本技術屬于太陽能電池，具體涉及一種topcon電池結構。

背景技術：

1、topcon(tunnel?oxidepassivated?contact)是一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池技術，其電池結構為n型硅襯底電池，電池背面的氧化硅層能起到鈍化和讓電子隧穿通過的作用，多晶硅層為摻磷n型多晶硅層，能起到將電子輸運至電極的作用。

2、現(xiàn)有的topcon電池通常采用正面絨面，其目的是減少光從外部入射至電池表面時的反射率，即減少入射光的外部反射損失，提高短路電流，最終提高電池的光電轉換效率，而對已經(jīng)進入電池內部的光作用相對較小，內部陷光效果不足，而且由于topcon電池的背面往往是平面，電池背面的結構沒有有效利用，無法進一步提高電池的光電轉換效率。

技術實現(xiàn)思路

1、本實用新型實施例提供一種topcon電池結構，通過在電池背面增加一層具有漫反射粗糙結構的透明導電層，增加全反射光比例，減少逃逸到電池外部的光比例，從而增加光吸收的效果，提高電池效率。

2、為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是：提供一種topcon電池結構，包括n型硅襯底，所述n型硅襯底的背面自內向外依次設置有隧穿氧化硅層、透明導電層、多晶硅層、背面氮化硅層和背面金屬電極，其正面自內向外依次設置有p型發(fā)射極、氧化鋁膜層、正面氮化硅層和正面金屬電極；所述透明導電層與所述多晶硅層相接的表面上設置有粗糙結構。

3、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述粗糙結構為刻蝕在所述透明導電層表面上的凹凸不平紋理結構。

4、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述透明導電層為摻雜al或ga的氧化鋅層。

5、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述透明導電層的厚度在2nm～5nm之間。

6、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述隧穿氧化硅層的厚度為1.5±0.5nm。

7、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述多晶硅層為摻磷的n型多晶硅層。

8、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述n型硅襯底的正面形成有金字塔絨面結構。

9、在一種可實現(xiàn)的方式中，所述n型硅襯底為n型單晶硅。

10、本實用新型提供的topcon電池結構，與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于：(1)在氧化硅層與多晶硅層之間插入一層超薄透明導電層，且該透明導電層與氧化硅層相鄰界面為平面、與多晶硅層相鄰界面為粗糙漫反射面，除了能將入射至該面的光線方向隨機化從而增加全反射比例、減小光線逃逸損失，從而增加光吸收效果，提升電池轉換效率。(2)透明導電層不阻礙光線通過，且不影響電子收集。電子可以隧穿通過氧化硅層進入透明導電層，之后再進入多晶硅層被電極收集。(3)不改變硅與氧化硅層相鄰界面的背表面積，從而不會增加背面總的缺陷數(shù)量。(4)不影響氧化硅層厚度和均勻度，從而不影響氧化硅層鈍化效果。(5)透明導電層厚度較薄，被透明導電層本身吸收損耗的光比例可忽略不計。(6)在該透明導電層的粗糙漫反射面上沉積多晶硅層，能起到控制多晶硅形核點分布的作用，使多晶硅形核點分布更均勻，從而改善多晶硅層電性能。(7)完成沉積多晶硅層后可以通過化學拋光等方式對多晶硅層進行平面化處理，令多晶硅層不與透明導電層相鄰的一面為平面，在該平面上沉積氮化硅層并印刷電極，不會影響氮化硅層和電極印刷效果。(8)不影響電池正面原有的絨面設計，通常為金字塔結構的絨面。

11、此外，多晶硅層在平面和凹面的形核概率不同。在粗糙度均勻的超薄漫反射底面上沉積多晶硅層時，形核點分布更加均勻，能獲得晶粒尺寸更均勻的多晶硅層，有利于改善多晶硅層晶化率和電性能。

技術特征：

1.一種topcon電池結構，包括n型硅襯底(1)，其特征在于，所述n型硅襯底(1)的背面自內向外依次設置有隧穿氧化硅層(2)、透明導電層(3)、多晶硅層(4)、背面氮化硅層(5)和背面金屬電極(6)，其正面自內向外依次設置有p型發(fā)射極(7)、氧化鋁膜層(8)、正面氮化硅層(9)和正面金屬電極(10)；所述透明導電層(3)與所述多晶硅層(4)相接的表面上設置有粗糙結構(31)。

2.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述粗糙結構(31)為刻蝕在所述透明導電層(3)表面上的凹凸不平紋理結構。

3.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述透明導電層(3)為摻雜al或ga的氧化鋅層。

4.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述透明導電層(3)的厚度在2nm～5nm之間。

5.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述隧穿氧化硅層(2)的厚度為1.5±0.5nm。

6.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述多晶硅層(4)為摻磷的n型多晶硅層。

7.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述n型硅襯底(1)的正面形成有金字塔絨面結構。

8.如權利要求1所述的topcon電池結構，其特征在于，所述n型硅襯底(1)為n型單晶硅。

技術總結
本技術提供了一種TOPCON電池結構，屬于太陽能電池技術領域，包括N型硅襯底，所述N型硅襯底的背面自內向外依次設置有隧穿氧化硅層、透明導電層、多晶硅層、背面氮化硅層和背面金屬電極，其正面自內向外依次設置有P型發(fā)射極、氧化鋁膜層、正面氮化硅層和正面金屬電極；透明導電層與多晶硅層相接的表面上設置有粗糙結構。在氧化硅層與多晶硅層之間插入一層超薄透明導電層，且該透明導電層與氧化硅層相鄰界面為平面、其與多晶硅層相鄰界面為粗糙漫反射面，除了能將入射至該面的光線方向隨機化從而增加全反射比例、減小光線逃逸損失，從而增加光吸收效果，提升電池轉換效率。

技術研發(fā)人員：孟慶超,王子謙,夏新中,閆美楠,邵海濤,張偉,趙亮,李永康,李晨曦,邢博
受保護的技術使用者：英利能源發(fā)展有限公司
技術研發(fā)日：20240508
技術公布日：2024/12/30