太阳能电池及光伏组件制造技术

本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池包括：具有相对前表面和后表面的基底；位于前表面上的钝化叠层包括依次设置的含氧电介质层、第一钝化层和以及第二钝化层，含氧电介质层包含金属氧化物材料，第一钝化层包含氮化硅材料，第二钝化层包括氮氧化硅材料；其中，所述第一钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比，所述第二钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比且大于氧元素含量占比；位于后表面且在远离后表面的方向上依次设置的隧穿氧化层和掺杂导电层。本申请实施例至少有利于提升太阳电池的光吸收效率。例至少有利于提升太阳电池的光吸收效率。例至少有利于提升太阳电池的光吸收效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及光伏组件
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是申请日为2021年9月6日，申请号为202111040162.4，专利技术名称为“太阳能电池及其制作方法、光伏组件”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0003]本申请实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。

技术介绍

[0004]随着太阳能电池技术的不断发展，太阳光的吸收效率成为制约太阳能电池转换效率进一步提高的重要因素之一。太阳能电池的吸收效率与钝化结构的参数有关，钝化结构的参数包括但不限于叠层结构、膜层组分、各膜层中相关元素含量的变化趋势以及膜层厚度，因此优化钝化结构的参数成为提升太阳能电池转换效率的关键。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，有利于提升太阳能电池和光伏组件的吸收效率。
[0006]根据本申请一些实施例，本公开实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；位于所述前表面上的钝化叠层，所述钝化叠层包括沿远离所述前表面的方向依次设置的含氧电介质层、第一钝化层以及第二钝化层，其中，所述含氧电介质层包含金属氧化物材料，所述第一钝化层包含氮化硅材料，所述第二钝化层包括氮氧化硅材料；其中，所述第一钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比，所述第二钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比且大于氧元素含量占比；位于所述后表面上且在远离所述后表面的方向上依次设置的隧穿氧化层和掺杂导电层。
[0007]在一些实施例中，在沿远离所述前表面的方向上，所述第一钝化层中的氮元素含量和硅元素含量呈现先递增再递减变化，所述第二钝化层中的氮元素含量和硅元素含量呈现递减变化，所述第一钝化层中的氧元素含量呈现先递减再递增变化，所述第二钝化层中的氧元素含量呈现递增变化。
[0008]在一些实施例中，所述基底包括基区和发射极，且所述发射极与所述基区形成PN结。
[0009]在一些实施例中，所述含氧电介质层覆盖所述发射极。
[0010]在一些实施例中，所述基底为硅基材料，所述硅基材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的一种或多种；或者，所述基底的材料为碳单质、有机材料或多元化合物，所述多元化合物包括钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒中的一种或多种。
[0011]在一些实施例中，所述含氧介质层还包括氧化硅材料，所述含氧介质层中的氧化硅材料构成的膜层位于所述基底和所述金属氧化物材料构成的膜层之间，和/或，所述含氧介质层中的氧化硅材料构成的膜层位于所述第一钝化层和所述金属氧化物材料构成的膜
层之间。
[0012]在一些实施例中，所述第一钝化层和/或所述第二钝化层为包括至少两层子钝化层的叠层结构，且在沿远离所述前表面的方向上，相邻所述子钝化层的折射率逐渐减小。
[0013]在一些实施例中，所述掺杂导电层上还设置有第四钝化层，所述第四钝化层包括多个子层，且在所述后表面朝向所述掺杂导电层的方向上，不同所述子层的折射率逐渐降低。
[0014]在一些实施例中，所述第一钝化层中具有氢离子，所述第二钝化层中具有氢离子和/或所述第四钝化层具有氢离子。
[0015]在一些实施例中，所述第四钝化层包括依次布置的底层钝化层、中间钝化层和顶层钝化层，所述底层钝化层配置为覆盖在所述掺杂导电层的表面；所述底层钝化层的折射率的数值范围为2.12～2.2，所述中间钝化层的折射率的数值范围为2.10～2.12；所述顶层钝化层的折射率范围的数值范围为2.09～2.10。
[0016]在一些实施例中，沿垂直于所述后表面的方向上，所述底层钝化层的厚度范围为10nm～20nm，所述中间钝化层的厚度范围为20nm～30nm，所述顶层钝化层的厚度范围为30nm～50nm。
[0017]在一些实施例中，所述第一钝化层的折射率大于所述含氧介电层的折射率，且大于所述第二钝化层的折射率。
[0018]在一些实施例中，所述第一钝化层包含的氮化硅材料为第一SimNn材料，n/m∈[0.56，0.7]，其中，m为Si原子数量，n为N原子数量。
[0019]在一些实施例中，所述第二钝化层包含的氮氧化硅材料为SiOiNj材料，j/i∈[0.43，0.46]，其中，i为O原子数量，j为N原子数量。
[0020]在一些实施例中，所述第一钝化层的折射率的数值范围为1.9～2.2。
[0021]在一些实施例中，所述第二钝化层的折射率的数值范围为1.45～1.8。
[0022]在一些实施例中，所述基底包括发射极，所述太阳能电池还包括：第一电极和第二电极，所述第一电极与所述发射极电连接，所述第二电极与所述掺杂导电层电连接。
[0023]在一些实施例中，在沿远离所述前表面的方向上，所述钝化叠层中氧元素含量最高峰值与氧元素含量次高峰值之间的距离为40nm～100nm，硅元素含量最高峰值处与所述前表面之间的距离大于0nm且小于等于30nm，氮元素含量最高峰值与所述前表面之间的距离大于等于30nm。
[0024]在一些实施例中，所述金属氧化物材料包括氧化铝、氧化镓、氧化钛或氧化铪中的至少一种。
[0025]在一些实施例中，所述含氧电介质层中氧元素含量占比为15％～50％。
[0026]在一些实施例中，所述第一钝化层包括至少两层子钝化层，且在沿远离所述前表面的方向上，相邻所述子钝化层中的硅元素含量占比逐渐减小，相邻所述子钝化层中的氮元素含量占比逐渐增大。
[0027]在一些实施例中，所述第一钝化层包括距离所述前表面最近的底层子钝化层和距离所述前表面最远的顶层子钝化层，其中所述底层子钝化层中硅元素含量占比为60％～70％，氮元素含量占比为20％～40％，所述顶层子钝化层中硅元素含量占比为45％～60％，氮元素含量占比为30％～50％。
[0028]在一些实施例中，所述第二钝化层中硅元素含量占比为30％～60％，氧元素含量占比为3％～50％，氮元素含量占比为5％～50％。
[0029]在一些实施例中，在垂直于所述前表面的方向上，所述含氧电介质层的厚度为1nm～15nm。
[0030]在一些实施例中，在垂直于所述前表面的方向上，所述第一钝化层的厚度为30nm～60nm。
[0031]在一些实施例中，在垂直于所述前表面的方向上，所述第二钝化层的厚度为20nm～40nm。
[0032]根据本申请一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
[0033]本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
[0034]上述太阳能电池中，在基底前表面和第一钝化层之间设置含氧电介质层，有利于避免前表面与第一钝化层直接接触时，第一钝化层与前表面之间晶格失配大的问题，通过设置含氧电介质层实现前表面到第一钝化层的过渡，提高太阳能电池的整本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：基底，所述基底具有相对的前表面和后表面；位于所述前表面上的钝化叠层，所述钝化叠层包括沿远离所述前表面的方向依次设置的含氧电介质层、第一钝化层以及第二钝化层，其中，所述含氧电介质层包含金属氧化物材料，所述第一钝化层包含氮化硅材料，所述第二钝化层包括氮氧化硅材料；其中，所述第一钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比，所述第二钝化层中硅元素含量占比大于氮元素含量占比且大于氧元素含量占比；位于所述后表面上且在远离所述后表面的方向上依次设置的隧穿氧化层和掺杂导电层。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在沿远离所述前表面的方向上，所述第一钝化层中的氮元素含量和硅元素含量呈现先递增再递减变化，所述第二钝化层中的氮元素含量和硅元素含量呈现递减变化，所述第一钝化层中的氧元素含量呈现先递减再递增变化，所述第二钝化层中的氧元素含量呈现递增变化。3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底包括基区和发射极，且所述发射极与所述基区形成PN结。4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述含氧电介质层覆盖所述发射极。5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底为硅基材料，所述硅基材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的一种或多种；或者，所述基底的材料为碳单质、有机材料或多元化合物，所述多元化合物包括钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒中的一种或多种。6.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述含氧介质层还包括氧化硅材料，所述含氧介质层中的氧化硅材料构成的膜层位于所述基底和所述金属氧化物材料构成的膜层之间，和/或，所述含氧介质层中的氧化硅材料构成的膜层位于所述第一钝化层和所述金属氧化物材料构成的膜层之间。7.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层和/或所述第二钝化层为包括至少两层子钝化层的叠层结构，且在沿远离所述前表面的方向上，相邻所述子钝化层的折射率逐渐减小。8.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层上还设置有第四钝化层，所述第四钝化层包括多个子层，且在所述后表面朝向所述掺杂导电层的方向上，不同所述子层的折射率逐渐降低。9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层中具有氢离子，所述第二钝化层中具有氢离子和/或所述第四钝化层具有氢离子。10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第四钝化层包括依次布置的底层钝化层、中间钝化层和顶层钝化层，所述底层钝化层配置为覆盖在所述掺杂导电层的表面；所述底层钝化层的折射率的数值范围为2.12～2.2，所述中间钝化层的折射率的数值范围为2.10～2.12；所述顶层钝化层的折射率范围的数值范围为2.09～2.10。11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，沿垂直于所述后表面的方向上，所述底层钝化层的厚度范围为10nm～20nm，所述中间钝化层的厚度范围为20nm～30nm，所
述顶层钝化层的厚度范围为30nm～50nm。12.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的折射率大于所述含氧介电层的折射率，且大于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴嘉磊，余丁，赵世杰，张晓雯，李文琪，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：