CN212676290U - Ibc电池及ibc组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了IBC电池及IBC组件，涉及光伏技术领域。电池包括Si片、金属氧族化合物层、第一电极以及第二电极；Si片的第一部分掺杂形成第一载流子聚集区；金属氧族化合物层作为第二载流子聚集区只沉积在第二部分上；第一电极对应设置在第一载流子聚集区上；或金属氧族化合物层沉积在整个Si片的背光面上；金属氧族化合物层与第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区；第二电极对应设置在第二载流子聚集区上；金属氧族化合物层中与第一部分对应的部分，具有电学分割金属氧族化合物层的开孔，开孔中填充有第一载流子选择层；第一电极对应设置在第一载流子选择层上。无需电学隔离，光电转换效率高，纵向接触电阻小，没有反向pn结。

Description

IBC电池及IBC组件

技术领域

本实用新型涉及光伏技术领域，特别是涉及一种IBC电池及IBC组件。

背景技术

太阳能是一种清洁、可持续能源。以前的太阳能电池的正极与负极分别位于电池片的两面，由于向光面有电极的遮挡，从而阻止了部分太阳光进入电池片中，降低了光能利用。于是后来出现了IBC电池，IBC电池将电极全部设计在电池片的背光面上，在IBC电池的向光面上无任何电极遮挡，增强了光能的利用。

目前，IBC电池通常需要在Si片的背光面掺杂形成第一载流子收集区和第二载流子收集区，这两个载流子收集区之间相互电学隔离。

但是，由于电学隔离的存在，存在无收集区域，限制了光电转换效率，同时纵向传导中接触电阻过高，影响最终效率。

实用新型内容

本实用新型提供一种IBC电池及IBC组件，旨在解决存在无收集区域，纵向传导中接触电阻过高的问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种IBC电池，包括：Si片、金属氧族化合物层、第一电极、以及第二电极；

所述Si片的背光面分为第一部分和第二部分；所述Si片的第一部分经掺杂形成第一载流子聚集区；

所述金属氧族化合物层作为第二载流子聚集区沉积在所述第二部分上；所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上；所述第二电极对应设置在所述第二载流子聚集区上；

或，

所述金属氧族化合物层，沉积在整个所述Si片的背光面上；所述金属氧族化合物层与所述第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区；所述金属氧族化合物层中至少与所述第一部分对应的部分具有电学分割所述金属氧族化合物层的开孔；所述金属氧族化合物层第一部分对应的部分上形成有第一载流子选择层，所述第一载流子选择层填充在所述开孔中；第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上；所述第二电极对应设置在所述第二载流子聚集区上。

本实用新型实施方式中，第一载流子聚集区是经Si片的背光面的第一部分掺杂形成，可以吸收第一载流子排斥第二载流子，起到第一载流子选择性作用，进而在第一载流子聚集区第一载流子密度较高，第二载流子密度较低。金属氧族化合物层作为第二载流子聚集区仅沉积在Si片的背光面的第二部分上，与第二部分的第二载流子的传导能级接近，可以起到吸收第二载流子排斥第一载流子的作用，通过第二载流子聚集区实现了第二载流子的收集和传输。第一电极对应设置在第一载流子聚集区上，第二电极对应设置在第二载流子聚集区上，即，掺杂后的Si片的背光面的第一部分实现了对第一载流子的收集和传输，仅沉积在Si片的背光面的第二部分的金属氧族化合物层实现了对第二载流子的收集和传输，位于不同位置的不同的物质分别实现了对不同载流子的收集和传输，不需要额外的对位和电学隔离，工艺简单，降低无收集区域面积，提升了光电转换效率。同时，各个载流子收集区域与对应载流子的传输能级接近，传输界面无势垒或低势垒，降低了纵向接触电阻。或者，在第一载流子聚集区吸收第一载流子排斥第二载流子，起到第一载流子选择性作用的基础上，连续整层的金属氧族化合物层在靠近第二部分的界面处导带能级与第二部分的第二载流子的传导能级接近，可以起到吸收第二载流子排斥第一载流子的作用，进而金属氧族化合物层与第二部分对应的部分形成了第二载流子聚集区，通过第二载流子聚集区实现了第二载流子的收集和传输。而连续整层的金属氧族化合物层中至少与第一部分对应的部分，具有电学分割上述金属氧族化合物层的开孔，开孔中填充有第一载流子选择层，第一电极设置在第一载流子选择层上，相当于，第一载流子通过第一载流子选择层专门进行传输，而第二载流子主要通过金属氧族化合物层中未开孔的部分传输，实现了不同的物质分别对不同载流子的传输，不需要额外的对位和电学隔离，工艺简单，降低无收集区域面积，提升了光电转换效率。同时，第一载流子和第二载流子分别通过不同物质实现传输，且，第一载流子选择层更便于第一载流子的传输，可以降低纵向接触电阻。同时，第一载流子聚集区、第二载流子聚集区与金属氧族化合物层，不会因为相互接触而产生反向pn结。并且，金属氧族化合物层结构与性能可调性强，可实现较低的横向传导能力和较强的纵向传导能力，且热稳定性较好，工艺选择窗口宽。

可选的，所述第一部分的投影与所述第一载流子选择层的投影至少部分重合；

所述第一载流子选择层位于所述金属氧族化合物层的背光面或向光面。

可选的，所述金属氧族化合物层的厚度为1-600nm，更优地，为2-100nm。

可选的，所述第一载流子聚集区在所述Si片的背光面的投影的面积，占所述Si片的背光面的总面积的5％至45％。

可选的，所述第一载流子选择层在所述Si片的背光面的投影的面积，占所述Si片的背光面的总面积的5％至45％。

可选的，所述Si片的背光面和所述金属氧族化合物层之间设置有隔离隧穿层；所述隔离隧穿层的厚度为0.1nm-5nm，所述隔离隧穿层为一层或多层结构。

可选的，所述隔离隧穿层为电介质层。

可选的，所述第二载流子聚集区和所述第二电极之间设置有第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层；所述第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层均位于所述第二载流子聚集区的投影部分内；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上的情况下，所述第一载流子聚集区和所述第一电极之间设置有第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层；所述第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层均位于所述第一载流子聚集区的投影部分内；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上的情况下，所述第一载流子选择层和所述第一电极之间设置有第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层；所述第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层均位于所述第一载流子选择层的投影部分内。

可选的，所述第一功函数调节层、所述第二功函数调节层、所述第三功函数调节层的厚度均为0.1-2nm。

可选的，在所述第二载流子聚集区和所述第二电极之间设置有所述第一透明导电薄膜的情况下，所述第二电极以栅线的形式设置在所述第一透明导电薄膜的背光面；

和/或，在所述第一载流子聚集区和所述第一电极之间设置有第二透明导电薄膜的情况下，所述第一电极以栅线的形式设置在所述第二透明导电薄膜的背光面；

和/或，在所述第一载流子选择层和所述第一电极之间设置有第三透明导电薄膜的情况下，所述第一电极以栅线的形式设置在所述第三透明导电薄膜的背光面。

可选的，所述Si片的背光面为平面结构或陷光结构；

和/或，所述Si片的向光面为平面结构或陷光结构。

可选的，所述第一载流子聚集区的俯视图为点状或线状图案。

可选的，所述Si片的向光面设置有钝化层、正面场效应层、正面减反射薄膜层、散射结构层、聚光结构层中的至少一种；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上的情况下，在所述金属氧族化合物层的背光面中，所述第二电极之外的部分，以及在所述第一部分中所述第一电极之外的部分，均设置有背光面减反射膜；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上的情况下，在所述金属氧族化合物层的背光面以及所述第一载流子选择层的背光面中，所述第一电极、所述第二电极之外的部分设置有背光面减反射膜。

根据本实用新型的第二方面，还提供一种IBC组件，包括：任一前述的IBC电池。

上述IBC组件，具有与前述IBC电池相同或相似的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对本实用新型实施方式的描述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实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本实用新型实施方式中的第一种IBC电池的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施方式中的第二种IBC电池的结构示意图；

图3示出了本实用新型实施方式中的第三种IBC电池的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施方式中的第四种IBC电池的结构示意图；

图5示出了本实用新型实施方式中的第五种IBC电池的结构示意图。

附图编号说明：

1-Si片，2-第一部分，3-隔离隧穿层，4-金属氧族化合物层，22-第一载流子选择层，5-第二电极，6-第一电极，52-第一功函数调节层，53-第一导电薄膜，63-第三功函数调节层，62-第三导电薄膜，7-正面减反射薄膜层，8-背光面减反射膜。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施方式中，参照图1所示，图1示出了本实用新型实施方式中的第一种IBC电池的结构示意图。该IBC电池包括：Si片1，Si片1的背光面分为第二部分和第一部分2。其中，图1中，Si片1的背光面除了第一部分2之外的部分都为第二部分。上述第一部分2经掺杂形成第一载流子聚集区。第一载流子聚集区可以实现对第一载流子的收集和传输。需要说明的是第一部分2和Si片1中第一部分本身的掺杂类型相同，但是掺杂的元素可以相同或不同，本实用新型实施方式，对此不作具体限定。

可选的，第一载流子聚集区的掺杂浓度大于等于10¹⁵cm^-3，且大于第二部分的Si片1的掺杂浓度，这样对第一载流子的收集和传输效果更好。

可以理解的是，所述第一载流子选自多子或少子中的一个，所述第二载流子选自多子或少子中的另一个。也即当第一载流子为多子时，则第二载流子必为少子；当第二载流子为多子时，则第一载流子必为少子；需要说明的是，在本实用新型中，多子、少子具体是电子还是空穴，主要根据Si片1的掺杂类型决定。若Si片1的掺杂类型为n型，则，在本实用新型的IBC电池中多子即指电子，少子即指空穴。若Si片1的掺杂类型为p型，则，本实用新型的IBC电池中多子即指空穴，少子即指电子。

参照图1所示，金属氧族化合物层4作为第二载流子聚集区仅沉积在Si片1的背光面的第二部分上。第二载流子聚集区可以实现对第二载流子的收集和传输。

参照图1所示，第一电极6对应设置在第一载流子聚集区上，第一电极6用于传导第一载流子。第二电极5对应设置在第二载流子聚集区上，第二电极5用于传导第二载流子。需要说明的是，第一电极6和第二电极5之间需要保留电气绝缘间隙，电气绝缘间隙不小于正常工作电压下的击穿距离。第一电极6和第二电极5可采用印刷、沉积等工艺制作。第二电极5和第一电极6可以为金属电极。

本实用新型实施例中，掺杂后的Si片1的背光面的第一部分2实现了对第一载流子的收集和传输，仅沉积在Si片1的背光面的第二部分的金属氧族化合物层4实现了对第二载流子的收集和传输，位于不同位置的不同的物质分别实现了对不同载流子的收集和传输，不需要额外的对位和电学隔离，工艺简单，降低无收集区域面积，提升了光电转换效率。同时，第一载流子聚集区直接连接第一电极6，第二载流子聚集区直接连接第二电极5，二者载流子传导能级接近，无接触势垒或只有很小的接触势垒，降低了纵向接触电阻。同时，第一载流子聚集区、第二载流子聚集区与金属氧族化合物层4，不会因为相互接触而产生反向pn结。并且，金属氧族化合物层4的结构与性能可调性强，可实现较低的横向传导能力和较强的纵向传导能力，且热稳定性较好，工艺选择窗口宽。

或者，参照图2所示，图2示出了本实用新型实施方式中的第二种IBC电池的结构示意图。该IBC电池同样可以包括：Si片1，Si片1的背光面分为第二部分和第一部分2。Si片1的第一部分2经掺杂形成第一载流子聚集区，此部分可以参照前述图1的有关记载，为了避免重复，此处不再赘述。参照图2所示，整个Si片1的背光面沉积有金属氧族化合物层4，相对于在整个Si片1的背光面沉积其余材料层而言，结构与性能可调性强，可实现较低的横向传导能力和较强的纵向传导能力，且热稳定性较好，工艺选择窗口宽。

参照图2所示，金属氧族化合物层4与Si片1的背光面的第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区，第二载流子聚集区可以实现对第二载流子的收集和传输。第二电极5对应设置在该第二载流子聚集区上，纵向接触电阻低。

参照图2所示，金属氧族化合物层4中至少与Si片1的背光面的第一部分对应的部分，具有电学分割该金属氧族化合物层4的开孔，该开孔可以完全切断金属氧族化合物层4，或部分切断金属氧族化合物层4。开孔中填充有第一载流子选择层22，该第一载流子选择层22用于传输第一载流子。第一电极6对应设置在第一载流子选择层上。进而，第一载流子经由第一载流子选择层22由第一电极6收集。需要说明的是，开孔区域与第一部分大致相等，可以大于或小于第一部分。第一载流子选择层22的周边区域可以大于开孔区域。开孔可以完全或部分断开金属氧族化合物层4。

第一电极6，第二电极5同样可以参照前述有关记载，为了避免重复，此处不再赘述。

参照图1或图2所示，若，Si片1为n型Si片，若第一载流子为电子，第二载流子为空穴。第一载流子聚集区即为电子聚集区。第一载流子聚集区为掺杂结构，可以引起n型Si片在该第一部分2能带向下弯曲，吸引电子排斥空穴，起到电子选择性收集的作用。参照图1所示，金属氧族化合物层4形成第二载流子聚集区，第二载流子聚集区即为空穴聚集区。第二载流子聚集区表现为空穴选择性接触材料，该材料的导带能级与n型Si片的价带能级接近，且可以具备界面负电荷或负固定缺陷，可以引起界面处能带向上弯曲，形成界面p型层，起到吸引空穴排斥电子的作用。或，参照图2所示，金属氧族化合物层4中与第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区，第二载流子聚集区即为空穴聚集区。第二载流子聚集区在金属氧族化合物层中第二部分对应的部分表现为空穴选择性接触材料，该材料的导带能级与n型Si片的价带能级接近，且可以具备界面负电荷或负固定缺陷，可以引起界面处能带向上弯曲，形成界面p型层，起到吸引空穴排斥电子的作用。参照图2所示，第一载流子选择层22，由于该部分电子密度较高，空穴密度较低，导致该部分导带底能级较低，与第一载流子聚集区的导带底能级接近，因此，便于电子的传输。

需要说明的是，本实用新型中的导带能级、价带能级一般指材料本身的能级，即该材料单独存在时的能级水平，并不是指在电池结构中的实际能级。

本实用新型实施方式中，第一载流子聚集区采用局域掺杂选择性接触结构，金属氧族化合物层4采用沉积的选择性接触结构，相比于传统的全扩散背接触结构，具有少子收集部分体区复合低的优点，同时扩散步骤少，工艺相对简单；相比于采用非晶硅作为背接触的结构，金属氧族化合物层4的选择性更强，热稳定性更高，同时材料沉积过程设备要求较低，安全性更高。

采用金属氧族化合物层4中与第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区，相比于非晶硅材料具备更强的选择性和纵向传输能力，第二载流子收集与纵向传输能力更强。

连续整层的金属氧族化合物层4中至少与第一部分2对应的部分，具有电学分割上述金属氧族化合物层4的开孔，开孔中填充有第一载流子选择层22，第一电极6设置在第一载流子选择层22上，相当于，第一载流子通过第一载流子选择层22专门进行传输，而第二载流子主要通过金属氧族化合物层4中未开孔的部分传输，实现了不同的物质分别对不同载流子的传输，不需要额外的对位和电学隔离，工艺简单，降低了无收集区域面积，提升了光电转换效率。同时，第一载流子和第二载流子分别通过不同物质实现传输，且，第一载流子选择层22更便于第一载流子的传输，其载流子传导能级与第一部分2更为接近，二者接触无势垒或具有很小的势垒，可以降低纵向接触电阻。同时，第一载流子聚集区、第二载流子聚集区与金属氧族化合物层4，不会因为相互接触而产生反向pn结。并且，金属氧族化合物层4结构与性能可调性强，可实现较低的横向传导能力和较强的纵向传导能力，且热稳定性较好，工艺选择窗口宽。

可选的，第一部分2的投影与第一载流子选择层22的投影至少部分重合，进而便于加工。第一载流子选择层22位于金属氧族化合物层4的背光面或向光面。例如，图2所示，第一部分2的投影与第一载流子选择层22的投影重合度较高。图2中，可以认为第一载流子选择层22位于金属氧族化合物层4的背光面。

可选的，金属氧族化合物层4可以为一层或多层结构，参照图1所示，金属氧族化合物层4的厚度d1可以为1-600nm，更优地，d1为2-100nm，该厚度范围利于第二载流子的传输和收集。

可选的，在Si片为n型Si片且第一载流子为多子的情况下，或，在Si片为p型Si片且第一载流子为少子的情况下，金属氧族化合物层4的材料选自：第一材料中的至少一种。该第一材料为：功函数大于等于5eV的n型金属氧化物、或功函数小于等于6eV的p型金属氧化物。针对上述两种情况，该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

具体的，在Si片为n型Si片且第一载流子为电子的情况下，或，在Si片为p型Si片且第一载流子为电子的情况下，金属氧族化合物层4的材料选自：上述第一材料中的至少一种。

可选的，上述第一材料选自：氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化铌、氧化镍、掺汞氧化铌(如Hg₂Nb₂O₇)、掺汞氧化钽(如Hg₂Ta₂O₇)中的至少一种。在Si片为n型Si片且第一载流子为电子的情况下，或，在Si片为p型Si片且第一载流子为电子的情况下，上述材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

可选的，在Si片为p型Si片且第一载流子为多子的情况下，或在Si片为n型Si片且第一载流子为少子的情况下，金属氧族化合物层的材料选自第二材料中的至少一种；第二材料为功函数大于或等于3eV的金属氧族化合物层。该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

具体的，在Si片为p型Si片且第一载流子为空穴的情况下，或在Si片为n型Si片且第一载流子为空穴的情况下，金属氧族化合物层4的材料选自：上述第二材料中的至少一种。

可选的，上述第二材料选自：氧化锌、氧化锡、氧化钛、氧化铜、氧化铊、硫化镉、硫化钼、硫化锌、硒化钼、硒化铜、掺铌氧化铜(如CuNb₃O₈)、氧化镉锗(如Ce_0.8Gd_0.2O₂)、氧化铱锌(如ZnIr₂O₄)、氧化钴钙(如Ca₃Co₄O₉)中的至少一种。在Si片为p型Si片且第一载流子为空穴的情况下，或在Si片为n型Si片且第一载流子为空穴的情况下，该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

可选的，上述金属氧族化合物层中含有掺杂元素，该掺杂元素选自：卤族元素、过渡金属元素、碱金属元素、稀土元素、III族元素、IV族元素、V族元素中的至少一种。该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

可选的，金属氧族化合物层4的横向传导能力小于等于1.0×10^-3S/cm，横向电阻大于或等于1.0×10³Ω/cm，进而对横向电流具有良好的阻隔作用。可以通过调节材料结构如结晶性、晶相或掺杂等工艺实现降低横向导电能力。

可选的，在Si片为p型Si片且第一载流子为多子的情况下，或在Si片为n型Si片且第一载流子为少子的情况下，金属氧族化合物层4与第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区，用于收集和传输第二载流子电子，金属氧族化合物层4的界面或内部的固定正电荷密度大于或等于10¹¹cm^-2，和/或，金属氧族化合物层4的界面或内部的受主缺陷密度大于或等于10¹¹cm^-2，和/或，金属氧族化合物层4的界面或内部的限位电荷密度大于或等于10¹¹cm^-2。该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

可选的，在Si片为n型Si片且第一载流子为多子的情况下，或在Si片为p型Si片且第一载流子为少子的情况下，金属氧族化合物层4与第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区，用于收集和传输第二载流子空穴，金属氧族化合物层4的界面或内部的固定负电荷密度大于或等于10¹²cm^-2，和/或，金属氧族化合物层4的界面或内部的施主缺陷密度大于或等于10¹²cm^-2，和/或，金属氧族化合物层4的界面或内部的限位电荷密度大于或等于10¹²cm^-2。该材料的金属氧族化合物层4中的第二载流子聚集区利于第二载流子的传输和收集。

可选的，金属氧族化合物层4在可见光波段的平均透光率大于或等于70％，进而，金属氧族化合物层4对可见光的遮挡少，利于提升光电转换效率。

可选的，第一载流子聚集区在Si片1的背光面的投影的面积，占Si片的背光面的总面积的5％至45％，该面积比例下，对第一载流子的收集和传输效果好，同时也不会影响第二载流子的收集和传输。

可选的，第一载流子选择层22在Si片1的背光面的投影的面积，占Si片1的背光面的总面积的5％至45％。该面积比例下，对第一载流子的传输效果好，同时也不会影响第二载流子的收集和传输。需要说明的是，第一载流子选择层22与上述第一部分2的面积相等或不等，本实用新型实施方式，对此不作具体限定。

可选的，Si片的背光面和金属氧族化合物层之间设置有隔离隧穿层。隔离隧穿层可以为一层或多层结构，隔离隧穿层的厚度为0.1nm-5nm。隔离隧穿层起到良好的表面钝化作用，可以减少电流在界面处的复合。

例如，参照图3所示，图3示出了本实用新型实施方式中的第三种IBC电池的结构示意图。在上述图2的基础上，Si片1的背光面和金属氧族化合物层4之间设置有隔离隧穿层3，隔离隧穿层3的厚度d2为0.1nm-5nm。开孔在完全断开金属氧族化合物层4的条件下，可以完全或部分断开隔离隧穿层3。

可选的，隔离隧穿层的材料选自：硅的氧化物、硅的氮化物、硅的氮氧化物、硅的卤化物中的至少一种。上述材料的隔离隧穿层表面化学钝化作用更好。隔离隧穿层可以单独形成，如，采用原位反应的工艺如湿法热氧、干法热氧工艺，可以采用化学气相沉积、物理气相沉积等沉积工艺单独形成。或用与金属氧族化合物层集成的工艺，如生长金属氧族化合物层过程中或后退火过程中形成的界面氧化硅层，作为隔离隧穿层。需要说明的是，若隔离隧穿层为不含硅的材料时，可以包含其与硅材料的化学过渡层。

可选的，隔离隧穿层可以选择电介质层，且介电常数大于2，不仅起到良好的表面化学钝化作用，而且，具有良好的场钝化作用，可以对横向导电起到良好的阻断作用。可选的，隔离隧穿层的击穿电压大于或等于3MV/cm，表面钝化作用好，且对横向导电起到良好的阻断作用。

可选的，隔离隧穿层的材料选自：氧化硅(如SiO_x)、氮化硅(如SiN_x)、氟化硅(如SiF₄)、氟氧化硅(如SiOF)、碳氧化硅(如SiOC)、氧化铝(如Al₂O₃)、氟化铝(如AlF_x)、氮氧化铝(如AlON)中的至少一种。上述材料的隔离隧穿层表面钝化作用好，且对横向导电起到良好的阻断作用。需要说明的是化学式中的x，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的取值。

可选的，第二载流子聚集区和第二电极之间设置有第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层。即，第二载流子聚集区和第二电极之间可以设置有第一导电薄膜、或者第一功函数调节层，亦或者两者都有。第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层均位于第二载流子聚集区的投影部分内。需要说明的是，在两者都有的情况下，第一透明导电薄膜可以位于第一功函数调节层的背光面或向光面。第二电极的投影可以位于第一导电薄膜和/或第一功函数调节层的投影之内。

和/或，在第一电极对应设置在第一载流子聚集区上的情况下，即，图1所示的情况下，第一载流子聚集区和第一电极之间设置有第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层；即，第一载流子聚集区和第一电极之间可以设置有第二导电薄膜、或者第二功函数调节层，亦或者两者都有。第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层均位于所述第一载流子聚集区的投影部分内。需要说明的是，在两者都有的情况下，第二透明导电薄膜可以位于第二功函数调节层的背光面或向光面。

和/或，在第一电极对应设置在第一载流子选择层上的情况下，第一载流子选择层和第一电极之间设置有第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层；即，第一载流子选择层和第一电极之间可以设置有第三导电薄膜、或者第三功函数调节层，亦或者两者都有。第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层均位于该第一载流子选择层的投影部分内。需要说明的是，在两者都有的情况下，第三透明导电薄膜可以位于第三功函数调节层的背光面或向光面。

其中，上述第一导电薄膜、第二导电薄膜、第三导电薄膜均能够起到辅助载流子传输的作用，而且透光，可以进一步提高光电转换效率。第一功函数调节层、第二功函数调节层、第三功函数调节层均可以起到降低接触电阻的作用。

图4示出了本实用新型实施方式中的第四种IBC电池的结构示意图。再例如，参照图5所示，图5示出了本实用新型实施方式中的第五种IBC电池的结构示意图。图4和图5的区别在于，图5中，Si片1的背光面和金属氧族化合物层4之间设置有隔离隧穿层3。参照图4或图5，第二载流子聚集区和第二电极5之间设置有第一导电薄膜53和第一功函数调节层52。第一导电薄膜53位于第一功函数调节层52的向光面。参照图4或图5，第一载流子选择层22和第一电极6之间设置有第三导电薄膜62和第三功函数调节层63。第三导电薄膜62位于第三功函数调节层63的背光面。

可选的，参照图4所示，第一功函数调节层52的厚度d3、第三功函数调节层63的厚度d4均为0.1-5nm。该厚度范围可以更大程度降低接触电阻。第二功函数调节层的厚度也为0.1-5nm。该厚度范围可以更大程度降低接触电阻。

可选的，第一透明导电薄膜由透明导电材料和功函数调节材料化合或混合形成。和/或，第二透明导电薄膜由透明导电材料和功函数调节材料化合或混合形成。和/或，第三透明导电薄膜由透明导电材料和功函数调节材料化合或混合形成。即，第一导电薄膜、第二导电薄膜、第三导电薄膜不仅可以起到辅助载流子传输的作用，而且透光，可以进一步提高光电转换效率，同时，可以降低接触电阻或纵向电阻。

可选的，在第二载流子聚集区和第二电极之间设置有第一透明导电薄膜的情况下，第二电极以栅线的形式设置在第一透明导电薄膜的背光面，充分利用背光面透光，可以进一步提高光电转换效率。

和/或，在第一载流子聚集区和第一电极之间设置有第二透明导电薄膜的情况下，第一电极以栅线的形式设置在第二透明导电薄膜的背光面，充分利用背光面透光，可以进一步提高光电转换效率。

和/或，在第一载流子选择层和第一电极之间设置有第三透明导电薄膜的情况下，第一电极以栅线的形式设置在第三透明导电薄膜的背光面，充分利用背光面透光，可以进一步提高光电转换效率。

可选的，第一导电薄膜、第二导电薄膜、第三导电薄膜的材料均独立选自：氧化锌、掺铝氧化锌、氧化锡、掺铟氧化锡、掺铟镓氧化锡中的至少一种。上述材料的第一导电薄膜、第二导电薄膜、第三导电薄膜载流子传输性能更优，可以进一步提高光电转换效率。

可选的，第一功函数调节层、第二功函数调节层、第三功函数调节层的功函数均为1eV-5.5eV，可以更进一步降低接触电阻。

可选的，第一功函数调节层、第二功函数调节层、第三功函数调节层的材料、第一透明导电薄膜，和/或，第二透明导电薄膜，和/或，第三透明导电薄膜中的功函数调节材料均可以独立选自：碱金属、过渡金属、碱金属卤化物或过渡金属卤化物中的至少一种，可以更进一步降低接触电阻。

可选的，第一功函数调节层、第二功函数调节层、第三功函数调节层的材料、第一透明导电薄膜，和/或，第二透明导电薄膜，和/或，第三透明导电薄膜中的功函数调节材料均可以独立选自：Ca、Mg、Ba、LiF_x、KFx、MgF_x、BaCl_x等。其中，化学式中的x，本领域技术人员可以根据实际情况选择合适的取值。

可选的，第一透明导电薄膜和/或，第二透明导电薄膜，和/或，第三透明导电薄膜中的功函数调节材料的功函数为1eV-5.5eV，可以更进一步降低接触电阻。

可选的，Si片1的背光面为平面结构或陷光结构，金属氧族化合物层4的向光面适配于Si片1的背光面，或第一电极6的向光面适配于Si片1的背光面。和/或，Si片1的向光面为平面结构或陷光结构。对于陷光结构而言，可以增加光程，提升光电转换效率。陷光结构可以为绒面、倒金字塔、纳米陷光结构等。

可选的，Si片的向光面还可以设置有钝化层、正面场效应层、正面减反射薄膜层、散射结构层、聚光结构层中的至少一种。和/或，在第一电极对应设置在第一载流子聚集区上的情况下，在金属氧族化合物层的背光面中，第二电极之外的部分，以及在第一部分中第一电极之外的部分，均设置有背光面减反射膜。和/或，在第一电极对应设置在第一载流子选择层上的情况下，在金属氧族化合物层的背光面以及第一载流子选择层的背光面中，第一电极、第二电极之外的部分设置有背光面减反射膜，以实现钝化、光学改进等。

例如，参照图2至图5所示，7可以为正面减反射薄膜层，8可以为背光面减反射膜。

可选的，第一载流子聚集区的俯视图可以为点状或线状图案，点状图案例如圆形或椭圆形。线状图案如矩形或多边形等。第一载流子聚集区的俯视图为点状或线状图案，对于第一部分的掺杂实现工艺简单。

可选的，第一载流子选择层为一层或多层结构，第一载流子选择层的厚度与金属氧族化合物层的厚度无关，第一载流子选择层22的厚度可以略高于开孔的高度。如，第一载流子选择层为1-500nm，更优地，第一载流子选择层为2-60nm。该厚度的第一载流子选择层22有利于对第一载流子的传输。

可选的，Si片为n型Si片且第一载流子为多子的情况下，或在Si片为p型Si片且第一载流子为少子的情况下，第一载流子选择层的材料选自：功函数大于或等于3eV的晶硅材料、函数大于或等于3eV的非晶硅材料、或第二材料中的至少一种。该第二材料为功函数大于或等于3eV的金属氧族化合物层。上述材料的第一载流子选择层对第一载流子的收集和传输效果好。

可选的，在Si片为p型Si片且第一载流子为多子的情况下，或在Si片为n型Si片且第一载流子为少子的情况下，第一载流子选择层的材料可以选自：第一材料中的至少一种；该第一材料为功函数大于等于5eV的n型金属氧族化合物层、或功函数小于等于6eV的p型金属氧族化合物层。上述材料的第一载流子选择层对第一载流子的收集和传输效果好。

关于该第二材料、第一材料的具体选择可以参照前述有关记载，且能达到相同或类似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

本实用新型实施方式还提供了一种IBC组件，包括：任一前述IBC电池。该组件中的Si片、第一载流子聚集区、第二载流子聚集区、第二电极、第一电极具体可以参照前述有关记载，并能达到相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

上面结合附图对本实用新型的实施方式进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (14)

1.一种IBC电池，其特征在于，包括：Si片、金属氧族化合物层、第一电极、以及第二电极；所述Si片的背光面分为第一部分和第二部分；所述Si片的第一部分经掺杂形成第一载流子聚集区；

所述金属氧族化合物层作为第二载流子聚集区只沉积在所述第二部分上；所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上；所述第二电极对应设置在所述第二载流子聚集区上；

或，

所述金属氧族化合物层沉积在整个所述Si片的背光面上；所述金属氧族化合物层与所述第二部分对应的部分形成第二载流子聚集区；所述金属氧族化合物层中至少与所述第一部分对应的部分具有电学分割所述金属氧族化合物层的开孔；所述金属氧族化合物层第一部分对应的部分上形成有第一载流子选择层，所述第一载流子选择层填充在所述开孔中；所述第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上；所述第二电极对应设置在所述第二载流子聚集区上。

2.根据权利要求1所述的IBC电池，其特征在于，所述第一部分的投影与所述第一载流子选择层的投影至少部分重合；

所述第一载流子选择层位于所述金属氧族化合物层的背光面或向光面。

3.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述金属氧族化合物层的厚度为1-600nm。

4.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述第一载流子聚集区在所述Si片的背光面的投影的面积，占所述Si片的背光面的总面积的5％至45％。

5.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述第一载流子选择层在所述Si片的背光面的投影的面积，占所述Si片的背光面的总面积的5％至45％。

6.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述Si片的背光面和所述金属氧族化合物层之间设置有隔离隧穿层；所述隔离隧穿层的厚度为0.1nm-5nm，所述隔离隧穿层为一层或多层结构。

7.根据权利要求6所述的IBC电池，其特征在于，所述隔离隧穿层为电介质层。

8.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述第二载流子聚集区和所述第二电极之间设置有第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层；所述第一透明导电薄膜和/或第一功函数调节层均位于所述第二载流子聚集区的投影部分内；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上的情况下，所述第一载流子聚集区和所述第一电极之间设置有第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层；所述第二透明导电薄膜和/或第二功函数调节层均位于所述第一载流子聚集区的投影部分内；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上的情况下，所述第一载流子选择层和所述第一电极之间设置有第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层；所述第三透明导电薄膜和/或第三功函数调节层均位于所述第一载流子选择层的投影部分内。

9.根据权利要求8所述的IBC电池，其特征在于，所述第一功函数调节层、所述第二功函数调节层、所述第三功函数调节层的厚度均为0.1-2nm。

10.根据权利要求8所述的IBC电池，其特征在于，在所述第二载流子聚集区和所述第二电极之间设置有所述第一透明导电薄膜的情况下，所述第二电极以栅线的形式设置在所述第一透明导电薄膜的背光面；

和/或，在所述第一载流子聚集区和所述第一电极之间设置有第二透明导电薄膜的情况下，所述第一电极以栅线的形式设置在所述第二透明导电薄膜的背光面；

和/或，在所述第一载流子选择层和所述第一电极之间设置有第三透明导电薄膜的情况下，所述第一电极以栅线的形式设置在所述第三透明导电薄膜的背光面。

11.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述Si片的背光面为平面结构或陷光结构；

和/或，所述Si片的向光面为平面结构或陷光结构。

12.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述第一载流子聚集区的俯视图为点状或线状图案。

13.根据权利要求1或2所述的IBC电池，其特征在于，所述Si片的向光面设置有钝化层、正面场效应层、正面减反射薄膜层、散射结构层、聚光结构层中的至少一种；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子聚集区上的情况下，在所述金属氧族化合物层的背光面中，所述第二电极之外的部分，以及在所述第一部分中所述第一电极之外的部分，均设置有背光面减反射膜；

和/或，在所述第一电极对应设置在所述第一载流子选择层上的情况下，在所述金属氧族化合物层的背光面以及所述第一载流子选择层的背光面中，所述第一电极、所述第二电极之外的部分设置有背光面减反射膜。

14.一种IBC组件，其特征在于，包括：权利要求1至权利要求13中任一所述的IBC电池。

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