混合串联太阳能电池制造技术

串联太阳能电池(3)包括顶部太阳能电池(210)和底部太阳能电池(230)。顶部太阳能电池和底部太阳能电池各自具有相应的前表面和后表面，其中，相应的前表面均适于在使用期间面向辐射源。顶部太阳能电池布置成其后表面覆盖在底部太阳能电池的前表面上。顶部太阳能电池包括光伏吸收层(212)，光伏吸收层(212)的带隙大于晶体硅的带隙。底部太阳能电池包括晶体硅衬底(232)。在底部太阳能电池的前表面的至少一部分上，设置有钝化层堆栈(236)，钝化层堆栈(236)包括薄介电质膜(238)和选择性载流子提取材料或多晶硅的辅助层(240)。薄介电质膜设置在硅衬底与辅助层之间。置在硅衬底与辅助层之间。置在硅衬底与辅助层之间。

【技术实现步骤摘要】
混合串联太阳能电池


[0001]本专利技术涉及串联太阳能电池。此外，本专利技术涉及用于制造这种串联太阳能电池的方法。本专利技术还涉及包括至少一个这种串联太阳能电池的太阳能面板。

技术介绍

[0002]已知串联太阳能电池由具有非晶硅(a
‑
Si)异质结的晶体硅底部电池和较高带隙(bandgap)的顶部太阳能电池组成。虽然底部太阳能电池由于a
‑
Si异质结提供了高的开路电压(Voc)，这有利于串联性能，但是这种底部太阳能电池设计具有许多缺点。这些缺点为例如：i)非晶硅异质结的低横向导电性，需要使用透明导电氧化物(TCO)电极，这些电极(除非使用诸如氢或钨掺杂的InOx、氧化铟的昂贵材料)具有大的IR吸收；ii)非晶硅钝化的低热鲁棒性，这意味着产生的电池不能经常地焊接以进行互连，并且在2端子串联结构的情况下，顶部电池的处理也受到热限制；iii)制造具有非晶硅异质结的、互相交叉的背接触形式的电池需要复杂工艺和高成本。
[0003]本专利技术的目的是克服或减轻现有技术的缺点。
专利技术内容
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.串联太阳能电池，包括顶部太阳能电池和底部太阳能电池；所述顶部太阳能电池和所述底部太阳能电池各自具有相应的前表面和后表面；所述相应的前表面均适于在使用期间面向辐射源；所述顶部太阳能电池布置成使其后表面覆盖所述底部太阳能电池的前表面；所述顶部太阳能电池包括光伏吸收层，所述光伏吸收层的带隙大于晶体硅的带隙；所述底部太阳能电池包括晶体硅衬底；在所述底部太阳能电池的所述前表面上，布置有钝化层堆栈，所述钝化层堆栈包括薄介电质膜和多晶硅的辅助层，所述薄介电质膜与所述晶体硅衬底接合且布置在所述晶体硅衬底的前表面与所述辅助层之间；其中，所述底部太阳能电池在所述后表面上设置有第二钝化层堆栈，所述第二钝化层堆栈包括电介质层或介电质层堆栈或包括薄介电质层和多晶硅层，并且金属层在所述第二钝化层堆栈的顶部上，所述金属层局部地穿透所述第二钝化层堆栈，并形成穿透所述第二钝化层堆栈的、掺杂铝硅的局部背表面场，以及其中，所述金属层设置在整个所述后表面上或局部地设置在所述后表面上，以产生双面底部电池。2.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述第二钝化层堆栈包括氧化铝和氮化硅的堆栈，所述氧化铝在所述晶体硅衬底和所述氮化硅之间，或者所述第二钝化层堆栈包括氧化硅和氮化硅的堆栈，所述氧化硅在所述晶体硅衬底和所述氮化硅之间。3.根据权利要求1或2所述的串联太阳能电池，其中，所述辅助层包括掺杂有第一导电类型或第二导电类型的杂质的多晶硅。4.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述薄介电质膜具有在0.5nm与5nm之间的厚度。5.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述薄介电质膜是厚度在1nm与2.5nm之间的氧化硅或氮氧化硅层。6.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述多晶硅具有在5nm至500nm范围内的厚度。7.根据权利要求5或6所述的串联太阳能电池，其中，所述多晶硅的掺杂水平高于1
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10
19
cm
‑3。8.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述顶部太阳能电池包括金属有机卤化钙钛矿层作为光伏吸收层。9.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述顶部太阳能电池包括CdTe层作为光伏吸收层。10.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述底部太阳能电池的前表面被纹理化，并且所形成的纹理的至少一些尖锐特征被圆化成或平滑成具有大于25nm至1000nm的增大的曲率半径。11.根据权利要求10所述的串联太阳能电池，其中，经过纹理化处理的所述前表面包括具有中间山谷的锥形形状，所述山谷圆化成具有选自25nm
‑
1000nm范围内的曲率半径。12.根据权利要求1所述的串联太阳能电池，其中，所述顶部太阳能电池包括：薄膜光伏层结构，包括上载流子提取层、下载流子提取层和光伏吸收层，所述光伏吸收
层布置在所述上载流子提取层与所述下载流子提取层之间，以及至少第一接触层，所述第一接触层布置成与所述上载流子提取层接触；所述底部太阳能电池包括：基础导电类型的硅衬底，在所述硅衬底的后表面至少具有第一接触端子。13.根据权利要求12所述的串联太阳能电池，其中，所述顶部太阳能电池包括第二接触层，所述第二接触层位于所述薄膜光伏层结构下方，与所述下载流子提取层接触；所述第一接触层具有第一极性，以及所述第二接触层具有与所述第一极性相反的第二极性；所述底部太阳能电池包括第二接触端子，所述第二接触端子的极性与所述第一接触端子的极性相反，以及所述第二接触端子与所述辅助层接触，并且所述第二接触层与所述第二接触端子电连接。14.根据权利要求13所述的串联太阳能电池，其中，所述下载流子提取层和所述第二接触层中之一与所述辅助层和所述第二接触端子中之一重合。15.根据权利要求14所述的串联太阳能电池，其中，所述串联太阳能电池包括第三接触层，所述第三接触层位于所述底部太阳能电池与所述顶部太阳能电池之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：兰伯特，
申请(专利权)人：荷兰应用自然科学研究组织TNO，
类型：发明
国别省市：