太阳能电池及光伏组件制造技术

本申请提供太阳能电池及光伏组件，其中，太阳能电池包括半导体衬底，半导体衬底的前表面具有第一纹理结构，第一纹理结构包括金字塔状微结构，金字塔状微结构的斜边长度为Cμm，0.4≤C≤1.9；半导体衬底的后表面具有第二纹理结构，第二纹理结构包括至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，在远离后表面且垂直于后表面的方向上，最外侧第一子结构的顶部表面及与其相邻的第一子结构的顶部表面的距离H小于等于2μm；位于第一纹理结构上的第一钝化层；位于后表面的隧穿层；位于隧穿层表面的掺杂导电层；位于掺杂导电层表面的第二钝化层。本申请提供的太阳能电池及光伏组件，能够提高形成的第一钝化层的均匀性，提升第一钝化层的减反效果，提高电池的光电转换效率。提高电池的光电转换效率。提高电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及光伏组件


[0001]本申请涉及光伏电池
，具体地讲，涉及太阳能电池及光伏组件。

技术介绍

[0002]太阳能电池的硅衬底的绒面结构上膜层的厚度均匀性是电池钝化效果稳定、外观颜色均一的先决条件。目前行业内所制备的太阳能电池，一般在硅衬底表面沉积形成钝化膜，从而实现钝化和减反。但由于膜层层叠数量过多，会使膜层在制绒后的金字塔表面沉积的不均匀性愈发加重，导致电池片出现色差；同时这种不均匀性会影响其钝化效果，导致开压降低。同时，膜层的不均匀性还会使其与金属浆料的匹配变差，导致太阳能电池的短路电流和填充因子降低，从而使电池的转换效率降低。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本申请提出太阳能电池及光伏组件，能够提高沉积的第一钝化层的均匀性，提升第一钝化层的减反效果。
[0004]本申请第一方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
[0005]半导体衬底，所述半导体衬底的前表面具有第一纹理结构，所述第一纹理结构包括金字塔状微结构，所述金字塔状微结构的斜边长度为Cμm，0.4≤C≤1.9；所述半导体衬底的后表面具有第二纹理结构，所述第二纹理结构包括至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧第一子结构的顶部表面及与其相邻的第一子结构的顶部表面的距离H小于等于2μm；
[0006]位于所述半导体衬底的第一纹理结构上的第一钝化层，所述第一钝化层的不均匀度N≤4％，所述不均匀度N＝(D
max
‑
D
>min
)/D
max
，其中，D
max
为位于所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最大厚度，所述第一钝化层中最大厚度的区域位于所述金字塔状微结构的顶部或底部，D
min
为位于所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最小厚度；
[0007]位于所述半导体衬底的后表面的隧穿层；
[0008]位于所述隧穿层表面的掺杂导电层；以及
[0009]位于所述掺杂导电层表面的第二钝化层。
[0010]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最大厚度为70nm≤D
max
≤180nm。
[0011]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最小厚度为50nm≤D
min
≤70nm。
[0012]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述金字塔状微结构的底部的一维尺寸为Aμm，0.1≤A≤3。
[0013]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述金字塔状微结构的顶部至底部的高度为Bμm，0.1≤B≤3。
[0014]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一钝化层包括一层介质层及K层
减反层，K为大于等于2小于等于7的整数，且各层减反层的折射率与所述半导体衬底的距离的增大依次降低。
[0015]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述介质层包括含铝氧化物、含镓氧化物、含硅氧化物、含钛氧化物、含铪氧化物、含镍氧化物、含铂氧化物、含钽氧化物中的至少一种。
[0016]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述介质层的厚度为1nm～20nm。
[0017]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述减反层包括由硅、氮、氧中的至少两种元素组成的化合物。
[0018]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述减反层的单层厚度为1nm～50nm。
[0019]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一钝化层的总厚度为70nm～150nm。
[0020]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第一钝化层的整体反射率为1.5～2.5。
[0021]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述隧穿层的厚度为0.8nm～2nm。
[0022]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述掺杂导电层的厚度为60nm
‑
200nm。
[0023]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述掺杂导电层为N型掺杂多晶硅层，所述掺杂导电层的折射率范围为3.5
‑
4.5。
[0024]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述第二钝化层包括氮化硅层、氧化硅层、氮氧化硅层中的至少一种，所述第二钝化层的厚度为70nm
‑
120nm。
[0025]结合第一方面，在一种可行的实施方式中，所述太阳能电池还包括：
[0026]第一电极，所述第一电极穿过所述第一钝化层与所述半导体衬底的前表面的P型掺杂层形成欧姆接触；以及
[0027]第二电极，所述第二电极穿过所述第二钝化层与所述掺杂导电层形成欧姆接触。
[0028]第二方面，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，所述太阳能电池串包括上述的太阳能电池。
[0029]本申请的技术方案至少具有以下有益的效果：本申请提供的太阳能电池及其制备方法、光伏组件，通过控制金字塔状微结构的斜边长度的尺寸在0.4μm至1.9μm范围内，使得用于形成第一钝化层的气源在扩散沉积至金字塔状微结构的顶部、底部以及顶部与底部之间位置时的沉积概率相近，进而使得金字塔状微结构上的第一钝化层的厚度均匀性提高，从而能够提高第一钝化层的钝化效果，提升电池的开路电压；并且，第一钝化层的均匀性提高，还会使第一钝化层与金属浆料的匹配程度提高，有效降低接触电阻率，提高太阳能电池的短路电流和填充因子，提高太阳能电池的转换效率。
附图说明
[0030]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。
[0031]图1为本申请实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。
[0032]图2a为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的第一纹理结构的电镜示意图。
[0033]图2b为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的金字塔状微结构的结构示意图。
[0034]图2c为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的金字塔状微结构的底部的一维尺寸的示意图。
[0035]图2d为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的金字塔状微结构上形成的第一钝化层的结构示意图。
[0036]图2e为现有技术提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的金字塔状微结构上形成的第一钝化层的结构示意图。
[0037]图3a为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的第一钝化层的形成状态示意图。
[0038]图3b为本申请实施例提供的太阳能电池的半导体衬底前表面的第一钝化层的另一形成状态示意图。
[0039]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池包括：半导体衬底，所述半导体衬底的前表面具有第一纹理结构，所述第一纹理结构包括金字塔状微结构，所述金字塔状微结构的斜边长度为Cμm，0.4≤C≤1.9；所述半导体衬底的后表面具有第二纹理结构，所述第二纹理结构包括至少部分堆叠的两个或多个第一子结构，在远离所述后表面且垂直于所述后表面的方向上，最外侧第一子结构的顶部表面及与其相邻的第一子结构的顶部表面的距离H小于等于2μm；位于所述半导体衬底的第一纹理结构上的第一钝化层，所述第一钝化层的不均匀度N≤4％，所述不均匀度N＝(D
max
‑
D
min
)/D
max
，其中，D
max
为位于所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最大厚度，所述第一钝化层中最大厚度的区域位于所述金字塔状微结构的顶部或底部，D
min
为位于所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最小厚度；位于所述半导体衬底的后表面的隧穿层；位于所述隧穿层表面的掺杂导电层；以及位于所述掺杂导电层表面的第二钝化层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最大厚度为70nm≤D
max
≤180nm。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金字塔状微结构上的第一钝化层的最小厚度为50nm≤D
min
≤70nm。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金字塔状微结构的底部的一维尺寸为Aμm，0.1≤A≤3。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述金字塔状微结构的顶部至底部的高度为Bμm，0.1≤B≤3。6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层包括一层介质层及K层减反层，K为大于等于2小于等于7的整...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓雯，李文琪，余丁，赵世杰，柴嘉磊，杨洁，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：