本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其涉及一種疊層太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)光發(fā)電被認(rèn)為是可替代火力發(fā)電的最有前景的無污染、可持續(xù)發(fā)展的新能源。其中，光伏發(fā)電不受場地限制，可在農(nóng)田、沙漠、屋頂?shù)葓龅剡M(jìn)行布局，安裝靈活且更加安全。目前，n型topcon電池技術(shù)因其高轉(zhuǎn)化效率、高可靠性及產(chǎn)業(yè)化可行性，已經(jīng)成為光伏行業(yè)的主流選擇之一。隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)，topcon電池的量產(chǎn)效率已經(jīng)超過25％，但受限于晶硅禁帶寬度，其單結(jié)理論極限約為29.4％。為了突破單結(jié)電池的理論極限，研究者們一直在探索多種技術(shù)途徑，其中之一就是使用疊層太陽能電池。當(dāng)前主流的晶硅疊層電池頂電池均為鈣鈦礦電池，但鈣鈦礦電池尚存在大面積制備困難，穩(wěn)定性需進(jìn)一步優(yōu)化等困難。硫化銻電池由于其具有寬帶隙的優(yōu)點，也有作為晶硅電池頂電池的潛力，但目前行業(yè)對此研究極少。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明提供了一種疊層太陽能電池及其制備方法，該疊層太陽能電池相對于鈣鈦礦電池具有更好的穩(wěn)定性，同時相對于現(xiàn)有的硫化銻晶硅電池而言，保證轉(zhuǎn)換效率的同時簡化了制備方法。

2、為此，本發(fā)明第一方面提供了一種疊層太陽能電池，包括：

3、沿第一方向依次疊層設(shè)置的晶硅底電池、鈍化層、透明導(dǎo)電氧化物層以及硫化銻頂電池；

4、所述鈍化層包括沿第二方向排列的至少一個開槽區(qū)域，所述第二方向與第一方向相垂直；

5、所述透明導(dǎo)電氧化物層包括至少一個第一部分和至少一個第二部分，所述第二部分與所述開槽區(qū)域一一對應(yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述晶硅底電池接觸，所述第一部分和第二部分沿所述第二方向呈階梯排布；

6、其中，所述第一方向為晶硅底電池的厚度方向。

7、為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明通過鈍化層、透明導(dǎo)電氧化物層將硫化銻太陽能電池和晶硅太陽能電池串聯(lián)起來，同時該鈍化層包括至少一個開槽區(qū)域，可實現(xiàn)透明導(dǎo)電氧化物層與晶硅底電池的直接接觸，使載流子實現(xiàn)縱向傳輸，提高光電轉(zhuǎn)換效率。

8、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述透明導(dǎo)電氧化物層的第二部分沿第一方向的厚度大于或等于所述鈍化層沿第一方向的厚度。

9、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第二部分沿第一方向的厚度與所述鈍化層的厚度差不超過所述晶硅底電池沿第一方向的厚度的10％。

10、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述鈍化層的材料包括氧化鋁、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、碳化硅中的至少一種。

11、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述晶硅底電池包括依次沿所述第一方向依次層疊設(shè)置的p-poly層、第一隧穿氧化層、硅襯底、第二隧穿氧化層、n-poly層；

12、所述n-poly層設(shè)置于所述鈍化層遠(yuǎn)離所述透明導(dǎo)電氧化物層的表面；

13、和/或，所述p-poly層的表面濃度為1×1019～2×1021cm-3。

14、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述硫化銻頂電池包括沿所述第一方向依次疊層設(shè)置的空穴傳輸層、硫化銻層、電子傳輸層；

15、所述空穴傳輸層設(shè)置于所述透明導(dǎo)電氧化物層遠(yuǎn)離所述鈍化層的表面；

16、和/或，所述疊層太陽能電池滿足以下條件中的至少一者：

17、(a)所述空穴傳輸層包括至少一個第三部分和至少一個第四部分，所述第四部分與所述開槽區(qū)域一一對應(yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述透明導(dǎo)電氧化物層的第二部分接觸，所述第三部分和第四部分沿所述第二方向呈階梯排布；

18、(b)所述硫化銻層包括至少一個第五部分和至少一個第六部分，所述第六部分與所述開槽區(qū)域一一對應(yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述空穴傳輸層的第四部分接觸，所述第五部分和第六部分沿所述第二方向呈階梯排布；

19、(c)所述電子傳輸層包括至少一個第七部分和至少一個第八部分，所述第八部分與所述開槽區(qū)域一一對應(yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述硫化銻層的第六部分接觸，所述第七部分和第八部分沿所述第二方向呈階梯排布。

20、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述疊層太陽能電池還包括：

21、沿所述第一方向依次層疊設(shè)置的復(fù)合層、正金屬電極和減反射層；

22、所述復(fù)合層設(shè)置于所述硫化銻頂電池遠(yuǎn)離所述透明導(dǎo)電氧化物層的表面；

23、和/或，所述疊層太陽能電池滿足以下條件中的至少一者：

24、(a)所述復(fù)合層包括至少一個第九部分和至少一個第十部分，所述第十部分與所述開槽區(qū)域一一對應(yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述電子傳輸層的第八部分接觸，所述第九部分和第十部分沿所述第二方向呈階梯排布；

25、(b)所述正金屬電極與所述開槽區(qū)域?qū)?yīng)，且設(shè)于所述開槽區(qū)域與所述復(fù)合層的第十部分接觸。

26、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述疊層太陽能電池滿足以下條件中的至少一者：

27、(a)所述復(fù)合層的材料包括ito、iwo、ico中的至少一種；

28、(b)所述空穴傳輸層的材質(zhì)包括niox、pedot、ptaa中的至少一種；

29、(c)所述電子傳輸層的材質(zhì)包括c60、snox中的至少一種；

30、和/或，所述疊層太陽能電池滿足以下條件中的至少一者：

31、沿所述第一方向，所述空穴傳輸層與所述透明導(dǎo)電氧化物層的厚度差不超過10％；

32、所述硫化銻層與所述空穴傳輸層的厚度差不超過10％；

33、所述電子傳輸層與所述硫化銻層的厚度差不超過10％；

34、所述復(fù)合層與所述電子傳輸層的厚度差不超過10％。

35、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述疊層太陽能電池還包括：

36、沿所述第一方向依次層疊設(shè)置的背面鈍化層和背金屬電極；

37、所述背面鈍化層設(shè)置于所述晶硅底電池遠(yuǎn)離所述鈍化層的表面；

38、和/或，所述背面鈍化層的材料包括氧化鋁、氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、碳化硅中的至少一種。

39、本發(fā)明第二方面提供了一種第一方面所述的疊層太陽能電池的制備方法，包括：

40、制備晶硅底電池；

41、在所述晶硅底電池的一個表面沉積鈍化層，對所述鈍化層進(jìn)行激光開槽，使得在所述鈍化層處形成至少一個開槽區(qū)域；

42、沿第一方向在所述晶硅底電池的一個表面沉積鈍化層，對所述鈍化層進(jìn)行開槽處理，形成沿第二方向排列的至少一個開槽區(qū)域；

43、在所述鈍化層遠(yuǎn)離所述晶硅底電池的表面沉積透明導(dǎo)電氧化物層，形成與所述鈍化層接觸的第一部分和與所述晶硅底電池接觸的第二部分；

44、在所述透明導(dǎo)電氧化物層遠(yuǎn)離所述晶硅底電池的表面制備硫化銻頂電池。

45、本發(fā)明提供的疊層太陽能電池的制備工藝可充分利用現(xiàn)有的晶硅電池生產(chǎn)設(shè)備，無需更換和增加生產(chǎn)設(shè)備，同時簡化疊層太陽能電池的制備流程，制備更為簡便。

46、根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述晶硅底電池的制備包括：

47、提供硅襯底，在所述硅襯底的一對相對的表面上分別形成第一隧穿氧化層和第二隧穿氧化層；

48、在所述第一隧穿氧化層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面沉積p-poly層；

49、在所述第二隧穿氧化層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面沉積n-poly層；所述鈍化層與所述n-poly層相接觸；

50、和/或，在所述第一隧穿氧化層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面沉積p-poly層后，去除第二隧穿氧化層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面繞鍍的p-poly層；

51、在所述第二隧穿氧化層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面沉積n-poly層后，去除p-poly層遠(yuǎn)離所述硅襯底的表面繞鍍的n-poly層、bsg層以及psg層；

52、和/或，在所述晶硅底電池遠(yuǎn)離所述鈍化層的表面依次沉積背面鈍化層和背金屬電極；

53、在所述硫化銻頂電池遠(yuǎn)離所述透明導(dǎo)電氧化物層的表面依次沉積復(fù)合層、正金屬電極和減反射層。

54、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。