异质结太阳能电池片、叠瓦组件制造技术

本实用新型专利技术涉及一种异质结太阳能电池片、叠瓦组件。异质结太阳能电池片包括基体片和设置在基体片的顶表面和底表面的电极，基体片包括中心层和在中心层的顶侧和底侧沿垂直于中心层的方向自中心层起依次层叠设置的多个非晶硅薄膜层和透光导电层，并且，在中心层的顶侧和底侧上且自中心层起，各个非晶硅薄膜层的掺杂浓度递增。在异质结太阳能电池片的非晶硅薄膜区域由多个掺杂浓度不同的非晶硅薄膜层共同形成，从而获得了掺杂浓度渐变的非晶硅薄膜区域，使得非晶硅薄膜区域与透光导电层的接触电阻较小、填充因子较高、钝化效果也较好、开路电压较高。

Heterojunction solar cell, laminated tile module

【技术实现步骤摘要】
异质结太阳能电池片、叠瓦组件
本技术涉及能源领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池片、叠瓦组件。
技术介绍
随着全球煤炭、石油、天然气等常规化石能源消耗速度加快，生态环境不断恶化，特别是温室气体排放导致日益严峻的全球气候变化，人类社会的可持续发展已经受到严重威胁。世界各国纷纷制定各自的能源发展战略，以应对常规化石能源资源的有限性和开发利用带来的环境问题。太阳能凭借其可靠性、安全性、广泛性、长寿性、环保性、资源充足性的特点已成为最重要的可再生能源之一，有望成为未来全球电力供应的主要支柱。在新一轮能源变革过程中，我国光伏产业已成长为具有国际竞争优势的战略新兴产业。然而，光伏产业发展仍面临诸多问题与挑战，转换效率与可靠性是制约光伏产业发展的最大技术障碍，而成本控制与规模化又在经济上形成制约。目前，异质结太阳能电池由于具备转换效率高、制造工艺流程短、硅片薄片化、温度系数低、无光致衰减、可双面发电且双面率高等一系列优势，被誉为最具产业化潜力的下一代超高效太阳能电池技术。但异质结太阳能电池技术若要实现大规模发展也具有一定难度：一方面，异质结太阳能电池的制造成本相对较高，另一方面异质结太阳能电池采用常规封装技术封装时，焊带拉力的稳定性难以控制，且异质结太阳能电池不能采取传统晶体硅电池的高温焊接等工艺，需要低温焊接工艺和低温材料，因此封装工艺难度较高。叠瓦组件利用小电流低损耗的电学原理(光伏组件功率损耗与工作电流的平方成正比例关系)从而使得组件功率损耗大大降低。其次通过充分利用电池组件中片间距区域来进行发电，单位面积内能量密度高。另外目前使用了具有弹性体特性的导电胶粘剂替代了常规组件用光伏金属焊带，由于光伏金属焊带在整片电池中表现出较高的串联电阻而导电胶粘剂电流回路的行程要远小于采用焊带的方式，从而最终使得叠瓦组件成为高效组件，同时户外应用可靠性较常规光伏组件性能表现更加优异，因为叠瓦组件避免了金属焊带对电池与电池互联位置及其他汇流区域的应力损伤。尤其是在高低温交变的动态(风、雪等自然界的载荷作用)环境下，采用金属焊带互联封装的常规组件失效概率远超过采用弹性体的导电胶粘剂互联切割后的电池小片封装的叠瓦组件。当前叠瓦组件的主流工艺使用导电胶粘剂互联切割后的电池片，导电胶主要由导电相和粘接相构成。其中导电相主要由贵金属组成，如纯银颗粒或银包铜、银包镍、银包玻璃等颗粒并用于在异质结太阳能电池片之间起导电作用，其颗粒形状和分布以满足最优的电传导为基准，目前更多采用D50＜10um级的片状或类球型组合银粉居多。粘接相主要有具有耐候性的高分子树脂类聚合物构成，通常根据粘接强度和耐候稳定性选择丙烯酸树脂、有机硅树脂、环氧树脂、聚氨酯等。为了使导电胶粘接达到较低的接触电阻和较低的体积电阻率及高粘接并且保持长期优良的耐候特性，一般导电胶厂家会通过导电相和粘接相配方的设计完成，从而保证叠瓦组件在初始阶段环境侵蚀测试和长期户外实际应用下性能的稳定性。若异质结太阳能电池采用叠瓦技术封装，之前所述问题则迎刃而解。叠瓦技术采用导电胶串接电池片的方式，导电胶的低温和柔性特点，以及无焊带设计，可以解决焊带拉力稳定性和低温焊接的问题。此外，异质结太阳能电池技术可采用更薄的硅片，采用传统组件封装工艺时，焊带串接电池片难度大，且受机械应力和热应力影响，异质结电池很容易造成破片。叠瓦组件不使用焊带连接电池片，可以减少封装过程中的破片率。除了以上问题，异质结太阳能电池还存在其他问题。现有的异质结电池结构在沉积掺杂非晶硅薄膜时会遇到一个难以抉择的问题：如果用较低的掺杂浓度可以获得较好的钝化效果，但是会导致非晶硅薄膜导电性差，非晶硅薄膜与透明导电薄膜的接触电阻比较大，最终会导致电池的填充因子偏低；如果用较高的掺杂浓度可以提高非晶硅薄膜的导电性能，降低非晶硅薄膜与透明导电薄膜的接触电阻，但是钝化效果会比较差，最终会导致电池的开路电压比较低。因而需要提供一种异质结太阳能电池片、叠瓦组件，以至少部分地解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种异质结太阳能电池片、叠瓦组件，本技术在异质结太阳能电池片的非晶硅薄膜区域由多个掺杂浓度不同的非晶硅薄膜层共同形成，从而获得了掺杂浓度渐变的非晶硅薄膜区域，使得非晶硅薄膜区域与透光导电层的接触电阻较小、填充因子较高、钝化效果也较好、开路电压较高。根据本技术的一个方面，提供了一种异质结太阳能电池片，所述异质结太阳能电池片包括基体片、设置在所述基体片的顶表面上的正电极和设置在所述基体片的底表面上的背电极，所述基体片包括中心层和在所述中心层的顶侧和底侧沿垂直于所述中心层的方向自所述中心层起依次层叠设置的多个非晶硅薄膜层和透光导电层，并且，在自所述中心层起指向所述正电极的方向上和自所述中心层起指向所述背电极的方向上，各个所述非晶硅薄膜层以掺杂浓度递增的方式排布。在一种实施方式中，所述中心层包括衬底层和设置在所述衬底层的顶侧和底侧的本征非晶硅薄膜层。在一种实施方式中，所述衬底层为N型单晶硅层。在一种实施方式中，位于所述中心层顶侧的各个所述非晶硅薄膜层均为N型非晶硅薄膜层，位于所述中心层底侧的各个所述非晶硅薄膜层均为P型非晶硅薄膜层。在一种实施方式中，位于所述N型非晶硅薄膜层顶侧和位于所述P型非晶硅薄膜层底侧的所述透光导电层均为多个，所述多个透光导电层具有不同的透光性，并且在自所述中心层到所述正电极的方向上和自所述中心层到所述背电极的方向上，各个所述透光导电层以透光性递增的方式排布。根据本技术的另一方面，提供了一种叠瓦组件，所述叠瓦组件由按照上述任意一项方案所述的异质结太阳能电池片以叠瓦方式连接而成。根据本技术，异质结太阳能电池片的非晶硅薄膜区域的掺杂浓度渐变，使得非晶硅薄膜区域与透光导电层的接触电阻较小、填充因子较高、钝化效果也较好、开路电压较高。附图说明为了更好地理解本技术的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本技术的优选实施方式，对本技术的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。图1为根据本技术一种优选实施方式的异质结太阳能电池片的示意图。具体实施方式现在参考附图，详细描述本技术的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本技术的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本技术的其他方式，所述其他方式同样落入本技术的范围。本技术提供了一种异质结太阳能电池片、叠瓦组件。图1示出了根据本技术的一个优选实施方式的异质结太阳能电池片的示意图。异质结太阳能电池片包括基体片，基体片的顶表面印刷有正电极，底表面印刷有背电极，正电极和背电极优选地由银制成。基体片又包括沿垂直于基体片的方向彼此层叠设置的多个电池片层，多个电池片层包括中心层、多个非晶硅薄膜层多个透光导电层，中心层位于所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结太阳能电池片，所述异质结太阳能电池片包括基体片、设置在所述基体片的顶表面上的正电极和设置在所述基体片的底表面上的背电极，其特征在于，所述基体片包括中心层和在所述中心层的顶侧和底侧沿垂直于所述中心层的方向自所述中心层起依次层叠设置的多个非晶硅薄膜层和透光导电层，并且，在自所述中心层起指向所述正电极的方向上和自所述中心层起指向所述背电极的方向上，各个所述非晶硅薄膜层以掺杂浓度递增的方式排布。/n

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池片，所述异质结太阳能电池片包括基体片、设置在所述基体片的顶表面上的正电极和设置在所述基体片的底表面上的背电极，其特征在于，所述基体片包括中心层和在所述中心层的顶侧和底侧沿垂直于所述中心层的方向自所述中心层起依次层叠设置的多个非晶硅薄膜层和透光导电层，并且，在自所述中心层起指向所述正电极的方向上和自所述中心层起指向所述背电极的方向上，各个所述非晶硅薄膜层以掺杂浓度递增的方式排布。


2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池片，其特征在于，所述中心层包括衬底层和设置在所述衬底层的顶侧和底侧的本征非晶硅薄膜层。


3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池片，其特征在于，所述衬底层为N型单晶硅层。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀鹏，王月斌，姚骞，
申请(专利权)人：成都晔凡科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51