CN117790612A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法。一种太阳能电池,包括:基底层,所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面,所述基底层的第一表面设置有第一凹槽;第一透明导电层,所述第一透明导电层设置于所述第一表面,并覆盖所述第一凹槽和所述第一表面除所述第一凹槽以外的区域;第一栅线电极,所述第一栅线电极设置于所述第一透明导电层远离所述基底层的表面。太阳能电池的基底层上的凹槽设计可增加透明导电层的覆膜厚度,从而使得位于凹槽内部方阻小于凹槽外部的方阻,进而实现了选择性高方阻区域和低方阻区域的设计方案,可以降低串联电阻,增加载流子的传输效率,提升电池的转换效率。
Description
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备方法。
背景技术
为实现减少对传统化石能源的依赖,增加对新型绿色能源的利用的目标,大力开发光伏发电技术则是主要手段之一。
发射极和背面钝化电池(Passivated Emitterand Rear Cell,PERC)为目前光伏电池片市场主流技术,实现了较长的生命周期,但PERC电池效率已接近24%的理论效率极限,继而市场上已经陆续开发出新的具有更高理论效率极限的太阳能电池品类,例如异质结太阳电池(Hereto-junction with Intrinsic Thin-layer,HJT)、隧穿氧化钝化电池(tunnel oxide passivating contacts,TOPCon)等等。
其中,异质结太阳电池具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点,是开发高转换效率硅基太阳能电池的热点研究方向之一。但是目前市面上的异质结太阳电池的转换效率仍然离理论极限有一定差距,如何实现更高的能量转换效率是当下的研究重点。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够提高能量转换效率的太阳能电池及其制备方法。
第一方面,本申请提供了一种太阳能电池,包括:
基底层,所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面,所述基底层的第一表面设置有第一凹槽;
第一透明导电层,所述第一透明导电层设置于所述第一表面,并覆盖所述第一凹槽和所述第一表面除所述第一凹槽以外的区域;
第一栅线电极,所述第一栅线电极设置于所述第一透明导电层远离所述基底层的表面。
在其中一些实施例中,所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域表面设置有第二凹槽,所述第一栅线电极中的至少部分区域设置于所述第二凹槽内。
在其中一些实施例中,所述第一栅线电极中的至少部分区域填满所述第二凹槽。
在其中一些实施例中,所述第一凹槽有多个,所述第一透明导电层对应至少一个所述第一凹槽的至少部分区域表面设置有所述第二凹槽。
在其中一些实施例中,所述第一透明导电层包括:第一透明导电氧化物层;
所述第一透明导电氧化物层在对应所述第一凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域形成所述第二凹槽。
在其中一些实施例中,所述第一透明导电层包括:交替层叠的至少一层所述第一透明导电氧化物层和至少一层第一金属纳米线层;
至少一层所述第一金属纳米线层和至少一层所述第一透明导电氧化物层在对应所述第一凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域形成所述第二凹槽。
在其中一些实施例中,所述太阳能电池还包括:第二透明导电层和第二栅线电极;
所述第二透明导电层设置于所述基底层的第二表面,所述第二栅线电极设置于所述第二透明导电层远离所述基底层的表面。
在其中一些实施例中,所述基底层的第二表面设置有第三凹槽,所述第二透明导电层覆盖所述第三凹槽和所述第二表面除所述第三凹槽以外的区域。
在其中一些实施例中,所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域表面设置有第四凹槽,所述第二栅线电极中的至少部分区域设置于所述第四凹槽内。
在其中一些实施例中,所述第二栅线电极中的至少部分区域填满所述第四凹槽。
在其中一些实施例中,所述第三凹槽有多个,所述第二透明导电层对应至少一个所述第三凹槽的至少部分区域表面设置有所述第四凹槽。
在其中一些实施例中,所述第二透明导电层包括:第二透明导电氧化物层;
所述第二透明导电氧化物层在对应所述第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域形成所述第四凹槽。
在其中一些实施例中,所述第二透明导电层包括:交替层叠的至少一层所述第二透明导电氧化物层和至少一层第二金属纳米线层;
至少一层所述第二金属纳米线层和至少一层所述第二透明导电氧化物层在对应所述第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域形成所述第四凹槽。
第二方面,本申请还提供了一种如上述第一方面任一实施例中所述的太阳能电池的制备方法,包括如下步骤:
提供基底层,所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面;
在所述基底层的第一表面形成第一凹槽;
在所述第一表面形成第一透明导电层,所述第一透明导电层覆盖所述第一凹槽和所述第一表面除所述第一凹槽以外的区域;
在所述第一透明导电层远离所述基底层的表面形成第一栅线电极。
本申请提供的太阳能电池,在基底第一表面设置有第一凹槽,第一透明导电层设置于第一表面上且覆盖第一凹槽和除第一凹槽以外的区域。第一凹槽的设计可增加第一透明导电层的覆膜厚度,从而使得位于第一凹槽内部方阻小于第一凹槽外部的方阻,进而实现了选择性高方阻区域和低方阻区域的设计方案,进一步地,第一栅线电极设置于第一透明导电层远离基底层的表面,可以增加载流子的传输效率,有利于提升电池的转换效率。
附图说明
图1为传统技术中的太阳能电池的结构示意图。
图2为本申请一些实施例中的太阳能电池的结构示意图。
附图标记说明:
1:太阳能电池;11:基底层;12:钝化层;13:掺杂层;14:透明导电层;15:栅线电极;2:太阳能电池;21:基底层;22:第一凹槽;23:第一透明导电层;24:第一栅线电极;25:第二凹槽;26:第一钝化层;27:第一掺杂层。
具体实施方式
为了便于理解本申请,下面将结合实施例对本申请进行更全面的描述。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本申请所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本申请所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,术语“第一”、“第二”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,“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。
如图1所示,传统的太阳能电池1中,由基底层11、钝化层12、掺杂层13、透明导电层14和栅线电极15组成,各层结构均是平整结构,具有较高的串联电阻,载流子传输效率低。
如图2所示,为克服上述串联电阻高、载流子传输效率低的问题,本申请提供了一种太阳能电池2,包括:
基底层21,基底层21包括相对设置的第一表面和第二表面,基底层21的第一表面设置有第一凹槽22;
第一透明导电层23,第一透明导电层23设置于第一表面,并覆盖第一凹槽22和第一表面除第一凹槽22以外的区域;
第一栅线电极24,第一栅线电极24设置于第一透明导电层23远离基底层21的表面。
本申请提供的太阳能电池2,在基底第一表面设置有第一凹槽22,第一透明导电层23设置于第一表面上且覆盖第一凹槽22和除第一凹槽22以外的区域。第一凹槽22的设计可增加第一透明导电层23的覆膜厚度,从而使得位于第一凹槽22内部方阻小于第一凹槽22外部的方阻,进而实现了选择性高方阻区域和低方阻区域的设计方案,有利于电性能管控,进一步地,第一栅线电极24设置于第一透明导电层23远离基底层21的表面,第一凹槽22内形成的低电阻通道可以充当栅线使用,可以增加载流子的传输效率,有利于提升电池的转换效率。
在其中一些实施例中,第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域表面设置有第二凹槽25,第一栅线电极24中的至少部分区域设置于第二凹槽25内。第一栅线电极24中的至少部分区域设置于第二凹槽25内,有利于提高第一栅线电极24与第一透明导电层23的接触效果,从而可以降低串联电阻,提升填充因子和转换效率,而且上述结构还具有埋栅效果,可以进一步改善串联电阻。
在其中一些实施例中,第一栅线电极24中的至少部分区域填满第二凹槽25,如此,可以使得第一栅线电极24与第一透明导电层23的接触更加牢固、紧密,有利于改善串阻,还可以具有更好的埋栅效果,提高电池能量转换效率。
在其中一些实施例中,第一凹槽22有多个,第一透明导电层23对应至少一个第一凹槽22的至少部分区域表面设置有第二凹槽25。可以理解地,第一凹槽22有多个,可以对应每一个第一凹槽22的至少部分区域表面均设置第二凹槽25,也可以只是对应其中几个第一凹槽22的至少部分区域表面均设置第二凹槽25。可以理解地,若第一透明导电层23对应第一凹槽22的区域表面未设置第二凹槽25,则第一凹槽22由第一透明导电层23填满,使得在第一凹槽22处的第一透明导电层23的厚度增加,更有利于降低方阻,进一步地,所形成的低电阻通道还可充当栅线使用,可增加载流子传输性能;若第一透明导电层23对应第一凹槽22的区域表面设置有第二凹槽25,则可以提高第一栅线电极24与第一透明导电层23的接触效果,从而可以降低串联电阻,还能具有埋栅效果。
在其中一些实施例中,第一透明导电层23包括:第一透明导电氧化物层。
第一透明导电氧化物层在对应第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成第二凹槽25。
第一透明导电氧化物层具有良好的导电性和透过率,有利于导电和光透过。
进一步地,第一透明导电氧化物层的材质例如可以但不限于选自ITO、VTTO等等。
在其中一些实施例中,第一透明导电层23包括:交替层叠的至少一层第一透明导电氧化物层和至少一层第一金属纳米线层。
至少一层第一金属纳米线层和至少一层第一透明导电氧化物层在对应第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成第二凹槽25。
第一透明导电层23由第一透明导电氧化物层和第一金属纳米线层复合而成,第一金属纳米线层有利于降低第一栅线电极24与第一透明导电氧化物层的接触电阻,还有利于降低其他非第一栅线电极24对应区域的第一透明导电氧化物层的体电阻,同时,对应第二凹槽25外的第一透明导电层23中的金属纳米线层可以平衡光学与电学的性能,在保证光学性能的前提下,降低串联电阻,有利于提升太阳能电池2的填充因子和转换效率。
可以理解地,第一透明导电氧化物层和第一金属纳米线层分别有多层时,自基底层21的第一表面沿第一栅线电极24的方向,层叠顺序可以按照先第一透明导电氧化物层再第一金属纳米线层的顺序交替,可以按照先第一金属纳米线层再第一透明导电氧化物层的顺序交替。
可以理解地,第一透明导电氧化物层有多层时可以称之为第一层第一透明导电氧化物层、第二层第一透明导电氧化物层……以此类推。
可以理解地,第一金属纳米线层有多层时可以称之为第一层第一金属纳米线层、第二层第一金属纳米线层……以此类推。
优选地,最靠近基底层21的层为第一透明导电氧化物层。
优选地,最靠近第一栅线电极24的层为第一透明导电氧化物层。
进一步地,第一金属纳米线层的材质例如可以但不限于为银。
在其中一些实施例中,基底层21的材质例如可以是晶硅,也可以是透明玻璃等其他材料。
在其中一些实施例中,第一栅线电极24的材质例如可以但不限于是银。
可以理解地,基底层21第一表面的第一凹槽22内部和第一凹槽22外的其他区域各自独立地可以是平坦结构,也可以是非平坦结构。
可以理解地,第一透明导电层23的表面的第二凹槽25内部和第二凹槽25外的其他区域各自独立地可以是平坦结构,也可以是非平坦结构。
在其中一些实施例中,太阳能电池2还包括第一钝化层26和第一掺杂层27,第一钝化层26和第一掺杂层27依次层叠设置于基底层21的第一表面和第一透明导电层23之间。进一步地,第一钝化层26的材质例如可以但不限于是本征非晶硅。进一步地,第一掺杂层27的材质例如可以但不限于是掺杂微晶硅。
可以理解地,若基底层21的第一表面设置有第一凹槽22,第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域表面设置有第二凹槽25,则在第一钝化层26和第一掺杂层27对应所述第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以利于第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成所述第二凹槽25。
可以理解地,太阳能电池2可以为双面结构,在基底层21的第二表面可以采用异质结太阳能电池的常规结构,也可以采用和第一表面相同的结构。即,在第二表面可以具有相应的凹槽结构,也可以不具有凹槽结构。
在其中一些实施例中,太阳能电池2还包括:第二透明导电层和第二栅线电极;
第二透明导电层设置于基底层21的第二表面,第二栅线电极设置于第二透明导电层远离基底层21的表面。
在其中一些实施例中,基底层21的第二表面设置有第三凹槽,第二透明导电层覆盖第三凹槽和第二表面除第三凹槽以外的区域。
在其中一些实施例中,第二透明导电层对应第三凹槽的至少部分区域表面设置有第四凹槽,第二栅线电极中的至少部分区域设置于第四凹槽内。
在其中一些实施例中,第二栅线电极中的至少部分区域填满第四凹槽。
在其中一些实施例中,第三凹槽有多个,第二透明导电层对应至少一个第三凹槽的至少部分区域表面设置有第四凹槽。
在其中一些实施例中,第二透明导电层包括:第二透明导电氧化物层。
第二透明导电氧化物层在对应第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第二透明导电层对应第三凹槽的至少部分区域形成第四凹槽。
在其中一些实施例中,第二透明导电层包括:交替层叠的至少一层第二透明导电氧化物层和至少一层第二金属纳米线层。
至少一层第二金属纳米线层和至少一层第二透明导电氧化物层在对应第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第二透明导电层对应第三凹槽的至少部分区域形成第四凹槽。
在其中一些实施例中,太阳能电池2还包括第二钝化层和第二掺杂层,第二钝化层和第二掺杂层依次层叠设置于基底层21的第二表面和第二透明导电层之间。
可以理解地,位于基底层21的第二表面的结构中,第二透明导电层、第二栅线电极的结构与作用与位于基底层21的第二表面的结构和作用类似,在此不再赘述。
第二方面,本申请还提供了一种如上述第一方面任一实施例中的太阳能电池2的制备方法,包括如下步骤:
提供基底层21,基底层21包括相对设置的第一表面和第二表面;
在基底层21的第一表面形成第一凹槽22;
在第一表面形成第一透明导电层23,第一透明导电层23覆盖第一凹槽22和第一表面除第一凹槽22以外的区域;
在第一透明导电层23远离基底层21的表面形成第一栅线电极24。
进一步地,第一凹槽22可以通过区域性保护和刻蚀技术的结合制备得到。可以理解地,刻蚀技术例如可以是激光刻蚀、湿法刻蚀等等。
进一步地,第一透明导电层23包括至少一层第一透明导电氧化物层和至少一层第一金属纳米线层。
更进一步地,第一金属纳米线层采用溶液法制备。采用溶液法制备第一金属纳米线层,可以在第一凹槽22内部形成较厚的液膜,从而使得第一凹槽22内具有更多的金属纳米线,有利于降低第一凹槽22内的方阻。可以理解地,溶液法例如可以但不限于是旋涂、涂布、滚涂、喷涂等等。
以下为具体实施例。
实施例1
一种太阳能电池2的制备,包括如下步骤:
(1)提供一晶硅基底层21,采用氧化硅保护对基底层21的第一表面进行激光局部蚀刻,形成多个第一凹槽22,再进行抛光制绒,实现第一凹槽22的外部基底层21表面制绒,第一凹槽22的内部基底层21表面抛光的结构,第一表面为基底层21的背面。
(2)在基底层21的第一表面和第二表面分别沉积一层本征非晶硅,形成第一钝化层26和第二钝化层,其中第二表面为基底层21的正面。
(3)在第一钝化层26和第二钝化层之上分别沉积一层掺杂微晶硅,形成第一掺杂层27和第二掺杂层。
(4)在第一掺杂层27和第二掺杂层之上分别沉积厚度为80nm的ITO,形成一层第一透明导电氧化物层和一层第二透明导电氧化物层;
第一透明导电氧化物层在对应各第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,形成第二凹槽25,凹槽深度为2μm。
(5)在第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极24和第二栅线电极;
在基底层21的第一表面,第一栅线电极24一一对应各第二凹槽25内设置,第一栅线电极24填满各第二凹槽25。
实施例2
实施例2的(1)~(3)与实施例1的步骤(1)~(3)相同。
(4)在第一掺杂层27自基底层21的第一表面沿第一栅线电极24的方向,依次层叠形成第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第二层第一透明导电氧化物层;
第一层第一透明导电氧化物层、第二层第一透明导电氧化物层均为厚度40nm的ITO;
第一金属纳米线层为纳米银线;
在第二掺杂层之上沉积厚度为80nm的ITO形成第二透明导电氧化物层;
第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第二层第一透明导电氧化物层在对应第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成第二凹槽25,凹槽深度为2μm。
(5)在第二层第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极24和第二栅线电极;
在基底层21的第一表面,第一栅线电极24一一对应各第二凹槽25内设置,第一栅线电极24填满各第二凹槽25。
实施例3
实施例3的(1)~(3)与实施例1的步骤(1)~(3)相同。
(4)在第一掺杂层27自基底层21的第一表面沿第一栅线电极24的方向,依次层叠形成一层第一透明导电氧化物层和一层第一金属纳米线层;
第一透明导电氧化物层为厚度80nm的ITO;
第一金属纳米线层为纳米银线;
在第二掺杂层之上沉积厚度为80nm的ITO形成第二透明导电氧化物层;
第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层在对应第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成第二凹槽25,凹槽深度为2μm。
(6)在第一金属纳米线层和第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极24和第二栅线电极;
在基底层21的第一表面,第一栅线电极24一一对应各第二凹槽25内设置,第一栅线电极24填满各第二凹槽25。
实施例4
实施例4的(1)~(3)与实施例1的步骤(1)~(3)相同。
(4)在第一掺杂层27自基底层21的第一表面沿第一栅线电极24的方向,依次层叠形成第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第一层第一透明导电氧化物层;
第一层第一透明导电氧化物层、第二层第一透明导电氧化物层均为厚度40nm的ITO;
第一金属纳米线层为纳米银线;
在第二掺杂层之上沉积厚度为80nm的ITO形成第二透明导电氧化物层;
第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第二层第一透明导电氧化物层覆盖第一凹槽22后,未设置凹陷形成第二凹槽25。
(7)在第二层第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极24和第二栅线电极;
在基底层21的第一表面,第一栅线电极24设置于第二层第一透明导电氧化物层远离基底层21的表面。
实施例5
(1)提供一晶硅基底,采用氧化硅保护对基底的第一表面和第二表面进行激光局部蚀刻,形成多个第一凹槽22和第三凹槽,再进行抛光制绒,实现凹槽的外部基底层21表面制绒,凹槽的内部基底层21表面抛光的结构,第一表面为基底层21的背面,第二表面为基底层21的正面。
(2)在基底层21的第一表面和第二表面分别沉积一层本征非晶硅,形成第一钝化层26和第二钝化层。
(3)在第一钝化层26和第二钝化层之上分别沉积一层掺杂微晶硅,形成第一掺杂层27和第二掺杂层。
(4)第一掺杂层27自基底层21的第一表面沿第一栅线电极24的方向,依次层叠形成第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第二层第一透明导电氧化物层;
在第二掺杂层自基底层21的第二表面沿第二栅线电极的方向,依次层叠形成第一层第二透明导电氧化物层、第二金属纳米线层、第二层第二透明导电氧化物层;
第一层第一透明导电氧化物层、第二层第一透明导电氧化物层、第一层第二透明导电氧化物层、第二层第二透明导电氧化物层均为厚度40nm的VTTO;
第一金属纳米线层和第二金属纳米线层均为纳米银线;
第一层第一透明导电氧化物层、第一金属纳米线层、第二层第一透明导电氧化物层在对应第一凹槽22的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第一透明导电层23对应第一凹槽22的至少部分区域形成第二凹槽25;
第一层第二透明导电氧化物层、第二金属纳米线层、第二层第二透明导电氧化物层在对应第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在第二透明导电层对应第三凹槽的至少部分区域形成第四凹槽。
(5)在第二层第一透明导电氧化物层和第二层第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极24和第二栅线电极;
在基底层21的第一表面,第一栅线电极24一一对应各第二凹槽25内设置,第一栅线电极24填满各第二凹槽25。
在基底层21的第二表面,第二栅线电极一一对应各第四凹槽内设置,第二栅线电极填满各第四凹槽。
对比例1
(1)提供一晶硅基底层,制绒,实现基底层表面的绒面结构。
(2)在基底的第一表面和第二表面分别沉积一层本征非晶硅,形成第一钝化层和第二钝化层,第一表面为基底层的背面,第二表面为基底层的正面。
(3)在第一钝化层和第二钝化层之上分别沉积一层掺杂微晶硅,形成第一掺杂层和第二掺杂层。
(4)在第一掺杂层和第二掺杂层之上分别沉积一层厚度为80nm的ITO,形成第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层。
(5)在第一透明导电氧化物层和第二透明导电氧化物层之上分别丝网印刷第一栅线电极和第二栅线电极。
对实施例1~实施例5以及对比例的太阳能电池进行电池性能测试,测试结果如下表1。
表1 太阳能电池的性能测试结果
由表1可见,实施例1~实施例5的太阳能电池相比于对比例1,具有更高的能量转换效率。
实施例1与对比例1相比,电池的转换效率Eff提高了0.07%,主要是因为背面的第一凹槽和第二凹槽的设置实现了一定程度的埋栅效果,使得第一栅线电极接触电阻变小,填充因子FF升高了0.21%。
实施例2与对比例1相比,电池转换效率Eff提高了0.14%,主要是因为除了第一凹槽和第二凹槽的埋栅效果之外,背面设置的纳米银线的存在还能够降低第一栅线电极与第一透明导电氧化物层的接触电阻,以及其他区域第一透明导电氧化物层的体电阻,最终实现填充因子FF升高0.56%。而且,背面设置的纳米银线对短路电流Isc影响较小,仅降低了0.01A。
实施例3与对比例1相比,电池转换效率Eff提高了0.08%,与实施例2相比,电池转换效率Eff降低了0.06%,主要是因为纳米银线之上没有再覆盖一层ITO,仅下层ITO与纳米银线进行结合的结合性较差。
实施例4的的第一栅线电极没有埋入第一凹槽对应区域的部分,第一凹槽由第一透明导电层完全覆盖,在栅线不变的情况下,覆盖于第一凹槽内的透明导电层相当于是额外增加的栅线结构,从而增加了电流传输通道,因此最终实施例4与对比例1相比,电池转换效率Eff也提高了0.04%。
实施例5为双面凹槽设置,与对比例1相比,电池转换效率Eff提高了0.19%,与实施例2相比,电池转换效率Eff提高了0.05%,这主要是源于正面的增益,双面设置凹槽进一步增加了填充因子FF的增益,但基底层的正面对光学影响更大,因此增益相对于背面略低。
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本申请范围的限制。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,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (14)
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
基底层,所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面,所述基底层的第一表面设置有第一凹槽;
第一透明导电层,所述第一透明导电层设置于所述第一表面,并覆盖所述第一凹槽和所述第一表面除所述第一凹槽以外的区域;
第一栅线电极,所述第一栅线电极设置于所述第一透明导电层远离所述基底层的表面。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域表面设置有第二凹槽,所述第一栅线电极中的至少部分区域设置于所述第二凹槽内。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一栅线电极中的至少部分区域填满所述第二凹槽。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一凹槽有多个,所述第一透明导电层对应至少一个所述第一凹槽的至少部分区域表面设置有所述第二凹槽。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一透明导电层包括:第一透明导电氧化物层;
所述第一透明导电氧化物层在对应所述第一凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域形成所述第二凹槽。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一透明导电层包括:交替层叠的至少一层所述第一透明导电氧化物层和至少一层第一金属纳米线层;
至少一层所述第一金属纳米线层和至少一层所述第一透明导电氧化物层在对应所述第一凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第一透明导电层对应所述第一凹槽的至少部分区域形成所述第二凹槽。
7.根据权利要求1~6任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括:第二透明导电层和第二栅线电极;
所述第二透明导电层设置于所述基底层的第二表面,所述第二栅线电极设置于所述第二透明导电层远离所述基底层的表面。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述基底层的第二表面设置有第三凹槽,所述第二透明导电层覆盖所述第三凹槽和所述第二表面除所述第三凹槽以外的区域。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域表面设置有第四凹槽,所述第二栅线电极中的至少部分区域设置于所述第四凹槽内。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二栅线电极中的至少部分区域填满所述第四凹槽。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述第三凹槽有多个,所述第二透明导电层对应至少一个所述第三凹槽的至少部分区域表面设置有所述第四凹槽。
12.根据权利要求9~11任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二透明导电层包括:第二透明导电氧化物层;
所述第二透明导电氧化物层在对应所述第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域形成所述第四凹槽。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二透明导电层包括:交替层叠的至少一层所述第二透明导电氧化物层和至少一层第二金属纳米线层;
至少一层所述第二金属纳米线层和至少一层所述第二透明导电氧化物层在对应所述第三凹槽的至少部分区域表面均设置有凹陷,以在所述第二透明导电层对应所述第三凹槽的至少部分区域形成所述第四凹槽。
14.一种如权利要求1~13任一项所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供基底层,所述基底层包括相对设置的第一表面和第二表面;
在所述基底层的第一表面形成第一凹槽;
在所述第一表面形成第一透明导电层,所述第一透明导电层覆盖所述第一凹槽和所述第一表面除所述第一凹槽以外的区域;
在所述第一透明导电层远离所述基底层的表面形成第一栅线电极。
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