CN210296390U - 一种太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池，包括衬底层；位于衬底层背面的钝化层；钝化层开设有贯穿钝化层的沟槽，沟槽内设置有与衬底层接触的导电栅线；位于钝化层背向衬底层一侧表面的导电层；导电层与导电栅线相接触；位于导电层背向衬底层一侧表面的背电极，背电极与钝化层之间通过导电层相互隔离。由于背电极与钝化层之间设置有导电层，使得背电极不会直接接触钝化层，从而可以避免背电极中玻璃体对钝化层的腐蚀；背电极与导电层接触，而导电层与导电栅线接触，导电栅线会与衬底层接触，使得衬底层所产生的电流可以通过导电栅线以及导电层传递至背电极。

Description

一种太阳能电池

技术领域

本实用新型涉及光伏电池技术领域，特别是涉及一种太阳能电池。

背景技术

随着光伏产业的发展进步，出于对太阳电池高转换效率以及组件高输出功率的追求，越来越多的高效电池技术被应用到晶体硅太阳电池的商业化量产中。其中重要的一种高效电池技术是钝化发射极背面接触技术(Passivated Emitter back contact，PERC)。这种技术用Al₂O₃/SiN_x叠层钝化薄膜替代现有的太阳电池的铝背场，大大改善了晶体硅太阳电池背面的钝化效果，提高了中长波段的内量子效率，使得晶体硅太阳电池的量产效率提高了约1个百分点左右。PERC电池背面的Al₂O₃/SiN_x叠层钝化薄膜上分别覆盖有少部分背电极和大部分铝导电层，背电极的边缘和铝导电层相连接，背电极和铝导电层构成PERC电池背面的金属化结构。铝导电层用来收集背面电流，背电极用来提供后续组件制作的焊接点。

而在现有技术中，背电极通常含有玻璃体，该玻璃体成分会刻蚀破坏Al₂O₃/SiN_x叠层钝化薄膜，降低背电极区域的界面钝化效果，导致PERC电池的转换效率降低。所以如何避免背电极对钝化层的腐蚀是本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种太阳能电池，可以有效避免背电极对钝化层的腐蚀。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种太阳能电池，包括：

衬底层；

位于所述衬底层背面的钝化层；所述钝化层开设有贯穿所述钝化层的沟槽，所述沟槽内设置有与所述衬底层接触的导电栅线；

位于所述钝化层背向所述衬底层一侧表面的导电层；所述导电层与所述导电栅线相接触；

位于所述导电层背向所述衬底层一侧表面的背电极，所述背电极与所述钝化层之间通过所述导电层相互隔离。

可选的，所述衬底层包括p型基底，所述钝化层位于所述p型基底背面。

可选的，所述钝化层包括：

位于所述p型基底背面的氧化铝钝化层；

位于所述氧化铝钝化层背向所述p型基底一侧表面的氮化硅钝化层。

可选的，所述导电层为背面铝导电层。

可选的，所述导电栅线的材质为铝硅合金，所述导电栅线与所述衬底层之间形成有铝背电场。

可选的，所述衬底层还包括位于所述p型基底正面的n型掺杂层；所述n型掺杂层表面设置有氮化硅膜层，以及与所述n型掺杂层相接触的正面电极。

本实用新型所提供的一种太阳能电池，包括衬底层；位于衬底层背面的钝化层；钝化层开设有贯穿钝化层的沟槽，沟槽内设置有与衬底层接触的导电栅线；位于钝化层背向衬底层一侧表面的导电层；导电层与导电栅线相接触；位于导电层背向衬底层一侧表面的背电极，背电极与钝化层之间通过导电层相互隔离。由于背电极与钝化层之间设置有导电层，使得背电极不会直接接触钝化层，从而可以避免背电极中玻璃体对钝化层的腐蚀；背电极与导电层接触，而导电层与导电栅线接触，导电栅线会与衬底层接触，使得衬底层所产生的电流可以通过导电栅线以及导电层传递至背电极。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的结构示意图。

图中：10.衬底层、20.钝化层、1.正面电极、2.氮化硅膜层、3.n型掺杂层、4.p型基底、5.铝背电场、6.氧化铝钝化层、7.氮化硅钝化层、8.导电层、9.导电栅线、10.背电极。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种太阳能电池。在现有技术中，对于PERC电池，其背电极会穿透导电层与钝化层相接触，背电极的边缘和导电层相连接，以收集衬底层产生的电流。由于在现有技术中制备PERC电池的背电极的工艺会沿用制作传统太阳能电池的工艺，而在制作传统太阳能电池中，背电极会穿透钝化层与衬底层接触，相应的在制备PERC电池时，背电极会穿透导电层与钝化层相接触，从而使得背电极中的玻璃体腐蚀钝化层，进而引起钝化层钝化效果减弱，影响太阳能电池的转换效率。

而本实用新型所提供的一种太阳能电池，包括衬底层；位于衬底层背面的钝化层；钝化层开设有贯穿钝化层的沟槽，沟槽内设置有与衬底层接触的导电栅线；位于钝化层背向衬底层一侧表面的导电层；导电层与导电栅线相接触；位于导电层背向衬底层一侧表面的背电极，背电极与钝化层之间通过导电层相互隔离。由于背电极与钝化层之间设置有导电层，使得背电极不会直接接触钝化层，从而可以避免背电极中玻璃体对钝化层的腐蚀；背电极与导电层接触，而导电层与导电栅线接触，导电栅线会与衬底层接触，使得衬底层所产生的电流可以通过导电栅线以及导电层传递至背电极。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池的结构示意图。

参见图1，在本实用新型实施例中，太阳能电池包括衬底层10；位于所述衬底层10背面的钝化层20；所述钝化层20开设有贯穿所述钝化层20的沟槽，所述沟槽内设置有与所述衬底层10接触的导电栅线9；位于所述钝化层20背向所述衬底层10一侧表面的导电层8；所述导电层8与所述导电栅线9相接触；位于所述导电层8背向所述衬底层10一侧表面的背电极10，所述背电极10与所述钝化层20之间通过所述导电层8相互隔离。

上述衬底层10即太阳能电池中主要用于将光能转换成电能的结构，该衬底层10通常包括有基底，基底的表面，通常是基底的正面通常设置有发射结，该发射结通常连接有正面电极1。具体的，在本实用新型实施例中，所述衬底层10通常包括p型基底4，而上述钝化层20通常位于所述p型基底4背面。而该衬底层10通常还包括有位于所述p型基底4正面的n型掺杂层3；所述n型掺杂层3表面设置有氮化硅膜层2，以及与所述n型掺杂层3相接触的正面电极1。上述位于n型掺杂层3表面的氮化硅膜层2主要起到钝化作用以及减反射膜的作用，以提高太阳能电池的转换效率。有关衬底层10的具体结构可以参考现有技术，在此不再进行赘述。

上述钝化层20具体位于衬底层10背面，主要起到钝化作用。该钝化层20开设有贯穿钝化层20的沟槽，而该沟槽内设置有与衬底层10接触的导电栅线9，该导电栅线9用于收集衬底层10产生的电流。上述钝化层20背向衬底层10一侧表面设置有导电层8，该导电层8需要与导电栅线9相接触。具体的，上述导电层8通常是整面覆盖在钝化层20以及导电栅线9的表面，以收集导电栅线9中传输的电流。

具体的，上述钝化层20在本实用新型实施例中通常为氧化铝钝化层6以及氮化硅钝化层7的叠层结构，即所述钝化层20可以包括位于所述p型基底4背面的氧化铝钝化层6；位于所述氧化铝钝化层6背向所述p型基底4一侧表面的氮化硅钝化层7。上述氧化铝钝化层6可以在于p型基底4的接触面具有高的固定负电荷密度，通过屏蔽p型基底4表面的少子，即电子可以表现出显著的场效应钝化特性。而氮化硅钝化层7除了可以起到钝化效果之外，还可以起到减反膜的作用，增加太阳能电池对光线的吸收。

上述氮化硅钝化层7以及氧化铝钝化层6中开设有相互联通的沟槽，在该沟槽内设置有导电栅线9，该导电栅线9会与衬底层10接触，即收集衬底层10产生的电流。具体的，上述导电栅线9的材质通常为铝硅合金，所述导电栅线9与所述衬底层10之间，即铝硅合金与硅基衬底之间形成有铝背电场5。上述导电层8在本实用新型实施例中通常为铝导电层8，即导电层8的材质通常为铝，该导电层8通常会整面覆盖氮化硅钝化层7以及导电栅线9，以与导电栅线9接触。

在本实用新型实施例中，背电极10位于所述导电层8背向所述衬底层10一侧表面，所述背电极10与所述钝化层20之间通过所述导电层8相互隔离。即在本实用新型实施例中，背电极10不再是依靠边缘与导电层8接触，而是整个背电极10朝向衬底层10一侧表面均与导电层8接触。可以理解的是，背电极10朝向衬底层10一侧表面的面积必然大于背电极10侧边缘的面积，从而使得本实用新型实施例中的背电极10具有更好的收集导电层8中电流的能力。

在本实用新型实施例中，背电极10中包括玻璃体组分，该背电极10与钝化层20之间通过导电层8相互隔离。即背电极10不会穿透导电层8，该背电极10不会与钝化层20发生接触，从而彻底杜绝背电极10中玻璃体对钝化层20的腐蚀，使得背电极10不会影响太阳能电池中钝化层20的钝化效果。当然，上述背电极10可以通过导电层8收集导电栅线9内的电流，外界的其余部件会通过背电极10与太阳能电池电连接。

本实用新型实施例所提供的一种太阳能电池，包括衬底层10；位于衬底层10背面的钝化层20；钝化层20开设有贯穿钝化层20的沟槽，沟槽内设置有与衬底层10接触的导电栅线9；位于钝化层20背向衬底层10一侧表面的导电层8；导电层8与导电栅线9相接触；位于导电层8背向衬底层10一侧表面的背电极10，背电极10与钝化层20之间通过导电层8相互隔离。由于背电极10与钝化层20之间设置有导电层8，使得背电极10不会直接接触钝化层20，从而可以避免背电极10中玻璃体对钝化层20的腐蚀；背电极10与导电层8接触，而导电层8与导电栅线9接触，导电栅线9会与衬底层10接触，使得衬底层10所产生的电流可以通过导电栅线9以及导电层8传递至背电极10。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种太阳能电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

衬底层；

位于所述衬底层背面的钝化层；所述钝化层开设有贯穿所述钝化层的沟槽，所述沟槽内设置有与所述衬底层接触的导电栅线；

位于所述钝化层背向所述衬底层一侧表面的导电层；所述导电层与所述导电栅线相接触；

位于所述导电层背向所述衬底层一侧表面的背电极，所述背电极与所述钝化层之间通过所述导电层相互隔离。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述衬底层包括p型基底，所述钝化层位于所述p型基底背面。

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层包括：

位于所述p型基底背面的氧化铝钝化层；

位于所述氧化铝钝化层背向所述p型基底一侧表面的氮化硅钝化层。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电层为背面铝导电层。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电栅线的材质为铝硅合金，所述导电栅线与所述衬底层之间形成有铝背电场。

6.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述衬底层还包括位于所述p型基底正面的n型掺杂层；所述n型掺杂层表面设置有氮化硅膜层，以及与所述n型掺杂层相接触的正面电极。

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