一种太阳能电池及其组件的制作方法

本技术涉及光伏，尤其涉及一种太阳能电池及其组件。

背景技术：

1、背接触(back contact，bc)太阳能电池指发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的电池。与正面有遮挡的电池相比，背接触电池具有更高的短路电流和光电转换效率。异质结背接触(heterojunction-bc，hbc)太阳能电池兼具异质结(heterojunction technology)和背接触(back contact，bc)两种电池的优点，可获得高的开路电压和大的短路电流，其发展潜力已得到证明，是未来高效太阳能电池的发展方向之一。hbc电池的背面通常包括设置在晶硅基体上层叠的钝化层、掺杂非晶硅层、透明导电薄膜层(transparent conductive oxide,tco层)以及金属电极层。

2、虽然tco层具有极低的电阻率且技术相当成熟，但tco层的功函数较低(功函数为4.5～4.8ev)，tco层与掺杂非晶硅层的功函数(功函数>5ev)相差较大，tco层直接与掺杂非晶硅层接触，则会产生界面势垒，不利于电子、空穴的传输和提取，影响电池转换效率的提升。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种太阳能电池，以提高电池转化效率。

2、第一方面，本实用新型提供一种太阳能电池，包括：

3、基底，所述基底具有相对的第一面和第二面，所述第一面上具有交错排列的第一掺杂区和第二掺杂区，以及用于间隔所述第一掺杂区和所述第二掺杂区的隔离区；

4、第一钝化层，设置于所述第一面；

5、第一掺杂非晶硅层，设置于所述第一钝化层的对应所述第一掺杂区的区域；

6、第二掺杂非晶硅层，设置于所述第一钝化层的对应所述第二掺杂区的区域，所述第一掺杂非晶硅层和所述第二掺杂非晶硅层的掺杂类型不同；

7、隧穿层，至少覆盖于所述第一掺杂非晶硅层和所述第二掺杂非晶硅层上；

8、第一电极层，设置于所述隧穿层的对应所述第一掺杂区的区域，所述第一电极层在所述基底上的投影面积占所述第一掺杂区在所述基底上的投影面积的90％～100％；

9、第二电极层，设置于所述隧穿层的对应所述第二掺杂区的区域，所述第二电极层在所述基底上的投影面积占所述第二掺杂区在所述基底上的投影面积的90％～100％。

10、采用上述技术方案的情况下，与现有技术中的hbc电池的背面通常包括设置在晶硅基体上层叠的钝化层、掺杂非晶硅层、tco层以及金属电极层相比，本申请中的hbc电池背面的第一掺杂非晶硅层与第一电极层之间设置隧穿层，第二掺杂非晶硅层与第二电极层之间设置隧穿层，即通过隧穿层替代了现有的tco层，由于隧穿层具备单向载流子传输能力，所以第一电极层能够通过隧穿层实现与第一掺杂非晶硅层的接触，第二电极层能够通过隧穿层实现与第二掺杂非晶硅层的接触，保证了良好的导电性，并且由于隧穿层的存在，可以阻止电极层向掺杂非晶硅层扩散，引起严重的复合。同时，隧穿层与掺杂非晶硅层之间的功函数的差值相比于tco层与掺杂非晶硅层之间的功函数的差值要小，当隧穿层与掺杂非晶硅层接触，可以减小界面势垒高度，使电子容易穿过势垒，从而可以提升转换效率。另外，隧穿层替代tco层与掺杂非晶硅层接触，避免制备tco层时高温条件以及tco层结晶造成对掺杂非晶硅层的损伤。且通过增大第一电极层和第二电极层在基底上的投影面积，即太阳能电池的背面可以设置宽度较宽的电极，降低串联电阻rs，降低了电阻率，从而提高填充因子ff，进一步提高光电转换效率，且增大了电极层同隧穿层的接触面积，提高了电极与隧穿层的结合力。且在满足导电要求的情况下能够减小电极层的厚度，有效防止电极倾倒或变形。且较薄的电极能够缩短制备时间，提高电极制备效率。

11、在一些可能的实现方式中，所述第一电极层和/或第二电极层任意位置的厚度为0.5μm-31μm。

12、在一些可能的实现方式中，所述隧穿层覆盖于所述第一掺杂非晶硅层、所述第二掺杂非晶硅层和所述第一钝化层的对应所述隔离区的区域上。

13、在一些可能的实现方式中，太阳能电池还包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层设置于所述隧穿层的对应所述第一掺杂区的区域，所述第一电极层设置于所述第一导电层；所述第二导电层设置于所述隧穿层的对应所述第二掺杂区的区域，所述第二电极层设置于所述第二导电层。

14、在一些可能的实现方式中，所述第一导电层为透明导电氧化物层或金属导电层；

15、和/或，所述第二导电层为透明导电氧化物层或金属导电层。

16、在一些可能的实现方式中，所述透明导电氧化物层为ito层、fto层、azo层、ico层、iwo层、tio2层中的一种或多种叠层。

17、和/或，所述金属导电层为铝金属薄膜、镍金属薄膜、铬金属薄膜、钛合金金属薄膜中的一种或多种叠层。

18、在一些可能的实现方式中，所述第一导电层的厚度为5nm～200nm；

19、和/或，所述第二导电层的厚度为5nm～200nm。

20、在一些可能的实现方式中，所述隧穿层的厚度小于或等于5nm；

21、在一些可能的实现方式中，所述隧穿层的厚度小于或等于2.5nm。

22、在一些可能的实现方式中，所述隧穿层为氧化硅、氢化的氧化硅、氮化硅、氢化的氮化硅、氧化铝、氮氧化硅、氢化的氮氧化硅，碳化硅、氧化钼、氧化铬、氧化铊中的一种构成的单层膜或多种构成的对应数量的叠层膜；

23、在一些可能的实现方式中，所述第一电极层为al、ni、cu、ag、au、cr、pb、sn、in、bi、zn、co、cd、ti中的一种构成的单层电极或多种叠层构成的对应数量的叠层电极；

24、和/或，所述第二电极层为al、ni、cu、ag、au、cr、pb、sn、in、bi、zn、co、cd、ti中的一种构成的单层电极或多种叠层构成的对应数量的叠层电极。

25、在一些可能的实现方式中，太阳能电池还包括：

26、第二钝化层，设置于所述第二面；

27、第三掺杂非晶硅层，设置于所述第二钝化层，所述第三掺杂非晶硅层和所述第一掺杂非晶硅层的掺杂类型相同。

28、在一些可能的实现方式中，太阳能电池还包括减反层，设置于所述第三掺杂非晶硅层。

29、在一些可能的实现方式中，所述第一钝化层为第一本征非晶硅层或第一隧穿层；

30、和/或，所述第二钝化层为第二本征非晶硅层或第二隧穿层。

31、第二方面，本实用新型还提供一种太阳能电池组件，包括如以上任一项所描述的太阳能电池。

32、该太阳能电池组件具有与第一方面的太阳能电池相同的有益效果，在此不再赘述。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极层和/或第二电极层任意位置的厚度为0.5μm-31μm。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层覆盖于所述第一掺杂非晶硅层、所述第二掺杂非晶硅层和所述第一钝化层的对应所述隔离区的区域上。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括第一导电层和第二导电层；所述第一导电层设置于所述隧穿层的对应所述第一掺杂区的区域，所述第一电极层设置于所述第一导电层；所述第二导电层设置于所述隧穿层的对应所述第二掺杂区的区域，所述第二电极层设置于所述第二导电层。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一导电层为透明导电氧化物层或金属导电层；

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述透明导电氧化物层为ito层、fto层、azo层、ico层、iwo层、tio2层中的一种或多种叠层；

7.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一导电层的厚度为5nm～200nm；

8.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层的厚度小于或等于5nm。

9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层的厚度小于或等于2.5nm。

10.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层为氧化硅、氢化的氧化硅、氮化硅、氢化的氮化硅、氧化铝、氮氧化硅、氢化的氮氧化硅，碳化硅、氧化钼、氧化铬、氧化铊中的一种构成的单层膜或多种构成的对应数量的叠层膜。

11.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极层为al、ni、cu、ag、au、cr、pb、sn、in、bi、zn、co、cd、ti中的一种构成的单层电极或多种叠层构成的对应数量的叠层电极；

12.根据权利要求1-7任一项所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：

13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，还包括减反层，设置于所述第三掺杂非晶硅层。

14.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层为第一本征非晶硅层或第一隧穿层；

15.一种太阳能电池组件，其特征在于，包括如权利要求1-14任一项所述的太阳能电池。

技术总结
本技术公开一种太阳能电池及其组件，太阳能电池包括：基底，其第一面上具有第一掺杂区、第二掺杂区和隔离区；第一钝化层，设置于第一面；第一掺杂非晶硅层，设置于第一钝化层对应第一掺杂区；第二掺杂非晶硅层，设置于第一钝化层对应第二掺杂区，第一掺杂非晶硅层和第二掺杂非晶硅层的掺杂类型不同；隧穿层，至少覆盖于第一掺杂非晶硅层和第二掺杂非晶硅层上；第一电极层，设置于隧穿层对应第一掺杂区，第一电极层在基底上的投影面积占第一掺杂区的投影面积90％～100％；第二电极层，设置于隧穿层对应第二掺杂区，第二电极层在基底上的投影面积占第二掺杂区的投影面积的90％～100％。

技术研发人员：蔡永安,王志强,程臻君,徐希翔
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：20240530
技术公布日：2025/4/6