一种叠层电池的中间串联层、叠层电池及光伏组件制造技术

本发明专利技术提供了一种叠层电池的中间串联层、叠层电池及光伏组件，涉及太阳能光伏技术领域。其中，中间串联层为隧穿结结构，包括重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层、以及位于所述重掺杂n型硅层与所述重掺杂p型硅层之间的透明导电层。由于透明氧化层的高导电率以及载流子交换能力，提升了载流子交换速率，从而提升电池的转换效率，降低光电损耗，且透明氧化层与重掺杂n型硅层和重掺杂p型硅层均具有良好的接触特性，不要求界面的高缺陷态密度处理，降低了制备工艺要求；另外，由于重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层的横向导电率差，降低了载流子通过顶电池漏电点的几率，减少了顶电池被短路的风险，便于太阳能电池的大面积制备，提高了电池成品的良率。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层电池的中间串联层、叠层电池及光伏组件
本专利技术涉及太阳能光伏
，特别是涉及一种叠层电池的中间串联层、叠层电池及光伏组件。
技术介绍
叠层电池是一种高光电转换效率的太阳能电池，可以达到30％(＞硅电池极限效率29.4％)以上的光电转换效率。叠层电池可以通过在底电池上依次制备中间串联层、顶电池得到，其中，中间串联层能够在顶底电池间进行载流子交换，因此，其光电性能将直接影响叠层电池光电转换效率。目前的太阳能电池，采用n/p型硅基隧穿结作为中间串联层，受限于工艺条件，n/p型硅基隧穿结隧穿势垒较高，使得载流子隧穿几率低，界面处缺陷态的密度低，导致载流子交换速率低，增加光生载流子的复合损失，从而导致太阳能电池中隧穿结处的电学损耗高；采用TCO复合结作为中间串联层，由于TCO薄膜具有较强的光寄生吸收，降低了太阳能电池的短路电流，并导致顶底电池间电流失配，且TCO薄膜优益的横向电导率使得载流子易从漏电点穿过，导致顶电池短路、失效。因此，如何通过调整中间串联层的结构，使得太阳能电池载流子传输高效、光电损耗低、工艺简单，且易于大面积制备是本领域研究的重点。
技术实现思路
本专利技术提供一种叠层电池的中间串联层、叠层电池及光伏组件，旨在提升电池的转换效率和制备成品的良率，降低光电损耗。第一方面，本专利技术实施例提供了一种叠层电池的中间串联层，所述中间串联层为隧穿结结构，所述中间串联层包括重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层、以及位于所述重掺杂n型硅层与所述重掺杂p型硅层之间的透明导电层；所述重掺杂n型硅层和所述重掺杂p型硅层的掺杂浓度均在1018cm-3以上；所述重掺杂n型硅层为重掺杂n型非晶硅层、重掺杂n型微晶硅层或重掺杂n型纳晶硅层；所述重掺杂p型硅层为重掺杂p型非晶硅层、重掺杂p型微晶硅层或重掺杂p型纳晶硅层。可选的，所述重掺杂n型硅层的掺杂浓度为1019～1020cm-3。可选的，所述重掺杂p型硅层的掺杂浓度为1018～1019cm-3。可选的，所述重掺杂n型硅层的厚度为1nm～10nm。可选的，所述重掺杂p型硅层的厚度为1nm～10nm。可选的，所述透明导电层选自氧化铟锡层、掺钨氧化铟层、掺钛氧化铟层和掺氢氧化铟层中的任意一种。可选的，所述透明导电层的厚度为1nm～20nm。第二方面，本专利技术实施例提供了一种叠层电池，所述叠层电池包括顶电池单元、底电池单元，以及第一方面所述的中间串联层；所述中间串联层位于所述顶电池单元和所述底电池单元之间。可选的，所述顶电池单元为钙钛矿电池，所述底电池单元为晶硅电池。第三方面，本专利技术实施例提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括第二方面所述的叠层电池。在本专利技术实施例中，叠层电池包括隧穿结结构的中间串联层，其中，包括重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层，和位于重掺杂n型硅层与重掺杂p型硅层之间的透明氧化层，由于透明氧化层的高导电率以及载流子交换能力，提升了载流子交换速率，从而提升电池的转换效率，降低了光电损耗，且透明氧化层与重掺杂n型硅层和重掺杂p型硅层均具有良好的接触特性，不要求界面的高缺陷态密度处理，降低了制备工艺要求；另外，由于重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层的横向导电率差，降低了载流子通过顶电池漏电点的几率，减少了顶电池被短路的风险，便于太阳能电池的大面积制备，提高了电池成品的良率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例中的一种叠层电池的中间串联层结构示意图；图2示出了本专利技术实施例中的一种叠层电池结构示意图；图3示出了本专利技术实施例中的另一种叠层电池的结构示意图。附图标记说明：图1:101-重掺杂n型硅层；102-透明导电层；103-重掺杂p型硅层；图2及图3:201-顶电池单元；202-中间串联层；203-底电池单元；2011-空穴传输层；2012-钙钛矿吸收层；2013-电子传输层；2014-第一外接电极结构；2021-重掺杂n型硅层；2022-透明导电层；2023-重掺杂p型硅层；2031-第二外接电极结构；2032-背场；2033-单晶硅基底；2034-发射极。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1，图1示出了本专利技术实施例中的一种叠层电池的中间串联层结构示意图，如图1所示，所述中间串联层10为隧穿结结构，所述中间串联层10包括重掺杂n型硅层101、重掺杂p型硅层103，以及位于所述重掺杂n型硅层101与所述重掺杂p型硅层103之间的透明导电层102。本专利技术实施例中，中间串联层10应用于叠层电池中。可选地，叠层电池可以由至少两个子电池通过中间串联层10连接得到，其中，中间串联层10在重掺杂n型硅层101、重掺杂p型硅层103之间添加了透明导电层102，从而能够利用透明导电层102的高导电率实现了高效载流子交换，降低了对重掺杂n型硅层101、重掺杂p型硅层103的掺杂率需求，且透明导电层102能够与重掺杂n型硅层101、重掺杂p型硅层103分别进行良好接触，从而快速交换光生载流子，降低界面缺陷态的需求；同时，重掺杂n型硅层101和重掺杂p型硅层103降低了透明导电层102的寄生吸收，导电率差降低了电池短路的风险，且表面粗糙避免了制备叠层电池时空穴传输层退火导致的团聚问题，从而可提升叠层电池成品的良率，易于大面积制备。本专利技术中，所述重掺杂n型硅层101和所述重掺杂p型硅层103的掺杂浓度均在1018cm-3以上。本专利技术中，重掺杂是指对硅层进行较多杂质掺杂，根据掺杂的杂质种类不同，硅层的导电类型也不同，如掺杂有较多施主杂质的硅层为重掺杂n型硅层，掺杂有较多受主杂质的硅层为重掺杂p型硅层，其中，施主杂质为掺杂后电离出自由电子，并形成正电中心的杂质，如磷、砷等；受主杂质为掺杂后夺取硅原子的电子，并形成空穴和负电中心的杂质，如硼。可选的，本专利技术实施例中，较多杂质掺杂可以是在硅层中掺杂1018cm-3以上的施主杂质或受主杂质，从而获得重掺杂n型硅层或所述重掺杂p型硅层。可选的，所述重掺杂n型硅层101为重掺杂n型非晶硅层、重掺杂n型微晶硅层或重掺杂n型纳晶硅层。可选的，所述重掺杂p型硅层103为重掺杂p型非晶硅层、重掺杂p型微晶硅层或重掺杂p型纳晶硅层。本专利技术实施例中，重掺杂n型硅层101和重掺杂p型硅层103可以是对非晶硅层、为晶硅层或纳晶硅层掺杂得到的，根据不同工艺条件、应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种叠层电池的中间串联层，其特征在于，所述中间串联层为隧穿结结构，所述中间串联层包括重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层、以及位于所述重掺杂n型硅层与所述重掺杂p型硅层之间的透明导电层；/n所述重掺杂n型硅层和所述重掺杂p型硅层的掺杂浓度均在10

【技术特征摘要】
1.一种叠层电池的中间串联层，其特征在于，所述中间串联层为隧穿结结构，所述中间串联层包括重掺杂n型硅层、重掺杂p型硅层、以及位于所述重掺杂n型硅层与所述重掺杂p型硅层之间的透明导电层；
所述重掺杂n型硅层和所述重掺杂p型硅层的掺杂浓度均在1018cm-3以上；
所述重掺杂n型硅层为重掺杂n型非晶硅层、重掺杂n型微晶硅层或重掺杂n型纳晶硅层；
所述重掺杂p型硅层为重掺杂p型非晶硅层、重掺杂p型微晶硅层或重掺杂p型纳晶硅层。


2.根据权利要求1所述的中间串联层，其特征在于，所述重掺杂n型硅层的掺杂浓度为1019～1020cm-3。


3.根据权利要求1所述的中间串联层，其特征在于，所述重掺杂p型硅层的掺杂浓度为1018～1019cm-3。


4.根据权利要求1所述的中间串联层，其特征在于，所述重掺杂n型硅层的厚度为1nm～10nm...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐琛，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61