太阳能电池及生产方法、光伏组件技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池及生产方法、光伏组件，涉及太阳能光伏技术领域。太阳能电池包括：硅基底、氮化钛层、低功函数金属层和金属电极层；氮化钛层设置在硅基底的一面，低功函数金属层设置在氮化钛层远离硅基底的一面，金属电极层设置在低功函数金属层远离氮化钛层的一面；其中，低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性。本申请中，若作为载流子选择传输层的氮化钛层被氧化而生成氧化钛层，则低功函数金属层可以还原氧化钛层，从而提高氮化钛层的导电性，使得电子传输效率得到提升，降低了金属电极与氮化钛层之间的势垒高度，从而可以降低太阳能电池的接触电阻，提高太阳能电池的效率。高太阳能电池的效率。高太阳能电池的效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及生产方法、光伏组件


[0001]本专利技术涉及太阳能光伏
，特别是涉及一种太阳能电池及生产方法、光伏组件。

技术介绍

[0002]随着传统能源的不断消耗及其对环境带来的负面影响，太阳能作为一种无污染、可再生能源，其开发和利用得到了迅速的发展。
[0003]太阳能电池的一个显著特点是它们能够将光产生的电子和空穴引导到非对称导电的路径上，即将载流子分开，然后通过正极和负极进行收集，从而输出电能。传统的晶体硅太阳能电池是通过在硅基底的近表面进行掺杂，从而得到电子选择性接触和空穴选择性接触以实现载流子的分离，但由于掺杂技术势必引起重掺杂效应，影响电池性能，同时掺杂技术的高温过程会引入较多杂质，且会影响少数载流子的寿命，从而导致太阳电池的效率较低，因此，可以通过在硅基底的一面设置具有电子选择性或者空穴选择性的氮化钛层作为载流子选择层，以收集硅基底中的电子或空穴，从而分离硅基底中的载流子，而无需对硅基底进行掺杂就可以形成用于分离载流子的空穴选择性接触和电子选择性接触。
[0004]但是，在目前的方案中，作为载流子选择层的氮化钛层被氧化而生成氧化钛层，由于氧化钛层的导电性较差，使得电子传输效率较差，金属电极与氧化钛层之间的势垒高度较高，从而增加了太阳能电池的接触电阻，降低了太阳能电池的效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种太阳能电池及生产方法、光伏组件，旨在解决太阳能电池中作为载流子选择层的氮化钛层被氧化而生成氧化钛层，从而导致太阳能电池的接触电阻较高，太阳能电池的效率低下的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：
[0007]硅基底、氮化钛层、低功函数金属层和金属电极层；
[0008]所述氮化钛层设置在所述硅基底的一面，所述低功函数金属层设置在所述氮化钛层远离所述硅基底的一面，所述金属电极层设置在所述低功函数金属层远离所述氮化钛层的一面；
[0009]其中，所述低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性。
[0010]可选的，所述低功函数金属包括：钙、镁、铝、钡、铯、锶、镱、铈、钐、铕、钕、钍、钆、铪、镥和镧中的任意一种。
[0011]可选的，所述太阳能电池还包括：氧化钛层和氧化硅层；
[0012]所述氧化硅层设置在所述硅基底和所述氮化钛层之间，所述氧化钛层设置在所述氮化钛层和所述低功函数金属层之间；
[0013]其中，所述氧化钛层和所述氧化硅层是在对所述氮化钛层进行氧化处理的过程中生成。
[0014]可选的，所述太阳能电池还包括：硅化物层；
[0015]所述硅化物层设置在所述硅基底与所述氮化钛层之间；
[0016]所述硅化物层包括：二硅化钴、硅化铂和二硅化钛中的任意一种。
[0017]可选的，所述硅基底为n型硅基底。
[0018]可选的，所述金属电极层包括：铝、铝/银、镍/铜、镍/铜/锡、铬/钯/银和镍/铜/银中的任意一种。
[0019]可选的，所述氮化钛层的厚度小于20纳米。
[0020]第二方面，本专利技术实施例提供了一种太阳能电池的生产方法，所述方法包括：
[0021]在硅基底的一面制备氮化钛层；
[0022]在所述氮化钛层远离所述硅基底的一面制备低功函数金属层；
[0023]在所述低功函数金属层远离所述氮化钛层的一面制备金属电极层；
[0024]其中，所述低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性。
[0025]可选的，在硅基底的一面制备氮化钛层的步骤之后，所述方法还包括：
[0026]对所述氮化钛层进行氧化处理，在所述氮化钛层与所述硅基底的中间生成氧化硅层，在所述氮化钛层远离所述硅基底的一面生成氧化钛层。
[0027]可选的，在硅基底的一面制备氮化钛层的步骤之前，所述方法还包括：
[0028]在所述硅基底的一面制备金属层；
[0029]对所述金属层进行退火处理，所述金属层与所述硅基底反应生成硅化物层；
[0030]其中，所述金属层包括：钴、铂和钛中的任意一种。
[0031]可选的，所述氧化处理包括：干式氧化、湿式氧化和等离子体氧化中的任意一种。
[0032]可选的，在所述氧化处理为干式氧化的情况下，所述氧化处理的热处理温度为300
‑
600摄氏度，所述氧化处理的氧化气氛包括氮气和氧气；
[0033]在所述氧化处理为湿式氧化的情况下，所述氧化处理的热处理温度为300
‑
600摄氏度，所述氧化处理的氧化气氛包括氮气和水；
[0034]在所述氧化处理为等离子体氧化的情况下，所述氧化处理的热处理温度为25
‑
300摄氏度。
[0035]第三方面，本专利技术实施例提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括前述任一所述的太阳能电池。
[0036]基于上述太阳能电池及生产方法、光伏组件，本申请存在以下有益效果：本申请中太阳能电池包括：硅基底、氮化钛层、低功函数金属层和金属电极层；氮化钛层设置在硅基底的一面，低功函数金属层设置在氮化钛层远离硅基底的一面，金属电极层设置在低功函数金属层远离氮化钛层的一面；其中，低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性。本申请中，由于在氮化钛层远离硅基底的一面设置有低功函数金属层，且低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性，因此，若作为载流子选择传输层的氮化钛层被氧化而生成氧化钛层，则低功函数金属层可以还原氧化钛层，从而提高氮化钛层的导电性，使得电子传输效率得到提升，降低了金属电极与氮化钛层之间的势垒高度，从而可以降低太阳能电池的接触电阻，提高太阳能电池的效率。
附图说明
[0037]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。
[0038]图1示出了本专利技术实施例中的第一种太阳能电池的结构示意图；
[0039]图2示出了本专利技术实施例中的第二种太阳能电池的结构示意图；
[0040]图3示出了本专利技术实施例中的第三种太阳能电池的结构示意图；
[0041]图4示出了本专利技术实施例中的一种太阳能电池的生产方法的步骤流程图。
[0042]附图编号说明：
[0043]10
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硅基底，20
‑
氮化钛层，30
‑
低功函数金属层，40
‑
金属电极层，50
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氧化硅层，60
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氧化钛层，70
‑
硅化物层。
具体实施方式
[0044]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：硅基底、氮化钛层、低功函数金属层和金属电极层；所述氮化钛层设置在所述硅基底的一面，所述低功函数金属层设置在所述氮化钛层远离所述硅基底的一面，所述金属电极层设置在所述低功函数金属层远离所述氮化钛层的一面；其中，所述低功函数金属层中包含的低功函数金属高于金属钛的活性。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述低功函数金属包括：钙、镁、铝、钡、铯、锶、镱、铈、钐、铕、钕、钍、钆、铪、镥和镧中的任意一种。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括：氧化钛层和氧化硅层；所述氧化硅层设置在所述硅基底和所述氮化钛层之间，所述氧化钛层设置在所述氮化钛层和所述低功函数金属层之间；其中，所述氧化钛层和所述氧化硅层是在对所述氮化钛层进行氧化处理的过程中生成。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括：硅化物层；所述硅化物层设置在所述硅基底与所述氮化钛层之间；所述硅化物层包括：二硅化钴、硅化铂和二硅化钛中的任意一种。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅基底为n型硅基底。6.根据权利要求1
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4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属电极层包括：铝、铝/银、镍/铜、镍/铜/锡、铬/钯/银和镍/铜/银中的任意一种。7.根据权利要求1
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4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述氮化钛层的厚度小于20纳米。8.一种太阳能电池的生产方法，其特征在于，所述方法包括：在硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继宇，李华，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：