CN217086578U - 背接触太阳电池、电池组件 - Google Patents

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CN217086578U CN202220122761.4U CN202220122761U CN217086578U CN 217086578 U CN217086578 U CN 217086578U CN 202220122761 U CN202220122761 U CN 202220122761U CN 217086578 U CN217086578 U CN 217086578U
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唐喜颜
方亮
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Abstract

本实用新型提供了一种背接触太阳电池、电池组件,涉及太阳能电池技术领域。背接触太阳电池包括:电池基体;电池基体包括:硅基底,位于硅基底的背光面的第一区域的第一半导体层,层叠在第一半导体层的端部区域的阻挡层,层叠在阻挡层以及硅基底的背光面的第二区域的第二半导体层,以及层叠在第一半导体层、第二半导体层上的透明导电薄膜层;第一区域和第二区域紧邻排布;第二半导体层、透明导电薄膜层上开设有分隔槽;分隔槽中填充有绝缘件。第二半导体层、透明导电薄膜层上开设有分隔槽,分隔槽中填充有绝缘件,将掺杂类型不同的第一半导体层、第二半导体层进行物理隔绝,绝缘效果好,避免了短路的问题,提升了背接触太阳电池的填充因子。

Description

背接触太阳电池、电池组件
技术领域
本实用新型涉及太阳能电池技术领域,特别是涉及一种背接触太阳电池、电池组件。
背景技术
背接触太阳电池由于具有较高的开路电压,以及较高的短路电流,因此具有广阔的应用前景。
现有的背接触太阳电池中,不同掺杂类型的半导体层紧邻排布,容易导致电池短路。
实用新型内容
本实用新型提供一种背接触太阳电池、电池组件,旨在解决现有的背接触太阳电池中,容易短路的问题。
本实用新型的第一方面,提供一种背接触太阳电池,包括:
电池基体;所述电池基体包括:硅基底,位于所述硅基底的背光面的第一区域的第一半导体层,层叠在所述第一半导体层的端部区域的阻挡层,层叠在所述阻挡层以及所述硅基底的背光面的第二区域的第二半导体层,以及层叠在所述第一半导体层、所述第二半导体层上的透明导电薄膜层;所述第一区域和所述第二区域紧邻排布;所述第一半导体层和所述第二半导体层的掺杂类型不同;
所述第二半导体层、所述透明导电薄膜层上开设有分隔槽;
所述分隔槽中填充有绝缘件。
本使用新型实施例中,第二半导体层、透明导电薄膜层上开设有分隔槽,将掺杂类型不同的第一半导体层、第二半导体层进行物理隔绝,具有更好的绝缘效果,避免了短路的问题。而且,分隔槽中填充有绝缘件,在分隔物理绝缘的基础上进一步通过绝缘件进行电绝缘,优化了绝缘效果,提升了背接触太阳电池的填充因子,而且该绝缘件还能够将接收到的光线,反射到硅基底上,使得照射到硅基底上的光强更强。入射在分隔槽各个位置的光线经过反射又到达硅基底上,使得照射到硅基底上的光强更强,得背接触太阳电池的发电功率增强、背接触太阳电池的光电转换效率增高,进一步增加了背接触太阳电池的开路电压和短路电流。
可选的,从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述分隔槽的截面的面积减小;所述分隔槽的截面与所述硅基底平行。
可选的,从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述分隔槽的截面的宽度减小;所述分隔槽的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
可选的,所述透明导电薄膜层的折射率、所述第二半导体层的折射率,均大于所述阻挡层的折射率。
可选的,所述绝缘件从所述分隔槽中向远离所述硅基底的方向凸出;从所述分隔槽中凸出的绝缘件形成帽状结构,所述帽状结构包括帽檐部分和帽顶部分,所述帽檐部分的截面的面积,均大于所述帽顶部分的截面的面积;所述帽檐部分更靠近所述分隔槽;从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述帽檐部分的各个截面的面积增大;所述帽檐部分中靠近所述硅基底一端的截面的面积,大于或等于所述分隔槽中远离所述硅基底一端的截面的面积;所述截面均与所述硅基底平行。
可选的,所述帽檐部分的截面的宽度,均大于所述帽顶部分的截面的宽度;
从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述帽檐部分的各个截面的宽度增大;
所述帽檐部分中靠近所述分隔槽一端的截面的宽度,大于或等于所述分隔槽中远离所述硅基底一端的截面的宽度;
所述帽檐部分的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
可选的,所述绝缘件的折射率,小于所述阻挡层的折射率;所述阻挡层的折射率均小于所述透明导电薄膜层的折射率、所述第二半导体层的折射率。
可选的,所述绝缘件的折射率为0.05-1.7,所述透明导电薄膜层的折射率为1.86-4.9,所述第二半导体层的折射率为1.86-4.9,所述阻挡层的折射率为1.85-2.1。
可选的,所述分隔槽包括:位于所述第二半导体层上的第一子槽体和位于所述透明导电薄膜层上的第二子槽体;
所述第一子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面;
和/或,
所述第二子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面。
可选的,所述第一子槽体的槽壁为直线面,所述第二子槽体的槽壁为直线面;所述第一子槽体的槽壁和所述第二子槽体的槽壁台阶状分布,或,所述第一子槽体的槽壁和所述第二子槽体的槽壁平滑过渡;
或,所述第一子槽体的槽壁为曲线面,所述第二子槽体的槽壁为曲线面;所述第一子槽体的槽壁的曲线面,和所述第二子槽体的槽壁的曲线面曲率相等。
可选的,所述绝缘件与所述分隔槽的槽壁完全贴合。
可选的,所述电池基体还包括:位于所述阻挡层的背光面、以及所述硅基底的背光面的第二区域的第一钝化层,所述第一钝化层位于所述第二半导体层和所述硅基底之间;所述分隔槽贯通所述第一钝化层、所述第二半导体层、所述透明导电薄膜层。
可选的,所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面的宽度为10um-80um,所述分隔槽远离所述硅基底的一端的截面的宽度为20um-90um;
所述帽檐部分靠近所述硅基底的一端的截面的宽度为30um-120um;
所述帽檐部分远离所述硅基底的一端的截面的宽度为20um-110um;
所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面平行于所述硅基底;
所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
可选的,所述背接触太阳电池,还包括:第一电极和第二电极;
所述第一电极位于所述透明导电薄膜层上与所述第一半导体层相对的区域;
所述第二电极位于所述透明导电薄膜层上与所述第二半导体层相对的区域;
所述帽状结构位于所述第一电极和所述第二电极之间,所述帽状结构远离所述硅基底的一端凸出于所述第一电极和第二电极。
可选的,所述帽状结构凸出于所述第一电极的高度为0.1um-50um;
所述高度所在的方向和所述第一半导体层和所述硅基底的层叠方向平行。
可选的,所述阻挡层的高度为100-500nm;所述高度所在的方向和所述第一半导体层和所述硅基底的层叠方向平行。
可选的,所述第一区域和所述第二区域不重叠。
可选的,所述硅基底为N型硅基底,所述第一半导体层为P型掺杂微晶硅层,所述第二半导体层为N+掺杂非晶硅层,所述阻挡层为氮化硅阻挡层,所述第一钝化层为非晶硅层。
可选的,所述第一钝化层还分布在所述硅基底的背光面的第一区域上,所述第一钝化层位于所述第一半导体层和所述硅基底之间。
可选的,还包括:位于所述硅基底的向光面的非晶硅钝化层,位于所述非晶硅钝化层的向光面的氮化硅减反层;
和/或,所述硅基底的向光面具有绒面结构。
本实用新型的第二方面,还提供一种电池组件,包括:任一前述的背接触太阳电池。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对本实用新型实施例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例,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例中的第一种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图2示出了本实用新型实施例中的第二种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图3示出了本实用新型实施例中的第三种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图4示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池中的局部光路示意图;
图5示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池中绝缘件的局部光路示意图;
图6示出了本实用新型实施例中的第四种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图7示出了本实用新型实施例中的第五种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图8示出了本实用新型实施例中的第六种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图9示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池的结构示意图;
图10示出了本实用新型实施例中的一种开槽用高斯激光的能量分布示意图;
图11示出了本实用新型实施例中的第七种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图12示出了本实用新型实施例中的第八种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图13示出了本实用新型实施例中的第九种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图14示出了本实用新型实施例中的第十种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图15示出了本实用新型实施例中的第十一种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图16示出了本实用新型实施例中的第十二种背接触太阳电池的局部结构示意图;
图17示出了本实用新型实施例中的第十三种背接触太阳电池的局部结构示意图。
附图编号说明:
1-硅基底,2-第一半导体层,3-阻挡层,4-第二半导体层,5-透明导电薄膜层,6-分隔槽,61-第一子槽体的槽壁,62-第二子槽体的槽壁,7-第一钝化层,8-非晶硅钝化层,9-氮化硅减反层,10-绝缘件,101-帽状结构,1011-帽檐部分,1012-帽顶部分,11-第一电极,12-第二电极。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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作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。
该背接触太阳电池可以为:IBC太阳电池(交叉指式背接触太阳电池)、HBC太阳电池(交叉指式背接触异质结太阳电池)等,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。图1示出了本实用新型实施例中的第一种背接触太阳电池的局部结构示意图。图2示出了本实用新型实施例中的第二种背接触太阳电池的局部结构示意图。参照图1、图2所示,背接触太阳电池包括:电池基体。电池基体包括:硅基底1,对硅基底1的掺杂类型不作具体限定。硅基底1的向光面为背接触太阳电池中,硅基底1接收光照的表面。硅基底1的背光面为硅基底1中与向光面相对的表面。电池基体还包括:位于硅基底1的背光面的第一区域的第一半导体层2,层叠在第一半导体层2的端部区域的阻挡层3,层叠在阻挡层3以及硅基底1的背光面的第二区域的第二半导体层4,以及层叠在第一半导体层2、第二半导体层4上的透明导电薄膜层5。第一半导体层2的端部区域可以为第一半导体层2中靠近第二半导体4的端部的区域。端部区域相对第一半导体层2的相对大小不作具体限定。第一区域和第二区域紧邻排布,第一区域和第二区域的相对大小也不作具体限定。第一半导体层2和第二半导体层4的掺杂类型不同。第一半导体层2和第二半导体层4两者中,一个为P型掺杂,另一个则为N型掺杂。
图3示出了本实用新型实施例中的第三种背接触太阳电池的局部结构示意图。参照图1、图2、图3所示,第二半导体层4、透明导电薄膜层5上开设有分隔槽6。分隔槽6将掺杂类型不同的第一半导体层2、第二半导体层4进行物理隔绝,具有更好的绝缘效果。分隔槽6中填充有绝缘件10,在分隔槽6物理绝缘的基础上进一步通过绝缘件10进行电绝缘,优化了绝缘效果,提升了背接触太阳电池的填充因子,而且该绝缘件10还能够将接收到的光线,反射到硅基底1上,使得照射到硅基底1上的光强更强。需要说明的是,分隔槽6的形状不作具体限定。例如,图1中,分隔槽6的形状为,上下尺寸相等。如,圆柱状或长方体状。图2、图3中,分隔槽6的形状为上小下大的形状,此处的上比下更靠近硅基底1。
需要说明的是,绝缘件10可以为热固性绝缘件,该绝缘件10还可以具有强耐酸特性或耐碱特性,使得在后续的处理、使用过程中,绝缘件10具有优良的稳定性。
可选的,图3中虚线箭头L所示的方向即为从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向。从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向,分隔槽6的截面的面积减小,分隔槽6的截面与硅基底1平行,下文提及的截面均与硅基底1平行。图4示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池中的局部光路示意图。图4中较粗的箭头为光线示意,参照图4所示,分隔槽6的截面与硅基底1平行,从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向,分隔槽6的截面的面积减小,进而从硅基底1的向光面射入的光线可以入射在分隔槽6的各个位置,入射在分隔槽6各个位置的光线经过反射又到达硅基底1上,使得照射到硅基底1上的光强更强,得背接触太阳电池的发电功率增强、背接触太阳电池的光电转换效率增高,进一步增加了背接触太阳电池的开路电压和短路电流。
可选的,参照图3所示,从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向,分隔槽6的截面的宽度减小,分隔槽6的截面的宽度所在的方向,与硅基底1的背光面的第一区域和第二区域的排布方向平行,进一步使得从硅基底1的向光面射入的光线能够入射在分隔槽6的各个位置,入射在分隔槽6各个位置的光线经过反射又到达硅基底1上,使得照射到硅基底1上的光强更强。如,分隔槽6中靠近硅基底1一端的截面的宽度为w1,分隔槽6远离硅基底1一端的截面的宽度为w2,则,w2>w1。需要说明的是,下文提及的宽度均与硅基底1的背光面的第一区域和第二区域的排布方向平行。
可选的,透明导电薄膜层5的折射率、第二半导体层4的折射率,均大于阻挡层3的折射率,使得从硅基底1的向光面射入的光线向背接触太阳电池外部折射的光线减少,而入射在分隔槽6的各个位置的光线较多,进一步增强照射到硅基底1上的光强。
可选的,绝缘件10包括:绝缘油墨,和/或,绝缘树脂,绝缘效果好,且成本较低。
可选的,参照图2所示,绝缘件10具有透光性,可以将从硅基底1的向光面接收的光线透射进绝缘件10中去。绝缘件10的透光性的强弱不作具体限定。绝缘件10从分隔槽6中向远离硅基底1的方向凸出。从分隔槽6中凸出的绝缘件10形成帽状结构101,帽状结构101包括帽檐部分1011和帽顶部分1012,帽檐部分1011的截面的面积,均大于帽顶部分1012的截面的面积。帽檐部分1011比帽顶部分1012更靠近分隔槽6。从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向,也就是图中虚线箭头L所示的方向,帽檐部分1011的各个截面的面积增大。帽檐部分1011中靠近分隔槽6一端的截面的面积,大于或等于分隔槽6中远离硅基底1一端的截面的面积。上述各个截面均与硅基底1平行。
图5示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池中绝缘件的局部光路示意图。图5中较粗的箭头为光线示意,参照图5所示,从硅基底1的向光面射入的光线,若入射在分隔槽6上,经分隔槽6的反射,到达透明导电薄膜层5上,经透明导电薄膜层5的反射,又到达硅基底1上,若入射在帽檐部分1011上,经过帽檐部分1011的反射可以到达帽顶部分1012,又经过帽顶部分1012的反射,再次入射到帽檐部分1011上,再经过反射又到达硅基底1上,若入射在帽顶部分1012上,可以通过帽顶部分1012的反射,再次入射到帽檐部分1011上,再经过反射又到达硅基底1上,进而使得照射到硅基底1上的光强更强,得背接触太阳电池的发电功率增强、背接触太阳电池的光电转换效率增高,进一步增加了背接触太阳电池的开路电压和短路电流。
可选的,参照图2所示,帽檐部分1011的截面的宽度,均大于帽顶部分1012的截面的宽度,绝缘件10能够接收较大范围的入射光线。
从远离硅基底1向靠近硅基底1的方向,也就是图中虚线箭头L所示的方向,帽檐部分1011的各个截面的宽度增大,帽檐部分1011内各处没有相互遮挡,均能够接收光线。如,图2中,帽檐部分1011远离硅基底1的一端的截面的宽度为w4,帽檐部分1011靠近硅基底1的一端的截面的宽度为w3,w3>w4。
帽檐部分1011中靠近分隔槽6一端的截面的宽度,也就是帽檐部分1011靠近硅基底1的一端的截面的宽度w3。分隔槽6中远离硅基底1一端的截面的宽度为w2,w3≥w2,后续设置电极后,上述结构的帽檐部分1011可以防止电极与第二半导体层4接触,避免电极对第二半导体层4产生不良影响。
上述帽檐部分1011的截面的宽度所在的方向,与第一区域和第二区域的排布方向平行。
可选的,绝缘件10的折射率,小于阻挡层3的折射率,阻挡层3的折射率均小于透明导电薄膜层5的折射率、第二半导体层4的折射率,使得折射出背接触太阳电池的光线减少,经分隔槽6、绝缘件10反射到达硅基底1的光线增大,进一步增强照射到硅基底1上的光强。
可选的,绝缘件10的折射率为0.05-1.7,透明导电薄膜层5的折射率为1.86-4.9,第二半导体层4的折射率为1.86-4.9,阻挡层3的折射率为1.85-2.1,上述折射率分布方式,各个结构的折射率匹配效果好,能够进一步减少折射出背接触太阳电池的光线,进一步增加经分隔槽6、绝缘件10反射到达硅基底1的光线。
可选的,分隔槽6包括:位于第二半导体层4上的第一子槽体和位于透明导电薄膜层5上的第二子槽体。第一子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面,就是说,位于第二半导体层4上的第一子槽体的槽壁可以均是直线面,也可以均是曲线面,也可以是直线面和曲线面的组合,第一子槽体的形式多样。和/或,第二子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面,就是说,位于透明导电薄膜层5上的第二子槽体的槽壁可以均是直线面,也可以均是曲线面,也可以是直线面和曲线面的组合,第二子槽体的形式多样。
图6示出了本实用新型实施例中的第四种背接触太阳电池的局部结构示意图。图7示出了本实用新型实施例中的第五种背接触太阳电池的局部结构示意图。图8示出了本实用新型实施例中的第六种背接触太阳电池的局部结构示意图。如,参照图6、图7所示,第一子槽体的槽壁61均为直线面,第二子槽体的槽壁62也均为直线面。图8中第一子槽体的槽壁61均为曲线面,第二子槽体的槽壁62也均为曲线面。
可选的,参照图6、图7所示,第一子槽体的槽壁61为直线面,第二子槽体的槽壁62为直线面。图6中第一子槽体的槽壁61和所述第二子槽体的槽壁62台阶状分布。或,图7中,第一子槽体的槽壁61和第二子槽体的槽壁62平滑过渡,第一子槽体的槽壁61的直线面和第二子槽体的槽壁62的直线面的斜率相等,分隔槽6的形式多样。
可选的,参照图8所示,第一子槽体的槽壁61为曲线面,第二子槽体的槽壁62为曲线面,第一子槽体的槽壁61的曲线面,和第二子槽体的槽壁62的曲线面曲率相等,第一子槽体的槽壁61、第二子槽体的槽壁62可以位于同一圆周上,进而分隔槽6的加工方便。
可选的,参照图1、图2、图5所示,绝缘件10与分隔槽6的槽壁完全贴合,进而后续的电极不会进入绝缘件10与分隔槽6之间,不仅能够减少电极材料的浪费,而且,还能够有效防止短路。
可选的,参照图1-图8,电池基体还包括:位于阻挡层3的背光面、以及硅基底1的背光面的第二区域的第一钝化层7,第一钝化层7位于第二半导体层4和硅基底1之间,第一钝化层7的折射率大于阻挡层3的折射率,在起到良好钝化作用的基础上,还能够减少光线折射出背接触太阳电池。
分隔槽6贯通第一钝化层7、第二半导体层4、透明导电薄膜层5,分隔槽6在第一钝化层7上的子槽体的槽壁形状等不作具体限定。
可选的,参照图2、图3所示,分隔槽6靠近硅基底1的一端的截面的宽度w1为10um-80um,分隔槽6远离硅基底1的一端的截面的宽度w2为20um-90um,上述尺寸的分隔槽6对光线的反射效果和绝缘效果均较好。
可选的,参照图2所示,帽檐部分1011靠近硅基底1的一端的截面的宽度w3为30um-120um,帽檐部分1011远离硅基底1的一端的截面的宽度w4为20um-110um,上述尺寸的帽檐部分1011对光线的反射效果和绝缘效果均较好。
图9示出了本实用新型实施例中的一种背接触太阳电池的结构示意图。参照图9所示,背接触太阳电池还包括第一电极11和第二电极12,第一电极11位于透明导电薄膜层5上与第一半导体层2相对的区域,第二电极12位于透明导电薄膜层5上与第二半导体层4相对的区域。
可选的,参照图9所示,帽状结构101位于第一电极11和第二电极12之间,帽状结构101远离硅基底1的一端凸出于第一电极11和第二电极12,帽状结构101凸出于第一电极11和第二电极12,可以充分防止第一电极11和第二电极12短路。具体是帽檐部分、帽顶部分均具有凸出第一电极11的部分,还是只有帽顶部分具有凸出第一电极的部分均不作具体限定。
可选的,参照图9所示,帽状结构101凸出于第一电极11的高度h1为0.1um-50um,上述高度范围不仅能够较好的防止第一电极11和第二电极12短路,而且在形成电池组件的过程中,也不会由于该凸出部分带入较大的应力。帽状结构101凸出于第一电极11的高度h1所在的方向和第一半导体层2和硅基底1的层叠方向平行。下文所提及的高度所在的方向,均和第一半导体层2和硅基底1的层叠方向平行。
可选的,参照图9所示,阻挡层3的高度h2为100-500nm,阻挡层在该范围内隔离效果较优。
可选的,参照图1-图5,图9,第一区域和第二区域不重叠,绝缘效果好。
可选的,硅基底1为N型硅基底,第一半导体层2为P型掺杂微晶硅层,第二半导体层4为N+掺杂非晶硅层,阻挡层3为氮化硅阻挡层,第一钝化层7为非晶硅层。
可选的,参照图1-图5,图9,第一钝化层7还分布在硅基底1的背光面的第一区域上,该第一钝化层7位于第一半导体层2和硅基底1之间,钝化效果较好。
可选的,参照图1-图4,图9所示,背接触太阳电池还包括:位于硅基底1的向光面的非晶硅钝化层8,位于非晶硅钝化层8的向光面的氮化硅(SiNx)减反层9,x的取值不作具体限定。非晶硅钝化层8可以为本征非晶硅层。
可选的,硅基底1的向光面具有绒面结构,进一步增加光线在背接触太阳电池内的光程。
本实用新型还提供一种电池组件,包括:任一前述的背接触太阳电池,该电池组件具有与前述的背接触太阳电池相同或相似的有益效果,为了避免重复,此处不再赘述。
本实用新型实施例还提供一种背接触太阳电池的生产方法,该方法用于生产如任一前述的背接触太阳电池,该背接触太阳电池的生产方法与前述的背接触太阳电池具有相同或相似的有益效果。
可选的,该背接触太阳电池的生产方法还可以包括如下步骤:采用高斯激光在第二半导体层4、透明导电薄膜层5上开设分隔槽6,上述开槽方式简单,且对电池基体的污染等不良影响较小。如,采用高斯光斑激光器开设分隔槽6。
图10示出了本实用新型实施例中的一种开槽用高斯激光的能量分布示意图。从图10可以看出,激光光斑能量呈圆锥状分布,中心能量高,沿四周方向逐渐降低,参照图10所示,可选的,高斯激光的波长为900-1200nm,高斯激光的能量密度为0.1J/cm2-0.5J/cm2,上述高斯激光开设分隔槽速度更快。
可选的,该方法还可以包括:采用印刷方式在分隔槽6中印刷上述绝缘件10,绝缘件10的设置方式简单。
图11示出了本实用新型实施例中的第七种背接触太阳电池的局部结构示意图。图12示出了本实用新型实施例中的第八种背接触太阳电池的局部结构示意图。图13示出了本实用新型实施例中的第九种背接触太阳电池的局部结构示意图。图14示出了本实用新型实施例中的第十种背接触太阳电池的局部结构示意图。图15示出了本实用新型实施例中的第十一种背接触太阳电池的局部结构示意图。图16示出了本实用新型实施例中的第十二种背接触太阳电池的局部结构示意图。图17示出了本实用新型实施例中的第十三种背接触太阳电池的局部结构示意图。
该方法还可以包括制备电池基体的步骤。具体的,先对硅基底1的向光面采用化学刻蚀形成绒面结构,对硅基底1的背光面采用碱性或者酸性溶液腐蚀抛光。参照图11所示,硅基底1表面清洗后,在硅基底1的背光面抛光面沉积第一钝化层7及第一半导体层2,在硅基底1的向光面的绒面上沉积非晶硅钝化层8和氮化硅(SiNx)减反层9。参照图12所示,采用低温CVD工艺在图11所示结构的背光面沉积高度为100nm-500nm的阻挡层3。参照图13所示,通过激光蚀刻技术去除与第二区域相对位置的阻挡层3、第一半导体层2、第一钝化层7。或,可以采用掩膜曝光后裸露出与第二区域相对位置,后通过HF(氢氟酸)溶液去除阻挡层3,碱液去除第一半导体层2、第一钝化层7,完成图形化后去除掩膜材料。参照图14所示,在硅基底1的背光面的第二区域,以及阻挡层3的背光面沉积第一钝化层7及第二半导体层4。参照图15所示,通过激光蚀刻技术去除阻挡层背光面中部分区域的第二半导体层4及第一钝化层7。或,掩膜曝光后裸露出阻挡层背光面中部分区域,后通过碱液去除第二半导体层4及第一钝化层7,完成图形化后去除掩膜层材料。参照图16所示,通过氢氟酸溶液去除远离第二半导体层4一端的阻挡层3。参照图17所示,在图16所示的整个背光面沉积透明导电薄膜层,至此形成上述电池基体。
上述第一电极11、第二电极12可以通过电镀的方式形成,在本实用新型实施例中,对此不作具体限定。
上述背接触太阳电池的生产方法,与前述的背接触太阳电池能够达到相同或相似的有益效果,两者的相关内容可以相互参照,为了避免重复,此处不再赘述。
需要说明的是,对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述,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 (21)

1.一种背接触太阳电池,其特征在于,包括:
电池基体;所述电池基体包括:硅基底,位于所述硅基底的背光面的第一区域的第一半导体层,层叠在所述第一半导体层的端部区域的阻挡层,层叠在所述阻挡层以及所述硅基底的背光面的第二区域的第二半导体层,以及层叠在所述第一半导体层、所述第二半导体层上的透明导电薄膜层;所述第一区域和所述第二区域紧邻排布;所述第一半导体层和所述第二半导体层的掺杂类型不同;
所述第二半导体层、所述透明导电薄膜层上开设有分隔槽;
所述分隔槽中填充有绝缘件。
2.根据权利要求1所述的背接触太阳电池,其特征在于,从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述分隔槽的截面的面积减小;所述分隔槽的截面与所述硅基底平行。
3.根据权利要求2所述的背接触太阳电池,其特征在于,从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述分隔槽的截面的宽度减小;所述分隔槽的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
4.根据权利要求1所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述透明导电薄膜层的折射率、所述第二半导体层的折射率,均大于所述阻挡层的折射率。
5.根据权利要求1所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述绝缘件从所述分隔槽中向远离所述硅基底的方向凸出;从所述分隔槽中凸出的绝缘件形成帽状结构,所述帽状结构包括帽檐部分和帽顶部分,所述帽檐部分的截面的面积,均大于所述帽顶部分的截面的面积;所述帽檐部分更靠近所述分隔槽;从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述帽檐部分的各个截面的面积增大;所述帽檐部分中靠近所述硅基底一端的截面的面积,大于或等于所述分隔槽中远离所述硅基底一端的截面的面积;所述截面均与所述硅基底平行。
6.根据权利要求5所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述帽檐部分的截面的宽度,均大于所述帽顶部分的截面的宽度;
从远离所述硅基底向靠近所述硅基底的方向,所述帽檐部分的各个截面的宽度增大;
所述帽檐部分中靠近所述分隔槽一端的截面的宽度,大于或等于所述分隔槽中远离所述硅基底一端的截面的宽度;
所述帽檐部分的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
7.根据权利要求5所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述绝缘件的折射率,小于所述阻挡层的折射率;所述阻挡层的折射率均小于所述透明导电薄膜层的折射率、所述第二半导体层的折射率。
8.根据权利要求7所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述绝缘件的折射率为0.05-1.7,所述透明导电薄膜层的折射率为1.86-4.9,所述第二半导体层的折射率为1.86-4.9,所述阻挡层的折射率为1.85-2.1。
9.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述分隔槽包括:位于所述第二半导体层上的第一子槽体和位于所述透明导电薄膜层上的第二子槽体;
所述第一子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面;
和/或,
所述第二子槽体的槽壁包括:直线面,和/或,曲线面。
10.根据权利要求9所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述第一子槽体的槽壁为直线面,所述第二子槽体的槽壁为直线面;所述第一子槽体的槽壁和所述第二子槽体的槽壁台阶状分布,或,所述第一子槽体的槽壁和所述第二子槽体的槽壁平滑过渡;
或,所述第一子槽体的槽壁为曲线面,所述第二子槽体的槽壁为曲线面;所述第一子槽体的槽壁的曲线面,和所述第二子槽体的槽壁的曲线面曲率相等。
11.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述绝缘件与所述分隔槽的槽壁完全贴合。
12.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述电池基体还包括:位于所述阻挡层的背光面、以及所述硅基底的背光面的第二区域的第一钝化层,所述第一钝化层位于所述第二半导体层和所述硅基底之间;所述分隔槽贯通所述第一钝化层、所述第二半导体层、所述透明导电薄膜层。
13.根据权利要求5或6所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面的宽度为10um-80um,所述分隔槽远离所述硅基底的一端的截面的宽度为20um-90um;
所述帽檐部分靠近所述硅基底的一端的截面的宽度为30um-120um;
所述帽檐部分远离所述硅基底的一端的截面的宽度为20um-110um;
所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面平行于所述硅基底;
所述分隔槽靠近所述硅基底的一端的截面的宽度所在的方向,与所述第一区域和所述第二区域的排布方向平行。
14.根据权利要求5或6所述的背接触太阳电池,其特征在于,还包括:第一电极和第二电极;
所述第一电极位于所述透明导电薄膜层上与所述第一半导体层相对的区域;
所述第二电极位于所述透明导电薄膜层上与所述第二半导体层相对的区域;
所述帽状结构位于所述第一电极和所述第二电极之间,所述帽状结构远离所述硅基底的一端凸出于所述第一电极和第二电极。
15.根据权利要求14所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述帽状结构凸出于所述第一电极的高度为0.1um-50um;
所述高度所在的方向和所述第一半导体层和所述硅基底的层叠方向平行。
16.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述阻挡层的高度为100-500nm;所述高度所在的方向和所述第一半导体层和所述硅基底的层叠方向平行。
17.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述第一区域和所述第二区域不重叠。
18.根据权利要求12所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述硅基底为N型硅基底,所述第一半导体层为P型掺杂微晶硅层,所述第二半导体层为N+掺杂非晶硅层,所述阻挡层为氮化硅阻挡层,所述第一钝化层为非晶硅层。
19.根据权利要求12所述的背接触太阳电池,其特征在于,所述第一钝化层还分布在所述硅基底的背光面的第一区域上,所述第一钝化层位于所述第一半导体层和所述硅基底之间。
20.根据权利要求1-8中任一所述的背接触太阳电池,其特征在于,还包括:位于所述硅基底的向光面的非晶硅钝化层,位于所述非晶硅钝化层的向光面的氮化硅减反层;
和/或,所述硅基底的向光面具有绒面结构。
21.一种电池组件,其特征在于,包括:如权利要求1-20中任一所述的背接触太阳电池。
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CN115939240A (zh) * 2022-12-01 2023-04-07 隆基绿能科技股份有限公司 一种背接触电池及其制造方法、光伏组件
WO2023134249A1 (zh) * 2022-01-17 2023-07-20 隆基绿能科技股份有限公司 背接触太阳电池及生产方法、电池组件
WO2024045917A1 (zh) * 2022-08-31 2024-03-07 隆基绿能科技股份有限公司 背接触太阳能电池及其制备方法

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