一种叠层太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种叠层太阳能电池及其制备方法，涉及太阳能电池制造领域，用于解决底电池入射光不足的问题。叠层太阳能电池包括层叠设置的顶电池和底电池；顶电池朝向底电池的一侧具有背电极，背电极包括透明导电层以及与透明导电层接触的多条金属栅线；底电池靠近顶电池的一侧具有多条栅线电极；至少一条金属栅线在底电池上的正投影与栅线电极具有重叠区域。本发明专利技术提供的叠层太阳能电池的制备方法能够制备本发明专利技术中的叠层太阳能电池。制备本发明专利技术中的叠层太阳能电池。制备本发明专利技术中的叠层太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
一种叠层太阳能电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造
，尤其涉及一种叠层太阳能电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]四端叠层太阳能电池是将顶电池和底电池分别作为单独的电池进行叠层封装组合，因此不需要考虑顶电池和底电池的电流匹配，只需要考虑顶电池的吸收光谱带隙与底电池达到最佳的功率匹配即可，其技术难度相对较低。此外，四端叠层太阳能电池还可以封装成双面入光组件，即光线可以从底电池的底部和顶电池的顶部进入，充分利用底电池的双面发电效果，实现四端叠层太阳能电池的发电性能的整体提升。
[0003]为了满足光线从顶电池进入底电池，顶电池的背电极需要具有良好透光性和一定的导电性等特点。现有的一种顶电池的背电极使用TCO(Transparent Conductivity Oxide，透明导电氧化物)层，TCO层具有良好的透光性，但导电能力弱。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种叠层太阳能电池及其制备方法，以使顶电池背电极具有良好的透光性同时，还具有良好的导电性，增加进入底电池的入射光。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种叠层太阳能电池，包括层叠组装的顶电池和底电池；
[0006]顶电池朝向底电池的一侧具有背电极，背电极包括透明导电层以及与透明导电层接触的多条金属栅线；
[0007]底电池靠近顶电池的一侧具有多条栅线电极；至少一条金属栅线在底电池上的正投影与栅线电极具有重叠区域。
[0008]采用上述技术方案的情况下，由于顶电池的背电极包括透明导电层和金属栅线，因此，通过金属栅线使得背电极具有一定良好的导电性，提升了顶电池背电极电流汇聚效果，可以提升顶电池背电极载流子传输能力，从而提升整体的汇流效果。且至少一条金属栅线在底电池上的正投影与对应的栅线电极存在重叠区域，可以是全部条数的金属栅线均与对应条数的栅线电极重叠，也可以是部分条数的金属栅线与对应条数的栅线电极重叠，剩余条数的金属栅线不与栅线电池重叠，因此，金属栅线遮挡的底电池入射光与底电池的栅线电极遮挡的入射光重叠或部分重叠，尽可能减少对底电池入射光的影响，增加了从顶电池进入底电池的入射光，提高了叠层太阳能电池的转换效率。
[0009]此外，由于顶电池的吸光，底电池的电流会降低，对栅线电极的要求会降低。底电池可以降低栅线电极厚度，可以节约电极材料的使用量，降低成本。另外，顶电池的背电极通过透明导电层与金属栅线层的复合结构传输电流，可以减薄透明导电层，减薄的透明导电层的成本大于增加的金属栅线的成本，因此整体上节约成本。
[0010]在一些可能的实现方式中，至少一条金属栅线在底电池上的正投影位于栅线电极的边界内；或，至少一条金属栅线在底电池上的正投影的边界与栅线电极的边界重叠。即多
条金属栅线中，可以是全部条数的金属栅线在底电池上的正投影位于对应条数的栅线电极的边界内或正投影的边界与栅线电极的边界重叠，也可以部分条数的金属栅线在底电池上的正投影位于对应条数的栅线电极的边界内或正投影的边界与栅线电极的边界重叠，其余条数的金属栅线与栅线电极的关系有两种情况，一种是两者不与存在重叠，另一种是两者存在重叠，但金属栅线在底电池上的正投影并非位于对应的栅线电极的边界内，可以是超出边界外。在底电池上的正投影位于栅线电极的边界内的金属栅线，其入射光遮挡范围位于对应的栅线电极的入射光遮挡范围之内，则该金属栅线的入射光遮挡范围不会影响进入底电池内的入射光，只取决于底电池自身的栅线电极对入射光的遮挡范围。
[0011]在一些可能的实现方式中，多条栅线电极包括多条细栅线，至少一条金属栅线在底电池上的正投影与细栅线具有重叠区域。其中，金属栅线与细栅线平行。
[0012]采用上述技术方案的情况下，部分或全部的栅线电极为细栅线，金属栅线与细栅线平行布置，由于至少一条金属栅线在底电池上的正投影与细栅线具有重叠区域，第一金属栅线遮挡的底电池入射光与底电池的细栅线遮挡的入射光重叠或部分重叠，尽可能减少对底电池入射光的影响，增加了从顶电池进入底电池的入射光，提高了叠层太阳能电池的转换效率。
[0013]在一些可能的实现方式中，多条金属栅线包括多条沿第一方向延伸的第一金属栅线以及多条沿第二方向延伸的第二金属栅线，第一方向与第二方向相交；多条栅线电极包括多条细栅线和多条主栅线，至少一条第一金属栅线在底电池上的正投影与细栅线具有重叠区域，其中，第一金属栅线与细栅线平行，第二金属栅线与主栅线平行。
[0014]采用上述技术方案的情况下，第一金属栅线与细栅线平行布置，由于至少一条第一金属栅线在底电池上的正投影与细栅线具有重叠区域，第一金属栅线遮挡的底电池入射光与底电池的细栅线遮挡的入射光重叠或部分重叠，尽可能减少对底电池入射光的影响，增加了从顶电池进入底电池的入射光，提高了叠层太阳能电池的转换效率。同时，第二金属栅线与主栅线平行，第二金属栅线与第一金属栅线的延伸方向相交，因此，第二金属栅线在底电池上的正投影不与底电池的细栅线存在重叠区域，通过第二金属栅线可以进一步提高顶电池背电极的导电性能，且通过合理设置第二金属栅线的数量和间距，对底电池的入射光影响有限，在一些情况下，第二金属栅线与主栅线可以具有重叠区域，如此，第二金属栅线的设置既提高了顶电池背电极的导电性能，又减少了对底电池入射光的遮挡。
[0015]在一些可能的实现方式中，顶电池具有多个沿第一金属栅线的延伸方向串接的子电池单元，每个子电池单元上至少设置一条第二金属栅线。
[0016]采用上述技术方案的情况下，每个子电池单元通过各自设置的第二金属栅线，提高了各子电池单元载流子的汇流效果，进一步提高了导电性能。
[0017]在一些可能的实现方式中，每个子电池单元上均设置一条第二金属栅线，第二金属栅线等间距设置，且对应每个子电池单元的第二金属栅线均设置于子电池单元的中线位置。
[0018]采用上述技术方案的情况下，每个子电池单元均通过一条第二金属栅线进行载流子的传输，满足了导电要求，且每条第二金属栅线对应设置于子电池单元的中线位置，使得各子电池单元的载流子收集更加均匀。
[0019]在一些可能的实现方式中，第二金属栅线和第一金属栅线为叠层布置或同层同材
料。
[0020]采用上述技术方案的情况下，当第一金属栅线和第二金属栅线叠层布置时，可以分两次制作完成，可以选用不同的材质和加工方法，提供了更多的选择。当第一金属栅线和第二金属栅线同层同材料时，可以使用相同材质一次加工成型，方便金属栅线的制备。
[0021]在一些可能的实现方式中，金属栅线的宽度为10μm～50μm；和/或，金属栅线的厚度为1μm～20μm。如此，金属栅线的宽度可以选择小于或等于底电池的栅线电极的宽度，以尽量减少对底电池入射光的影响。该厚度满足和宽度同时也满足顶电池背电极的导电需求。
[0022]在一些可能的实现方式中，透明导电层包括叠层设置的第一透明导电层和第二透明导电层，金属栅线位于第一透明导电层和第二透明导电层之间。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层太阳能电池，其特征在于，包括层叠设置的顶电池和底电池；所述顶电池朝向所述底电池的一侧具有背电极，所述背电极包括透明导电层以及与所述透明导电层接触的多条金属栅线；所述底电池靠近所述顶电池的一侧具有多条栅线电极；至少一条所述金属栅线在所述底电池上的正投影与所述栅线电极具有重叠区域。2.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，至少一条所述金属栅线在所述底电池上的正投影位于所述栅线电极的边界内；或，至少一条所述金属栅线在所述底电池上的正投影的边界与所述栅线电极的边界重叠。3.根据权利要求1或2所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述多条栅线电极包括多条细栅线，至少一条所述金属栅线在所述底电池上的正投影与所述细栅线具有重叠区域；其中，所述金属栅线与所述细栅线平行。4.根据权利要求1或2所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述多条金属栅线包括多条沿第一方向延伸的第一金属栅线以及多条沿第二方向延伸的第二金属栅线，所述第一方向与所述第二方向相交；所述多条栅线电极包括多条细栅线和多条主栅线，至少一条所述第一金属栅线在所述底电池上的正投影与所述细栅线具有重叠区域；其中，所述第一金属栅线与所述细栅线平行，所述第二金属栅线与所述主栅线平行。5.根据权利要求4所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述顶电池具有多个沿所述第一金属栅线的延伸方向串接的子电池单元，每个所述子电池单元上至少设置一条所述第二金属栅线。6.根据权利要求5所述的叠层太阳能电池，其特征在于，每个所述子电池单元上设置一条所述第二金属栅线，且所述多条第二金属栅线等间距设置，且对应每个所述子电池单元的所述第二金属栅线均设置于所述子电池单元的中线位置。7.根据权利要求4所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述第二金属栅线和第一金属栅线为叠层布置或同层同材料。8.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述金属栅线的宽度为10μm～50μm；和/或，所述金属栅线的厚度为5nm～200nm。9.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述透明导电层包括叠层设置的第一透明导电层和第二透明导电层，所述金属栅线位于所述第一透明导电层和所述第二透明导电层之间。10.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于，所述顶电池为钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池沿靠近所述底电池的方向包括依次叠层设置的透明基底、前透明导电层、第一电荷传输层、钙钛矿吸收层、第二电荷传输层和所述背电极；和/或，所述底电池为晶体硅太阳能电池。11.一种叠层太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括步骤：提供一底电池，所述底电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永磊，刘杨，秦媛，杨阳，张洪旭，何博，
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：