CN117096211A - 一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件，属于异质结电池技术领域，包括硅基体，其正背面均设置有本征非晶硅层、掺杂层、透明导电薄膜层和金属电极；透明导电薄膜层包括第一薄膜区域和第二薄膜区域，第一薄膜区域的载流子浓度小于第二薄膜区域的载流子浓度，第一薄膜区域的透过率大于第二薄膜区域的透过率，且第一薄膜区域的功函数与第二薄膜区域的不同。在透明导电薄膜上设置第一薄膜区域和第二薄膜区域，并控制第二薄膜区域和第一薄膜区域的载流子浓度、透过率和功函数，在降低透明导电薄膜与金属的接触电阻的同时，不影响见光区域透明导电薄膜的性质，从而提升电池的填充因子，达到提升电池转换效率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及异质结电池技术领域，具体而言，涉及一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件。
背景技术
随着光伏产业的迅速发展，异质结电池的转换效率也逐渐提高，但从制造成本上来看，相对其他技术如PERC和TOPCon等仍不具备优势，主要一部分就在于其金属化成本较高，原因在于异质结的电池结构和原理决定了其通常只能使用低温银浆，而低温银浆的成本较高。
为了降低金属化成本，目前的主要方向有采用低银含的浆料或采用电镀铜的方式。低银含的浆料就是采用其他廉价的金属去代替部分银而不影响导电性，然而从目前测试情况来看，低银含的浆料在接触电阻方面的性能并不如纯银浆料，尤其是随着银含量的进一步降低，体电阻和接触电阻都会进一步降低，从而影响接触性，从电池性能上表现为填充因子低。电镀铜是采用化学电镀的方式在电池表面形成铜电极，因为形成的铜电极体电阻低、接触电阻低、高宽比高，填充性能也会有所提高，加上铜的价格远比银的价格低得多，所以是未来降本的主要技术之一。然而电镀铜涉及到掩膜，电极性能的好坏与掩膜的效果密切相关，其次就是化学液、添加剂的比例等都对其性能影响较大，而目前掩膜、添加剂等的开发成本依然较高，再加上工艺的良率低，还涉及化学液的排放，这些都制约了其量产普及。
现有技术中研究较多的是低银含浆料逐渐替代纯银浆料，但由于其形成的金属电极的接触电阻略高于纯银浆料，从而导致了电池填充因子的下降，进而导致其电池效率会略有下降，虽然降低了成本，但效率也会有所损失，所以需要通过其他方式来降低接触电阻，提高电导性。
如公告号为CN103985778B的发明专利公开了一种具有选择性发射极的异质结太阳能电池及其制备方法，通过增加选择性发射极来实现电池性能的提升，然而是通过在正面透明导电膜层和轻掺杂P型非晶硅层的接触部位，设置多个重掺杂P型非晶硅单体，并且分别与正面银栅极的栅线一一对应，分别位于相对应栅线的正下方，从而形成选择性接触。而其重掺杂区域是通过掩膜的方式实现的，这就存在几个问题，一是掩膜体的材料增加了成本，二是增加了一道PECVD镀膜工序，而PECVD设备本身的造价很高，进一步增加了成本，三是掩膜的精度问题，掩膜版与基片之间如果贴合不佳，就会存在绕镀问题，而金属化的间距其实很小，可能绕镀就覆盖了这个部分，相当于没有掩膜，如果要求贴合很好就要求掩膜体超薄，这样造价就会很高。
发明内容
为克服现有技术中异质结电池由于只能使用低温银浆，相对其他技术如PERC和TOPCon等金属化成本较高，而使用低银含的浆料会使电池效率下降的问题，本发明提供了一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法，从透明导电膜的角度来弥补接触上的损失，并在不影响透明导电膜透过率的同时降低金属化接触电阻，从而达到提升电池效率的目的。具体技术方案如下：
一种高效异质结太阳能电池片，包括硅基体，所述硅基体的正面依次设置有正面本征非晶硅层、正面掺杂层、正面透明导电薄膜层和正面金属电极；背面依次设置有背面本征非晶硅层、背面掺杂层、背面透明导电薄膜层和背面金属电极；
所述正面透明导电薄膜层和背面透明导电薄膜层均包括第一薄膜区域和第二薄膜区域，其中第一薄膜区域的载流子浓度小于第二薄膜区域的载流子浓度，且第一薄膜区域的透过率大于第二薄膜区域的透过率，且第一薄膜区域的功函数与第二薄膜区域的功函数不同。
从透明导电膜的角度来弥补接触上的损失，需要提高透明导电薄膜的载流子浓度来降低方阻，从而降低Rs的损失，达到FF的提升，但透明导电薄膜的载流子浓度增加会影响透明导电薄膜的透过率，导致透过光减少，最终导致Isc的损失。
这里另辟蹊径，在透明导电薄膜上设置第一薄膜区域和第二薄膜区域，并控制第二薄膜区域和第一薄膜区域的载流子浓度、透过率和功函数，在降低透明导电薄膜与金属的接触电阻的同时，不影响见光区域的透明导电薄膜的性质，从而提升电池的填充因子，达到提升电池转换效率的目的。
优选地，第一薄膜区域的载流子浓度为5-15e19cm-3，第二薄膜区域的载流子浓度为10-30e19cm-3。
优选地，第一薄膜区域的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为85-95％，第二薄膜区域的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为75-85％。
优选地，第一薄膜区域的方阻大于第二薄膜区域的方阻，且满足如下条件：第一薄膜区域的方阻为50-150欧姆，第二薄膜区域的方阻10-100欧姆。
优选地，所述正面掺杂层和背面掺杂层中，其中一层为n型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的n型掺杂层，另一层为p型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的p型掺杂层；
覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数小于第二薄膜区域的功函数，和/或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数大于第二薄膜区域的功函数。
优选地，覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数小于第二薄膜区域的功函数，且第二薄膜区域的功函数小于等于金属电极的功函数；
或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数大于第二薄膜区域的功函数，且第二薄膜区域的功函数大于等于金属电极的功函数。
本发明还提供了一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，在硅片正背面形成本征非晶硅，并在正背面本征非晶硅上分别形成n型掺杂层和p型掺杂层；其中n型掺杂层为n型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅，p型掺杂层为p型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅；
步骤三，在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域形成金属电极。
通过图形化光加热的方式，对金属接触区域的透明导电薄膜进行局部热退火处理，提升载流子浓度降低方块电阻，进而降低透明导电薄膜与金属的接触电阻。
优选地，步骤三中采用PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，且其中基板温度为100-200℃，O2/Ar流量比为1-10％。
优选地，步骤三中图形化光加热的方式，其光源采用红外激光、紫外激光或白光光源或微波中的一种。
优选地，步骤三中图形化光加热的方式，其光斑采用方形光斑、圆形光斑或椭圆形光斑，光斑大小为30-100um，单位面积功率为2-100J/cm2。通过调整光能量、光斑大小，实现载流子浓度的调控，达到最佳的方块电阻。
优选地，所述金属电极为纯银金属或低银含金属。
有益效果：
采用本发明技术方案产生的有益效果如下：
(1)在透明导电薄膜上设置第一薄膜区域和第二薄膜区域，并控制第二薄膜区域和第一薄膜区域的载流子浓度、透过率和功函数，在降低透明导电薄膜与金属的接触电阻的同时，不影响见光区域的透明导电薄膜的性质，从而提升电池的填充因子，达到提升电池转换效率的目的。
(2)通过调整PVD工艺和调整光能量、光斑大小，实现对透明导电薄膜的功函数的调控，减少各层材料这件的接触势垒，从而降低接触电阻，提升电池的填充因子，达到提升电池转换效率的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明较佳之异质结太阳能电池片层结构图；
图2是本发明较佳之异质结太阳能电池片制备工艺流程图；
图3是硅基体中n型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系示意图；
图4是硅基体中p型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系示意图；
图中，1、硅基体；2、正面本征非晶硅层；3、正面掺杂层；4、正面透明导电薄膜层；5、正面金属电极；6、背面本征非晶硅层；7、背面掺杂层；8、背面透明导电薄膜层；9、背面金属电极；11、第一薄膜区域；12、第二薄膜区域。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本实施方式在透明导电薄膜上设置第一薄膜区域和第二薄膜区域，并控制第二薄膜区域和第一薄膜区域的载流子浓度、透过率和功函数，在降低透明导电薄膜与金属的接触电阻的同时，不影响见光区域的透明导电薄膜的性质，从而提升电池的填充因子，达到提升电池转换效率的目的。
如图1所示，一种高效异质结太阳能电池片，包括硅基体1，硅基体1可以是n型硅基，也可以是p型硅基，所述硅基体1的正面依次设置有正面本征非晶硅层2、正面掺杂层3、正面透明导电薄膜层4和正面金属电极5；背面依次设置有背面本征非晶硅层6、背面掺杂层7、背面透明导电薄膜层8和背面金属电极9；
正面透明导电薄膜层4和背面透明导电薄膜层8均包括第一薄膜区域11和第二薄膜区域12，其中第一薄膜区域11的载流子浓度小于第二薄膜区域12的载流子浓度，且第一薄膜区域11的透过率大于第二薄膜区域12的透过率，且第一薄膜区域11的功函数与第二薄膜区域12的功函数不同。
作为一种优选的实施方式，第一薄膜区域11的载流子浓度为5-15e19cm-3，第二薄膜区域12的载流子浓度为10-30e19cm-3。
作为一种优选的实施方式，第一薄膜区域11的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为85-95％，第二薄膜区域12的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为75-85％。
作为一种优选的实施方式，第一薄膜区域11的方阻大于第二薄膜区域12的方阻，且满足如下条件：第一薄膜区域11的方阻为50-150欧姆，第二薄膜区域12的方阻10-100欧姆。
作为一种优选的实施方式，所述正面掺杂层3和背面掺杂层7中，其中一层为n型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的n型掺杂层，另一层为p型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的p型掺杂层；
如图3和4所示，覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域11的功函数ΦTCO小于第二薄膜区域12的功函数ΦTCO-金属，和/或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域11的功函数ΦTCO大于第二薄膜区域12的功函数ΦTCO-金属。
作为一种优选的实施方式，覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域11的功函数ΦTCO小于第二薄膜区域12的功函数ΦTCO-金属，且第二薄膜区域11的功函数小于等于金属电极的功函数Φ金属；
或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数ΦTCO大于第二薄膜区域的功函数ΦTCO-金属，且第二薄膜区域的功函数ΦTCO-金属大于等于金属电极的功函数Φ金属。
本实施方式还提供了一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤S101，硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；采用碱制绒的方式；
步骤S102，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正背面本征非晶硅上分别形成n型掺杂层和p型掺杂层；其中n型掺杂层为n型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅，p型掺杂层为p型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅；
具体地，可先在背面形成本征非晶硅，再在正面形成本征非晶硅，可以是一步或多步形成单层或多层的本征非晶硅，多层非晶硅的区别在于所用的SiH4/H2流量比、压力、温度或功率不同；
在正面形成n型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅，在背面形成p型掺杂的非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅，一般的是多层的掺杂层，也可以是单层的掺杂层，多层非晶硅的区别在于所用的SiH4/H2/掺杂气体流量比、压力、温度或功率不同；
步骤S103，通过PVD的方式在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；
步骤S104，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域形成金属电极。
通过图形化光加热的方式，对金属接触区域的透明导电薄膜进行局部热退火处理，提升载流子浓度降低方块电阻，进而降低透明导电薄膜与金属的接触电阻；同时载流子的进一步激活和膜层的结晶转换，达到调整透过率和功函数的目的。
作为一种优选的实施方式，步骤S103中采用PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，且其中基板温度为100-200℃，O2/Ar流量比为1-10％。具体的，透明导电薄膜的厚度为70-90nm，载流子浓度为5-15e19 cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为85-95％；方阻为50-150欧姆。
作为一种优选的实施方式，步骤S103中图形化光加热的方式，其光源采用红外激光、紫外激光或白光光源或微波中的一种。
作为一种优选的实施方式，步骤S103中图形化光加热的方式，其光斑采用方形光斑、圆形光斑或椭圆形光斑，光斑大小为30-100um，单位面积功率为2-100J/cm2。通过调整光能量、光斑大小，实现载流子浓度的调控，达到最佳的方块电阻；处理后的透明导电薄膜的载流子浓度为10-30e19cm-3；其在400-800nm波长范围内的透过率为75-85％，方阻10-100欧姆。
作为一种优选的实施方式，所述金属电极可以是丝网印刷形成的纯银金属或低银含金属，也可以是电镀形成的其他金属；覆盖在硅片的正面和背面。一般的，正面栅线宽度15-50um，背面线宽30-80um。
下面通过实施例和对比例对本实施方式中异质结太阳能电池片及其制备方法的有益效果进行进一步的评述。
实施例1：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成n型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成p型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为10e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为92％；方阻为100欧姆。
通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；其中基板温度为150℃，O2/Ar流量比为5％。其中光源采用红外激光，光斑采用方形光斑，正面光斑大小为30um，背面光斑大小为60um，单位面积功率为50J/cm2。处理后的透明导电薄膜的载流子浓度为20e19cm-3；其在400-800nm波长范围内的透过率为80％，方阻50欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域采用丝网印刷形成纯银金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
其中n型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数<第二薄膜区域的功函数≤金属电极的功函数。
其中p型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数大＞第二薄膜区域的功函数≥金属电极的功函数。
实施例2：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成p型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成n型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为10e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为92％；方阻为100欧姆。
通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；其中基板温度为150℃，O2/Ar流量比为5％。其中光源采用紫外激光，光斑采用圆形光斑，正面光斑大小为30um，背面光斑大小为60um，单位面积功率为50J/cm2。处理后的透明导电薄膜的载流子浓度为20e19cm-3；其在400-800nm波长范围内的透过率为80％，方阻50欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域采用丝网印刷形成纯银金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
其中n型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数<第二薄膜区域的功函数≤金属电极的功函数。
其中p型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数大＞第二薄膜区域的功函数≥金属电极的功函数。
实施例3：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成n型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成p型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为10e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为92％；方阻为100欧姆。
通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；其中基板温度为150℃，O2/Ar流量比为5％。其中光源采用红外激光，光斑采用方形光斑，正面光斑大小为30um，背面光斑大小为60um，单位面积功率为50J/cm2。处理后的透明导电薄膜的载流子浓度为20e19cm-3；其在400-800nm波长范围内的透过率为80％，方阻50欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域采用丝网印刷形成低银含金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
其中n型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数<第二薄膜区域的功函数≤金属电极的功函数。
其中p型掺杂层对应侧各结构层的功函数关系满足：第一薄膜区域的功函数大＞第二薄膜区域的功函数≥金属电极的功函数。
对比例1：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成n型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成p型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为15e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为89％；方阻为60欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面采用丝网印刷形成纯银金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
对比例2：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成p型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成n型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为15e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为89％；方阻为60欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面采用丝网印刷形成纯银金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
对比例3：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成n型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成p型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为15e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为89％；方阻为60欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面采用丝网印刷形成低银含金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
对比例4：
一种异质结太阳能电池片的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，采用碱制绒的方式在硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，通过PECVD的方式在硅片正背面形成本征非晶硅，并通过PECVD的方式在正面本征非晶硅上形成p型掺杂层，在背面本征非晶硅上形成n型掺杂层；
步骤三，通过PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，得到的透明导电薄膜的厚度为80nm，载流子浓度为15e19cm-3，其在400-800nm波长范围内的透过率为89％；方阻为60欧姆。
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面采用丝网印刷形成低银含金属电极；正面栅线宽度30um，背面线宽60um。
下面将实施例及对比例中得到的电池进行性能测试，采用IV测试仪测定太阳能电池片各参数结果如表1所示。
表1实施例和对比例电池测试结果
从表1可以看出，实施例1-3中得到的电池相比对比例1-4，在Jsc和FF上有所提升，Jsc的提升是非金属覆盖区域的透过率增加引起的，FF的提升是金属覆盖区域的电阻下降，进而接触电阻下降和功函数调整带来的载流子穿透势垒降低引起。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，包括硅基体，所述硅基体的正面依次设置有正面本征非晶硅层、正面掺杂层、正面透明导电薄膜层和正面金属电极；背面依次设置有背面本征非晶硅层、背面掺杂层、背面透明导电薄膜层和背面金属电极；
所述正面透明导电薄膜层和背面透明导电薄膜层均包括不被金属覆盖的第一薄膜区域和被金属覆盖的第二薄膜区域，其中第一薄膜区域的载流子浓度小于第二薄膜区域的载流子浓度，且第一薄膜区域的透过率大于第二薄膜区域的透过率，且第一薄膜区域的功函数与第二薄膜区域的功函数不同。
2.根据权利要求1所述的一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，第一薄膜区域的载流子浓度为5-15e19cm-3，第二薄膜区域的载流子浓度为10-30e19cm-3。
3.根据权利要求1所述的一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，第一薄膜区域的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为85-95％，第二薄膜区域的透明导电薄膜在400-800nm波长范围内的透过率为75-85％。
4.根据权利要求1所述的一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，第一薄膜区域的方阻大于第二薄膜区域的方阻，且满足如下条件：第一薄膜区域的方阻为50-150欧姆，第二薄膜区域的方阻10-100欧姆。
5.根据权利要求1所述的一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，所述正面掺杂层和背面掺杂层中，其中一层为n型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的单层的n型掺杂层或多层组合的n型掺杂层，另一层为p型掺杂非晶硅、微晶硅、纳米晶硅、氧化硅或碳化硅形成的单层p型掺杂层或多层组合的p型掺杂层；
覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数小于第二薄膜区域的功函数，和/或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数大于第二薄膜区域的功函数。
6.根据权利要求5所述的一种高效异质结太阳能电池片，其特征在于，覆盖在n型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数小于第二薄膜区域的功函数，且第二薄膜区域的功函数小于等于金属电极的功函数；
或覆盖在p型掺杂层表面的第一薄膜区域的功函数大于第二薄膜区域的功函数，且第二薄膜区域的功函数大于等于金属电极的功函数。
7.一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，硅片双面制绒形成具有陷光结构的表面；
步骤二，在硅片正背面形成本征非晶硅，并在正背面本征非晶硅上分别形成n型掺杂层和p型掺杂层；
步骤三，在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，通过图形化光加热的方式对金属覆盖区域的透明导电薄膜进行退火处理；
步骤四，在正背面的透明导电薄膜表面金属覆盖区域形成金属电极。
8.根据权利要求7所述的一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，其特征在于，步骤三中采用PVD镀膜工艺在n型掺杂层和p型掺杂层表面分别形成透明导电薄膜，且其中基板温度为100-200℃，O2/Ar流量比为1-10％。
9.根据权利要求7所述的一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，其特征在于，步骤三中图形化光加热的方式，其光源采用红外激光、紫外激光或白光光源或微波中的一种。
10.根据权利要求7所述的一种高效异质结太阳能电池片的制备方法，其特征在于，步骤三中图形化光加热的方式，其光斑采用方形光斑、圆形光斑或椭圆形光斑，光斑大小为30-100um，单位面积功率为2-100J/cm2。
11.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的太阳能电池片。
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| CN202311158685.8A CN117096211A (zh) | 2023-09-08 | 2023-09-08 | 一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件 |
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|---|---|---|---|
| CN202311158685.8A CN117096211A (zh) | 2023-09-08 | 2023-09-08 | 一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件 |
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| CN117096211A true CN117096211A (zh) | 2023-11-21 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202311158685.8A Pending CN117096211A (zh) | 2023-09-08 | 2023-09-08 | 一种高效异质结太阳能电池片及其制备方法、光伏组件 |
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