上一申请实施例提供的太阳能电池，以下将结合附图对本申请另一实施例提供的太阳能电池的制备方法进行详细说明。
图7至图12为本申请另一实施例提供的太阳能电池的制备方法中各步骤对应的结构示意图。
参考图7，提供基底100。
基底100用于接收入射光线并产生光生载流子，在一些实施例中，基底100可以为硅基底，硅基底的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。在另一些实施例中，基底100的材料还可以包括碳化硅、有机材料或者多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。
在一些实施例中，基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为N型或者P型，N型元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素，P型元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素。例如，当基底100为P型基底100时，其内部掺杂元素类型为P型。或者，当基底100为N型基底100时，其内部掺杂元素类型为N型。
参考图8至图10，在基底100第一表面且在远离基底100第一表面方向形成依次设置的隧穿介质层101以及掺杂导电层102，掺杂导电层102至少包括：多个间隔排布的主体部10。
参考图8，隧穿介质层101用于实现基底100的界面钝化。在一些实施例中，可以采用沉积工艺形成隧穿介质层101，例如可以采用化学气相沉积工艺。在另一些实施例中，也可以采用原位生成工艺形成隧穿介质层101，例如采用热氧化工艺以及硝酸钝化等工艺在基底100上原位生成隧穿介质层101。具体地，隧穿介质层101的材料可以为电介质材料，例如氧化硅。
掺杂导电层102用于形成场钝化，在一些实施例中，掺杂导电层102的材料可以为掺杂硅，具体地，在一些实施例中，掺杂导电层102与基底100具有相同导电类型的掺杂元素，掺杂硅可以包括掺杂多晶硅、掺杂微晶硅或掺杂非晶硅的一种或多种。
在一些实施例中，形成主体部10的方法可以包括：
参考图9，采用沉积工艺形成初始掺杂导电层12，具体地，可以在隧穿介质层101远离基底100的表面沉积本征多晶硅以形成多晶硅层，并通过离子注入以及源扩散的方式掺杂掺杂离子，形成掺杂多晶硅层，掺杂多晶硅层作为初始掺杂导电层12。
参考图9以及图10，对初始掺杂导电层12进行图形化工艺；采用刻蚀工艺对预设区域的初始掺杂导电层12进行刻蚀，预设区域以外的初始掺杂导电层12形成主体部10。在一些实施例中，当掺杂导电层102仅包括：多个间隔排布的主体部10，相邻的主体部10之间露出隧穿介质层101的顶面时，刻蚀工艺可以将预设区域的初始掺杂导电层12刻蚀完全，直至露出隧穿介质层101顶面。在另一些实施例中，掺杂导电层102包括：主体部10以及连接部11，连接部11连接于相邻的主体部10之间，且连接部11远离第一表面的顶面不高于主体部10远离第一表面的顶面时，刻蚀工艺可以对预设区域的初始掺杂导电层12刻蚀至预设厚度。
参考图11，在相邻的主体部10之间形成传输层104，并与主体部10侧面接触。可以理解的是，由于相邻的主体部10之间的掺杂导电层102被减薄或者移除，使得基底100中的载流子在相邻的两个主体部10之间的传输能力不佳。因此，设置传输层104位于两个主体部10之间，为多数载流子提供了在相邻的两个主体部10之间的横向传输通道。
在一些实施例中，传输层104的材料与掺杂导电层102的材料相同，因此，形成传输层104的方法可以与形成掺杂导电层102的方法相同。具体地，可以采用沉积工艺在相邻的两个主体部10之间形成初始传输层104，且初始传输层104的侧壁与主体部10的侧面相接触，初始传输层104的材料可以是本征多晶硅层。接着通过离子注入以及源扩散的方式对初始传输层104进行掺杂工艺，以在初始传输层104中注入掺杂离子，形成传输层104。
具体地，在一些实施例中，当掺杂导电层102仅包括：多个间隔排布的主体部10时，可以在相邻的两个主体部10之间的隧穿介质层101表面沉积初始传输层104。
在另一些实施例中，当掺杂导电层102包括：主体部10以及连接部11，连接部11连接于相邻的主体部10之间时，可以在连接部11顶面沉积初始传输层104。
参考图12，形成扩散区105，部分扩散区105位于传输层104中，且扩散区105还延伸至隧穿介质层101以及基底100中，扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度。扩散区105贯穿传输层104以及隧穿介质层101与基底100接触，由于扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度，从而可以改变扩散区105周围的基底100的费米能级，使得扩散区105周围的基底100中的载流子聚集在扩散区105周围，使得基底100中的载流子更容易通过扩散区105被收集并传输至传输层104中，再由传输层104中被传输至主体部10。相当于为基底100中的载流子提供了一个额外的传输通道，基底100中的载流子可以通过该扩散区105直接到达传输层104中，而无需通过隧穿介质层101，从而可以防止隧穿介质层101对载流子传输的阻挡作用，提高载流子的传输效率。
在一些实施例中，传输层104的掺杂离子类型与扩散区105的掺杂离子类型相同，形成扩散区105的方法包括：采用激光工艺对预设区域的传输层104进行处理，以将预设区域的传输层104顶面的掺杂离子扩散至所述传输层104、隧穿介质层101以及基底100中，形成扩散区105，扩散区105的掺杂离子浓度大于传输层104的掺杂离子浓度。在对初始传输层104进行掺杂的工艺以形成传输层104后，传输层104顶面的掺杂源浓度大于传输层104中的掺杂源浓度，因此，采用激光工艺对预设区域的传输层104顶面进行处理之后，预设区域的传输层104顶面的掺杂源将在激光的热效应下，扩散至传输层104、隧穿介质层101以及基底100中，也就是说，激光处理之后的传输层104顶面的掺杂源扩散至传输层104中，使得形成的扩散区105的掺杂离子浓度大于传输层104的掺杂离子浓度。而由于基底100的掺杂离子浓度小于传输层104的掺杂离子浓度，因此，扩散区105的掺杂离子浓度将大于基底100的掺杂离子浓度。
具体地，在一些实施例中，基底的掺杂离子类型为N型，传输层的掺杂离子类型与基底的掺杂离子类型相同，即也为N型，基于此，传输层中的掺杂源可以为N型掺杂元素，例如可以为磷元素。
参考图13，在形成传输层104之后，经热氧化处理，在传输层顶面形成了一层磷硅玻璃层108，该磷硅玻璃层108中存储有较多的磷源。
在形成磷硅玻璃层108之后，采用激光工艺对预设区域的磷硅玻璃层108进行激光处理，由于磷硅玻璃层108中具有浓度较高的磷源，利用激光工艺的热效应，可以将磷硅玻璃中的磷原子推入传输层104、扩散区105以及基底100中，如此，形成的扩散区105中的掺杂离子类型与基底100的掺杂离子类型相同。此外，由于磷硅玻璃层108本身材质较硬，还可以对传输层104的顶面起到一定的保护作用，防止激光处理对传输层104顶面产生损伤。
在一些实施例中，在形成扩散区105之后，还包括：去除磷硅玻璃层108。
可以理解的是，在另一些实施例中，当需要设置形成的扩散区中的掺杂离子类型与基底的掺杂离子类型不同时，可以在基底中掺杂N型掺杂离子，在传输层中掺杂P型掺杂离子，即传输层中的掺杂源可以为P型掺杂元素，例如可以为硼元素。在形成传输层之后，经热氧化处理，在传输层顶面形成了一层硼硅玻璃层，该磷硅玻璃层108中存储有较多的硼源。
采用激光工艺形成扩散区105，从而可以实现仅在经激光处理过的区域中形成扩散区105，实现传输层104、隧穿介质层101以及基底100的局部重掺杂，在提升载流子的传输效率的同时，保持传输层104、隧穿介质层101以及基底100的正常性能。
在一些实施例中，激光工艺所采用的激光波长为220nm～550nm，例如可以为220nm～300nm、300nm～350nm、350nm～400nm或者400nm～550nm；激光功率为10W～50W，例如可以为10W～20W、20W～30W、30W～40W或者40W～50W；激光频率为200kHz～2000kHz，例如可以为200kHz～400kHz、400kHz～800kHz、800kHz～1200kHz、1200kHz～1600kHz或者1600kHz～2000kHz；激光脉冲宽度为1ps～10000ps，例如可以为1ps～1000ps、1000ps～2000ps、2000ps～4000ps、4000ps～6000ps、6000ps～8000ps或者8000ps～10000ps。在这个范围内，可以保证经激光工艺处理之后，传输层104顶面的掺杂源将会扩散至隧穿介质层101以及基底100中，以在传输层104、隧穿介质层101以及基底100中形成一条连通的传输通道。此外，还可以通过激光工艺来控制扩散区105位于基底100中的深度以及扩散区105的宽度，以使扩散区105的形貌符合预期。
参考图3，在一些实施例中，还包括：在主体部10远离基底100的一侧形成第一钝化层106，第一钝化层106覆盖主体部10的顶面以及传输层104顶面。第一钝化层106可以为单层或者多层结构，第一钝化层106的材料可以为氟化镁，氧化硅，氧化铝，氮氧化硅，氮化硅，氧化钛中的至少一种。具体地，在一些实施例中，可以采用PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积方法)方法形成第一钝化层106。
在一些实施例中，在形成第一钝化层106之后，在主体部10远离基底100的一侧形成多个间隔排布的第一电极103，第一电极103沿第一方向X延伸，并与主体部10电连接。
在一些实施例中，形成第一电极103的方法包括：在主体部10对应的第一钝化层106顶面印刷导电浆料，导电浆料中的导电材料可以为银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者；对导电浆料进行烧结处理，例如可以采用750℃～850℃峰值温度进行烧结处理，形成第一电极103。
在一些实施例中，还包括：形成第二电极，第二电极的延伸方向垂直于第一方向X，并电连接间隔排布的多个第一电极103。
在一些实施例中，形成第二电极的方法可以与形成第一电极103的方法相同，具体可以包括：在预设区域的第一钝化层106顶面以及第一电极103顶面印刷导电浆料，导电浆料中的导电材料可以为银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者；对导电浆料进行烧结处理，例如可以采用750℃～850℃峰值温度进行烧结处理，形成第二电极。
上述实施例提供的太阳能电池的制备方法中，在相邻的两个掺杂导电层102的主体部10之间形成了传输层104，为多数载流子提供了在相邻的两个主体部10之间的横向传输通道。并且，还形成了扩散区105，部分扩散区105位于传输层104中，且扩散区105还延伸至隧穿介质层101以及基底100中，扩散区105的掺杂离子浓度大于基底100的掺杂离子浓度。扩散区105作为重掺杂区，以改变扩散区105周围的基底100的费米能级，使得扩散区105周围的基底100中的载流子更容易被收集，从而通过扩散区105到达传输层104中，再通过传输层104被运输至掺杂导电层102中，提高多数载流子的传输能力。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
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申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (32)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底；
位于所述基底第一表面上且在远离所述基底第一表面方向依次设置的隧穿介质层以及掺杂导电层，所述掺杂导电层至少包括多个间隔排布的主体部；
多个间隔排布的第一电极，所述第一电极沿第一方向延伸，所述第一电极设置于所述主体部远离所述基底的一侧，并与所述主体部电连接；
传输层，所述传输层位于相邻的所述主体部之间，并与所述主体部侧面接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，多个所述主体部沿第二方向间隔排布，所述第一方向与所述第二方向垂直。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述第一表面的方向上，部分厚度的所述第一电极嵌入所述主体部中。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿介质层的材料包括氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅或本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料中的至少一种；和/或，
在垂直于所述第一表面的方向上，所述隧穿介质层的厚度的数值范围为0.5nm～2.5nm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：扩散区，部分所述扩散区位于所述传输层中，且所述扩散区还延伸至所述隧穿介质层以及所述基底中，所述扩散区的掺杂离子浓度大于所述基底的掺杂离子浓度。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区包括：位于所述基底中的第一区、位于所述隧穿介质层中的第二区以及位于所述传输层中的第三区，所述第一区的掺杂离子浓度小于所述第二区的掺杂离子浓度，且所述第二区的掺杂离子浓度小于所述第三区的掺杂离子浓度。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三区的掺杂离子浓度大于所述传输层的掺杂离子浓度；和/或，所述第一区的掺杂离子浓度大于所述基底的掺杂离子浓度。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一区的掺杂离子浓度与所述基底的掺杂离子浓度之比为1×103～2×105。
9.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述第一表面的方向上，所述第一区的厚度与所述基底的厚度之比为0.05～2。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，在垂直于所述第一表面的方向上，所述第一区的厚度为10nm～200nm。
11.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，在沿第二方向上，所述第一区的宽度为20μm～800μm，所述第二方向为所述主体部的排布方向。
12.根据权利要求4或11所述的太阳能电池，其特征在于，在沿第二方向上，所述第三区的宽度、所述第二区的宽度和所述第一区的宽度相等。
13.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区在所述传输层表面的投影形状为矩形或圆形中的至少一种。
14.根据权利要求5或13所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的数量为多个。
15.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的掺杂离子类型与所述基底的掺杂离子类型相同。
16.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的掺杂离子类型与所述基底的掺杂离子类型不同。
17.根据权利要求15或16所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的掺杂离子类型为N型。
18.根据权利要求15或16所述的太阳能电池，其特征在于，所述传输层的材料与所述掺杂导电层的材料相同。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，相邻的所述第一电极之间，所述传输层的数量为多个，多个所述传输层沿所述第一方向间隔排布。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，所述传输层的数量为多个，多个所述传输层间隔排布，且相邻的所述传输层之间具有至少一条所述第一电极。
21.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层仅包括：多个间隔排布的所述主体部，相邻的所述主体部之间露出所述隧穿介质层的顶面。
22.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层包括：主体部以及连接部，所述连接部连接于相邻的所述主体部之间，且所述连接部远离所述第一表面的顶面不高于所述主体部远离所述第一表面的顶面。
23.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第二电极，所述第二电极的延伸方向垂直于所述第一方向，并电连接间隔排布的多个所述第一电极。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于，沿所述第一方向上，所述第二电极和所述传输层之间相互间隔。
25.根据权利要求23或24所述的太阳能电池，其特征在于，多个所述第二电极沿所述第一方向间隔排布，相邻所述第二电极之间的间隔中至少具有一个所述传输层。
26.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第一钝化层，所述第一钝化层位于所述主体部顶面以及所述传输层顶面，所述第一电极穿透所述第一钝化层与所述主体部电连接。
27.根据权利要求26所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层为单层或者多层结构，所述第一钝化层的材料包括氟化镁，氧化硅，氧化铝，氮氧化硅，氮化硅，氧化钛中的至少一种。
28.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底还包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述太阳能电池还包括：位于所述第二表面的发射极，所述发射极中的掺杂离子类型与所述掺杂导电层的掺杂离子类型不同；减反层，位于所述发射极远离所述第二表面的一侧。
29.根据权利要求28所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第三电极，位于所述第二表面，且所述第三电极贯穿所述减反层并与所述发射极电连接。
30.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底还包括与所述第一表面相对设置的第二表面，所述太阳能电池还包括：位于所述第二表面上且在远离所述第二表面方向依次堆叠设置的第二隧穿介质层以及第二掺杂导电层，其中，所述第二掺杂导电层中的掺杂离子类型与所述掺杂导电层中的掺杂离子类型不同。
31.根据权利要求30所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第三电极，位于所述第二表面，且所述第三电极与所述第二掺杂导电层电连接。
32.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串由多个权利要求1至31中任一项所述的太阳能电池连接而成；
封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
CN202311102128.4A 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及光伏组件 Pending CN116895703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311102128.4A CN116895703A (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及光伏组件

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210938933.XA CN116072739B (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件
CN202311102128.4A CN116895703A (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及光伏组件

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210938933.XA Division CN116072739B (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116895703A true CN116895703A (zh) 2023-10-17

Family

ID=83598535

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210938933.XA Active CN116072739B (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件
CN202311102128.4A Pending CN116895703A (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及光伏组件

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210938933.XA Active CN116072739B (zh) 2022-08-05 2022-08-05 太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20240047587A1 (zh)
EP (1) EP4318601A1 (zh)
JP (1) JP7248856B1 (zh)
CN (2) CN116072739B (zh)
AU (2) AU2022246376B1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010024309A1 (de) * 2010-06-18 2011-12-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung einer photovoltaischen Solarzelle
KR101295552B1 (ko) * 2011-11-16 2013-08-12 엘지전자 주식회사 태양 전지 및 그 제조 방법
CN102856328B (zh) * 2012-10-10 2015-06-10 友达光电股份有限公司 太阳能电池及其制作方法
JP6219913B2 (ja) 2014-11-28 2017-10-25 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド 太陽電池及びその製造方法
WO2017002927A1 (ja) 2015-06-30 2017-01-05 株式会社カネカ 太陽電池および太陽電池モジュール
CN110140223B (zh) 2016-12-12 2022-08-12 洛桑联邦理工学院 硅异质结太阳能电池以及制造方法
WO2019242761A1 (zh) 2018-06-22 2019-12-26 晶澳太阳能有限公司 晶体硅太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN108666376B (zh) * 2018-07-11 2023-08-08 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种p型背接触太阳电池及其制备方法
CN112466962B (zh) * 2020-11-19 2021-11-23 晶科绿能(上海)管理有限公司 太阳能电池
CN112466961B (zh) * 2020-11-19 2024-05-10 晶科绿能(上海)管理有限公司 太阳能电池及其制造方法
CN115472701B (zh) 2021-08-20 2023-07-07 上海晶科绿能企业管理有限公司 太阳能电池及光伏组件
CN114068729A (zh) * 2021-11-23 2022-02-18 浙江爱旭太阳能科技有限公司 一种双面背接触太阳能电池及其背面结构
CN114242803B (zh) * 2022-02-25 2022-08-12 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制备方法、光伏组件

Also Published As

Publication number Publication date
EP4318601A1 (en) 2024-02-07
AU2023206210A1 (en) 2023-08-10
CN116072739B (zh) 2023-10-27
JP7248856B1 (ja) 2023-03-29
CN116072739A (zh) 2023-05-05
AU2022246376B1 (en) 2023-06-08
US20240047587A1 (en) 2024-02-08
JP2024022416A (ja) 2024-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11329172B2 (en) Solar cell
CN115241298B (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
US20170170340A1 (en) Solar cell
US10680122B2 (en) Solar cell and method for manufacturing the same
US20230275163A1 (en) Solar cell and photovoltaic module
CN116722051A (zh) 太阳能电池及制备方法、光伏组件
CN117673176A (zh) 太阳能电池及光伏组件
AU2024201761A1 (en) Solar cell and photovoltaic module
CN117059690A (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN116565052A (zh) 太阳能电池及其制备方法、光伏组件
CN116314371A (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN116722050A (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN116072739B (zh) 太阳能电池及太阳能电池的制备方法、光伏组件
CN117690983A (zh) 太阳能电池及光伏组件
CN117954518A (zh) 太阳能电池、太阳能电池的制造方法及光伏组件
CN117673178A (zh) 太阳能电池及光伏组件

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