CN118053922A - 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件,太阳能电池包括:基底,基底具有相对设置的第一表面和第二表面,第一表面包括间隔且交替设置的电极区和非电极区,以及位于电极区和非电极区之间的过渡区;过渡区具有第一表面结构,第一表面结构包括间隔设置的多个第一金字塔结构,第一表面结构还包括多个微凸结构,微凸结构底部的一维尺寸小于第一金字塔结构底部的一维尺寸;第一介质层,位于电极区上;第一掺杂导电层,位于第一介质层远离电极区的一侧。本公开实施例至少有利于提高太阳能电池的光电转换效。
Description
技术领域
本公开实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
目前太阳能电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳能电池利用光生伏特原理产生载流子,然后使用电极将载流子引出,从而利于将电能有效利用。
目前的太阳能电池主要包括IBC电池(交叉背电极接触电池,InterdigitatedBack Contact)、TOPCON电池(隧穿氧化层钝化接触电池,Tunnel Oxide PassivatedContact)、PERC电池(钝化发射极和背面电池,Passivated emitter and real cell)以及HJT(Heterojunction with Intrinsic Thinfilm,异质结)电池等
然而,目前设计的太阳能电池的光电转换效率有待进一步提高。
发明内容
本公开实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件,至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:基底,所述基底具有相对设置的第一表面和第二表面,所述第一表面包括间隔且交替设置的电极区和非电极区,以及位于所述电极区和所述非电极区之间的过渡区;所述过渡区具有第一表面结构,所述第一表面结构包括间隔设置的多个第一金字塔结构,所述第一表面结构还包括多个微凸结构,所述微凸结构底部的一维尺寸小于所述第一金字塔结构底部的一维尺寸;第一介质层,位于所述电极区上;第一掺杂导电层,位于所述第一介质层远离所述电极区的一侧。
在一些实施例中,所述微凸结构包括朝所述电极区倾斜的棱柱结构、第二金字塔结构或三角形板状结构中的至少一者。
在一些实施例中,所述棱柱结构位于所述第一金字塔结构的侧面;和/或,所述棱柱结构位于所述过渡区中靠近所述电极区的部分区域上;和/或,沿远离所述第一金字塔结构侧面的方向上,多个所述棱柱结构依次排列。
在一些实施例中,所述第二金字塔结构的底部与所述第一金字塔结构的底壁接触连接;和/或,至少一个所述第二金字塔结构位于相邻两个所述第一金字塔结构的间隔中。
在一些实施例中,所述三角形板状结构位于所述第一金字塔结构的侧面;和/或,沿远离所述第一金字塔结构侧面的方向上,多个所述三角形板状结构依次排列。
在一些实施例中,所述第一金字塔结构位于所述过渡区中靠近所述非电极区的部分区域上。
在一些实施例中,所述太阳能电池还包括:第二介质层,覆盖所述第二表面;第二掺杂导电层,覆盖所述第二介质层远离所述基底的一侧表面,所述第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
在一些实施例中,位于所述电极区上的所述第一掺杂导电层表面具有第二表面结构,所述第二表面结构包括多个第三金字塔结构;所述非电极区具有第三表面结构,所述第三表面结构包括多个第四金字塔结构;其中,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第三金字塔结构底部的一维尺寸,所述第三金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第四金字塔结构底部的一维尺寸。
在一些实施例中,所述太阳能电池还包括:本征半导体层,覆盖所述第二表面;第二掺杂导电层,覆盖所述本征半导体层远离所述基底的一侧表面,所述第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同;透明导电层,所述透明导电层覆盖所述第二掺杂导电层远离所述本征半导体层的一侧表面。
在一些实施例中,所述电极区为正电极区或负电极区;所述第一介质层包括第一子介质层和第二子介质层,所述第一子介质层位于所述正电极区上,所述第二子介质层位于所述负电极区上;所述第一掺杂导电层包括第一子掺杂导电层和第二子掺杂导电层,所述第一子掺杂导电层位于所述第一子介质层远离所述正电极区的一侧,所述第二子掺杂导电层位于所述第二子介质层远离所述负电极区的一侧,所述第一子掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二子掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
在一些实施例中,所述电极区具有第四表面结构,所述第四表面结构包括多个平台凸起结构;所述非电极区具有第五表面结构,所述第五表面结构包括多个第五金字塔结构;其中,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第五金字塔结构底部的一维尺寸。
在一些实施例中,所述电极区具有第一顶面,所述非电极区具有第二顶面,以所述第二表面为基准,所述第一顶面高于所述第二顶面,所述第一顶面和所述第二顶面之间的高度差为0.5um~10um。
根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种太阳能电池的制备方法,包括:提供初始基底,所述初始基底具有相对设置的初始第一表面和初始第二表面,所述初始第一表面包括间隔且交替设置的初始电极区和初始非电极区,以及位于所述初始电极区和所述初始非电极区之间的初始过渡区;形成覆盖所述初始第一表面的初始第一介质层;形成覆盖所述初始第一介质层远离所述初始基底的一侧表面的初始第一掺杂导电层;采用激光工艺去除位于所述初始过渡区和所述初始非电极区上的所述初始第一介质层和所述初始第一掺杂导电层,以形成具有第一表面的基底;其中,经过激光工艺处理后的所述初始电极区、所述初始过渡区和所述初始非电极区分别为电极区、过渡区和非电极区,所述过渡区具有第一表面结构,所述第一表面结构包括间隔设置的多个第一金字塔结构,所述第一表面结构还包括多个微凸结构,所述微凸结构底部的一维尺寸小于所述第一金字塔结构底部的一维尺寸;剩余位于所述电极区上的所述初始第一介质层为第一介质层,剩余位于所述电极区上的所述初始第一掺杂导电层为第一掺杂导电层。
在一些实施例中,形成所述初始第一介质层的步骤中,还包括:形成覆盖所述初始第二表面的第二介质层;形成所述初始第一掺杂导电层的步骤中,还包括:形成覆盖所述第二介质层远离所述初始基底的一侧表面的第二掺杂导电层,所述初始第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
在一些实施例中,在形成所述初始第一掺杂导电层之前,还包括:形成覆盖所述初始第二表面的本征半导体层;形成所述初始第一掺杂导电层的步骤中,还包括:形成覆盖所述本征半导体层远离所述初始基底的一侧表面的第二掺杂导电层,所述初始第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
在一些实施例中,在形成所述初始第一介质层之前,还包括:对所述初始第一表面进行第一刻蚀工艺,使得所述初始第一表面具有第一纹理结构;所述采用激光工艺去除位于所述初始过渡区和所述初始非电极区的所述初始第一介质层和所述初始第一掺杂导电层的步骤中,位于所述初始电极区上的所述第一掺杂导电层具有第二表面结构,处于所述初始过渡区的所述第一纹理结构转变为所述第一表面结构,处于所述初始非电极区的所述第一纹理结构转变为第三表面结构;其中,所述第二表面结构包括多个第三金字塔结构,所述第三表面结构包括多个第四金字塔结构,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第三金字塔结构底部的一维尺寸,所述第三金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第四金字塔结构底部的一维尺寸。
在一些实施例中,所述初始电极区包括初始正电极区和初始负电极区;形成的所述第一介质层包括第一子介质层和第二子介质层,所述第一子介质层位于所述正电极区上,所述第二子介质层位于所述负电极区上;形成的所述第一掺杂导电层包括第一子掺杂导电层和第二子掺杂导电层,所述第一子掺杂导电层位于所述第一子介质层远离所述正电极区的一侧,所述第二子掺杂导电层位于所述第二子介质层远离所述负电极区的一侧,所述第一子掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二子掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
根据本公开一些实施例,本公开实施例又一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由多个如上述所述的太阳能电池连接而成,或者由多个如上述所述的制备方法形成的太阳能电池连接而成;封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
第一表面包括电极区、过渡区和非电极区,一方面,在电极区上设计堆叠设置的第一介质层和第一掺杂导电层,第一介质层和第一掺杂导电层构成针对于电极区的钝化接触结构,有利于通过第一介质层对电极区的化学钝化作用,以及第一掺杂导电层对电极区的场钝化作用,改善电极区载流子复合严重的问题,从而有利于提高后续在电极区上形成的电极对基底中载流子的收集效率;另一方面,仅在第一表面的电极区上形成第一介质层和第一掺杂导电层,避免第一介质层和第一掺杂导电层降低非电极区和过渡区对照射至第一表面的入射光线的吸收,即有利于在改善电极区载流子复合严重的问题的同时,保证第一表面对入射光线较高的吸收率。
而且,过渡区具有包括第一金字塔结构和微凸结构的第一表面结构,使得以不同角度入射至过渡区的入射光线,经历至少一次反射而经由第一金字塔结构和/或微凸结构被过渡区吸收的概率增加,以及经历至少一次反射而经由第一金字塔结构和/或微凸结构被反射至非电极区,进而被非电极区吸收的概率增加,从而有利于提高第一表面对入射光线较高的吸收率。此外,微凸结构底部的一维尺寸小于第一金字塔结构底部的一维尺寸,有利于使得电极区通过第一表面结构更平缓的过渡到非电极区。
因此,通过改善电极区载流子复合严重的问题以及提高第一表面对入射光线的吸收率,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,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;为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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的附图。
图1为本公开一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图;
图2为本公开一实施例提供的太阳能电池的一种局部立体电镜示意图;
图3为图2中方框I处的放大电镜示意图;
图4为本公开一实施例提供的太阳能电池中第一金字塔结构和微凸结构的一种立体结构示意图;
图5为本公开一实施例提供的微凸结构底部的一种俯视结构示意图;
图6为本公开一实施例提供的微凸结构底部的另一种俯视结构示意图;
图7为本公开一实施例提供的第二金字塔结构和第一金字塔结构的一种排布示例;
图8为本公开一实施例提供的第二金字塔结构和第一金字塔结构的另一种排布示例;
图9为本公开一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图;
图10为图3中方框II处的放大电镜示意图;
图11为本公开一实施例提供的太阳能电池的又一种局部剖面结构示意图;
图12为本公开一实施例提供的太阳能电池的再一种局部剖面结构示意图;
图13为本公开一实施例提供的太阳能电池中基底的一种局部剖面结构示意图;
图14为本公开一实施例提供的一种太阳能电池中的第一掺杂导电层的一种扫描电镜图;
图15为本公开一实施例提供的一种太阳能电池中的第二掺杂导电层的一种扫描电镜图;
图16至图21为本公开另一实施例中太阳能电池的制备方法中各步骤对应的局部剖面结构示意图;
图22为本公开又一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,太阳能电池的光电转换效率有待提高。
分析发现,目前导致太阳能电池的光电转换效率较低的原因包括,在基底的表面通常会采用扩散工艺将部分基底转化成发射极,发射极中具有与基底不同类型的掺杂元素,使得发射极与未扩散有掺杂元素的基底形成PN结,容易导致基底表面的电极区的载流子复合过大,从而影响太阳能电池的开路电压和光电转换效率。
本公开实施提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件,太阳能电池中,一方面,在电极区上设计堆叠设置的第一介质层和第一掺杂导电层,通过第一介质层和第一掺杂导电层对电极区的钝化作用改善电极区载流子复合严重的问题,以提高后续在电极区上形成的电极对基底中载流子的收集效率;另一方面,仅在电极区上形成第一介质层和第一掺杂导电层,避免第一介质层和第一掺杂导电层降低非电极区和过渡区对照射至第一表面的入射光线的吸收;而且,过渡区中具有第一表面结构,使得以不同角度入射至过渡区的入射光线,经由第一金字塔结构和/或微凸结构被过渡区吸收的概率增加,以及经由第一金字塔结构和/或微凸结构被反射至非电极区进而被非电极区吸收的概率增加,从而有利于提高第一表面对入射光线较高的吸收率。因此,通过改善电极区载流子复合严重的问题以及提高第一表面对入射光线的吸收率,以提高太阳能电池的光电转换效率。
下面将结合附图对本公开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,在本公开各实施例中,为了使读者更好地理解本公开实施例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,也可以实现本公开实施例所要求保护的技术方案。
本公开一实施例提供一种太阳能电池,以下将结合附图对本公开一实施例提供的太阳能电池行详细说明。
参考图1至图4,太阳能电池包括:基底100,基底100具有相对设置的第一表面110和第二表面120,第一表面110包括间隔且交替设置的电极区101和非电极区103,以及位于电极区101和非电极区103之间的过渡区102;过渡区102具有第一表面结构112,第一表面结构112包括间隔设置的多个第一金字塔结构122,第一表面结构112还包括多个微凸结构132,微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2;第一介质层104,位于电极区101上;第一掺杂导电层105,位于第一介质层104远离电极区101的一侧。
需要说明的是,图1为本公开一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图;图2为本公开一实施例提供的太阳能电池的一种局部立体电镜示意图;图3为图2中方框I处的放大电镜示意图;图4为本公开一实施例提供的太阳能电池中第一金字塔结构和微凸结构的一种立体结构示意图。此外,为示意出电极区101、过渡区102、非电极区103、第一介质层104和第一掺杂导电层105的大致位置,图1中未体现基底100、第一介质层104和第一掺杂导电层105的表面形貌特征。
参考图1,第一表面110包括多个电极区101、多个过渡区102和多个非电极区103,一方面,在电极区101上设计堆叠设置的第一介质层104和第一掺杂导电层105,第一介质层104和第一掺杂导电层105构成针对于电极区101的钝化接触结构,有利于通过第一介质层104对电极区101的化学钝化作用,以及第一掺杂导电层105对电极区101的场钝化作用,改善电极区101载流子复合严重的问题,从而有利于提高后续在电极区101上形成的电极对基底100中载流子的收集效率;另一方面,仅在电极区101上形成第一介质层104和第一掺杂导电层105,避免第一介质层104和第一掺杂导电层105降低非电极区103和过渡区102对照射至第一表面110的入射光线的吸收,即有利于在改善电极区101载流子复合严重的问题的同时,保证第一表面110对入射光线较高的吸收率。
而且,参考图3,第一表面结构112具有交杂设置的多个第一金字塔结构122,且除了离散的第一金字塔结构122,第一表面结构112还具有微凸结构132,使得以不同角度入射至过渡区102的入射光线,经历至少一次反射而经由第一金字塔结构122和/或微凸结构132被过渡区102吸收的概率增加,以及经历至少一次反射而经由第一金字塔结构122和/或微凸结构132被反射至非电极区103,进而被非电极区103吸收的概率增加,从而有利于提高第一表面110对入射光线较高的吸收率。此外,微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2,有利于使得电极区101通过第一表面结构112更平缓的过渡到非电极区103。
因此,通过改善电极区101载流子复合严重的问题以及提高第一表面110对入射光线的吸收率,以提高太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中,电极区101指的是:沿基底100的厚度方向上,基底100内与电极所正对的区域,或者可以理解为电极在基底100上的正投影所在的区域。此外,过渡区102和非电极区103指的是:基底100内电极非正对的区域,或者可以理解为除电极之外的区域在基底100上的正投影所在的区域,且过渡区102位于电极区101和非电极区103之间。实际应用中,电极区101在基底100上的正投影面积可以大于或等于电极在基底100上的正投影面积,有利于保证电极与基底100所接触的区域均为电极区101。
值得注意的是,上述描述的电极均为后文描述的与基底100的第一表面110正对的电极。若上述电极区101和非电极区103的定义针对后文描述的非IBC电池,则太阳能电池的两个不同极性的电极分别位于基底100相对的两个侧面,上述描述的电极为位于第一表面110的电极;若太阳能电池为IBC电池或者两个不同极性的导电电极位于基底100的同一侧时,一个电极区101指的是与两种极性的电极中的任意一者正对的区域。
以下将结合附图对本公开实施例进行更为详细的说明。
在一些实施例中,参考图3和图4,微凸结构132包括朝电极区101倾斜的棱柱结构142、第二金字塔结构152或三角形板状结构162中的至少一者。
需要说明的是,图3中以微凸结构132包括朝电极区101倾斜的棱柱结构142、第二金字塔结构152或三角形板状结构162三者为示例,实际应用中,对于同一过渡区102的第一表面结构112而言,微凸结构132可以仅包括第二金字塔结构152、三角形板状结构162或朝电极区101倾斜的棱柱结构142中的一者,或者三者中的任意两者。此外,微凸结构132除了可以为朝电极区101倾斜的棱柱结构142、第二金字塔结构152或三角形板状结构162三者中的一者外,还可以为不规则的颗粒状结构。
参考图4至图6,微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2。其中,图5为本公开一实施例提供的微凸结构132底部的一种俯视结构示意图;图6为本公开一实施例提供的微凸结构132底部的另一种俯视结构示意图。此外,为清晰示意出第一金字塔结构122、棱柱结构142、第二金字塔结构152和三角形板状结构162的特征,图4中第一金字塔结构122、棱柱结构142、第二金字塔结构152和三角形板状结构162均采用的透视的绘制方式。
需要说明的是,参考图5,微凸结构132底部的一维尺寸L1包括微凸结构132底部在基底100上的正投影图案的长、宽或对角线长度中的任一种。此外,图5中以微凸结构132底部在基底100上的正投影图案为规则的四边形为例,该种情况下,微凸结构132底部的一维尺寸L1为规则的四边形的长、宽或对角线长度中的任一种。
实际应用中,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案也可以为不规则的多边形,该种情况下,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案的长、宽或对角线长度并非绝对的,而是人为定义以用于表征微凸结构132底部的一维尺寸L1。例如,参考图6,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案为不规则的四边形,该种情况下,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案的长L11可以定义为不规则的四边形最长的那一边的边长,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案的宽L12可以定义为不规则的四边形最短的那一边的边长,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案的对角线长度L13可以定义为不规则的四边形最长的对角线的边长度,可以理解的是,以上仅一种示例性说明,实际中可以根据实际需求灵活定义。
此外,微凸结构132底部在基底100上的正投影图案除了为不规则的四边形,还可以为其他不规则的多边形、圆形或者近似于圆形的非规则形状,该种情况下,微凸结构132底部的一维尺寸L1是选取微凸结构132底部中多个不同特定面积的区域,该特定面积的区域可以根据实际需求灵活定义,然后求取多个不同特定面积的区域的长、宽、对角线或直径的平均值。
需要说明的是,继续参考图4,第一金字塔结构122底部在基底100上的正投影图案为一般为规则的四边形,该种情况下,第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2为规则的四边形的长、宽或对角线长度中的任一种。实际应用中,第一金字塔结构122底部在基底100上的正投影图案为可以为不规则的四边形,该种情况下与微凸结构132底部在基底100上的正投影图案为不规则的四边形时对一维尺寸L1的定义类似,在此不做赘述。
此外,不同第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2可以不同也可以相同,但第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2在一个数值范围内;不同微凸结构132底部的一维尺寸L1可以不同也可以相同,但第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2也在一个数值范围内。微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2指的是,过渡区102上多个微凸结构132底部的一维尺寸L1的平均值小于过渡区102上多个第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2的平均值。
以下对棱柱结构142的具体特点进行详细说明。
在一些实施例中,参考图3,棱柱结构142位于第一金字塔结构122的侧面。棱柱结构142在第一金字塔结构122的侧面的排布情况包括以下两种情况:在一些情况下,一个棱柱结构142位于一个第一金字塔结构122的侧面;在另一些情况下,一个第一金字塔结构122的同一侧面上附着有多个棱柱结构142,且每一棱柱结构142均与该侧面接触连接。
在另一些实施例中,继续参考图3,部分棱柱结构142位于过渡区102中靠近电极区101的部分区域上。例如,棱柱结构142位于第一金字塔结构122和电极区101之间。
在又一些实施例中,沿远离第一金字塔结构122侧面的方向上,多个棱柱结构142依次排列。例如,多个棱柱结构142中仅仅最靠近第一金字塔结构122侧面的棱柱结构142与第一金字塔结构122的侧面接触连接。
需要说明的是,同一过渡区102具有的多个棱柱结构142至少为上述三种实施例中的至少一种棱柱结构142,即,同一过渡区102具有的多个棱柱结构142可以分别具有上述三种实施例中棱柱结构142的特点,或者具有上述任意两种实施例中棱柱结构142的特点,或者具有上述任意一种实施例中棱柱结构142的特点。
以下对第二金字塔结构152的具体特点进行详细说明。
在一些实施例中,参考图7,图7为本公开一实施例提供的第二金字塔结构152和第一金字塔结构122的一种排布示例,第二金字塔结构152的底部与第一金字塔结构122的底部接触连接。在一些情况下,同一第一金字塔结构122底部的周围可以环绕多个第二金字塔结构152,每一第二金字塔结构152底部均与该第一金字塔结构122底部接触连接。
在另一些实施例中,参考图8,图8为本公开一实施例提供的第二金字塔结构152和第一金字塔结构122的另一种排布示例,至少一个第二金字塔结构152位于相邻两个第一金字塔结构122的间隔中。换言之,第二金字塔结构152的底部不会与第一金字塔结构122底部接触连接。
需要说明的是,同一过渡区102具有的第二金字塔结构152至少为上述两种实施例中的至少一种第二金字塔结构152,即,同一过渡区102具有的多个第二金字塔结构152可以分别具有上述两种实施例中第二金字塔结构152的特点,或者具有上述任意一种实施例中第二金字塔结构152的特点。
以下对三角形板状结构162的具体特点进行详细说明。
在一些实施例中,参考图3,三角形板状结构162位于第一金字塔结构122的侧面。三角形板状结构162在第一金字塔结构122的侧面的排布情况包括以下两种情况:在一些情况下,一个三角形板状结构162位于一个第一金字塔结构122的侧面;在另一些情况下,一个第一金字塔结构122的同一侧面上附着有多个三角形板状结构162,且每一三角形板状结构162均与该侧面接触连接。
在另一些实施例中,继续参考图3,沿远离第一金字塔结构122侧面的方向上,多个三角形板状结构162依次排列。例如,多个三角形板状结构162中仅仅最靠近第一金字塔结构122侧面的三角形板状结构162与第一金字塔结构122的侧面接触连接。
需要说明的是,同一过渡区102具有的三角形板状结构162至少为上述两种实施例中的至少一种三角形板状结构162,即,同一过渡区102具有的多个三角形板状结构162可以分别具有上述两种实施例中三角形板状结构162的特点,或者具有上述任意一种实施例中三角形板状结构162的特点。
在一些实施例中,参考图3,第一金字塔结构122位于过渡区102中靠近非电极区103的部分区域上。换言之,过渡区102中靠近非电极区103的部分区域上具有更典型的第一金字塔结构122。
需要说明的是,上述通过各种实施例对过渡区102的第一表面结构112进行描述,即第一表面结构112的结构具有多样性。在一些情况下,不仅同一过渡区102中除具有第一金字塔结构122还具有多个微凸结构132,而且,不同过渡区102中的多个微凸结构132的具体特征可以不一样,例如,相邻两个过渡区102中一者具有朝电极区101倾斜的棱柱结构142和第二金字塔结构152,另一者具有第二金字塔结构152和三角形板状结构162。
以下以太阳能电池构成双面TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact,隧穿氧化层钝化接触)电池为示例进行详细说明。
在一些实施例中,参考图9,图9为本公开一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图,太阳能电池还可以包括:第二介质层114,覆盖第二表面120;第二掺杂导电层115,覆盖第二介质层114远离基底100的一侧表面,第一掺杂导电层105中掺杂元素的类型与第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型不同。
如此,基底100的正面和背面均可用于接收入射光线或反射光线,位于第一表面110的第一介质层104与第一掺杂导电层105用于构成第一表面110的钝化接触结构,位于第二表面120的第二介质层114与第二掺杂导电层115用于构成第二表面120的钝化接触结构,以在第一表面110和第二表面120均设置钝化接触结构,使得太阳能电池构成双面TOPCON电池。如此,使得位于第一表面110和第二表面120的钝化接触结构可以分别对第一表面110和第二表面120起到降低载流子复合的作用,相较于仅在基底100的其中一个表面形成钝化接触结构而言,大大减小了太阳能电池的载流子损失,从而提高太阳能电池的开路电压以及短路电流。
其中,通过形成钝化接触结构,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,以提升太阳能电池的光电转换效率。
需要说明的是,为示意出双面TOPCON电池中电极区101、过渡区102、非电极区103、第一介质层104和第一掺杂导电层105等膜层的大致位置,图9中未体现基底100、第一介质层104和第一掺杂导电层105的表面形貌特征。
在一些情况下,第一掺杂导电层105以及第二掺杂导电层115起场钝化作用,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,第一掺杂导电层105以及第二掺杂导电层115的材料包括碳化硅、非晶硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
在一些情况下,第一介质层104与第二介质层114用于实现基底100表面的界面钝化,起到化学钝化的效果,具体通过饱和基底100表面的悬挂键,降低基底100表面的界面缺陷态密度,从而减少基底100表面的复合中心。
在一些实施例中,第一介质层104与第二介质层114的材料可以是电介质材料,例如可以是氧化硅、氟化镁、氧化硅、非晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝或氧化钛中的任一种。
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,其内部掺杂元素的类型为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,基底100为N型基底100时,第一掺杂导电层105和第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型包括以下两种情况:在一些情况下,第一掺杂导电层105中的掺杂元素的类型为N型,第二掺杂导电层115中的掺杂元素的类型为P型;在另一些情况下,第一掺杂导电层105中的掺杂元素的类型为P型,第二掺杂导电层115中的掺杂元素的类型为N型。
在一些实施例中,基底100为P型基底100时,第一掺杂导电层105和第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型同样包括以下两种情况:在一些情况下,第一掺杂导电层105中的掺杂元素的类型为N型,第二掺杂导电层115中的掺杂元素的类型为P型;在另一些情况下,第一掺杂导电层105中的掺杂元素的类型为P型,第二掺杂导电层115中的掺杂元素的类型为N型。
在一些实施例中,双面TOPCON电池中的第一表面110为基底100正面,第二表面120为基底100背面。由于位于正面的钝化接触结构仅设置于电极区101上,而位于背面的钝化接触结构为整面设置。上述实施例中,当第二掺杂导电层115中的掺杂元素的类型与基底100中掺杂元素的类型不同时,基底100背面相当于设置PN结,使得基底100背面容易发生载流子复合的问题。基于此,为了适应于基底100正面与基底100背面不同的钝化接触结构的设置,可以设置第一介质层104的厚度和第二介质层114的厚度不同。例如,第一介质层104的厚度可以小于第二介质层114的厚度,如此,有利于提高第二介质层114对基底100背面的化学钝化效果,进一步饱和基底100背面的悬挂键,降低基底100背面的界面缺陷态密度,从而改善基底100背面容易发生载流子复合的问题,以提高填充因子、短路电流以及开路电压。
此外,第一掺杂导电层105中的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同,如此,当后续在电极区101上形成的正面电极与基底100正面的第一掺杂导电层105电接触时,有利于降低第一掺杂导电层105与正面电极之间的金属接触复合,从而可以降低载流子的接触复合,降低电流的传输损耗。
在一些实施例中,结合参考图3和图10,图10为图3中方框II处的放大电镜示意图,位于电极区101上的第一掺杂导电层105表面具有第二表面结构125,第二表面结构125包括多个第三金字塔结构135。
需要说明的是,由于第一介质层104的厚度相对于第一掺杂导电层105的厚度十分小,图10中仅体现出第一掺杂导电层105位于电极区101上,未体现出电极区101和第一掺杂导电层105之间的第一介质层104。此外,位于第一掺杂导电层105下方的第一介质层104和电极区101均具有与第一掺杂导电层105相同或相近的表面形貌。
在一些情况下,继续参考图10,第二表面结构125主要包括第三金字塔结构135,还具有其他凸起结构145,且多个第三金字塔结构135交错排布。实际应用中,对多个第三金字塔结构135的排布方式不做限制。
在一些实施例中,参考图3,非电极区103具有第三表面结构113,第三表面结构113包括多个第四金字塔结构123;其中,第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2大于第三金字塔结构135底部的一维尺寸,第三金字塔结构135底部的一维尺寸大于第四金字塔结构123底部的一维尺寸。实际应用中,对多个第四金字塔结构123的排布方式不做限制。
需要说明的是,无论是第三金字塔结构135底部的一维尺寸还是第四金字塔结构123底部的一维尺寸,均与本公开一实施例对第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2的定义类似,在此不做赘述。
此外,不同第三金字塔结构135底部的一维尺寸可以不同也可以相同,但第三金字塔结构135底部的一维尺寸在一个数值范围内;不同第四金字塔结构123底部的一维尺寸可以不同也可以相同,但第四金字塔结构123底部的一维尺寸也在一个数值范围内。基于此,第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2大于第三金字塔结构135底部的一维尺寸指的是,过渡区102上多个第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2的平均值大于第一掺杂导电层105上多个第三金字塔结构135底部的一维尺寸的平均值。第三金字塔结构135底部的一维尺寸大于第四金字塔结构123底部的一维尺寸指的是,第一掺杂导电层105上多个第三金字塔结构135底部的一维尺寸的平均值大于非电极区103上多个第四金字塔结构123底部的一维尺寸的平均值。
而且,本公开一实施例对第二金字塔结构152底部的一维尺寸与第三金字塔结构135底部的一维尺寸的大小关系不做限制,对第二金字塔结构152底部的一维尺寸与第四金字塔结构123底部的一维尺寸的大小关系也不做限制。
值得注意的是,微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2,且第三金字塔结构135底部的一维尺寸和第四金字塔结构123底部的一维尺寸均小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2,第三金字塔结构135底部的一维尺寸大于第四金字塔结构123底部的一维尺寸,因而,在第一表面结构112中设计尺寸较大的第一金字塔结构122的同时,还设计尺寸较小的微凸结构132,从而通过第一表面结构112中第一金字塔结构122和微凸结构132的尺寸的不同,使得第一表面110中的电极区101可以通过第一表面结构112中自身结构的尺寸变化更平缓的过渡到非电极区103。
在一些实施例中,继续参考图9,太阳能电池还可以包括:正面电极106,正面电极106与第一掺杂导电层105电连接。基底100背面形成的PN结用于接收入射光线并产生光生载流子,产生的光生载流子由基底100传输至第一掺杂导电层105,再被传输至正面电极106中,正面电极106用于对光生载流子进行收集。
在一些实施例中,第一掺杂导电层105的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同,有利于降低正面电极106与第一掺杂导电层105之间的金属接触复合损失,进而可以降低正面电极106与第一掺杂导电层105之间的载流子接触复合,提高短路电流以及太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中,第一掺杂导电层105表面具有第二表面结构125使得正面电极106与基底100正面的接触面积较大,有利于减小正面电极106与基底100正面的接触电阻。换句话说,在保持正面电极106与基底100正面的接触电阻不变的情况下,可以设置正面电极106的宽度较小,从而可以降低正面电极106对入射光线的遮挡,提高基底100对入射光线的吸收能力。
在一些实施例中,继续参考图9,太阳能电池还可以包括:背面电极116,背面电极116位于基底100的背面,背面电极116与第二掺杂导电层115电接触。
在一些实施例中,继续参考图9,太阳能电池还可以包括:第一钝化层107,第一钝化层107覆盖过渡区102和非电极区103的表面,以及覆盖堆叠设置的第一介质层104和第一掺杂导电层105的表面,正面电极106贯穿第一钝化层107与第一掺杂导电层105电接触。
在一些实施例中,继续参考图9,太阳能电池还可以包括:第二钝化层117,第二钝化层117覆盖第二掺杂导电层115远离第二介质层114的表面,背面电极116贯穿第二钝化层117与第二掺杂导电层115电连接。
在一些实施例中,第一钝化层107和第二钝化层117均可以为单层结构或叠层结构,第第一钝化层107的材料和第二钝化层117的材料均可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的至少一种。以下以太阳能电池构成HJT电池为示例进行详细说明。
在一些实施例中,参考图11,太阳能电池还可以包括:本征半导体层214,覆盖第二表面220;第二掺杂导电层215,覆盖本征半导体层214远离基底200的一侧表面,第一掺杂导电层205中掺杂元素的类型与第二掺杂导电层215中掺杂元素的类型不同;透明导电层207,透明导电层207覆盖第二掺杂导电层215远离本征半导体层214的一侧表面。
需要说明的是,图11中的基底200、第一表面210、第二表面220、电极区201、过渡区202、非电极区203、第一介质层204、第一掺杂导电层205以及正面电极206均与前述实施例中对应的结构类似,在此就不再赘述,进一步的,第一表面210、第二表面220、第一介质层204、第一掺杂导电层205的表面相貌也与前述实施例中对应的表面相貌类似,在此就不再赘述。
此外,为示意出HJT电池中电极区201、过渡区202、非电极区203、第一介质层204和第一掺杂导电层205等膜层的大致位置,图11中未体现基底200、第一介质层204和第一掺杂导电层205的表面形貌特征。
在一些实施例中,本征半导体层214与基底200相接触的界面一方面有利于提高太阳能电池的开路电压,另一方面有利于提高对基底200更好的钝化效果,因此有利于提升太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中,本征半导体层214的材料包括本征非晶硅、氧化硅、氮化硅或者碳化硅。在一些实施例中,本征半导体层214的厚度为2微米~10微米,例如,本征半导体层214的厚度为5微米。
在一些实施例中,第二掺杂导电层215的材料包括N型掺杂或P型掺杂的非晶硅、非晶氧化硅、非晶碳化硅、微晶硅、氢化微晶硅、微晶氧化硅、微晶碳化硅或者多晶硅半导体薄膜中的一种或几种叠合的复合薄膜层。
在一些实施例中,第二掺杂导电层215的厚度为4nm~500nm。进一步的,第二掺杂导电层215的厚度范围为200nm~400nm,例如,第二掺杂导电层215的厚度可以为20nm~103nm、103nm~139nm、139nm~161nm、161nm~218nm、218nm~298nm或者298nm~500nm。
在一些实施例中,第二掺杂导电层215包括氢化微晶硅,有利于使得第二掺杂导电层215具有更大的带隙,更窄的吸收光谱范围,故能有效提高太阳能电池的光电转换效率,并且随着晶化率的提高,串联电阻降低,填充因子提高,能达到提升电池的输出电流,有效延长电池的寿命的效果。
在一些实施例中,透明导电层207的材料可以包括锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、铈掺杂氧化铟、钨掺杂氧化铟中的至少一种。
在一些实施例中,第二掺杂导电层215与基底200之间构成PN结。在PN结之间插入了本征半导体层214作为缓冲层,而且本征半导体层214对基底200表面具有良好的钝化作用,可以大幅避免载流子的复合,从而有利于提高少子寿命和提高太阳能电池的开路电压。
在一些实施例中,继续参考图11,太阳能电池还可以包括:背面电极216,背面电极216与透明导电层207电接触。
在一些情况下,透明导电层207具有导电性,载流子可以依次通过本征半导体层214、第二掺杂导电层215以及透明导电层207并最终被背面电极216所收集。
以下以太阳能电池构成IBC电池为示例进行详细说明。
在一些实施例中,参考图12,图12为本公开一实施例提供的太阳能电池的再一种局部剖面结构示意图,电极区301为正电极区311或负电极区321;第一介质层304包括第一子介质层314和第二子介质层324,第一子介质层314位于正电极区311上,第二子介质层324位于负电极区321上;第一掺杂导电层305包括第一子掺杂导电层315和第二子掺杂导电层325,第一子掺杂导电层315位于第一子介质层314远离正电极区311的一侧,第二子掺杂导电层325位于第二子介质层324远离负电极区321的一侧,第一子掺杂导电层315中掺杂元素的类型与第二子掺杂导电层325中掺杂元素的类型不同。
需要说明的是,图12中的基底300、第一表面310、第二表面320、过渡区302以及非电极区303均与前述实施例中对应的结构类似,在此就不再赘述。但是,第一表面310的表面形貌与前述实施例不同。
此外,为示意出IBC电池中电极区301、过渡区302、非电极区303、第一介质层304和第一掺杂导电层305等膜层的大致位置,图12中未体现基底300、第一介质层304和第一掺杂导电层305的表面形貌特征。
在一些实施例中,IBC电池中的第一表面110为基底100背面,第二表面120为基底100正面。
在一些实施例中,基底300中也具有掺杂元素,第一子掺杂导电层315中的掺杂元素的类型与基底300中的掺杂元素的类型不同,第二子掺杂导电层325中的掺杂元素的类型与基底300中的掺杂元素的类型相同。
在一些实施例中,参考图13,图13为本公开一实施例提供的太阳能电池中基底300的一种局部剖面结构示意图,电极区301具有第四表面结构331,第四表面结构331包括多个平台凸起结构341;非电极区303具有第五表面结构313,第五表面结构313包括多个第五金字塔结构323;其中,第一金字塔结构122(参考图4)底部的一维尺寸L2(参考图4)大于第五金字塔结构323底部的一维尺寸。
需要说明的是,图12和图13所示的IBC电池中的过渡区302的表面相貌也与前述实施例中对应的表面形貌类似,在此就不再赘述,且图12和图13中未体现出过渡区302的表面形貌,因此,此处的第一金字塔结构122(参考图4)底部的一维尺寸L2采用前述实施例中的标注。
此外,第五金字塔结构323底部的一维尺寸与本公开一实施例对第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2的定义类似,在此不做赘述。而且,不同第五金字塔结构323底部的一维尺寸可以不同也可以相同,但第五金字塔结构323底部的一维尺寸在一个数值范围内,基于此,第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2大于第五金字塔结构323底部的一维尺寸指的是,过渡区302上多个第一金字塔结构底部的一维尺寸的平均值大于非电极区303上多个第五金字塔结构323底部的一维尺寸的平均值。
在一些实施例中,平台凸起结构341为金字塔结构的塔基部分,即去除金字塔结构的塔尖后剩余的结构。换言之,相较于完整的金字塔结构而言,电极区301的表面形貌较为平坦,使得在电极区301上形成的第一介质层304和第一掺杂导电层305也具有较为平坦的形貌,提高形成的第一介质层304和第一掺杂导电层305的均匀性,从而有利于提高第一介质层304和第一掺杂导电层305对电极区301的钝化效果,进一步降低电极区301的缺陷态密度。
在上述各种实施例中,参考图2,电极区101具有第一顶面,非电极区103具有第二顶面,以第二表面120(参考图1)为基准,第一顶面高于第二顶面,第一顶面和第二顶面之间的高度差H为0.5um~10um。
需要说明的是,电极区101的第一顶面由多个第三金字塔结构135(参考图3)的塔尖构成,基于不同第三金字塔结构135的尺寸有所不同,此处的第一顶面为电极区101上大多数第三金字塔结构135的塔尖构成的平面,可根据实际情况灵活选择此处大多数第三金字塔结构135再电极区101中所占的比例。与此同理,非电极区103的第二顶面由多个第四金字塔结构123(参考图3)的塔尖构成。
在一些情况下,第一顶面和第二顶面之间的高度差H可以为3um~4um,例如,H可以为3.5um。
在一些实施例中,图14为本公开一实施例提供的一种太阳能电池中的第一掺杂导电层的一种扫描电镜图;图15为本公开一实施例提供的一种太阳能电池中的第二掺杂导电层的一种扫描电镜图结合参考图14和图9,双面TOPCON电池中,第一掺杂导电层105内掺杂元素类型为N型,第二掺杂导电层115内掺杂元素类型为P型时,第一掺杂导电层105包括多个第一硅晶粒1121,多个第一硅晶粒1121的表面具有第一粗糙度。
在一些情况下,第一掺杂导电层105的材料为掺杂多晶硅,在形成第一掺杂导电层105的过程中,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,且这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。其中第一硅晶粒指的是构成多晶硅的晶面取向不同的晶粒。
从图14的扫描电镜图中,可以直观看出第一掺杂导电层105的表面形貌,第一掺杂导电层105由多个第一硅晶粒1121构成,多个第一硅晶粒1121的凹凸不平构建了第一掺杂导电层105的凹凸不平的表面,进而第一掺杂导电层105的表面具有第一粗糙度。
在一些实施例中,第一硅晶粒1121的晶粒度的范围包括10nm~300nm。第一硅晶粒1121的晶粒度可以为10nm~53nm、53nm~95.3nm、95.3nm~138.2nm、138.2nm~200.6nm、200.6nm~248nm或者248nm~300nm。第一硅晶粒1121的晶粒度在上述任意范围内,以使第一硅晶粒1121所构成的表面的粗糙度较大。第一硅晶粒1121的晶粒度在上述任意范围内,相邻第一硅晶粒1121之间的稳定性较好,第一掺杂导电层105不容易发生晶态的变形。此外,第一硅晶粒1121的晶粒度在上述范围内,第一掺杂导电层105对第一介质层104的应力较小,从而可以改善第一掺杂导电层105与第一介质层104之间的膜层性能。
在一些实施例中,第一硅晶粒1121的形状包括粒状。与块状结构相比,粒状与粒状之间的晶界较少且晶界与晶界的空间较大,第一掺杂导电层105内N型掺杂元素可以通过晶界与晶界之间的空间迁移,并最终被正面电极106所收集。
在一些实施例中,粒状包括球形颗粒状或类球形颗粒状。在一些实施例中,第一介质层104的厚度为0.5nm~5nm。第一介质层104的厚度范围为0.5nm~1.3nm、1.3nm~2.6nm、2.6nm~4.1nm或者4.1nm~5nm。第一介质层104在上述任意范围内,则第一介质层104的厚度较薄,多子可以较容易地通过第一介质层104进行量子隧穿,而少子则很难通过第一介质层104,以实现载流子的选择性传输。
在一些实施例中,第一掺杂导电层105的厚度为10nm-300nm。例如,第一掺杂导电层105的厚度可以为10nm-60nm、60nm-130nm、130nm-250nm或250nm-300nm。
结合参考图9和图15,第二掺杂导电层115掺杂有P型掺杂元素;其中,第二掺杂导电层115远离第二介质层114的表面具有第二粗糙度,第二粗糙度小于第一粗糙度。
在一些实施例中,第二掺杂导电层115包括多个第二硅晶粒1221,多个第二硅晶粒1221的表面构成具有第二粗糙度的第二掺杂导电层115表面;第一硅晶粒1121的晶粒度小于第二硅晶粒1221的晶粒度。
在一些情况下,“第一粗糙度和第二粗糙度”中的“粗糙度”指的是在一个取样长度中,设置一个平均水平线,取样长度内的波峰以及波谷相对于平均水平线的垂直方向偏差量的绝对值的算术平均值。粗糙度可以通过比较法、光切法、干涉法或针描法测量。
在一些实施例中,第二硅晶粒1221的晶粒度的范围包括100nm~900nm。第二硅晶粒1221的晶粒度可以为100nm~250nm、250nm~360nm、360nm~490nm、490nm~5840nm、584nm~610nm、610nm~790nm或者790nm~900nm。第二硅晶粒1221的晶粒度在上述任意范围内,相邻第二硅晶粒1221之间的晶界较小,载流子可以较为容易的通过第二掺杂导电层115,从而提高载流子的迁移速率,有利于提升电池效率。
在一些实施例中,第二硅晶粒1221的形状包括片状、板状或者粒状。图15所示的第二硅晶粒1221的微观形貌为片状。
图14和图15为相同的放大倍数下,第一掺杂导电层105(参考图9)的表面形貌以及第二掺杂导电层115(参考图9)的表面形貌,可见,第一掺杂导电层105的表面比第二掺杂导电层115的表面更粗糙,即第一粗糙度大于第二粗糙度。如此,基于第一掺杂导电层105与第二掺杂导电层115的形貌的不同,对于具有更高粗糙度的第一掺杂导电层105而言,第一掺杂导电层105的表面可以提高入射光线的内反射,减少太阳能电池的光学损失;第一掺杂导电层105还可以提高正面电极106与第一掺杂导电层105之间的接触面积,进而改善第一掺杂导电层105的接触性能以及焊接拉力;对于具有较低粗糙度的第二掺杂导电层115而言,第二掺杂导电层115的表面均为光滑,后续沉积在其上的钝化层的均匀度较好,且钝化层的钝化性能较好,以改善太阳能电池的复合缺陷问题。
需要说明的是,第一硅晶粒1121的形状和第二硅晶粒1221的形状是通过电学显微镜或者光学显微镜等具有放大倍数的测试手段观察到的,电学显微镜可以包括常规测试手段的扫描电子显微镜(SEM,Scanning Electron Microscope)或者AFM(Atomic ForceMicroscope,原子力显微镜)。图14为扫描电学显微镜所示的第一硅晶粒1121的微观形貌图,可见第一硅晶粒1121呈现三维方向等长的粒状。图15为扫描电学显微镜所示的第二硅晶粒1221的微观形貌图,可见第二硅晶粒1221呈现二维方向延展的片状。在一些实施例中,参考图14和图15,第一硅晶粒1121的晶粒度小于第二硅晶粒1221的晶粒度指的是,第一硅晶粒1121的径向一维尺寸小于第二硅晶粒1221的径向一维尺寸;而且,第一硅晶粒1121的高度大于第二硅晶粒1221的高度。如此,第一硅晶粒1121所构成的第一掺杂导电层105的粗糙度大于第二硅晶粒1221所构成的第二掺杂导电层115的粗糙度。
在一些情况下,第一硅晶粒1121的径向一维尺寸指的是,第一硅晶粒1121的平均线长度(或直径);第一硅晶粒1121的高度指的是沿第一硅晶粒1121靠近第一介质层104的一侧与第一硅晶粒1121远离第一介质层104的一侧之间的距离。
同理,第二硅晶粒1221的径向一维尺寸指的是,第二硅晶粒1221的平均线长度(或直径);第二硅晶粒1221的高度指的是沿第二硅晶粒1221靠近第二介质层114的一侧与第二硅晶粒1221远离第二介质层114的一侧之间的距离。
在一些实施例中,第二介质层114的厚度为0.5nm~5nm。第二介质层114的厚度范围为0.5nm~1.3nm、1.3nm~2.6nm、2.6nm~4.1nm或者4.1nm~5nm。第二介质层114在上述任意范围内,则第二介质层114的厚度较薄,多子可以较容易地通过第二介质层114进行量子隧穿,而少子则很难通过第二介质层114,以实现载流子的选择性传输。
在一些实施例中,第一硅晶粒1121的形状为三维等长的粒状,第一硅晶粒1121的高度等于第一硅晶粒1121的平均线长度;第二硅晶粒1221的形状为二维延展的片状,第二硅晶粒1221的高度小于第二硅晶粒1221的平均线长度。第二硅晶粒1221的高度为非延展面方向的线长度。
其中,晶粒大小的尺度称为晶粒度。常用的表示方法有单位体积的晶粒数目(ZV),单位面积内的晶粒数目(ZS)或晶粒的平均线长度(或直径)。晶粒的平均线长度指的是晶粒的延展方向的延展面的线长度。本申请实施例中的晶粒度可以为晶粒的平均线长度。
需要说明的是,图11所示的HJT电池中,第一掺杂导电层205内掺杂元素类型为N型,第二掺杂导电层215内掺杂元素类型为P型时,第一掺杂导电层205也包括多个第一硅晶粒1121,多个第一硅晶粒1121的表面具有第一粗糙度,第二掺杂导电层115也包括多个第二硅晶粒1221,多个第二硅晶粒1221的表面具有第二粗糙度。第二粗糙度与第一粗糙度之间的关系,以及第一硅晶粒1121和第二硅晶粒1221之间的关系与前述双面TOPCON电池中的对应特征类似,在此不做赘述。
同理,当图12所示的IBC电池中,第一掺杂导电层305包括第一子掺杂导电层315和第二子掺杂导电层325,第一子掺杂导电层315和第二子掺杂导电层325中一者的掺杂元素为N型,另一者的掺杂元素为P型,基于此掺杂有N型掺杂元素的掺杂导电层也包括多个第一硅晶粒1121,多个第一硅晶粒1121的表面具有第一粗糙度,掺杂有P型掺杂元素的掺杂导电层也包括多个第二硅晶粒1221,多个第二硅晶粒1221的表面具有第二粗糙度。第二粗糙度与第一粗糙度之间的关系,以及第一硅晶粒1121和第二硅晶粒1221之间的关系与前述双面TOPCON电池中的对应特征类似,在此不做赘述。
综上所述,一方面,在电极区101上设计堆叠设置的第一介质层104和第一掺杂导电层105,通过第一介质层104和第一掺杂导电层105对电极区101的钝化作用改善电极区101载流子复合严重的问题,以提高后续在电极区101上形成的电极对基底100中载流子的收集效率;另一方面,仅在电极区101上形成第一介质层104和第一掺杂导电层105,避免第一介质层104和第一掺杂导电层105降低非电极区103和过渡区102对照射至第一表面110的入射光线的吸收。而且,第一表面结构112具有多个第一金字塔结构122和微凸结构132,使得以不同角度入射至过渡区102的入射光线,经由第一金字塔结构122和/或微凸结构132被过渡区102吸收的概率增加,以及经由第一金字塔结构122和/或微凸结构132被反射至非电极区103,进而被非电极区103吸收的概率增加,从而有利于提高第一表面110对入射光线较高的吸收率。因此,通过改善电极区101载流子复合严重的问题以及提高第一表面110对入射光线的吸收率,以提高太阳能电池的光电转换效率。
本公开另一实施例还提供一种太阳能电池的制备方法,用于制造前述实施例提供的太阳能电池。以下将结合附图对本公开另一实施例提供的太阳能电池的制备方法进行详细说明。需要说明的是,与前述实施例相同或相应的部分,在此不再赘述。
图16至图21为本公开另一实施例中太阳能电池的制备方法中各步骤对应的局部剖面结构示意图。
参考图16至图21,太阳能电池的制备方法至少包括以下步骤:
步骤S11:参考图16,提供初始基底130,初始基底130具有相对设置的初始第一表面140和初始第二表面150,初始第一表面140包括间隔且交替设置的初始电极区171和初始非电极区173,以及位于初始电极区171和初始非电极区173之间的初始过渡区172。
在一些实施例中,在形成后续的初始第一介质层之前,还可以包括:对初始第一表面140进行第一刻蚀工艺,使得初始第一表面140具有第一纹理结构,即,初始电极区171、初始过渡区172和初始非电极区173的表面均具有类似的纹理结构,该纹理结构可以为金字塔结构。第一刻蚀工艺可以包括:化学刻蚀,例如采用氢氧化钾与过氧化氢的混合溶液对初始基底130的表面进行清洗,具体可以通过控制氢氧化钾以及过氧化氢的浓度之比来形成形貌符合预期的初始第一表面140。在另一些实施例中,也可以采用激光刻蚀、机械法或者等离子刻蚀等方法进行制绒处理。
步骤S12:形成覆盖初始第一表面140的初始第一介质层;步骤S13:形成覆盖初始第一介质层远离初始基底130的一侧表面的初始第一掺杂导电层;步骤S14:采用激光工艺去除位于初始过渡区172和初始非电极区173上的初始第一介质层和初始第一掺杂导电层,以形成具有第一表面110的基底100。
需要说明的是,为形成不同类型的电池,步骤S12至步骤S14有所不同,后续分别对其进行详细说明。
其中,结合参考图16以及图1至图4,经过激光工艺处理后的初始电极区171、初始过渡区172和初始非电极区173分别为电极区101、过渡区102和非电极区103,过渡区102具有第一表面结构112,第一表面结构112包括间隔设置的多个第一金字塔结构122,第一表面结构112还包括多个微凸结构132,微凸结构132底部的一维尺寸L1小于第一金字塔结构122底部的一维尺寸L2;剩余位于电极区101上的初始第一介质层为第一介质层104,剩余位于电极区101上的初始第一掺杂导电层为第一掺杂导电层105。
以下以形成双面TOPCON电池为例对步骤S12至步骤S14进行详细说明。
步骤S12:参考图17,形成覆盖初始第一表面140的初始第一介质层154。
在一些实施例中,参考图17,在形成初始第一介质层154的步骤中,还可以包括:形成覆盖初始第二表面150的第二介质层114。如此,在同一工艺步骤中形成初始第一介质层154和第二介质层114,不仅可以节省工艺流程,而且,相较于分别形成初始第一介质层154和第二介质层114而言,可以减小去绕镀的次数。
在一些情况下,若先在初始第一表面140形成初始第一介质层154,则需要在初始第二表面150上先形成保护层,防止形成初始第一介质层154的步骤对初始第二表面150产生影响。而且,在形成初始第一介质层154的工艺步骤中,还会在初始基底130的侧面形成绕镀,在形成初始第一介质层154之后,需要对初始基底130的侧面进行第一次去绕镀步骤。在第一次去绕镀步骤之后,再在初始第二表面150上形成第二介质层114,为了防止形成第二介质层114的工艺对初始第一表面140产生影响,还需要在初始第一表面140上先形成保护层,且在形成第二介质层114的工艺步骤中,又会在初始基底130的侧面形成绕镀,因此,在形成第二介质层114之后,还需要进行第二次去绕镀步骤。
在一些情况下,去绕镀步骤中,需要采用化学湿法工艺来清洗初始基底130侧面形成的绕镀。换言之,去绕镀步骤不仅会去除绕镀,由于采用化学湿法工艺,还会对初始基底130产生损伤。而本公开一实施例中,同时形成初始第一介质层154和第二介质层114,一方面可以省去分别在初始第一表面140和初始第二表面150上形成保护层的步骤,且仅需在形成初始第一介质层154和第二介质层114之后,进行一次去绕镀步骤即可,从而可以大大简化工艺步骤,提高工艺效率。并且,由于无需在初始第一表面140和初始第二表面150上形成保护层,使得后续也无需去除保护层,从而避免去保护层的步骤对初始基底130造成的工艺损伤,保持初始基底130较好的性能。
步骤S13:继续参考图17,形成覆盖初始第一介质层154远离初始基底130的一侧表面的初始第一掺杂导电层155。
在一些实施例中,继续参考图17,在形成初始第一掺杂导电层155的步骤中,还可以包括:形成覆盖第二介质层114远离初始基底130的一侧表面的第二掺杂导电层115,初始第一掺杂导电层155中掺杂元素的类型与第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型不同。需要说明的是,后续基于初始第一掺杂导电层155形成第一掺杂导电层105(参考图9),因此,第一掺杂导电层105中掺杂元素的类型与第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型不同。
在同一工艺步骤中形成初始第一掺杂导电层155和第二掺杂导电层115,不仅可以节省工艺流程,而且,相较于分别形成初始第一掺杂导电层155和第二掺杂导电层115而言,可以减小去绕镀的次数。
在一些实施例中,形成初始第一掺杂导电层155和第二掺杂导电层115可以包括如下步骤:
在初始第一表面140和初始第二表面150上同时进行第一沉积工艺,以在初始第一介质层154远离初始基底130的表面形成第一非晶硅层,在第二介质层114远离初始基底130的表面形成第二非晶硅层。例如,可以采用等离子体化学气相沉积法形成第一非晶硅层以及第二非晶硅层。
对第一非晶硅层以及第二非晶硅层同时进行晶化处理,以将第一非晶硅层转化为第一多晶硅层,将第二非晶硅层转化为第二多晶硅层。在一些实施例中,晶化处理包括对第一非晶硅层以及第二非晶硅层进行退火热处理,退火温度为800℃~1200℃。在这个温度范围内,一方面使得退火温度不至于过小,从而可以保证对第一非晶硅层与第二非晶硅层的充分晶化;另一方面,使得退火温度不至于过高,如此,可以防止由于退火温度过高而对初始基底130造成损伤的问题。
在形成第一多晶硅层与第二多晶硅层之后,对第一多晶硅层进行第一掺杂工艺以形成初始第一掺杂导电层155。在一些实施例中,第一掺杂工艺中的掺杂元素还扩散至部分初始基底130中,形成扩散区,使得扩散区中的掺杂元素浓度大于剩余初始基底130中的掺杂元素浓度,即扩散区相较于剩余初始基底130为重掺杂区,重掺杂区与剩余初始基底130形成高低结,该高低结的存在,可以使载流子产生势垒效果,从而增加后续形成的基底100中载流子向扩散区传输的速率以及数量,使得后续形成的第一掺杂导电层有效地收集载流子。
在一些实施例中,进行第一掺杂工艺的步骤之前,还可以包括:在第二多晶硅层远离初始基底130的表面形成第一掩膜层,且在形成第二掺杂导电层的步骤之前,还包括:去除第一掩膜层。由于第一掺杂工艺与后续对第二多晶硅层进行的第二掺杂工艺是在不同的工艺步骤中进行的,因此,在进行第一掺杂工艺之前,在第二多晶硅层表面形成第一掩膜层有利于保护第二多晶硅层不受第一掺杂工艺的影响。
在一些实施例中,第一掺杂工艺可以是离子注入工艺或者源扩散工艺中的任一者。
在一些实施例中,在形成初始第一掺杂导电层155之后,采用刻蚀工艺去除第一掩膜层,刻蚀工艺可以包括干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或者激光刻蚀工艺中的任一者。
在进行第一掺杂工艺之后,对第二多晶硅层进行第二掺杂工艺以形成第二掺杂导电层115。在一些实施例中,第二掺杂导电层115中掺杂元素的类型与初始基底130中掺杂元素的类型不同,如此,使得第二掺杂导电层115与后续形成的基底100(参考图9))之间形成PN结,形成背结结构。由于第二掺杂导电层115整面形成于基底100背面,从而使得PN结的面积较大,一方面使得PN结产生的光生载流子的数量较多,另一方面,使得第二掺杂导电层115形成的指向基底100背面的静电场较大,有利于载流子的迁移,提高开路电压以及短路电流。此外,在背面形成PN结还可以防止发生由于在基底100正面形成PN结而造成基底100正面的电极区101的载流子复合严重的问题,从而提升双面率。
在一些实施例中,第二掺杂工艺可以是离子注入工艺或者源扩散工艺中的任一者。
步骤S14:结合参考图17和图1,采用激光工艺去除位于初始过渡区172和初始非电极区173上的初始第一介质层154和初始第一掺杂导电层155,以形成具有第一表面110的基底100。
在一些实施例中,初始第一表面140具有第一纹理结构,采用激光工艺去除位于初始过渡区172和初始非电极区173上的初始第一介质层154和初始第一掺杂导电层155的步骤中,结合参考图17、图9和图3,位于初始电极区171上的第一掺杂导电层105具有第二表面结构125,处于初始过渡区172的第一纹理结构转变为第一表面结构112,处于初始非电极区173的第一纹理结构转变为第三表面结构113;其中,第二表面结构125包括多个第三金字塔结构135,第三表面结构113包括多个第四金字塔结构123,第一金字塔结构122底部的一维尺寸大于第三金字塔结构135底部的一维尺寸,第三金字塔结构135底部的一维尺寸大于第四金字塔结构123底部的一维尺寸。
需要说明的是,可以通过调节激光工艺的工艺参数以对第一表面结构112进行微调。
以下以形成HJT电池为例对步骤S12至步骤S14进行详细说明。
需要说明的是,参考图11,形成HJT电池的步骤中,形成基底200、第一介质层204和第一掺杂导电层205的步骤与前述形成双面TOPCON电池中的基底100、第一介质层104和第一掺杂导电层105的步骤类似,在此不做赘述。
形成步骤中的主要区别如下:
在一些实施例中,参考图18,在形成初始第一掺杂导电层255之前,还可以包括:形成覆盖初始第二表面250的本征半导体层214;形成初始第一掺杂导电层255的步骤中,还可以包括:形成覆盖本征半导体层214远离初始基底230的一侧表面的第二掺杂导电层215,初始第一掺杂导电层255中掺杂元素的类型与第二掺杂导电层215中掺杂元素的类型不同。在形成第二掺杂导电层215之后,还可以包括:形成覆盖第二掺杂导电层215远离本征半导体层214的一侧表面的透明导电层207。
需要说明的是,本公开另一实施例对本征半导体层214和初始第一介质层254的先后顺序不做限制。此外,图18中的初始基底230、初始第一表面240、初始第二表面250、初始电极区271、初始过渡区272、初始非电极区273、初始第一介质层254以及初始第一掺杂导电层255均与前述实施例中对应的结构类似,在此就不再赘述。
以下以形成IBC电池为例对步骤S12至步骤S14进行详细说明。
在一些实施例中,参考图19至图21,初始电极区371包括初始正电极区351和初始负电极区361;参考图12,形成的第一介质层304包括第一子介质层314和第二子介质层324,第一子介质层314位于正电极区311上,第二子介质层324位于负电极区321上;形成的第一掺杂导电层305包括第一子掺杂导电层315和第二子掺杂导电层325,第一子掺杂导电层315位于第一子介质层314远离正电极区311的一侧,第二子掺杂导电层325位于第二子介质层324远离负电极区321的一侧,第一子掺杂导电层315中掺杂元素的类型与第二子掺杂导电层325中掺杂元素的类型不同。
需要说明的是,图19至图21中的初始基底330、初始第一表面340、初始第二表面350、初始电极区371、初始过渡区372、初始非电极区373均与前述实施例中对应的结构类似,在此就不再赘述。
以下对形成第一子介质层314和第二子介质层324的步骤进行详细说明。
在一些实施例中,参考图19,形成初始第一介质层354的步骤包括:形成覆盖初始第一表面340的初始第一子介质层334;形成初始第一掺杂导电层355的步骤包括:形成覆盖初始第一介质层354远离初始基底330的一侧表面的初始第一子掺杂导电层335。
结合参考图19和图20,采用激光工艺的步骤包括:采用第一激光工艺去除位于初始负电极区361、初始过渡区372和初始非电极区373的初始第一子介质层334和初始第一子掺杂导电层335,剩余位于初始正电极区351上的初始第一子介质层334为第一子介质层314,剩余位于初始正电极区351上的初始第一子掺杂导电层335为第一子掺杂导电层315。
在一些实施例中,参考图21,在形成第一子介质层314和第一子掺杂导电层315之后,在形成第二子介质层324(参考图12)和第二子掺杂导电层325(参考图12),还可以包括:形成第一掩膜层308,第一掩膜层308位于第一子掺杂导电层315远离初始基底330的一侧;
继续参考图21,形成初始第一介质层354的步骤还包括:形成覆盖初始第一表面340和第一掩膜层308的初始第二子介质层344;形成初始第一掺杂导电层355的步骤还包括:形成覆盖初始第二子介质层344远离初始基底330的一侧表面的初始第二子掺杂导电层345。
结合参考图21和图12,采用激光工艺的步骤还包括:采用第二激光工艺去除位于初始正电极区351、初始过渡区372和初始非电极区373的初始第二子介质层344和初始第二子掺杂导电层345,剩余位于初始负电极区361上的初始第二子介质层344为第二子介质层324,剩余位于初始负电极区361上的初始第二子掺杂导电层345为第二子掺杂导电层325。
结合参考图21和图12,去除第一掩膜层308。
需要说明的是,形成IBC电池的步骤中,形成初始第一介质层354和初始第一掺杂导电层355的步骤与前述实施例形成双面YOPCON电池和HJT电池中形成初始第一介质层154、154和初始第一掺杂导电层155、255的步骤不同。形成IBC电池的步骤中,形成初始第一介质层354的步骤包括两个分开的子步骤,即形成初始第一子介质层334和形成初始第二子介质层344;形成初始第一掺杂导电层355的步骤包括两个分开的子步骤,即形成初始第一子掺杂导电层335和形成初始第二子掺杂导电层345。经历了第一激光工艺和第二激光工艺的初始正电极区351和初始负电极区361分别成为正电极区311和负电极区321,电极区301为正电极区311或负电极区321,经历了第一激光工艺和第二激光工艺的初始过渡区372和初始非电极区373分别成为过渡区302和非电极区303。
综上所述,本公开另一实施例通过先整面形成初始第一介质层154和初始第一掺杂导电层155,然后采用激光工艺对其进行处理,以形成具有第一表面结构112的过渡区102,以及仅在电极区101上形成堆叠设置的第一介质层104和第一掺杂导电层105,一方面,通过第一介质层104和第一掺杂导电层105对电极区101的钝化作用改善电极区101载流子复合严重的问题;另一方面,避免第一介质层104和第一掺杂导电层105降低非电极区103和过渡区102对照射至第一表面110的入射光线的吸收。而且,第一表面结构112有利于提高第一表面110对入射光线较高的吸收率。
本公开又一实施例还提供一种光伏组件,光伏组件包括多个如前述任一实施例提供的太阳能电池,光伏组件用于将接收的光能转化为电能。图22为本公开又一实施例提供的光伏组件的结构示意图。需要说明的是,与前述实施例相同或相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做赘述。
参考图22,光伏组件包括:电池串,由多个如上述实施例中任一项的太阳能电池40连接而成,或者,由多个如上述实施例中任一项的制造方法形成的太阳能电池40连接而成;封装胶膜41,用于覆盖电池串的表面;盖板42,用于覆盖封装胶膜41背离电池串的表面。太阳能电池40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。
在一些实施例中,多个电池串之间可以通过导电带402电连接。图22仅示意出一种太阳能电池之间的位置关系,即电池片具有相同的极性的电极的排布方向相同或者说具有每个电池片具有正极极性的电极均朝同一侧排布,从而导电带分别连接两个相邻的电池片的不同侧。在一些实施例中,电池片也可以按照不同极性的电极朝向同一侧,即相邻的多个电池片的电极分别为第一极性、第二极性、第一极性的顺序依次排序,则导电带连接同一侧的两个相邻的电池片。
在一些实施例中,电池片之间并未设置间隔,即电池片之间相互交叠。
在一些实施例中,封装胶膜41包括第一封装层以及第二封装层,第一封装层覆盖太阳能电池40的正面或者背面的其中一者,第二封装层覆盖太阳能电池40的正面或者背面的另一者,具体地,第一封装层或第二封装层的至少一者可以为聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl Butyral,简称PVB)胶膜、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。
在一些情况下,第一封装层以及第二封装层在层压前还有分界线,在层压处理之后形成光伏组件并不会再有第一封装层以及第二封装层的概念,即第一封装层与第二封装层已经形成整体的封装胶膜41。
在一些实施例中,盖板42可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地,盖板42朝向封装胶膜41的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板42包括第一盖板以及第二盖板,第一盖板与第一封装层相对,第二盖板与第二封装层相对。
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公开的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开实施例的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本公开实施例的精神和范围内,均可作各种改动与修改,因此本公开实施例的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (18)
1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
基底,所述基底具有相对设置的第一表面和第二表面,所述第一表面包括间隔且交替设置的电极区和非电极区,以及位于所述电极区和所述非电极区之间的过渡区;
所述过渡区具有第一表面结构,所述第一表面结构包括间隔设置的多个第一金字塔结构,所述第一表面结构还包括多个微凸结构,所述微凸结构底部的一维尺寸小于所述第一金字塔结构底部的一维尺寸;
第一介质层,位于所述电极区上;
第一掺杂导电层,位于所述第一介质层远离所述电极区的一侧。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述微凸结构包括朝所述电极区倾斜的棱柱结构、第二金字塔结构或三角形板状结构中的至少一者。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述棱柱结构位于所述第一金字塔结构的侧面;和/或,所述棱柱结构位于所述过渡区中靠近所述电极区的部分区域上;和/或,沿远离所述第一金字塔结构侧面的方向上,多个所述棱柱结构依次排列。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二金字塔结构的底部与所述第一金字塔结构的底壁接触连接;和/或,至少一个所述第二金字塔结构位于相邻两个所述第一金字塔结构的间隔中。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述三角形板状结构位于所述第一金字塔结构的侧面;和/或,沿远离所述第一金字塔结构侧面的方向上,多个所述三角形板状结构依次排列。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一金字塔结构位于所述过渡区中靠近所述非电极区的部分区域上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,还包括:
第二介质层,覆盖所述第二表面;
第二掺杂导电层,覆盖所述第二介质层远离所述基底的一侧表面,所述第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,位于所述电极区上的所述第一掺杂导电层表面具有第二表面结构,所述第二表面结构包括多个第三金字塔结构;所述非电极区具有第三表面结构,所述第三表面结构包括多个第四金字塔结构;
其中,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第三金字塔结构底部的一维尺寸,所述第三金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第四金字塔结构底部的一维尺寸。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,还包括:
本征半导体层,覆盖所述第二表面;
第二掺杂导电层,覆盖所述本征半导体层远离所述基底的一侧表面,所述第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同;
透明导电层,所述透明导电层覆盖所述第二掺杂导电层远离所述本征半导体层的一侧表面。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极区为正电极区或负电极区;
所述第一介质层包括第一子介质层和第二子介质层,所述第一子介质层位于所述正电极区上,所述第二子介质层位于所述负电极区上;
所述第一掺杂导电层包括第一子掺杂导电层和第二子掺杂导电层,所述第一子掺杂导电层位于所述第一子介质层远离所述正电极区的一侧,所述第二子掺杂导电层位于所述第二子介质层远离所述负电极区的一侧,所述第一子掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二子掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极区具有第四表面结构,所述第四表面结构包括多个平台凸起结构;所述非电极区具有第五表面结构,所述第五表面结构包括多个第五金字塔结构;
其中,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第五金字塔结构底部的一维尺寸。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极区具有第一顶面,所述非电极区具有第二顶面,以所述第二表面为基准,所述第一顶面高于所述第二顶面,所述第一顶面和所述第二顶面之间的高度差为0.5um~10um。
13.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
提供初始基底,所述初始基底具有相对设置的初始第一表面和初始第二表面,所述初始第一表面包括间隔且交替设置的初始电极区和初始非电极区,以及位于所述初始电极区和所述初始非电极区之间的初始过渡区;
形成覆盖所述初始第一表面的初始第一介质层;
形成覆盖所述初始第一介质层远离所述初始基底的一侧表面的初始第一掺杂导电层;
采用激光工艺去除位于所述初始过渡区和所述初始非电极区上的所述初始第一介质层和所述初始第一掺杂导电层,以形成具有第一表面的基底;
其中,经过激光工艺处理后的所述初始电极区、所述初始过渡区和所述初始非电极区分别为电极区、过渡区和非电极区,所述过渡区具有第一表面结构,所述第一表面结构包括间隔设置的多个第一金字塔结构,所述第一表面结构还包括多个微凸结构,所述微凸结构底部的一维尺寸小于所述第一金字塔结构底部的一维尺寸;剩余位于所述电极区上的所述初始第一介质层为第一介质层,剩余位于所述电极区上的所述初始第一掺杂导电层为第一掺杂导电层。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,形成所述初始第一介质层的步骤中,还包括:形成覆盖所述初始第二表面的第二介质层;
形成所述初始第一掺杂导电层的步骤中,还包括:形成覆盖所述第二介质层远离所述初始基底的一侧表面的第二掺杂导电层,所述初始第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,在形成所述初始第一掺杂导电层之前,还包括:形成覆盖所述初始第二表面的本征半导体层;
形成所述初始第一掺杂导电层的步骤中,还包括:形成覆盖所述本征半导体层远离所述初始基底的一侧表面的第二掺杂导电层,所述初始第一掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
16.根据权利要求14或15所述的制备方法,其特征在于,在形成所述初始第一介质层之前,还包括:对所述初始第一表面进行第一刻蚀工艺,使得所述初始第一表面具有第一纹理结构;
所述采用激光工艺去除位于所述初始过渡区和所述初始非电极区的所述初始第一介质层和所述初始第一掺杂导电层的步骤中,位于所述初始电极区上的所述第一掺杂导电层具有第二表面结构,处于所述初始过渡区的所述第一纹理结构转变为所述第一表面结构,处于所述初始非电极区的所述第一纹理结构转变为第三表面结构;
其中,所述第二表面结构包括多个第三金字塔结构,所述第三表面结构包括多个第四金字塔结构,所述第一金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第三金字塔结构底部的一维尺寸,所述第三金字塔结构底部的一维尺寸大于所述第四金字塔结构底部的一维尺寸。
17.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述初始电极区包括初始正电极区和初始负电极区;形成的所述第一介质层包括第一子介质层和第二子介质层,所述第一子介质层位于所述正电极区上,所述第二子介质层位于所述负电极区上;形成的所述第一掺杂导电层包括第一子掺杂导电层和第二子掺杂导电层,所述第一子掺杂导电层位于所述第一子介质层远离所述正电极区的一侧,所述第二子掺杂导电层位于所述第二子介质层远离所述负电极区的一侧,所述第一子掺杂导电层中掺杂元素的类型与所述第二子掺杂导电层中掺杂元素的类型不同。
18.一种光伏组件,其特征在于,包括:
电池串,由多个如权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池连接而成,或者由多个如权利要求13至17中任一项所述的制备方法形成的太阳能电池连接而成;
封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;
盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
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