一种太阳能电池及其制造方法、一种光伏组件与流程

本申请涉及新能源领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制造方法、一种光伏组件。

背景技术：

随着光伏发电技术的不断发展，各种新型高效的太阳能电池层出不穷。尤其随着平价上网时代的到来，如何制作更加高效稳定的电池成为光伏行业的首要任务。

其中，pid(potentialinduceddegradation)电势差引起的衰减，又叫电位诱发衰减，是现有的太阳能电池提高发电功率的一大阻碍，最早由sunpower公司在2005年发现给n型硅电池组件加正高压，或给p型硅电池组件加负高压后，虽然外观无任何缺陷，组件的功率却发生了明显的衰减，发电量大幅度降低，这种现象被称为电位诱导衰减。pid效应会给电站造成巨大的损失，已成为行业重视问题，也是买家在购买光伏组件的时候考虑的主要质量问题之一。因此，如何提高电池片抗pid效应的效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

申请内容

本申请的目的是提供一种太阳能电池及其制造方法、一种光伏组件，以解决现有技术中的太阳能电池的抗电位诱发衰减效果较差的问题。

为解决上述技术问题，本申请提供一种太阳能电池，从前到后依次包括正表面电极、pn结、氧化铝层、金属离子隔断层、氮化硅层及背表面电极；

所述金属离子隔断层用于阻隔金属离子通过。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述金属离子隔断层为二氧化硅层。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述太阳能电池为perc单面电池或perc双面电池。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述氧化铝层的厚度的范围为1纳米至30纳米，包括端点值。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述二氧化硅层的厚度的范围为1纳米至40纳米，包括端点值。

可选地，在所述的太阳能电池中，当所述太阳能电池为perc单面电池时，所述氮化硅层的厚度范围为100纳米至180纳米，包括端点值；

当所述太阳能电池为perc双面电池时，所述氮化硅层的厚度范围为60纳米至160纳米，包括端点值。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述氮化硅层包括多个折射单元层；

从贴近所述金属离子隔断层的一侧至远离所述金属离子隔断层的一侧，所述折射单元层的折射率依次增大。

可选地，在所述的太阳能电池中，所述折射单元层的数量的范围为2层至5层，包括端点值。

本申请还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括上述任一种太阳能电池。

本申请还提供了一种太阳能电池的制造方法，包括：

在pn结背面设置氧化铝层；

在所述氧化铝层表面设置金属离子隔断层；

在所述金属离子隔断层表面设置氮化硅层，得到电池前置物；

在所述电池前置物表面设置正表面电极及背表面电极，得到所述太阳能电池。

本申请所提供的太阳能电池，从前到后依次包括正表面电极、pn结、氧化铝层、金属离子隔断层、氮化硅层及背表面电极；所述金属离子隔断层用于阻隔金属离子通过。引起pid效应的重要原因就是在太阳能电池发电的过程中，电池片与组件的其它结构(如组件边框或组件玻璃)间的电势差会吸引光伏组件中的金属离子，使用一定时间后所述金属离子便会与所述太阳能电池之间形成新的载流子通道，进而扰乱电池片中正常的电流通路，表现出功率衰减、发电量降低的情况。而本申请通过在所述太阳能电池的背面增设致密的所述金属离子隔断层，阻隔外来的金属离子与太阳能电池内部的其他结构接触，也就避免了无用的电流通路的形成，实现了抗pid效应，提升了电池的发电效率。本申请同时还提供了一种具有上述有益效果的太阳能电池的制作方法及光伏组件。

附图说明

为了更清楚的说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请提供的太阳能电池的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本申请提供的太阳能电池的另一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本申请提供的太阳能电池的制造方法的一种具体实施方式的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的核心是提供一种太阳能电池，其一种具体实施方式的结构示意图如图1所示，称其为具体实施方式一，从前到后依次包括正表面电极106、pn结101、氧化铝层102、金属离子隔断层103、氮化硅层104及背表面电极105；

所述金属离子隔断层103用于阻隔金属离子通过。

特别的，所述金属离子隔断层103为二氧化硅层。二氧化硅密度高，成本低，机械性能好。更进一步地，所述太阳能电池为perc单面电池或perc双面电池。

此外，所述氧化铝层102的厚度的范围为1纳米至30纳米，包括端点值，如1.0纳米、15.3纳米或30.0纳米中任一个。还有，所述二氧化硅层的厚度的范围为1纳米至40纳米，包括端点值，如1.0纳米、23.5纳米或40.0纳米中任一个。

特别需要注意的是，当所述太阳能电池为perc单面电池时，所述氮化硅层104的厚度范围为100纳米至180纳米，包括端点值，如100.0纳米、125.3纳米或180.0纳米中任一个；当所述太阳能电池为perc双面电池时，所述氮化硅层104的厚度范围为60纳米至160纳米，包括端点值，如60.0纳米、100.0纳米或160.0纳米中任一个。上述参数范围为经过理论计算及实际检验后的优选值，当然可根据实际情况做相应调整。

本申请所提供的太阳能电池，从前到后依次包括正表面电极106、pn结101、氧化铝层102、金属离子隔断层103、氮化硅层104及背表面电极105；所述金属离子隔断层103用于阻隔金属离子通过。引起pid效应的重要原因就是在太阳能电池发电的过程中，电池片与组件的其它结构间的电势差会吸引光伏组件中的金属离子，使用一定时间后所述金属离子便会与所述太阳能电池之间形成新的载流子通道，进而扰乱电池片中正常的电流通路，表现出功率衰减、发电量降低的情况。而本申请通过在所述太阳能电池的背面增设致密的所述金属离子隔断层103，阻隔外来的金属离子与太阳能电池内部的其他结构接触，也就避免了无用的电流通路的形成，实现了抗pid效应，提升了电池的发电效率。

在具体实施方式一的基础上，进一步对所述氮化硅层104做改进，得到具体实施方式二，其结构示意图如图2所示，从前到后依次包括正表面电极106、pn结101、氧化铝层102、金属离子隔断层103、氮化硅层104及背表面电极105；

所述金属离子隔断层103用于阻隔金属离子通过；

所述氮化硅层104包括多个折射单元层114；

从贴近所述金属离子隔断层103的一侧至远离所述金属离子隔断层103的一侧，所述折射单元层114的折射率依次增大。

本具体实施方式与上述具体实施方式的不同之处在于，本具体实施方式中将所述氮化硅层104分成多个所述折射单元层114，其余结构均与上述具体实施方式相同，在此不再展开赘述。

本具体实施方式中将所述氮化硅分为多个所述折射单元层114，并按照折射率依次排布，在双面perc电池中可起到增透效果，单面电池中也可降低光线的对太阳能电池的透过率，大大提高所述太阳能电池片的光线利用率，提升所述太阳能电池片的发光效率。更进一步地，所述折射单元层114的数量的范围为2层至5层，包括端点值。

本申请还提供了一种太阳能电池的制造方法，其流程示意图如图3所示，称其为具体实施方式三，包括：

步骤s101：在pn结101背面设置氧化铝层102。

步骤s102：在所述氧化铝层102表面设置金属离子隔断层103。

步骤s103：在所述金属离子隔断层103表面设置氮化硅层104，得到电池前置物。

步骤s104：在所述电池前置物表面设置正表面电极106及背表面电极105，得到所述太阳能电池。

特别的，所述金属离子隔断层103的形成为采用微波源电离sih4和no2产生等离子体进而沉积形成；所述氮化硅层104的形成为采用微波源电离sih4和nh3产生等离子体进而沉积形成。

下面举一例所述太阳能电池背面膜层的设置方法，如一种单面perc电池背面膜层结构，包括：

氧化铝层102：利用板式镀膜设备，在气体流量比为ar：tma：no2＝1.1：1：2，反应腔压力为0.13mbar，沉积氧化铝薄膜，氧化铝薄膜厚10-20nm，折射率为1.6；

二氧化硅层(即本申请中的金属离子隔断层103)：在气体流量比为sih4:no2＝1:2.6，反应腔压力为0.25mbar，沉积二氧化硅薄膜，二氧化硅薄膜在10-30nm左右，折射率为1.45；

氮化硅层104：在气体流量比为sih4:nh3＝1:1.85，反应腔压力为0.25mbar，沉积第一层氮化硅薄膜，第1层氮化硅薄膜厚度在20-50nm左右，折射率为2.3；在气体流量比为sih4:nh3＝1：2.2，反应腔压力为0.25mbar，沉积第2层氮化硅薄膜，第2层氮化硅薄膜厚度在20-50nm左右，折射率为2.2；在气体流量比为sih4:nh3＝1：2.6，反应腔压力为0.25mbar，沉积第3层氮化硅薄膜，第3层氮化硅薄膜厚度在30-80nm左右，折射率为2.1。

本申请所提供的太阳能电池的制造方法，通过在pn结101背面设置氧化铝层102；在所述氧化铝层102表面设置金属离子隔断层103；在所述金属离子隔断层103表面设置氮化硅层104，得到电池前置物；在所述电池前置物表面设置正表面电极106及背表面电极105，得到所述太阳能电池。引起pid效应的重要原因就是在太阳能电池发电的过程中，电池片与组件的其它结构间的电势差会吸引光伏组件中的金属离子，使用一定时间后所述金属离子便会与所述太阳能电池之间形成新的载流子通道，进而扰乱电池片中正常的电流通路，表现出功率衰减、发电量降低的情况。而本申请通过在所述太阳能电池的背面增设致密的所述金属离子隔断层103，阻隔外来的金属离子与太阳能电池内部的其他结构接触，也就避免了无用的电流通路的形成，实现了抗pid效应，提升了电池的发电效率。

本申请还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括上述任一种太阳能电池。本申请所提供的太阳能电池，从前到后依次包括正表面电极106、pn结101、氧化铝层102、金属离子隔断层103、氮化硅层104及背表面电极105；所述金属离子隔断层103用于阻隔金属离子通过。引起pid效应的重要原因就是在太阳能电池发电的过程中，电池片与组件的其它结构间的电势差会吸引光伏组件中的金属离子，使用一定时间后所述金属离子便会与所述太阳能电池之间形成新的载流子通道，进而扰乱电池片中正常的电流通路，表现出功率衰减、发电量降低的情况。而本申请通过在所述太阳能电池的背面增设致密的所述金属离子隔断层103，阻隔外来的金属离子与太阳能电池内部的其他结构接触，也就避免了无用的电流通路的形成，实现了抗pid效应，提升了电池的发电效率。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

需要说明的是，在本说明书中，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。

以上对本申请所提供的太阳能电池及其制造方法、一种光伏组件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请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申请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，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。