一種太陽能電池片及太陽能電池組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能電池片及太陽能電池組件，涉及太陽能技術(shù)領(lǐng)域；包括襯底、襯底上下表面的鈍化層、位于上表面鈍化層上的前場(chǎng)摻雜層、位于前場(chǎng)摻雜層上的減反射層、位于下表面鈍化層下的叉指結(jié)構(gòu)、TCO薄膜和金屬電極，鈍化層為氫化非晶氧化硅薄膜；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，提高入射光的利用率，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】
一種太陽能電池片及太陽能電池組件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]太陽能電池性能的提升是光伏領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。其中太陽能電池的開路電壓，短路電流，填充因子是太陽能電池的基本性能指標(biāo)。提升其中任何一個(gè)指標(biāo)都會(huì)提升太陽能電池的發(fā)電量。
[0003]叉指背接觸(IBC)結(jié)構(gòu)太陽能電池，由于將正面柵線全部移到背面，因此大大減少了正面柵線帶來的遮擋損失，提升了短路電流;另外，在背面形成了叉指形狀的電池結(jié)構(gòu)， 即第一導(dǎo)電類型(如N型)背場(chǎng)和第二導(dǎo)電類型(如P型)發(fā)射極形成交叉排列的指狀結(jié)構(gòu)，如圖1所示，由于這種結(jié)構(gòu)縮短了載流子輸運(yùn)的路程和金屬化的面積，也同時(shí)提升了填充因子和開路電壓。因此，IBC結(jié)構(gòu)太陽能電池具有很高的能量轉(zhuǎn)換效率。
[0004]對(duì)于異質(zhì)結(jié)電池而言，如果采用IBC結(jié)構(gòu)，上下表面使用含氫非晶硅(a_S1:H(i)) 作為鈍化層，含氫非晶硅(a-S1:H(n+)、a-S1:H(p+))薄膜作為摻雜層，正面為減反射薄膜， 背面為透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TC0)如摻錫氧化銦，摻鎢氧化銦，摻鋁氧化鋅等和金屬電極。
[0005]由于非晶硅帶隙較窄受到限制限制，正面的鈍化層和前場(chǎng)摻雜層會(huì)對(duì)入射的太陽光進(jìn)行吸收，從而降低了入射光的利用率，限制了短路電流的提升。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種太陽能電池片及太陽能電池組件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，提高了入射光的利用率，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:包括襯底、襯底上下表面的鈍化層、位于上表面鈍化層上的前場(chǎng)摻雜層、位于前場(chǎng)摻雜層上的減反射層、位于下表面鈍化層下的叉指結(jié)構(gòu)、TC0薄膜和金屬電極，鈍化層為氫化非晶氧化硅薄膜。
[0008]作為優(yōu)選，氫化非晶氧化硅薄膜厚度為1 _6nm。
[0009]作為優(yōu)選，前場(chǎng)摻雜層采用含氫微晶硅。[0〇1〇]作為優(yōu)選，前場(chǎng)摻雜層的含氫微晶娃厚度為5-20nm。
[0011]作為優(yōu)選，叉指結(jié)構(gòu)采用含氫微晶硅。
[0012]作為優(yōu)選，叉指結(jié)構(gòu)的含氫微晶硅厚度為5-20nm。
[0013]作為優(yōu)選，減反射層采用摻氫氮化硅薄膜。
[0014]進(jìn)一步的，一種太陽能電池組件，包括鋼化玻璃、EVA薄膜、背板和鋁合金邊框，其特征在于還包括以上任一項(xiàng)所述的太陽能電池片。
[0015]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，氫化非晶氧化硅具有更高的氫含量和優(yōu)良的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓，提高入射光的利用率，增加光子利用率，鈍化層和前場(chǎng)摻雜層有較寬的帶隙，減少鈍化層和前場(chǎng)摻雜層對(duì)入射光子的吸收，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換工作效率?！靖綀D說明】
[0016]圖1是已有技術(shù)IBC結(jié)構(gòu)背面圖；圖2是本發(fā)明太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明太陽能電池組件示意圖；圖4是圖3的A向視圖。
[0017]圖中:1、負(fù)極區(qū)；2、正極區(qū)；3、減反射層;4、前場(chǎng)摻雜層;5、鈍化層;6、襯底;7、叉指結(jié)構(gòu)；8、T⑶薄膜;9、金屬電極；10、鋁合金邊框；11、太陽能電池片；12、背板；13、EVA薄膜； 14、鋼化玻璃。【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0019]如圖1所示IBC結(jié)構(gòu)背面圖，現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)極區(qū)1和正極區(qū)2穿插設(shè)置。
[0020]如圖2所示，為本發(fā)明一種太陽能電池片的一個(gè)實(shí)施例，包括襯底6、襯底6上下表面的鈍化層5、位于上表面鈍化層5上的前場(chǎng)摻雜層4、位于前場(chǎng)摻雜層4上的減反射層3、位于下表面鈍化層5下的叉指結(jié)構(gòu)7、TC0薄膜8和金屬電極9,鈍化層5為氫化非晶氧化硅薄膜； 選用N型襯底，鈍化層5為超薄氫化非晶氧化硅薄膜(a-Si〇X: H)，厚度范圍為l-6nm; a-S1x: H具有更高的H含量和優(yōu)良的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓;另外a-Si〇X:H具有較寬的帶隙，可以減少鈍化層對(duì)入射光的吸收，增加光子利用率;帶隙的大小可根據(jù)工藝條件控制在1.7-2.4eV，最佳選擇為2.2eV;叉指結(jié)構(gòu)7包括N型指區(qū)和P型指區(qū)，N型指區(qū)可采用摻雜的 uc-S1:H(n+)或a_S1:H(n+)，P型指區(qū)可采用摻雜的uc-S1:H(p+)或a_S1:H(p+) ;N型指區(qū)和 P型指區(qū)的非晶硅下為TC0薄膜8，TC0薄膜8下緊鄰的為金屬電極9。
[0021]前場(chǎng)摻雜層4采用含氫微晶硅(uc-S1:H)，含氫微晶硅厚度為5-20nm;uc-S1:H具有較寬的帶隙2-2.4eV，可以減少窗口層對(duì)入射光的吸收，增加光子利用率。[〇〇22]叉指結(jié)構(gòu)采用含氫微晶硅，叉指結(jié)構(gòu)的含氫微晶硅厚度為5-20nm。[〇〇23]減反射層3采用摻氫氮化硅(SiNx: H)薄膜，折射率調(diào)節(jié)范圍廣。
[0024]如圖3和圖4所示，為本發(fā)明一種太陽能電池組件的一個(gè)實(shí)施例，包括鋼化玻璃14、 EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)薄膜13、背板12和鋁合金邊框10,還包括太陽能電池片11。 [〇〇25] 使用過程:將太陽能電池片11封裝在EVA中間，EVA外分別為鋼化玻璃14和背板12,并將上述安裝好的組件外安裝鋁合金邊框10。
[0026]采用上述技術(shù)方案后，使用方便，氫化非晶氧化硅具有更高的氫含量和優(yōu)良的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓，采用帶隙較寬的材料作為鈍化層和前場(chǎng)摻雜層，克服了現(xiàn)有技術(shù)中正面非晶硅對(duì)太陽光的吸收，增加了入射光的利用率，拓寬了電池對(duì)太陽能光譜的吸收范圍，提升了電池的短路電流;使用超薄的a_Si〇X:H作為鈍化層，由于厚度很薄，不影響電子的傳輸，而a_Si〇X:H具有更高的H含量和更加優(yōu)良的鈍化效果，對(duì)IBC太陽能電池性能的提升具有有利的效果。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽能電池片，其包括襯底(6)、襯底(6)上下表面的鈍化層(5)、位于上表面鈍 化層(5)上的前場(chǎng)摻雜層(4)、位于前場(chǎng)摻雜層(4)上的減反射層(3)、位于下表面鈍化層(5) 下的叉指結(jié)構(gòu)(7)、TC0薄膜(8)和金屬電極(9)，其特征在于:鈍化層(5)為氫化非晶氧化硅薄膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述氫化非晶氧化硅薄膜厚 度為l_6nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述前場(chǎng)摻雜層(4)采用含氫 微晶娃。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述前場(chǎng)摻雜層(4)的含氫微 晶硅厚度為5_20nm〇5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述叉指結(jié)構(gòu)(7)采用含氫微晶娃。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述叉指結(jié)構(gòu)(7)的含氫微晶 娃厚度為5_20nm〇7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池片，其特征在于所述減反射層(3)采用摻氫氮化硅薄膜。8.—種太陽能電池組件，包括鋼化玻璃(14)、EVA薄膜(13)、背板(12)和鋁合金邊框 (10)，其特征在于還包括如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的太陽能電池片。
【文檔編號(hào)】H01L31/0216GK106024917SQ201610375274
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月31日
【發(fā)明人】李鋒, 史金超, 劉大偉, 王子謙, 吳翠姑, 張雷, 宋登元
【申請(qǐng)人】英利能源（中國(guó)）有限公司, 保定天威英利新能源有限公司