一种HJT太阳能电池及其模块制造技术

技术编号:16007432 阅读:578 留言:0更新日期:2017-08-15 22:04
本实用新型专利技术公开了一种HJT太阳能电池及其模块,其包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、n型微晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。本实用新型专利技术在晶硅基片的背面形成由电介质膜层与金属膜层构成的金属基导电叠层作为导电膜层可以降低导电膜层的方阻,从而可以减少银浆的使用量,降低了制作成本,且提高了电池的填充因子,从而增强了太阳能电池的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种HJT太阳能电池及其模块
本技术属于太阳能
,具体地涉及一种HJT太阳能电池及其模块。
技术介绍
太阳能电池能够将太阳光直接转换为电力,因此作为新的能量源受到越来越多国家的重视。HeterojunctionwithIntrinsicThinlayer太阳能电池简称HJT太阳能电池,其最早是由三洋公司专利技术的,其是非晶硅/晶硅异质结的太阳能电池,是一种利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。由于HJT太阳能电池具有高的光电转换效率,低的温度系数和在相对低温条件下的制备技术,在近几年来成为光伏行业研究和开发的重点方向之一。目前日本的三洋公司产业化的HJT太阳能电池的效率已超过23%,其实验室效率已超过了25%。图1所示为现有的HJT太阳能电池的结构示意图。在图1中,在由单晶硅、多晶硅等的结晶类半导体构成的n型结晶类硅基板1的一个主面上,本征非晶硅层(也即i型非晶硅膜层)2、p型非晶硅层3依次叠层,进而在其上形成ITO透明导电氧化物层4和由银浆印刷构成的栅电极8;在结晶类硅基板1的另一个主面上依次叠层本征非晶硅层5、n型非晶硅层6,进而在其上形成ITO透明导电氧化物层7´和由银浆印刷构成的栅电极8;在这里通常的ITO透明导电氧化物层的方块电阻一般都在30-60Ω/□,这就需要使用较多的栅电极来收集载流子,从而对栅电极材料(如银浆)的需求量增大。由于非晶硅膜层的导电性较差,所以在HJT的制作过程中,在栅电极和非晶硅膜层之间设置一层ITO膜层可以有效的增加载流子的收集。ITO薄膜具有光学透明和导电双重功能,对有效载流子的收集起着关键作用,但是ITO膜层与非晶硅膜层之间会形成一定的肖特基接触,而肖特基接触会导致内建电场的降低从而导致开路电压的降低,且当势垒高度较大时还会引起一个附加的串阻。因此较高的势垒高度降低了电池的开路电压,同时也增加了电池的串联电阻,串联电阻的增加会导致电池填充因子的下降。在HJT太阳能电池中,传统所使用的ITO或IWO透明导电氧化物膜层的方块电阻一般都比较高,为了增加载流子的收集就要求增加栅电极的数量,这会导致栅电极材料(如银浆)使用量的增加,增加了制造成本,同时栅电极数量的增加又会使电池的有效发电面积的减少。
技术实现思路
本技术的目的在于为解决上述问题而提供一种HJT太阳能电池及其模块,本技术通过在晶硅基片的背面使用金属基导电叠层,有利于降低其串联电阻,提高电池的填充因子,从而增强了太阳能电池的性能,且晶硅基片的背面可使用较少数量的栅线电极,从而降低成本和增加电池背面的有效发电面积。为此,本技术公开了一种HJT太阳能电池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。进一步的,所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构;所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述第一电介质膜层与所述n型非晶硅膜层直接接触。本技术还公开了一种HJT太阳能电池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、n型微晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。进一步的,所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构;所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述第一电介质膜层与所述n型微晶硅膜层直接接触。进一步的,所述晶硅基片为单晶硅片或多晶硅片,优选所述晶硅基片为N型单晶硅片,所述第一和第二i型非晶硅膜层中可含有氧、碳、锗等元素,所述p型非晶硅膜层中可含有氧、碳等元素,所述n型非晶硅膜层中可含有氧、碳等元素,所述n型微晶硅膜层中也可含有氧、碳等元素。进一步的,所述第一和第二i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层和n型微晶硅膜层中都含有氢。进一步的,所述透明导电氧化物膜层为AZO膜层、GZO膜层、IGZO膜层、BZO膜层、IZO膜层、ITO膜层、ITIO膜层、IWO膜层、ICO膜层、IMO膜层、氧化锡掺氟膜层、氧化锡掺碘膜层或氧化锡掺锑膜层。更进一步的,所述透明导电氧化物膜层中含有氢。进一步的,所述第一金属栅电极和/或第二金属栅电极为银栅电极或铜栅电极或其合金栅电极。进一步的,所述第一电介质膜层、第二电介质膜层和第三电介质膜层分别可由一层或多层子膜层构成。更进一步的,所述第一电介质膜层和所述第二电介质膜层为AZO膜层、GZO膜层、IGZO膜层、BZO膜层、IZO膜层、ITO膜层、ITIO膜层、IWO膜层、ICO膜层、IMO膜层、氧化钛膜层、氧化锡掺氟膜层、氧化锡掺碘膜层或氧化锡掺锑膜层;所述第一金属膜层和所述第二金属膜层为金膜层、银膜层、铜膜层、铝膜层、铬膜层、钼膜层、铌膜层、钨膜层、镍膜层或其合金膜层;所述第三电介质膜层为氧化钛膜层、氧化钛锡膜层、氧化钛铌膜层、氧化锌钛膜层、氧化锌膜层、氧化铟膜层、氧化锡膜层、氧化钼膜层、氧化铌膜层、氧化锌锡膜层、氧化锌镁膜层、氧化锌硅膜层、ITO膜层、ITIO膜层、AZO膜层、IWO膜层、BZO膜层、GZO膜层、IZO膜层、IGZO膜层、IMO膜层、ICO膜层、氧化锡掺氟膜层、氧化锡掺碘膜层或氧化锡掺锑膜层。本技术还公开了一种HJT太阳能电池模块,包括依次堆叠的背面基板、第二粘结层、上述的HJT太阳能电池、第一粘结层和前基板。进一步的,所述HJT太阳能电池的数量为多个,该多个HJT太阳能电池串联在一起后经汇流条引出电极接线。进一步的,第一粘结层和第二粘结层为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物的简称)或PVB(聚乙烯醇缩丁醛树脂的简称);所述前基板为玻璃基板;所述背面基板为玻璃基板或树脂材质的基板。本技术的有益技术效果:本技术通过在晶硅基片的背面使用金属基导电叠层,这样可以使金属基导电叠层获得低的方块电阻,将金属基导电叠层与n型微晶硅膜层直接接触可实现良好的欧姆接触,有利于降低其串联电阻,提高电池的填充因子,从而增强了太阳能电池的性能,此外,本技术的晶硅基片的背面可使用较少数量的栅线电极,即可减少晶硅基片背面的栅电极的材料(如银浆)使用量,因而可降低制造成本,还增加电池背面的有效发电面积。附图说明图1为现有的一种HJT太阳能电池的结构示意图;图2是本技术的一种HJT太阳能电池的结构示意图;图3是本技术的另一种HJT太阳能电池的结构示意图。具体实施方式现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。在此先说明,本技术中的ITO是指氧化铟掺杂锡的透明导电材料、ITIO是指氧化铟掺杂钛的透明导电材料、ICO是指氧化铟掺杂铈的透明导电材料、AZO是指氧化锌掺杂铝的透明导电材料、IWO是指氧化铟掺杂钨的透明导电材料、BZO是指氧化锌掺杂硼的透明导电材料、GZO本文档来自技高网
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一种HJT太阳能电池及其模块

【技术保护点】
一种HJT太阳能电池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,其特征在于:所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。

【技术特征摘要】
1.一种HJT太阳能电池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,其特征在于:所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。2.根据权利要求1所述的HJT太阳能电池,其特征在于:所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构;所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述第一电介质膜层与所述n型非晶硅膜层直接接触。3.一种HJT太阳能电池,包括晶硅基片,所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极,其特征在于:所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、n型微晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。4.根据权利要求3所述的HJT太阳能电池,其特征在于:所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构;所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成;所述第一电介质膜层与所述n型微晶硅膜层直接接触。5.根据权利要求2或4所述的HJT太阳能电池,其特征在于:所述第一电介质膜层和所述第二电介质膜层为AZO膜层、GZO膜层、IGZO膜层、BZO膜层、IZO膜层、ITO膜层...

【专利技术属性】
技术研发人员:李艺明邓国云李浩
申请(专利权)人:江苏神科新能源有限公司
类型:新型
国别省市:江苏,32

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