叠层太阳能电池制造技术

本发明专利技术提供一种叠层太阳能电池，包括背面电极、底层电池、顶层电池、正面电极、位于所述底层电池和所述顶层电池中间的结间导电层，所述结间导电层包括至少两层透明导电薄膜，不同的所述透明导电薄膜的功函数不同。相较于现有技术，本发明专利技术通过改善叠层电池结间导电层的性质，能够很好地匹配两侧的电池能级，且使得能带从底层电池到所述顶层电池的过渡更加连续，从而降低其与两侧电池的接触电阻，有助于改善载流子传输，提升电池FF，有效提高电池转化效率，对叠层电池及光伏行业的发展都有重要的意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
叠层太阳能电池


[0001]本专利技术涉及光伏领域，尤其涉及一种结间接触电阻小的叠层太阳能电池。

技术介绍

[0002]随着硅基叠层太阳能电池技术的不断进步，特别是异质结电池(HJT)技术的不断发展，单结硅基电池已接近其理论极限(～29％)。为进一步提升电池效率，叠层电池技术逐渐受到开发人员青睐。在硅基异质结叠层电池的顶层电池选择中，钙钛矿电池由于其转化效率高，吸光材料带隙较宽，电池电流密度、电压等与硅基电池较为匹配等优势，可称为硅基叠层电池的首选材料，近年来内来受到广泛的研究。
[0003]在一般的叠层电池设计中，两结电池通常使用物理或化学气相沉积方法制备ITO、ZnO等材料制备的薄膜作为中间透明导电层。这些薄膜的功函数一般都在4.0eV～4.8eV，比较低，与p型多晶硅或空穴传输层形成接触时，会形成较大的势垒，从而提高电池的串联电阻，降低转化效率。
[0004]有鉴于此，有必要提供一种改进的叠层太阳能电池，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种结间接触电阻小的叠层太阳能电池。
[0006]为解决上述技术问题之一，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种叠层太阳能电池，包括背面电极、底层电池、顶层电池、正面电极、位于所述底层电池和所述顶层电池中间的结间导电层，所述结间导电层包括至少两层透明导电薄膜，不同的所述透明导电薄膜的功函数不同。
[0008]进一步地，至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐升高，或至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐降低。
[0009]进一步地，所述结间导电层的功函数范围为3.0eV～9.0eV。
[0010]进一步地，所述透明导电薄膜包括掺杂氧化铟、或掺杂氧化锌、或透明导电氧化物或导电高分子中的一种或多种。
[0011]进一步地，所述掺杂氧化铟中掺杂有锡、钛、铈、钨、钼、氢中的一种或几种；
[0012]和/或，所述掺杂氧化锌中掺杂有铝、镁、硼、氢等中的一种或几种；
[0013]和/或，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡、氧化铟钨、氧化钨、氧化钛、氧化锌及氧化锆中的一种或几种；
[0014]和/或，所述导电高分子包括PEDOT:PSS、P3HT中的一种或几种。
[0015]进一步地，所述透明导电薄膜的厚度5nm～200nm。
[0016]进一步地，所述底层电池为硅基电池，所述顶层电池为钙钛矿电池，至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐升高或逐渐降低。
[0017]进一步地，所述硅基电池包括自下向上依次设置的背面透明导电层、第一掺杂非晶硅层、第一本征非晶硅层、晶硅层、第二本征非晶硅层、第二掺杂非晶硅层；
[0018]所述钙钛矿电池包括自下向上依次设置的空穴传输层、钙钛矿吸光层、电子传输层、顶部透明导电层；
[0019]至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐升高。
[0020]进一步地，所述结间导电层包括下层透明导电薄膜和上层透明导电薄膜，所述下层透明导电薄膜的功函数为3.5eV～4.3eV，所述上层透明导电薄膜的功函数为4.9eV～8.6eV。
[0021]进一步地，所述下层透明导电薄膜为ITO薄膜、或掺铝的氧化锌薄膜；所述上层透明导电薄膜为IWO薄膜、或PEDOT:PSS薄膜、或IMO薄膜。
[0022]本专利技术的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术通过改善叠层电池结间导电层的性质，能够很好地匹配两侧的电池能级，且使得能带从底层电池到所述顶层电池的过渡更加连续，从而降低其与两侧电池的接触电阻，有助于改善载流子传输，提升电池FF，有效提高电池转化效率，对叠层电池及光伏行业的发展都有重要的意义。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的叠层太阳能电池的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术的叠层太阳能电池的制备流程图。
[0025]其中，100
‑
叠层太阳能电池，1
‑
背面金属电极，2
‑
底层电池，21
‑
晶硅层，22
‑
第一本征非晶硅层，23
‑
第一掺杂非晶硅层，24
‑
背面透明导电层，25
‑
第二本征晶硅层，26
‑
第二掺杂非晶硅层，3
‑
结间导电层，31
‑
下层透明导电薄膜，32
‑
上层透明导电薄膜，4
‑
顶层电池，41
‑
钙钛矿吸光层，42
‑
空穴传输层，43
‑
电子传输层，44
‑
顶部透明导电层，5
‑
正面金属电极。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。
[0027]在本专利技术的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本专利技术的主题的基本结构。
[0028]请参考图1所示，为本专利技术较佳实施例的叠层太阳能电池100，包括自下而上设置的背面金属电极1、底层电池2、结间导电层3、顶层电池4、正面金属电极5。
[0029]所述底层电池2为硅基电池，所述硅基电池包括但不限于硅异质结电池、发射极电池、PERC背钝化电池、PERT电池、IBC电池、MWT电池或Top
‑
con电池等。
[0030]优选地，所述硅基电池为硅异质结电池，其包括晶硅层21，依次设置于所述晶硅层21背面的第一本征非晶硅层22、第一掺杂非晶硅层23、背面透明导电层24；依次设置于所述晶硅层21正面的第二本征晶硅层25、第二掺杂非晶硅层26。
[0031]所述晶硅层21可以为N型或P型晶硅硅片，厚度为80μm～300μm。
[0032]第一本征非晶硅层22、所述第二本征非晶硅层21的厚度为2nn～60nm，对所述晶硅层21起到很好的钝化效果。
[0033]所述第一掺杂非晶硅层23与所述第二掺杂非晶硅层26的掺杂类型不同，两者可以互换，具体可以根据电池设计决定。例如，所述晶硅层21可以为N型晶硅硅片或P型晶硅硅
片，所述第一掺杂非晶硅层23为P型掺杂晶硅层，所述第二掺杂非晶硅层26为N型掺杂晶硅层；或，所述第一掺杂非晶硅层23为N型掺杂晶硅层，所述第二掺杂非晶硅层26为P型掺杂晶硅层。
[0034]本专利技术中，所述第一掺杂非晶硅层23与所述第二掺杂非晶硅层26的厚度分别为5nm～250nm，掺杂浓度1e
18
～1e
23
。
[0035]所述背面透明导电层24的厚度为10nm～500nm，材料为透明导电氧化物或导电高分子。所述透明导电氧化物包括但不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠层太阳能电池，包括背面电极、底层电池、顶层电池和正面电极，其特征在于，所述叠层太阳能电池还包括位于所述底层电池和所述顶层电池中间的结间导电层，所述结间导电层包括至少两层透明导电薄膜，不同的所述透明导电薄膜的功函数不同。2.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于：至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐升高，或至少两层所述透明导电薄膜的功函数自下向上逐渐降低。3.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于：所述结间导电层的功函数范围为3.0eV～9.0eV。4.根据权利要求1所述的叠层太阳能电池，其特征在于：所述透明导电薄膜包括掺杂氧化铟、或掺杂氧化锌、或透明导电氧化物或导电高分子中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的叠层太阳能电池，其特征在于：所述掺杂氧化铟中掺杂有锡、钛、铈、钨、钼、氢中的一种或几种；和/或，所述掺杂氧化锌中掺杂有铝、镁、硼、氢中的一种或几种；和/或，所述透明导电氧化物包括氧化铟锡、氧化铟钨、氧化铟铈、氧化钨、氧化钛、氧化锌及氧化锆中的一种或几种；和/或，所述导电高分子包括PEDOT:PSS、P3HT中的一种或几种。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔巍，姚铮，
申请(专利权)人：嘉兴阿特斯技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：