太阳能电池及其制备方法、光伏组件技术

本申请提供太阳能电池及其制备方法、光伏组件，太阳能电池包括：钝化处理后的半导体衬底，钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面设有栅线电极；及覆盖在栅线电极的非连接区域上的至少一层电极膜，非连接区域为与栅线电极用于连接导电带的区域不重叠的区域；电极膜包括非晶硅薄膜层、氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层中的至少一种；当电极膜为非晶硅薄膜层时，电极膜的折射率大于等于4，当电极膜为氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层时，电极膜的折射率大于等于2。本申请提供的太阳能电池及其制备方法，能够抑制太阳能电池的栅线电极被碱金属离子腐蚀，防止电池的电位衰减，提高光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制备方法、光伏组件
本申请涉及光伏电池
，具体地讲，涉及太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
现有的太阳能电池的结构示意图如图1所示，其表面镀有一层氮化硅，起减少反射以及钝化作用；然后再在氮化硅层上丝网印刷银浆制备银栅线；通过烧结，银浆烧蚀氮化硅层与半导体衬底形成欧姆接触，成为太阳能电池的电极输出载流子。但是太阳能电池制备成太阳能电池后，边缘部分容易有水气进入，太阳能电池封装胶膜容易发生水解，生成醋酸，而醋酸会与玻璃盖板中的碱金属反应，生成大量的自由移动的碱金属离子（Na+），会与电池片表面的银栅线发生反应，从而腐蚀电池栅线，导致串联电阻的升高，导致太阳能电池性能衰减，且该电位衰减不可恢复。
技术实现思路
鉴于此，本申请提出太阳能电池及其制备方法、光伏组件，能够抑制太阳能电池的栅线电极被碱金属离子腐蚀，防止电池的电位衰减，提高太阳能电池的光电转换效率。第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：钝化处理后的半导体衬底，所述钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面设有栅线电极；及覆盖在所述栅线电极的非连接区域上的至少一层电极膜，所述非连接区域为与所述栅线电极用于连接导电带的区域不重叠的区域；所述电极膜包括非晶硅薄膜层、氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层中的至少一种；当所述电极膜为非晶硅薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于4，当所述电极膜为氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于2。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极膜的厚度为2nm~20nm。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极膜与所述栅线电极的宽度差为2um~6um。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极膜为非晶硅薄膜层，所述非晶硅薄膜层的厚度为4nm~8nm。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极膜为所述氧化锆薄膜层或所述氧化钛薄膜层，所述氧化锆薄膜层或所述氧化钛薄膜层的厚度为2nm~12nm。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述电极膜包括层叠设置的氧化锆薄膜层与非晶硅薄膜层；或，所述电极膜包括层叠设置的氧化钛薄膜层与非晶硅薄膜层。结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述栅线电极的材质包括铜、银、铝、镍中的至少一种。第二方面，本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，包括：对钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面进行金属化处理，以获得栅线电极；在所述栅线电极的非连接区域上形成至少一层电极膜，得到太阳能电池，其中，所述非连接区域为与所述栅线电极用于连接导电带的区域不重叠的区域；所述电极膜包括非晶硅薄膜层、氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层中的至少一种；当所述电极膜为非晶硅薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于4，当所述电极膜为氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于2。结合第二方面，在一种可行的实施方式中，所述方法包括：对钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面进行金属化处理，以获得栅线电极；至少在所述钝化处理后的半导体衬底表面的栅线电极的连接区域上形成掩膜层；在所述栅线电极的非连接区域上形成至少一层电极膜；去除所述掩膜层，将导电带与所述栅线电极的连接区域连接，得到太阳能电池。结合第二方面，在一种可行的实施方式中，在所述栅线电极的非连接区域上形成电极膜，包括：采用物理气相沉积法、化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、原子层沉积法、磁控溅射法中的任意一种方法在所述栅线电极的非连接区域上形成电极膜。第三方面，本申请提供一种光伏组件，所述光伏组件包括多个太阳能电池串，每个太阳能电池串包括根据上述第一方面所述的太阳能电池或根据上述第二方面所述的制备方法制得的太阳能电池。相对于现有技术的有益效果是：本申请提供的太阳能电池及其制备方法、光伏组件，通过将电极膜覆盖在栅线电极的非连接区域上。由于碱金属离子在排列紧密的电极膜中的自由程极短，通过电极膜可以阻隔碱金属离子（例如Na+），从而抑制栅线电极被碱金属离子腐蚀，防止太阳能电池的电位衰减；并且电极膜只覆盖在栅线电极的非连接区域，不会影响半导体电池的吸光作用，也不会影响半导体衬底的钝化层的减反射作用，提高太阳能电池的光电转换效率。附图说明为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术提供的太阳能电池的结构示意图；图2为现有技术提供的太阳能电池的栅线电极被腐蚀状态示意图；图3为本申请实施例提供的太阳能电池的结构示意图；图4为本申请实施例提供的太阳能电池的另一结构示意图；图5为本申请实施例提供的太阳能电池的另一结构示意图；图6为本申请实施例提供的太阳能电池的制备方法的流程示意图；图7为本申请实施例提供的光伏组件的结构示意图。具体实施方式为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。图1为现有技术提供的太阳能电池的结构示意图，图2为现有技术提供的太阳能电池的栅线电极被腐蚀状态示意图；如图1及图2所示，太阳能电池包括半导体衬底10’，半导体衬底10’的表面镀有钝化层11’，起减少反射以及钝化作用；在钝化层11’上丝网印刷银浆制备银栅线12’；通过烧结，银浆烧蚀钝化层11’与半导体衬底10’形成欧姆接触，成为太阳能电池的电极输出载流子。在太阳能电池封装制成光伏组件后，太阳能电池的表面覆盖有透明的玻璃盖板，玻璃盖板覆盖在太阳能电池的封装胶膜上。太阳能电池封装胶膜容易发生水解，生成醋酸，而醋酸会与玻璃盖板中的碱金属反应，生成大量的自由移动的碱金属离子（Na+），会与太阳能电池表面的银栅线发生反应，从而腐蚀栅线电极，导致太阳能电池串联电阻的升高，导致太阳能电池性能衰减，且该电位衰减不可恢复。为了避免碱金属离子腐蚀太阳能电池的栅线电极，本申请提供一种太阳能电池，如图3所示，所述太阳能电池包括：钝化处本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：/n钝化处理后的半导体衬底，所述钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面设有栅线电极；及/n覆盖在所述栅线电极的非连接区域上的至少一层电极膜，所述非连接区域为与所述栅线电极用于连接导电带的区域不重叠的区域；所述电极膜包括非晶硅薄膜层、氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层中的至少一种；当所述电极膜为非晶硅薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于4，当所述电极膜为氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于2。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
钝化处理后的半导体衬底，所述钝化处理后的半导体衬底的至少一个表面设有栅线电极；及
覆盖在所述栅线电极的非连接区域上的至少一层电极膜，所述非连接区域为与所述栅线电极用于连接导电带的区域不重叠的区域；所述电极膜包括非晶硅薄膜层、氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层中的至少一种；当所述电极膜为非晶硅薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于4，当所述电极膜为氧化锆薄膜层或氧化钛薄膜层时，所述电极膜的折射率大于等于2。


2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极膜的厚度为2nm~20nm。


3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极膜与所述栅线电极的宽度差为2um~6um。


4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极膜为非晶硅薄膜层，所述非晶硅薄膜层的厚度为4nm~8nm。


5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极膜为所述氧化锆薄膜层或所述氧化钛薄膜层，所述氧化锆薄膜层或所述氧化钛薄膜层的厚度为2nm~12nm。


6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极膜包括层叠设置的氧化锆薄膜层与非晶硅薄膜层；或，所述电极膜包括层叠设置的氧化钛薄膜层与非晶硅薄膜层。


7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述栅线电极的材质包括铜、银、铝、镍中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：夏志鹏，黄纪德，王卉，吴君立，张昕宇，金浩，
申请(专利权)人：浙江晶科能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33