太阳电池及光伏组件
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太阳电池及光伏组件
来源:通威太阳能(成都)有限公司
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简介: 本发明公开了一种太阳电池及光伏组件。该太阳电池包括:硅基底;半导体层,半导体层设于硅基底的表面;图形化的第一钝化层,第一钝化层设于半导体层背离硅基底一侧;透明导电层,透明导电层的材料为透明导电化合物,透明导电层包括第一透明导电子层和第二透明导电子层,第一透明导电子层设于半导体层背离硅基底的表面,且第一透明导电子层填充于第一钝化层的图形化区域未覆盖的镂空区域中,第二透明导电子层覆盖第一透明导电子层和第一钝化层背离硅基底的表面,第二透明导电子层的宽度为150μm~400μm;
权利要求

1.一种太阳电池,其特征在于,包括:

硅基底;

半导体层,所述半导体层设于所述硅基底的表面;

图形化的第一钝化层,所述第一钝化层设于所述半导体层背离所述硅基底一侧;

透明导电层,所述透明导电层的材料为透明导电化合物,所述透明导电层包括第一透明导电子层和第二透明导电子层,所述第一透明导电子层设于所述半导体层背离所述硅基底的表面,且所述第一透明导电子层填充于所述第一钝化层的图形化区域未覆盖的镂空区域中,所述第二透明导电子层覆盖所述第一透明导电子层和所述第一钝化层背离所述硅基底的表面,所述第二透明导电子层的宽度为150μm~400μm;
栅线,所述铜栅线设于所述透明导电层背离所述半导体层的一面,所述铜栅线的宽度为5μm~100μm。

2.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述铜栅线的宽度为5μm~20μm。

3.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述透明导电层的透光率大于等于85%,方阻为50Ω/□~200Ω/□;和/或,所述透明导电化合物为掺氧化铟、掺钛氧化铟、掺氧化铟、氧化锌、掺铝氧化铌、铝酸镧和掺氟氧化锡中的一种或多种组合。

4.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第二透明导电子层的厚度为50nm~200nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池为钝化接触太阳电池,所述半导体层包括设置于所述硅基底第一面的P型半导体层和设置于所述硅基底第二面的N型半导体层,所述第一面和所述第二面中的其中一面为受光面,另一面为背光面;

所述硅基底与所述P型半导体层之间设置有第一介质层,所述硅基底与所述N型半导体层之间设置有第二介质层,所述第一介质层和所述第二介质层的厚度为0.8nm~2.5nm;

所述第一钝化层、所述透明导电层同时设置于所述P型半导体层和所述N型半导体层背离所述硅基底一侧,所述第二透明导电子层全部或部分覆盖所述第一透明导电子层和所述第一钝化层背离所述硅基底的表面。

6.根据权利要求1-4任一项所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池为背接触太阳电池,所述半导体层包括呈指交叉设置的P型半导体层和N型半导体层,所述P型半导体层表面的所述透明导电层和所述N型半导体层表面的所述透明导电层相互绝缘设置。

7.根据权利要求6所述的太阳电池,其特征在于,所述硅基底与所述P型半导体层之间设置有第一介质层,所述硅基底与所述N型半导体层之间设置有第二介质层,所述第一介质层和所述第二介质层相互绝缘设置。

8.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述铜栅线的厚度为10μm~25μm。

9.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述镂空区域的宽度为10μm~40μm;和/或,所述镂空区域的高度为0.05μm~0.5μm。

10.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述铜栅线的表面设置有保护层,所述保护层的厚度为0.1μm~3.0μm。

11.根据权利要求10所述的太阳电池,其特征在于,所述保护层的材料为锡、锡合金、银和银合金中的一种或者几种组合。

12.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述半导体层为掺杂多晶硅层;和/或,所述第一钝化层包括叠层设置的氧化硅层和氮化硅层,所述氧化硅层的厚度为25nm~35nm,所述氮化硅层的厚度为40nm~70nm;和/或,所述硅基底为P型硅片或N型硅片。

13.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的太阳电池。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及太阳电池领域,尤其涉及一种太阳电池及光伏组件。

背景技术

[0002]铜是制备太阳电池栅线的常用材料。在太阳电池中,一般通过设置阻隔层来隔离铜栅线与多晶硅层,以防止铜栅线与多晶硅层直接接触产生扩散和不良反应,从而导致漏电问题。

[0003]目前一般采用铝及其合金、等金属材料作为阻隔层,由于开膜处理和印刷掩膜对基准点识别的综合公差较大,这一问题严重制约了铜栅线制作的精度,尤其是在制作100μm及以下宽度的铜栅线时,难度显著增大。

发明内容

[0004]为了实现上述目的,本发明公开了一种太阳电池及光伏组件,该太阳电池中铜栅线制作的精度和效率显著提升,有利于提供可靠性较高、100μm及以下宽度的铜栅线,从而提升铜栅线的精细化程度。

[0005]第一方面,本发明实施例提供一种太阳电池。

[0006]一种太阳电池,包括:

[0007]硅基底;

[0008]半导体层,所述半导体层设于所述硅基底的表面;

[0009]图形化的第一钝化层,所述第一钝化层设于所述半导体层背离所述硅基底一侧;

[0010]透明导电层,所述透明导电层的材料为透明导电化合物,所述透明导电层包括第一透明导电子层和第二透明导电子层,所述第一透明导电子层设于所述半导体层背离所述硅基底的表面,且所述第一透明导电子层填充于所述第一钝化层的图形化区域未覆盖的镂空区域中,所述第二透明导电子层覆盖所述第一透明导电子层和所述第一钝化层背离所述硅基底的表面,所述第二透明导电子层的宽度为150μm~400μm;

[0011]铜栅线,所述铜栅线设于所述透明导电层背离所述半导体层的一面,所述铜栅线的宽度为5μm~100μm。

[0012]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述铜栅线的宽度为5μm~20μm。

[0013]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述透明导电层的透光率大于等于85%,方阻为50Ω/□~200Ω/□;和/或,所述透明导电化合物为掺锡氧化铟、掺钛氧化铟、掺锌氧化铟、氧化锌铝、掺铝氧化铌、铝酸镧和掺氟氧化锡中的一种或多种组合。

[0014]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述第二透明导电子层的厚度为50nm~200nm。

[0015]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述太阳电池为钝化接触太阳电池,所述半导体层包括设置于所述硅基底第一面的P型半导体层和设置于所述硅基底第二面的N型半导体层,所述第一面和所述第二面中的其中一面为受光面,另一面为背光面;

[0016]所述硅基底与所述P型半导体层之间设置有第一介质层,所述硅基底与所述N型半导体层之间设置有第二介质层,所述第一介质层和所述第二介质层的厚度为0.8nm~2.5nm;

[0017]所述第一钝化层、所述透明导电层同时设置于所述P型半导体层和所述N型半导体层背离所述硅基底一侧,所述第二透明导电子层全部或部分覆盖所述第一透明导电子层和所述第一钝化层背离所述硅基底的表面。

[0018]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述太阳电池为背接触太阳电池,所述半导体层包括呈指交叉设置的P型半导体层和N型半导体层,所述P型半导体层表面的透明导电层和所述N型半导体层表面的透明导电层相互绝缘设置。

[0019]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述硅基底与所述P型半导体层之间设置有第一介质层,所述硅基底与所述N型半导体层之间设置有第二介质层,所述第一介质层和所述第二介质层相互绝缘设置。

[0020]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述铜栅线厚度为10μm~25μm。

[0021]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述镂空区域的宽度为10μm~40μm;和/或,所述镂空区域的高度为0.05μm~0.5μm。

[0022]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述铜栅线表面设置有保护层,所述保护层的厚度为0.1μm~3.0μm。

[0023]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述保护层的材料为锡、锡合金、银和银合金中的一种或者几种组合。

[0024]作为一种可选的实施方式,在本发明的实施例中,所述半导体层为掺杂多晶硅层;和/或,所述第一钝化层包括叠层设置的氧化硅层和氮化硅层,所述氧化硅层的厚度为25nm~35nm,所述氮化硅层的厚度为40nm~70nm;和/或,所述硅基底为P型硅片或N型硅片。

[0025]第二方面,本发明实施例提供一种光伏组件。

[0026]一种光伏组件,包括如第一方面所提及的太阳电池。

[0027]与现有技术相比,本发明的有益效果在于:

[0028]本发明将透明导电化合物组成的透明导电层作为阻隔层,通过透明导电层将铜栅线和半导体层隔离,铜栅线中的铜元素通过热迁移或电迁移的方式转移至半导体层的风险更低,因此能更好地降低太阳电池漏电可能性。并且,本申请将第二透明导电子层的宽度设置在150μm~400μm之间,该宽度的设置能够较好地屏蔽印刷掩膜过程中图形化设备识别基准点带来的识别公差,这使得铜栅线的宽度不用设置在100μm以上,即可使掺杂多晶硅层、透明导电层以及铜栅线之间获得较佳的接触效果。又由于透明导电层相比常用的阻隔层材料(如镍或铝等)的透明度较高,有利于光线透过,将铜栅线宽度设置为5μm~100μm,可以降低铜栅线带来的遮光面积,提升太阳电池中的光利用率。

附图说明

[0029]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要的使用的附图做简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员而言,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。

[0030]图1是本发明实施例公开的太阳电池的结构示意图;

[0031]图2是本发明实施例公开的包括第二透明导电子层的太阳电池结构示意图;

[0032]图3是本发明实施例公开的又一包括第二透明导电子层的太阳电池结构示意图。

[0033]图标:1、硅基底;211、第一介质子层;212、第二介质子层;22、半导体层;221、N型半导体层;222、P型半导体层;3、第一钝化层;31、第一钝化子层;32、第二钝化子层;4、透明导电层;41、第一透明导电子层;42、第二透明导电子层;5、铜栅线;51、负电极铜栅线;52、正电极铜栅线;6、第二钝化层。

具体实施方式

[0034]下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

[0035]在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。

[0036]并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

[0037]此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0038]此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。

[0039]在背接触太阳电池或钝化接触太阳电池制备时,硅片表面包括叠层设置的掺杂多晶硅层和钝化层,一般需要在钝化层上开膜处理以露出底下的掺杂多晶硅层,以使得后续制备的栅线与掺杂多晶硅层形成欧姆接触。当栅线材料采用以铜为主要的材料时,通常需要先沉积一层铝及其合金、镍等金属材料作为阻隔层,并在阻隔层上沉积一层种子层,再在种子层表面通过印刷掩膜形成图形化的掩膜层,之后通过电化学沉积法在无掩膜层遮盖的待电镀区域沉积铜层,最后通过化学试剂去除掩膜层、掩膜层下方的种子层和阻挡层,从而完成铜栅线的制备。

[0040]上述开膜处理和印刷掩膜时均需要采用图形化设备(如ccd图像传感器)对同一基准点的进行识别以确定相关操作位置。目前图形化设备的图形识别公差在15μm~30μm之间,开膜处理和印刷掩膜共需要对基准点进行两次识别,这两次基准点识别综合容易形成超过50μm的识别公差。目前开膜处理形成的镂空区域宽度一般设置为10μm~40μm,由于图形化设备的识别公差较大,为了保证阻隔层、铜栅线与掺杂多晶硅层之间形成较佳的接触,从而使掺杂多晶硅层、阻隔层和铜栅线之间连接并形成良好地导电效果。相关技术通常将铜栅线的宽度设置在100μm以上有效屏蔽上述识别公差,而阻隔层的宽度通常与铜栅线的宽度等宽设置,以避免进一步增大遮光面积。但目前所制得的栅线的遮光面积仍然较大,且成本较高,不利于太阳能电池的性能和效率的进一步提升。

[0041]为了克服这一技术难题,本发明提供一种太阳电池及光伏组件。

[0042]下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

[0043]参照图1,第一方面,本发明实施例提供一种太阳电池。

[0044]一种太阳电池,包括:

[0045]硅基底1;

[0046]半导体层22,半导体层22设于硅基底1的表面;

[0047]图形化的第一钝化层3,第一钝化层3设于半导体层22背离硅基底1一侧;

[0048]透明导电层4,透明导电层4的材料为透明导电化合物,透明导电层4包括第一透明导电子层41和第二透明导电子层42,第一透明导电子层41设于半导体层22背离硅基底1的表面,且第一透明导电子层41填充于第一钝化层3的图形化区域未覆盖的镂空区域中,第二透明导电子层42覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面,第二透明导电子层42的宽度为150μm~400μm;

[0049]铜栅线5,铜栅线5设于透明导电层4背离半导体层22的一面,铜栅线5的宽度为5μm~100μm。

[0050]本发明将透明导电化合物组成的透明导电层4作为阻隔层,通过透明导电层4将铜栅线5和半导体层22隔离,铜栅线5中的铜元素通过热迁移或电迁移的方式转移至半导体层22的风险更低,因此能更好地降低太阳电池漏电的可能性。并且,本申请将第二透明导电子层42的宽度设置在150μm~400μm之间,该宽度的设置能够较好地屏蔽印刷掩膜过程中图形化设备识别基准点带来的识别公差,这使得铜栅线5的宽度不用设置在100μm以上,也可以使掺杂多晶硅层、透明导电层4以及铜栅线5之间获得较佳的接触效果。又由于透明导电层4所采用的透明导电化合物相比常用的阻隔层材料(如镍或铝等)的透明度较高,有利于光线透过,将铜栅线5宽度设置为5μm~100μm,可以降低铜栅线5带来的遮光面积,提升太阳电池的光利用率。

[0051]示例性地,第二透明导电子层42的宽度可以为150μm、170μm、200μm、230μm、250μm、300μm、350μm和400μm等。

[0052]铜栅线5的宽度最小值为5μm,不仅显著降低了遮光面积,优化了光利用率,而且在实际生产中确保了太阳电池整体性能的稳定与可靠。示例性地,铜栅线5的宽度可以为5μm、8μm、10μm、15μm、25μm、35μm、5μm、5μm、5μm、5μm、100μm。优选地,铜栅线的宽度为5μm~20μm。

[0053]一些实施例中,透明导电层4的透光率大于等于85%,方阻为50Ω/□~200Ω/□;和/或,透明导电化合物为掺锡氧化铟、掺钛氧化铟、掺锌氧化铟、氧化锌铝、掺铝氧化铌、铝酸镧和掺氟氧化锡中的一种或多种组合。

[0054]透明导电层4的透光率大于等于85%,更有利于光线透过,提升太阳电池的光利用率,从而提升太阳电池的能量转换效率。透明导电层4的方阻为50Ω/□~200Ω/□之间,可以更有效地传输载流子,提升太阳电池的能量转换效率。

[0055]优选地,第二透明导电子层42的厚度为50nm~200nm。

[0056]将第二透明导电子层42的厚度设置在特定的范围内,可以更好地提升透明导电层4对铜元素的阻挡能力。示例性地,第二透明导电子层42的厚度可以为50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm和200nm等。

[0057]参照图2和图3,一些实施例中,如图2和图3所示,太阳电池为钝化接触太阳电池,半导体层包括设置于硅基底1第一面的P型半导体层221和设置于硅基底1第二面的N型半导体层222,第一面和第二面中的其中一面为受光面,另一面为背光面;

[0058]硅基底1与P型半导体层221之间设置有第一介质层211,硅基底1与N型半导体层222之间设置有第二介质层212,第一介质层211和第二介质层212的厚度为0.8nm~2.5nm;

[0059]第一钝化层3包括第一钝化子层31和第二钝化子层32,所述第一钝化子层31位于所述硅基底1受光面所在一侧,所述第二钝化子层32位于所述硅基底1背光面所在一侧;

[0060]透明导电膜层4共有两个且对应设置于P型半导体层221和N型半导体层222背离硅基底1一侧,第二透明导电子层42全部或部分覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面。

[0061]钝化接触太阳电池即TOPCon电池。如图2所示,第二透明导电子层42全部覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面,也可以如图3所示,第二透明导电子层42部分覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面。相比第二透明导电子层42全部覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面,第二透明导电子层42仅部分覆盖第一透明导电子层41和第一钝化层3背离硅基底1的表面时,能够降低因第二透明导电子层42吸收部分光而带来的光损失,从而更进一步提升太阳电池的光电转换效率。

[0062]第一介质层211和第二介质层212的材料可以包括多种的介电材料,例如氧化硅、氟化镁、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至少一种。具体地,第一介质层211和第二介质层212可以由含有氧化硅的氧化硅层构成。这是因为氧化硅层具有优异的钝化性能,可以最大限度地减少硅基底1表面少数载流子的复合损失,并且是对后续高温工艺具有优异耐久性的薄膜。第一介质层211和第二介质层212的厚度为0.8nm~2.5nm,示例性地,第一介质层211和第二介质层212可以为0.8nm、1nm、1.2nm、1.5nm、2nm和2.5nm等。

[0063]优选地,P型半导体层221可以为掺硼多晶硅层,N型半导体层222可以为掺磷多晶硅层。

[0064]进一步地,第一钝化子层31包括依次叠层设置于半导体层22表面的第一氧化铝层和第一复合氮化硅层,第一氧化铝层的厚度为5nm~15nm,第一复合氮化硅层的厚度为60nm~90nm;第二钝化子层32为依次叠层设置于半导体层22表面的第二氧化铝层和第二复合氮化硅层,第二氧化铝层的厚度为5nm~15nm,第二复合氮化硅层的厚度为80nm~100nm。

[0065]优选地,第一复合氮化硅层可以为依次叠层设置在第一氧化铝层上的第一氧化硅层和第一氮化硅层,第一氧化硅层和第一氮化硅层的厚度之比为1:2~3。第一复合氮化硅层还可以为依次叠层设置在第一氧化铝层上的第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层,第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层的厚度之比为1:4~6:1。

[0066]优选地,第二复合氮化硅层可以为依次叠层设置在第二氧化铝层上的第三氧化硅层和第二氮化硅层,第三氧化硅层和第二氮化硅层的厚度之比为1:2~3。第一复合氮化硅层还可以为依次叠层设置在第二氧化铝层上的第三氧化硅层、第二氮化硅层和第四氧化硅层,第三氧化硅层、第二氮化硅层和第四氧化硅层的厚度之比为1:4~6:1。

[0067]一些实施例中,太阳电池为背接触太阳电池,半导体层22包括呈指交叉设置的P型半导体层221和N型半导体层222,P型半导体层221表面的透明导电层4和N型半导体层222表面的透明导电层4相互绝缘设置。

[0068]背接触太阳电池即BC电池,如图1所示,由于BC电池中具有指交叉设置的P型半导体层221和N型半导体层222,相应对P型半导体层221和N型半导体层222上的透明导电层4之间进行相互绝缘设置,可以更好地避免背接触太阳电池出现漏电现象。

[0069]优选地,P型半导体层221可以为掺硼多晶硅层,N型半导体层222可以为掺磷多晶硅层。

[0070]进一步优选地,P型半导体层221、N型半导体层222、透明导电层4和铜栅线5设置于硅基底1背光面所在一侧,硅基底1的受光面还包括第二钝化层6。第二钝化层6可以为依次叠层设置于硅基底1的受光面的氧化硅层和氮化硅层。优选地,氧化硅层厚度为25nm~35nm,氮化硅层的厚度为40nm~70nm。

[0071]一些实施例中,硅基底1与P型半导体层221之间设置有第一介质层211,硅基底1与N型半导体层222之间设置有第二介质层212,第一介质层211和第二介质层212相互绝缘设置,第一介质层211和第二介质层212的厚度为0.8nm~2.5nm。

[0072]第一介质层211和第二介质层212的材料可以包括多种介电材料,例如氧化硅、氟化镁、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至少一种。具体地,第一介质层211和第二介质层212可以由含有氧化硅的氧化硅层构成。

[0073]示例性地,第一介质层211和第二介质层212的厚度都可以为0.8nm、1nm、1.2nm、1.5nm、2nm和2.5nm等。

[0074]进一步地,P型半导体层221可以为掺杂硼元素的掺杂多晶硅层。N型半导体层222可以为掺杂磷元素的掺杂多晶硅层,第一介质层211和P型半导体层221组合或而第二介质层212和N型半导体层222组成形成的钝化接触结构,均可以阻止少数载流子通过,减少少数载流子的复合损失。

[0075]一些实施例中,第一钝化层3包括氧化铝层和复合氮化硅层,氧化铝层的厚度为5nm~15nm,复合氮化硅层的厚度为60nm~90nm;进一步地,复合氮化硅层可以为依次叠层设置在氧化铝层上的氧化硅层和氮化硅层,第一氧化硅层和第一氮化硅层的厚度之比为1:2~3。第一复合氮化硅层还可以为依次叠层设置在氧化铝层上的第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层,第一氧化硅层、第一氮化硅层和第二氧化硅层的厚度之比为1:4~6:1。

[0076]一些实施例中,铜栅线5厚度为10μm~25μm。

[0077]铜栅线5的厚度处于上述范围内,有利于保持较低的铜栅线5材料成本和较低的功率损耗,从而更好地提升太阳电池的光电转换效率。而铜栅线5的厚度过厚,不但使铜栅线5的材料成本增高,而且增加了侧到或者脱落的可能性,从而降低铜栅线5的可靠性,过薄无法提供足够的电流收集能力,不利太阳电池的光电转换效率进一步提升。

[0078]示例性地,铜栅线5的厚度可以为10μm、12μm、14μm、16μm、18μm、20μm、22μm、24μm和25μm等。

[0079]一些实施例中,镂空区域的宽度为10μm~40μm;和/或,镂空区域的高度为0.05μm~0.5μm。

[0080]通过设置镂空区域,使半导体层22暴露并与后续制备的透明导电层4接触,从而更好地收集电流。镂空区域的高度可以随第一钝化层3和半导体层22的厚度改变,且镂空区域的高度不低于第一钝化层3的厚度,以确保镂空区域的第一钝化层3完全去除,半导体层22充分暴露。示例性地,镂空区域的宽度可以为10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm和40μm等。镂空区域的高度可以为0.05μm、0.1μm、0.15μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μ和、0.5等。

[0081]一些实施例中,铜栅线5表面设置有保护层,保护层的厚度为0.1μm~3.0μm。

[0082]保护层不但能够保护铜栅线5,防止铜栅线5因环境因素氧化,延长太阳电池使用寿命,而且能提供良好的可焊性,使光伏焊带能牢固地焊接在栅线上。

[0083]一些实施例中,保护层的材料为锡、锡合金、银和银合金中的一种或者几种组合。

[0084]上述材料均为常用的保护层材料,其中锡相较于其他金属如银的成本低,使用锡或其合金可以降低太阳电池的整体成本。

[0085]一些实施例中,半导体层22为掺杂多晶硅层。

[0086]半导体层22可以为掺杂磷元素或者掺杂硼元素的掺杂多晶硅层。介质层21与掺杂多晶硅层结合可以阻止少数载流子通过,减少少数载流子的复合损失。

[0087]一些实施例中,硅基底1为P型硅片或N型硅片。

[0088]以背接触太阳电池为例,背接触太阳电池的制备方法包括以下步骤:

[0089]提供N型硅片:N型硅片背光面具有半导体层22和第一钝化层3,其中,半导体层22包括叉指状设置掺硼多晶硅层和掺磷多晶硅层,第一钝化层3覆盖半导体层22和N型硅片的表面;

[0090]开膜处理:采用激光开膜去除部分第一钝化层3以形成镂空区域,之后通过清洗去除激光烧蚀残渣,或直接采用湿法刻蚀进行图形化处理,湿法刻蚀的刻蚀深度有第一钝化层3厚度和半导体层22的厚度决定;本发明实施例采用激光开膜去除部分第一钝化层3,镂空区域的宽度为10μm~40μm,高度为0.05μm~0.5μm,得到图形化的第一钝化层3;进一步地,本发明实施例中镂空区域的宽度为25μm,高度为0.2μm;

[0091]沉积透明导电层4:采用物理气相沉积法制备第一透明导电子层41和第二透明导电子层42,第一透明导电子层41分别设于掺硼多晶硅层和掺磷多晶硅层背离硅基底1的表面,且第一透明导电子层41填充于第一钝化层3未覆盖的镂空区域,第二透明导电子层42覆盖第一透明导电子层41和硅片表面,厚度为50nm~200nm;本发明实施例中,第二透明导电子层42的厚度为100nm;

[0092]制备种子层:在第二透明导电子层42背离硅片一侧采用磁控溅射法制备种子层,厚度为50nm~300nm;本发明实施例中,种子层的材料为Cu,厚度为150nm;

[0093]印刷第一掩膜层:选用反应波长为365nm~405nm的丙烯酸树脂体系、环氧树脂体系或聚酯树脂体系中的任一种负性湿膜作为第一掩膜层材料,采用丝网印刷图形化的第一掩膜层,厚度为5μm~30μm;本发明实施例中,第一掩膜层的厚度为20μm;

说明书附图(3)

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标签:太阳电池,光伏组件
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