CN117238979A - 异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件和光伏系统。本申请实施例中将背光面设置为抛光面，且采用导电过渡层和金属层来代替相关技术中的透明导电层，在降低了成本的同时能够从整体上提高短路电流，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。

Description

异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统

技术领域

本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统。

背景技术

相关技术中，异质结太阳能电池双面依次设置本征非晶硅层、掺杂层和透明导电层，能够形成对称式的结构，双面率高。但是，该异质结太阳能电池不仅存在因浆料材料和透明导电材料使用量高而导致成本较高的问题，还存在因短路电流较低而导致太阳能电池转换效率难以提高的问题。

发明内容

基于此，有必要提供一种异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件和光伏系统，以在降低成本的同时提高太阳能电池转换效率。

根据本申请的一个方面，本申请实施例提供了一种异质结太阳能电池，包括：

基底，具有背光面；背光面构造为抛光面；

第一本征非晶硅层，设于背光面；

第一掺杂层，设于第一本征非晶硅层背离背光面的一侧表面；

叠层结构，包括导电过渡层和金属层，导电过渡层设于第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面，金属层设于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面；及

第一栅线电极，位于叠层结构背离第一掺杂层的一侧；导电过渡层和金属层中的至少一者与第一栅线电极电性连接。

在其中一个实施例中，第一栅线电极位于金属层背离导电过渡层的一侧表面；

第一栅线电极与金属层电性连接。

在其中一个实施例中，第一栅线电极位于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面；

金属层的至少部分位于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面；

第一栅线电极分别与导电过渡层、金属层电性连接。

在其中一个实施例中，金属层的一部分位于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面，另一部分覆盖第一栅线电极的至少部分。

在其中一个实施例中，第一栅线电极在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面上的正投影，位于金属层在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面上的正投影内。

在其中一个实施例中，导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层中的至少一种。

在其中一个实施例中，导电过渡层包括第一透明导电层，第一透明导电层的厚度为5nm-120nm；或者

导电过渡层包括隧穿层，隧穿层的厚度为0.5nm-2nm；或者

导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层，第一透明导电层的厚度为5nm-120nm，隧穿层的厚度为0.5nm-2nm。

在其中一个实施例中，金属层为单层结构；或者

金属层为多层结构。

在其中一个实施例中，导电过渡层的厚度为0.5nm-122nm；和/或

金属层的厚度为20nm-200nm。

在其中一个实施例中，异质结太阳能电池还包括绝缘层；

绝缘层至少覆盖异质结太阳能电池的侧面。

在其中一个实施例中，基底具有与背光面相对设置的受光面；

异质结太阳能电池还包括依次层叠设于受光面的第二本征非晶硅层、第二掺杂层、第二透明导电层和第二栅线电极；

其中，绝缘层还覆盖于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面的边缘区域；和/或

绝缘层还覆盖于第二透明导电层背离第二掺杂层的一侧表面的边缘区域。

根据本申请的另一个方面，本申请实施例提供了一种异质结太阳能电池的制作方法，包括：

提供基底；基底具有背光面，背光面构造为抛光面；

在背光面上依次形成第一本征非晶硅层和第一掺杂层；

在第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极；第一栅线电极位于叠层结构背离第一掺杂层的一侧；

其中，叠层结构包括导电过渡层和金属层，导电过渡层设于第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面，金属层设于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面；

导电过渡层和金属层中的至少一者与第一栅线电极电性连接。

在其中一个实施例中，在第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极，包括：

在第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面形成导电过渡层；

在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面依次形成金属层和第一栅线电极；

其中，第一栅线电极与金属层电性连接。

在其中一个实施例中，在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面依次形成金属层和第一栅线电极之前，还包括：

在异质结太阳能电池的侧面形成绝缘层，以至少覆盖异质结太阳能电池的侧面。

在其中一个实施例中，在第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极，包括：

在第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧表面形成导电过渡层；

在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面依次形成第一栅线电极和金属层；

其中，金属层的至少部分位于导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面；第一栅线电极分别与导电过渡层、金属层电性连接。

在其中一个实施例中，在导电过渡层背离第一掺杂层的一侧表面依次形成第一栅线电极和金属层之前，还包括：

在异质结太阳能电池的侧面形成绝缘层，以至少覆盖异质结太阳能电池的侧面。

在其中一个实施例中，导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层中的至少一种；和/或

金属层通过预设工艺形成；预设工艺包括物理气相沉积工艺或电子束蒸发工艺。

根据本申请的又一个方面，本申请实施例提供了一种光伏组件，包括以上任一实施例中的异质结太阳能电池；或者

包括以上任一实施例中的异质结太阳能电池的制作方法制作得到的异质结太阳能电池。

根据本申请的再一个方面，本申请实施例提供了一种光伏系统，包括以上任一实施例中的光伏组件。

在上述异质结太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统中，异质结太阳能电池至少包括基底以及设于基底的背光面侧的第一本征非晶硅层、第一掺杂层、叠层结构和第一栅线电极，叠层结构包括导电过渡层和金属层。相较于相关技术中仅设置透明导电层的方式而言，本申请实施例中采用导电过渡层和金属层来代替该透明导电层，可以减少透明导电材料的使用量。在设置有金属层的情况下，由于金属层与过渡导电层具有一定的接触面积，能够增加收集电流的路径，不仅能够减少所设置的第一栅线电极的数量，进而减少浆料材料的使用量，还可以提高短路电流。此外，通过将基底的背光面设置为抛光面，不仅可以使得背光面上设置的各层之间接触更好，提高各层的均匀性和成膜质量，可以使得导电过渡层和金属层的厚度变得更薄，也即能减少相关材料的用量，还可以反射正面入射到背表面的光，增加基底的光吸收，进而提高了短路电流。

由此，本申请实施例提供的异质结太阳能电池在降低成本的同时，能够从整体上提高短路电流，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。

本申请实施例的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请实施例的实践了解到。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图2为本申请另一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图3为本申请又一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图4为本申请再一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图5为本申请还一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图6为本申请又一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；

图7为本申请一实施例中异质结太阳能电池的制作方法的流程示意图；

图8为本申请一实施例中步骤S130的流程示意图；

图9为本申请另一实施例中步骤S130的流程示意图。

附图标记说明：

基底100，背光面m1，受光面m2；

第一本征非晶硅层200a，第二本征非晶硅层200b；

第一掺杂层300a，第二掺杂层300b；

叠层结构400a，导电过渡层410a，第一透明导电层411a，隧穿层412a，金属层420a，第二透明导电层400b，绝缘层J；

第一栅线电极500a，第二栅线电极500b；

步骤S110、S120、S130、S131a、S132a、S131b、S132b。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多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改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。值得说明的是，在下面的描述中和所附的权利要求中，一个特征与另一个特征“电性连接”不仅包括一个特征与另一个特征直接接触而形成电能传输或电流传送通道，还包括在一个特征和另一个特征之间的中间特征，该一个特征、另一个特征以及它们之间的中间特征形成电能传输通道或电流传送通道，以实现电能传输或传送。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

图1示出了本申请一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；为便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的内容。

请参照图1，本申请实施例提供了一种异质结太阳能电池，包括基底100、第一本征非晶硅层200a、第一掺杂层300a、叠层结构400a和第一栅线电极500a。

基底100可以根据实际需要选择。示例性的，基底100可以是硅基底。对基底100的掺杂类型不作具体限定。例如，该基底100可以为N型掺杂的硅基底，或者，可以为P型掺杂的硅基底。在本申请实施例中，对此不作具体限定。在本申请实施例中，基底100可以是N型单晶硅片。

基底100具有背光面m1，背光面m1构造为抛光面。当然，基底100还具有与背光面m1相对设置的受光面m2。可以理解，受光面m2和背光面m1是相对而言的，受光面m2具体是指在太阳能电池中或者在光伏组件中基底100上太阳光主要照射的表面。受光面m2通常设有绒面结构，该绒面结构可以增加光照吸收面积，提高光生电流，有助于提高异质结太阳能电池的效率。本申请实施例中，背光面m1可以通过抛光工艺来形成抛光面。

第一本征非晶硅层200a、第一掺杂层300a、叠层结构400a和第一栅线电极500a是设于基底100的背光面m1侧。具体地，第一本征非晶硅层200a设于背光面m1，第一掺杂层300a设于第一本征非晶硅层200a背离背光面m1的一侧表面，叠层结构400a设于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面。进一步地，叠层结构400a包括导电过渡层410a和金属层420a，导电过渡层410a设于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面，金属层420a设于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面。导电过渡层410a是用于衔接第一掺杂层300a和金属层420a的过渡结构且能够导电。第一栅线电极500a位于叠层结构400a背离第一掺杂层300a的一侧。也就是说，第一栅线电极500a可以位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，也可以位于金属层420a背离导电过渡层410a的一侧表面。

当然，在基底100的受光面m2上还依次层叠设有第二本征非晶硅层200b、第二掺杂层300b、第二透明导电层400b和第二栅线电极500b，以对应实现受光面m2侧的光电转换。

第一掺杂层300a和第二掺杂层300b的掺杂类型不同。第一掺杂层300a可为N型掺杂半导体层，第二掺杂层300b可为P型掺杂半导体层。当然，第一掺杂层300a也可为P型掺杂半导体层，第二掺杂层300b也可为N型掺杂半导体层。在本申请实施例中，第一掺杂层300a为P型非晶硅层、P型微晶硅层或P型纳米晶硅层中的一种，第二掺杂层300b为N型非晶硅层、N型微晶硅层或N型纳米晶硅层中的一种。可以根据具体使用情况进行灵活设置，本申请实施例对此不作具体限制。第一本征非晶硅层200a和第二本征非晶硅层200b可以实现化学钝化。在基底100为N型单晶硅片、第一掺杂层300a为P型掺杂半导体层、第二掺杂层300b为N型掺杂半导体层的情况下，第一掺杂层300a可以作为发射极，第二掺杂层300b可以实现场钝化。

相较于相关技术中仅设置透明导电层的方式而言，本申请实施例中采用导电过渡层410a和金属层420a来代替该透明导电层，可以减少透明导电材料的使用量。在设置有金属层420a的情况下，由于金属层420a是由金属材料所构成的层结构，不含有机成分，金属层420a的致密性、附着力和导电性能会更好。在前述基础上，金属层420a与过渡导电层具有一定的接触面积，能够增加收集电流的路径，不仅能够减少所设置的第一栅线电极500a的数量，进而减少浆料材料的使用量，还可以提高短路电流。

此外，通过将基底100的背光面m1设置为抛光面，不仅可以使得背光面m1上设置的各层之间接触更好，提高各层的均匀性和成膜质量，可以使得导电过渡层410a和金属层420a的厚度变得更薄，也即能减少相关材料的用量，还可以反射从受光面m2入射到背光面m1的光，增加基底100的光吸收，进而提高了短路电流。

可以理解，在第一掺杂层300a为微晶硅层或纳米晶硅层的情况下，通过将背光面m1设为抛光面，可提升第一掺杂层300a的晶化率。在第一掺杂层300a为发射极的情况下，通过将背光面m1设为抛光面，更有利于发射极带隙的调节。

由此，本申请实施例提供的异质结太阳能电池在降低成本的同时，能够从整体上提高短路电流，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。

在一些实施例中，请继续参照图1，第一栅线电极500a位于金属层420a背离导电过渡层410a的一侧表面，第一栅线电极500a与金属层420a电性连接。也即，导电过渡层410a、金属层420a和第一栅线电极500a依次层叠形成于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面。

如此，通过将第一栅线电极500a直接设于金属层420a上，不仅有利于收集电流，也能够提高第一栅线电极500a的可靠性。

图2示出了本申请另一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的内容。

在一些实施例中，请参照图2，第一栅线电极500a位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，金属层420a的至少部分位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，第一栅线电极500a分别与导电过渡层410a、金属层420a电性连接。也就是说，第一栅线电极500a和金属层420a的至少部分均位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面。

具体地，金属层420a可以全部位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，金属层420a的侧壁与第一栅线电极500a的侧壁连接。金属层420a也可以一部分位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，另一部分覆盖第一栅线电极500a的至少部分。可以理解，金属层420a的该另一部分可以完全覆盖第一栅线电极500a，也可以至少覆盖栅线电极的侧壁，只要金属层420a能够电性连接于导电过渡层410a和第一栅线电极500a之间即可，本申请实施例对此不作具体限制。以图2为例，示意出属层的该另一部分可以完全覆盖第一栅线电极500a的情形，在该情形下，第一栅线电极500a在导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面上的正投影，位于金属层420a在导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面上的正投影内。也即，导电过渡层410a、第一栅线电极500a和金属层420a可以依次层叠形成于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面。

如此，通过将第一栅线电极500a分别与导电过渡层410a、金属层420a电性连接，有利于提高第一栅线电极500a设置的可靠性。通过将金属层420a的该另一部分覆盖第一栅线电极500a的至少部分，不仅能够进一步提高第一栅线电极500a的可靠性，还能够进一步增大第一栅线电极500a与金属层420a之间的接触面积，更有利于第一栅线电极500a收集经由金属层420a的电流。可以理解，在金属层420a完全覆盖于第一栅线电极500a的外露面和导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧的外露面的情况下，第一栅线电极500a的外露面被包裹于金属层420a，进一步增大了第一栅线电极500a与金属层420a之间的接触面积，不仅更有利于收集电流，还更进一步提高了第一栅线电极500a的可靠性。

需要说明的是，“第一栅线电极500a的外露面”指的是第一栅线电极500a的表面中除第一栅线电极500a与导电过渡层410a相接触的面外的表面，“导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧的外露面”指的是导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面中除去与第一栅线电极500a相接触的部分的其余部分。

图3示出了本申请又一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；图4示出了本申请再一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；图5示出了本申请还一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；图6示出了本申请又一实施例中异质结太阳能电池的结构示意图；为便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的内容。

在一些实施例中，导电过渡层410a包括第一透明导电层411a和隧穿层412a中的至少一种。

示例性的，如图1和图2所示，导电过渡层410a可以包括第一透明导电层411a；如图3和图4所示，导电过渡层410a可以包括隧穿层412a；如图5所示，导电过渡层410a可以包括第一透明导电层411a和隧穿层412a，第一透明导电层411a设于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面，隧穿层412a设于第一透明导电层411a背离第一掺杂层300a的一侧表面，金属层420a设于隧穿层412a背离第一透明导电层411a的一侧表面；如图6所示，与图5不同的是，第一栅线电极500a设于隧穿层412a背离第一透明导电层411a的一侧表面，金属层420a的一部分位于隧穿层412a背离第一透明导电层411a的一侧表面，另一部分覆盖第一栅线电极500a。

当然，也可以是隧穿层412a设于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面，第一透明导电层411a设于隧穿层412a背离第一掺杂层300a的一侧表面，金属层420a设于第一透明导电层411a背离隧穿层412a的一侧表面。

可以理解，在导电过渡层410a包括第一透明导电层411a和隧穿层412a的情况下，第一栅线电极500a和金属层420a的设置方式可以参照前述一些实施例中示意出的情形，在此不再赘述。

在一些实施例中，导电过渡层410a的厚度为0.5nm-122nm。示例性的，导电过渡层410a的厚度可以为0.5nm、1nm、10nm、23nm、30nm、46nm、50nm、66nm、78nm、85nm、90nm、95nm、100nm、110nm、118nm或122nm。

如此，通过控制导电过渡层410a的厚度，能够在改善界面接触和光学吸收的同时，降低串联电阻。

在一些实施例中，请继续参照图1和图2，在导电过渡层410a包括第一透明导电层411a的情况下，第一透明导电层411a的厚度为5nm-120nm。示例性的，第一透明导电层411a的厚度可以为5nm、7nm、8nm、10nm、26nm、32nm、48nm、50nm、63nm、75nm、87nm、93nm、95nm、100nm、110nm、118nm或120nm。

如此，通过控制第一透明导电层411a的厚度，能够在具有一定的电学性能和减反性能的基础上，改善光学吸收以及降低串联电阻。

在一些实施例中，请继续参照图3和图4，在导电过渡层410a包括隧穿层412a的情况下，隧穿层412a的厚度为0.5nm-2nm。示例性的，隧穿层412a的厚度可以为0.5nm、0.6nm、0.9nm、1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm或2nm。

如此，通过控制隧穿层412a的厚度，能够在尽可能全面覆盖第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面的同时改善光学吸收以及降低串联电阻。

在一些实施例中，请继续参照图5和图6，导电过渡层410a包括第一透明导电层411a和隧穿层412a，第一透明导电层411a的厚度为5nm-120nm，隧穿层412a的厚度为0.5nm-2nm。示例性的，第一透明导电层411a的厚度可以为5nm、7nm、8nm、10nm、26nm、32nm、48nm、50nm、63nm、75nm、87nm、93nm、95nm、100nm、110nm、118nm或120nm，隧穿层412a的厚度可以为0.5nm、0.6nm、0.9nm、1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm或2nm。对应的优势可参照前述一些实施例中的内容，在此不再赘述。结合前述一些实施例中示意出的内容，隧穿层412a对应覆盖的对象可以是第一透明导电层411a也可以是第一掺杂层300a。

可以理解的是，在设置有隧穿层412a的情况下，可以借助隧穿层412a来改善接触电阻率。在隧穿层412a设置于第一透明导电层411a和金属层420a之间的情况下，可以借助隧穿层412a来进一步改善第一透明导电层411a和金属层420a之间的界面性能。

可以理解，第一透明导电层411a(也即TCO层)材料选自氧化铟锡(ITO)、掺钨氧化铟(IWO)、铯掺杂氧化铟(ICO)、氧化锡、镐掺杂氧化锌(GZO)、镐铝掺杂氧化锌(GAZO)、氧化铝锌(AZO)和VTTO靶材中的一种或多种。相应地，第二透明导电层400b(也即TCO层)也可以作此考虑。第一透明导电层411a和第二透明导电层400b的材料可以相同或不同。隧穿层412a的材料选自氧化铝、氧化硅和氧化钛中的一种或多种。可以根据具体使用情况来进行选择，本申请实施例对此不作具体限制。

在一些实施例中，请继续参照图1至图6，金属层420a的厚度为20nm-200nm。示例性的，金属层420a的厚度可以为20nm、22nm、30nm、35nm、40nm、45nm、55nm、58nm、60nm、65nm、70nm、73nm、80nm、90nm、100nm、110nm、130nm、140nm、150nm、170nm、175nm、180nm、190nm、200nm或200nm。

如此，通过控制金属层420a的厚度，能够在尽可能覆盖导电过渡层410a的同时增加收集电流的路径。结合前述一些实施例中示意出的内容，在金属层420a配合于导电过渡层410a包裹第一栅线电极500a的情况下，能够更进一步提高第一栅线电极500a的可靠性。

在一些实施例中，金属层420a为单层结构；或者，金属层420a为多层结构。示例性的，金属层420a的材质可以为铜、银、铝、锡、镍或钛中的一种或多种。在金属层420a为多层结构的情况下，各层的材质可以相同也可以不同。可以根据具体使用情况来设置对应的金属层420a的结构，在此不作具体限制。

在一些实施例中，请继续参照图1至图6，异质结太阳能电池还包括绝缘层J，绝缘层J至少覆盖异质结太阳能电池的侧面。如此，借助于绝缘层J能够于异质结太阳能电池的侧面起到侧面阻气阻氧的作用，有利于提升异质结太阳能电池片的稳定性。

需要说明的是，异质结太阳能电池的侧面指的是基底100的侧面和设置于背光面m1、受光面m2上的各层的侧面。基底100的侧面是连接于受光面m2和背光面m1的面，其余的各层的侧面可参照此进行理解，不再赘述。

可以理解，绝缘层J可以在形成金属层420a前进行制作，在该情况下，还能够改善制作金属层420a时金属沉积至异质结太阳能电池的侧面而形成复合中心的情形，进而改善金属层420a的制作对异质结太阳能电池的性能的影响。

在一些实施例中，请继续参照图1至图6，绝缘层J还覆盖于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面的边缘区域；和/或，绝缘层J还覆盖于第二透明导电层400b背离第二掺杂层300b的一侧表面的边缘区域。如此，能够提高绝缘层J附着的可靠性。

可以理解，导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面的边缘区域是与导电过渡层410a的侧面相连接的区域，第二透明导电层400b背离第二掺杂层300b的一侧表面的边缘区域是与第二透明导电层400b的侧面相连接的区域。

在一些实施例中，绝缘层J的材质包括氧化硅、有机绝缘材料或无机绝缘材料等绝缘材料。可以根据具体使用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。

图7示出了本申请一实施例中异质结太阳能电池的制作方法的流程示意图；为便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的内容。

基于同一发明构思，请参照图7，并结合参照图1至图6，本申请实施例还提供了一种异质结太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：

步骤S110、提供基底100；基底100具有背光面m1，背光面m1构造为抛光面；

步骤S120、在背光面m1上依次形成第一本征非晶硅层200a和第一掺杂层300a；

步骤S130、在第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面形成叠层结构400a和第一栅线电极500a；第一栅线电极500a位于叠层结构400a背离第一掺杂层300a的一侧；叠层结构400a包括导电过渡层410a和金属层420a，导电过渡层410a设于第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面，金属层420a设于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面；导电过渡层410a和金属层420a中的至少一者与第一栅线电极500a电性连接。

在步骤S110中，可以通过抛光工艺对基底100的背光面m1作抛光处理，以使背光面m1为抛光面。抛光工艺可以是化学抛光工艺，也可以是物理抛光工艺。例如，可以对背光面m1进行碱抛光，碱抛光的溶液可以是KOH。可以根据具体使用情况进行选择，本申请实施例对此不作具体限制。相应的，基底100还具有与背光面m1相对设置的受光面m2，可以通过制绒工艺对基底100的受光面m2作制绒处理，以在受光面m2上形成绒面结构。

在提供基底100之前可以包括对基底100进行预处理的步骤。预处理工艺包括清洗等工艺，以便于进行后续工艺。可以根据使用情况选择所需要的预处理工艺，本申请实施例对此不作具体限制。

在步骤S120中，可以在背光面m1上形成第一本征非晶硅层200a的同时在受光面m2上形成第二本征非晶硅层200b，在第一本征非晶硅层200a背离背光面m1的一侧表面上形成第一掺杂层300a的同时在第二本征非晶硅层200b背离受光面m2的一侧表面上形成第二掺杂层300b。当然也可以不同时进行操作，在此不作具体限制。

第一本征非晶硅层200a和第二本征非晶硅层200b可以通过化学气相沉积方法(例如可以是等离子体增强化学气相沉积，简称PECVD)在对应的面沉积得到。第一掺杂层300a和第二掺杂层300b可以通过化学气相沉积方法(例如可以是等离子体增强化学气相沉积，简称PECVD)在对应的面沉积得到。可以根据具体使用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。

在步骤S130中，导电过渡层410a是用于衔接第一掺杂层300a和金属层420a的过渡结构且能够导电。导电过渡层410a可以包括第一透明导电层411a和隧穿层412a中的至少一种。第一栅线电极500a位于叠层结构400a背离第一掺杂层300a的一侧。也就是说，第一栅线电极500a可以位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面，也可以位于金属层420a背离导电过渡层410a的一侧表面。

在上述一些实施例中示意出的异质结太阳能电池所具备的优势，通过该异质结太阳能电池的制作方法获得的异质结太阳能电池也同样具备，在此不再赘述。此外，相关各层的实施方式也可参照前述一些实施例中示意出的方式，也不再赘述。

图8示出了本申请一实施例中步骤S130的流程示意图；为便于说明，仅示意出与本申请实施例相关的内容。

在一些实施例中，请参照图8，并结合参照图1、图3和图5，步骤S130包括以下步骤：

步骤S131a、在第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面形成导电过渡层410a；

步骤S132a、在导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面依次形成金属层420a和第一栅线电极500a；其中，第一栅线电极500a与金属层420a电性连接。

在步骤S131a中，在导电过渡层410a包括第一透明导电层411a的情况下，也可以在形成第一透明导电层411a的情况下，同时在第二掺杂层300b背离第二本征非晶硅层200b的一侧表面形成第二透明导电层400b。当然，也可以不同时制作第一透明导电层411a和第二透明导电层400b。第一透明导电层411a和第二透明导电层400b的材质可以相同，也可以不同。如前述一些实施例示意出的情形，由于背光面m1侧还会形成金属层420a，第一透明导电层411a的厚度可以小于第二透明导电层400b的厚度。第一透明导电层411a和第二透明导电层400b可以通过物理气相沉积的方法(例如，磁控溅射(Physical Vapour Deposition，PVD)在对应层的表面上形成。可以根据具体使用情况进行设置，本申请实施例对此不作具体限制。在导电过渡层410a包括隧穿层412a的情况下，可以通过原子层沉积(Atomic LayerDeposition，ALD)的方式在对应层的表面上形成。

在步骤S132a中，可以形成如图1、图3和图5所示的叠层结构400a和第一栅线电极500a相配合的结构。

图9示出了本申请另一实施例中步骤S130的流程示意图；为便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的内容。

在一些实施例中，请参照图9，并结合参照图2、图4和图6，步骤S130包括以下步骤：

步骤S131b、在第一掺杂层300a背离第一本征非晶硅层200a的一侧表面形成导电过渡层410a；

步骤S132b、在导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面依次形成第一栅线电极500a和金属层420a；其中，金属层420a的至少部分位于导电过渡层410a背离第一掺杂层300a的一侧表面；第一栅线电极500a分别与导电过渡层410a、金属层420a电性连接。

在步骤S131b中，可参照前述一些实施例中示意出的情形，在此不再赘述。

在步骤S132b中，金属层420a的结构和设置方式可以参照前述一些实施例中示意出的内容，在此不再赘述。

如此，可以根据叠层结构400a的构造来采用不同的制作方法制作金属层420a。不同的金属层420a和第一栅线电极500a的结构的实施方式和所具备的优势，可参照前述一些实施例中所示意出的内容，在此不再赘述。

在上述示意出的叠层结构400a的制作方法中，金属层420a可以通过预设工艺形成，预设工艺包括物理气相沉积工艺或电子束蒸发工艺。在异质结太阳能电池还包括设于异质结太阳能电池的侧面的绝缘层J的情况下，可以在形成金属层420a之前，在异质结太阳能电池的侧面形成绝缘层J，以至少覆盖异质结太阳能电池的侧面。绝缘层J可以在导电过渡层410a制作时同时生成，也可以单独采用边缘印刷工艺或涂抹工艺形成，可以根据具体使用情况进行选择，在此不作具体限制。绝缘层J的其他实施方式和所具备的优势可参照前述一些实施例中示意出的内容，在此不再赘述。

需要说明的是，在结合上述一些实施例中所示意出的情形中，可以通过丝网印刷工艺、激光转印工艺或者电镀工艺等其他工艺在对应的步骤和对应的层上形成第一栅线电极500a和第二栅线电极500b。

如此，通过上述一些实施例中示意出的实施方式，可以获得所需要的异质结太阳能电池。

下面基于上述一些实施例所示意出的内容以及相关对比例对本申请实施例提供的异质结太阳能电池的性能进行说明。

本申请对比例中的对比例1～对比例4中，基底的受光面和背光面均进行制绒处理形成绒面结构，设于背光面侧的第一栅线电极中包括12根第一主栅线电极和164根第一副栅线电极。第一主栅线电极的线宽为100μm，线高为18μm。第一副栅线电极的线宽为40μm，线高为15μm。设于受光面m2侧的第二栅线电极500b中包括12根第二主栅线电极和74根第二副栅线电极。第二主栅线电极的线宽为100μm，线高为18μm。第二副栅线电极的线宽为40μm，线高为15μm。位于受光面侧的第二透明导电层(采用ITO层)的厚度为75nm。

其中，在对比例1中，位于背光面侧的透明导电层为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为80nm。

在对比例2中，依次形成第一透明导电层、第一栅线电极和金属层，金属层覆盖于第一栅线电极上。位于背光面侧的第一透明导电层为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为80nm。金属层设于第一透明导电层背离第一掺杂层的一侧表面，金属层为采用蒸镀方式制作的银层，厚度为100nm。未设置绝缘层。

在对比例3中，相比于对比例2，设置有绝缘层J。

本申请实施例中的实施例1～实施例8中，基底100的背光面m1为抛光面，异质结太阳能电池的侧面形成有绝缘层J。金属层420a为采用蒸镀方式制作的银层，厚度为100nm。

其中，在实施例1中，采用如图2所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a为第一透明导电层411a，第一透明导电层411a为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为80nm。

在实施例2中，采用如图4所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a为隧穿层412a，隧穿层412a为采用ALD工艺制作形成的氧化硅层，厚度为1.5nm。

在实施例3中，采用如图6所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a包括第一透明导电层411a和隧穿层412a，第一透明导电层411a为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为80nm，隧穿层412a为采用ALD工艺制作形成的氧化硅层，厚度为1.5nm。

在实施例4中，采用如图6所示的结构，在实施例3的基础上，位于背光面m1侧的第一副栅线电极的数量减少至82根。

在实施例5中，采用如图5所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a包括第一透明导电层411a和隧穿层412a，第一透明导电层411a为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为80nm，隧穿层412a为采用ALD工艺制作形成的氧化硅层，厚度为1.5nm。

在实施例6中，采用如图1所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a为第一透明导电层411a，第一透明导电层411a为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为10nm。

在实施例7中，采用如图5所示的结构，第一栅线电极500a和第二栅线电极500b的相关参数同前述对比例。位于背光面m1侧的导电过渡层410a为第一透明导电层411a和隧穿层412a，第一透明导电层411a为采用PVD工艺制作形成的ITO层，厚度为10nm，隧穿层412a为采用ALD工艺制作形成的氧化硅层，厚度为1.5nm。

对上述各对比例和各实施例中的异质结太阳能电池作相关测试，得到如表一的实验结果。

表一

从表一可以看到，对比例2与对比例1相比，金属层420a与第一透明导电层411a界面光学损失较大，短路电流降低0.15A，但侧面没有保护导致漏电，并联电阻降低明显。串联电阻略有降低，效率降低了0.13％。在对比例3中，加了绝缘层J后，并联电阻未明显降低，效率只降低了0.05％，主要是短路电流降低所致。实施例1与对比例3类似，由于背光面m1设为抛光面，可减少界面的多次反射吸收损失，短路电流更高，此外，因为背光面m1为抛光面，相同蒸镀工艺得到的金属层420a更厚，且由于抛光面更为平整，载流子传输路径更短，致使串联电阻更低，效率提高了0.06％。实施例2中只用1.5nm氧化硅层，能够在一定程度上改善金属层420a与基底100之间的势垒，也能保证一定的短路电流，而串联电阻有一定程度的增加，且可能存在损伤导致效率有一定程度的下降，但从整体上能够在减少成本的同时满足一定的效率需求。实施例3中，界面吸收光学损失更小，接触电阻和串联电阻也略好，效率相比于对比例1提升了0.1％。在实施例4中，在背面副栅减少一半的情况下，效率与对比例1还高0.04％。在实施例5中，与实施例3类似，金属层420a在第一栅线电极500a下方，结果接近。在实施例6中，第一透明导电层411a的厚度减薄至10nm，第一透明导电层411a的寄生吸收减少，同时减反性能也变差，短路电流基本持平，汇流作用主要由金属层420a承担，串联电阻持平，可有效降低ITO的使用量。在实施例7中，在实施例6的基础上增加了隧穿层412a，改善了界面接触和光学吸收效应，效率更高一点。

由此可见，本申请实施例提供的异质结太阳能电池在降低了成本的同时提高了太阳能电池转换效率。进一步地，通过第一透明导电层411a、隧穿层412a、金属层420a和绝缘层J的相互配合，更进一步得到了更好的效果。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种光伏组件，包括以上任一实施例中的异质结太阳能电池；或者，包括以上任一实施例中的异质结太阳能电池的制作方法制作得到的异质结太阳能电池。

进一步地，异质结太阳能电池可以设置多个，异质结太阳能电池可以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。光伏组件还可以包括封装层和盖板，封装层用于覆盖电池串的表面，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过导电带电连接。封装层覆盖太阳能电池的表面。示例地，封装层可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯胶膜等有机封装胶膜。盖板可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。

以上任一实施例中的异质结太阳能电池所具备的优势，或者以上任一实施例中的异质结太阳能电池的制作方法制作得到的异质结太阳能电池所具备的优势，该光伏组件同样具备，在此不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种光伏系统，包括以上任一实施例中的光伏组件。上述光伏组件所具备的优势，该光伏系统同样具备，在此不再赘述。

可以理解，光伏系统可应用在光伏电站中，例如，地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如，用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个光伏组件的阵列组合，例如，多个光伏组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：

基底，具有背光面；所述背光面构造为抛光面；

第一本征非晶硅层，设于所述背光面；

第一掺杂层，设于所述第一本征非晶硅层背离所述背光面的一侧表面；

叠层结构，包括导电过渡层和金属层，所述导电过渡层设于所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面，所述金属层设于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面；及

第一栅线电极，位于所述叠层结构背离所述第一掺杂层的一侧；所述导电过渡层和所述金属层中的至少一者与所述第一栅线电极电性连接。

2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一栅线电极位于所述金属层背离所述导电过渡层的一侧表面；

所述第一栅线电极与所述金属层电性连接。

3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一栅线电极位于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面；

所述金属层的至少部分位于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面；

所述第一栅线电极分别与所述导电过渡层、所述金属层电性连接。

4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述金属层的一部分位于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面，另一部分覆盖所述第一栅线电极的至少部分。

5.根据权利要求4所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一栅线电极在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面上的正投影，位于所述金属层在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面上的正投影内。

6.根据权利要求1-5任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述导电过渡层包括第一透明导电层，所述第一透明导电层的厚度为5nm-120nm；或者

所述导电过渡层包括隧穿层，所述隧穿层的厚度为0.5nm-2nm；或者

所述导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层，所述第一透明导电层的厚度为5nm-120nm，所述隧穿层的厚度为0.5nm-2nm。

8.根据权利要求1-5任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述金属层为单层结构；或者

所述金属层为多层结构。

9.根据权利要求1-5任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述导电过渡层的厚度为0.5nm-122nm；和/或

所述金属层的厚度为20nm-200nm。

10.根据权利要求1-5任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述异质结太阳能电池还包括绝缘层；

所述绝缘层至少覆盖所述异质结太阳能电池的侧面。

11.根据权利要求10所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述基底具有与所述背光面相对设置的受光面；

所述异质结太阳能电池还包括依次层叠设于所述受光面的第二本征非晶硅层、第二掺杂层、第二透明导电层和第二栅线电极；

其中，所述绝缘层还覆盖于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面的边缘区域；和/或

所述绝缘层还覆盖于所述第二透明导电层背离所述第二掺杂层的一侧表面的边缘区域。

12.一种异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：

提供基底；所述基底具有背光面，所述背光面构造为抛光面；

在所述背光面上依次形成第一本征非晶硅层和第一掺杂层；

在所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极；所述第一栅线电极位于所述叠层结构背离所述第一掺杂层的一侧；

其中，所述叠层结构包括导电过渡层和金属层，所述导电过渡层设于所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面，所述金属层设于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面；

所述导电过渡层和所述金属层中的至少一者与所述第一栅线电极电性连接。

13.根据权利要求12所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极，包括：

在所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面形成所述导电过渡层；

在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面依次形成所述金属层和所述第一栅线电极；

其中，所述第一栅线电极与所述金属层电性连接。

14.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面依次形成金属层和第一栅线电极之前，还包括：

在所述异质结太阳能电池的侧面形成绝缘层，以至少覆盖所述异质结太阳能电池的侧面。

15.根据权利要求12所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面形成叠层结构和第一栅线电极，包括：

在所述第一掺杂层背离所述第一本征非晶硅层的一侧表面形成所述导电过渡层；

在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面依次形成所述第一栅线电极和所述金属层；

其中，所述金属层的至少部分位于所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面；所述第一栅线电极分别与所述导电过渡层、所述金属层电性连接。

16.根据权利要求15所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述在所述导电过渡层背离所述第一掺杂层的一侧表面依次形成第一栅线电极和金属层之前，还包括：

在所述异质结太阳能电池的侧面形成绝缘层，以至少覆盖所述异质结太阳能电池的侧面。

17.根据权利要求12-16任一项所述的异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述导电过渡层包括第一透明导电层和隧穿层中的至少一种；和/或

所述金属层通过预设工艺形成；所述预设工艺包括物理气相沉积工艺或电子束蒸发工艺。

18.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的异质结太阳能电池；或者

包括如权利要求12-17任一项所述的异质结太阳能电池的制作方法制作得到的异质结太阳能电池。

19.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求18所述的光伏组件。