System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 太阳能电池和光伏组件制造技术_技高网

太阳能电池和光伏组件制造技术

技术编号:40034751 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-16 18:47
本发明专利技术公开了一种太阳能电池和光伏组件,太阳能电池包括沿第一方向相邻交替设置的非金属化区和金属化区,太阳能电池还包括依次层叠的硅衬底、第一隧穿氧化层、第一掺杂多晶硅层、第二隧穿氧化层、第二掺杂多晶硅层;在第二方向上,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层仅位于金属化区形成台阶,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层与非金属化区无交叠,台阶包括沿第二方向相对设置的第一表面和第二表面、以及连接第一表面和第二表面的侧面,第一表面位于第二表面远离硅衬底的一侧,侧面与第一表面通过弧形过渡面相连接,弧形过渡面的设置能够减少台阶位置的死角,利于后续沉积钝化层,防止钝化层厚度不均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏,更具体地,涉及一种太阳能电池和光伏组件


技术介绍

1、目前,光伏组件在我国得到大力发展。topcon(tunnel oxide passivatingcontacts)电池是一种基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触的太阳能电池。其背面通常采用超薄隧穿氧化硅和掺杂多晶硅薄膜组合的结构,实现钝化接触效果。

2、相关技术中,为保证金属化浆料匹配与钝化效果,掺杂多晶硅薄膜的厚度需要控制在90nm以上,否则会击穿薄层的隧穿氧化硅层。然而,过厚的掺杂多晶硅薄膜会造成背面红外波段的寄生吸收,进而导致电池长波响应差、双面率低等问题。现有技术中会去除非金属区域的部分厚度的掺杂多晶硅,由此减少红外波段的寄生吸收,但是又造成后续沉积的钝化层厚度不同。

3、因此,亟需提供一种能够防止击穿隧穿氧化硅层、降低背面红外波段寄生吸收、还能够提高钝化层厚度均匀性的太阳能电池及光伏组件。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术提供了一种太阳能电池和光伏组件,用以防止击穿隧穿氧化硅层、降低背面红外波段寄生吸收、还能够提高钝化层厚度均匀性。

2、一方面,本专利技术提供了一种太阳能电池,太阳能电池包括沿第一方向相邻交替设置的非金属化区和金属化区,太阳能电池还包括:

3、硅衬底;

4、位于硅衬底一侧的第一隧穿氧化层;

5、位于第一隧穿氧化层远离硅衬底一侧的第一掺杂多晶硅层;

6、位于第一掺杂多晶硅层远离硅衬底一侧第二隧穿氧化层;

7、位于第二隧穿氧化层远离硅衬底一侧的第二掺杂多晶硅层;

8、在第二方向上,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层仅位于金属化区形成台阶,且在第二方向上,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层与非金属化区无交叠,第二方向与第一方向相交,第二方向为垂直于硅衬底所在平面的方向,台阶包括沿第二方向相对设置的第一表面和第二表面、以及侧面,第一表面位于第二表面远离硅衬底的一侧,侧面与第一表面通过弧形过渡面相连接;

9、位于第二掺杂多晶硅层远离硅衬底一侧的钝化层,钝化层覆盖第一表面、侧面、以及位于非金属化区的第一掺杂多晶硅层;

10、还包括电极,电极的一端与第一掺杂多晶硅层接触,电极的另一端依次贯穿第二隧穿氧化层、第二掺杂多晶硅层和钝化层。

11、可选的,弧形过渡面的角度在20°-60°之间。

12、可选的,台阶在第三方向上的长度为l1,硅衬底在第三方向上的长度为l2,0mm<l2-l1≤3mm,第三方向与第一方向相交。

13、可选的,台阶在第一方向上的宽度为w1,40μm≤w1≤300μm,电极在第一方向上的宽度小于w1。

14、可选的,沿第二方向上,第一隧穿氧化层的厚度为t1,0.6nm≤t1≤2nm;

15、沿第二方向上,第二隧穿氧化层的厚度为t2,0.3nm≤t2≤3nm。

16、可选的,在第一掺杂多晶硅层和第二隧穿氧化层之间还包括n个功能膜层组,功能膜层组包括靠近第一掺杂多晶硅层一侧的第三隧穿氧化层和靠近第二隧穿氧化层一侧的第三掺杂多晶硅层,0<n≤8,n为整数。

17、可选的,沿第二方向上,第一掺杂多晶硅层的厚度为d1,第二掺杂多晶硅层的厚度为d2,单个第三掺杂多晶硅层的厚度为d3,40≤(d1+n×d3+d2)≤300nm。

18、可选的,台阶包括第i至第n个功能膜层组,i≤n,i为整数。

19、可选的,第一表面包括向第二表面凹陷的凹坑。

20、可选的,凹坑的数量为k,k≥5,k为整数,相邻凹坑之间的间距为x,3μm≤x≤10μm。

21、可选的,凹坑沿第一方向或第三方向的宽度为w2,3μm≤w2≤30μm,第三方向与第一方向相交;

22、沿第二方向上,凹坑的深度为d,第二掺杂多晶硅层的厚度为d2,d2-d≥30nm。

23、可选的,凹坑通过激光照射形成,激光的波长为355nm或266nm,激光的能量密度在0.3j/cm2-1 j/cm2。

24、另一方面本专利技术还提供了一种光伏组件,包括上述太阳能电池,还包括位于太阳能电池一侧的第一封装胶膜、位于第一封装胶膜远离太阳能电池一侧的第一盖板、位于太阳能电池另一侧的第二封装胶膜、位于第二封装胶膜远离太阳能电池一侧的第二盖板。

25、与现有技术相比,本专利技术提供的太阳能电池和光伏组件,至少实现了如下的有益效果:

26、本专利技术中第一隧穿氧化层和第一掺杂多晶硅层能够形成隧穿效果,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层可以形成优异的势垒效果,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层的设置可以降低在磷扩时击穿的风险。

27、本专利技术中,在第二方向上,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层仅位于金属化区形成台阶,且在第二方向上,第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层与非金属化区无交叠,第二掺杂多晶硅层中掺杂磷元素仅位于金属化区,对于非金属化区来说没有第二掺杂多晶硅层,由此第二掺杂多晶硅层不会引起红外波段寄生吸收。

28、本专利技术的台阶包括沿第二方向相对设置的第一表面和第二表面、以及连接第一表面和第二表面的侧面,第一表面位于第二表面远离硅衬底的一侧,侧面与第一表面通过弧形过渡面相连接,可以理解的是,第一表面与侧面之间若垂直连接,即第一表面与侧面之间为直角接触,那么第一表面和侧面接触的顶角为死角,在后续沉积钝化层时,钝化材料在死角的厚度较其它区域薄,甚至在死角位置没有钝化材料沉积,造成钝化层厚度均一性较差,影响钝化效果。本专利技术中,侧面与第一表面通过弧形过渡面相连接,侧面与第一表面之间可以平滑过渡,不存在边界突变的情况,可减少死角,容易制备较均匀厚度的钝化层,避免拐角位置沉积的介质偏薄,有利于后续钝化层的均匀性,保证钝化效果。

29、本专利技术中,电极的一端与第一掺杂多晶硅层接触,电极的另一端依次贯穿第二隧穿氧化层和第二掺杂多晶硅层,能够保证金属化过程中,第二掺杂多晶硅层与金属浆料形成良好的欧姆接触,即电极与第二掺杂多晶硅层之间形成良好的欧姆接触。

30、当然,实施本专利技术的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

31、通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述,本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池包括沿第一方向相邻交替设置的非金属化区和金属化区,所述太阳能电池还包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述弧形过渡面的角度在20°-60°之间。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述台阶在第三方向上的长度为L1,所述硅衬底在第三方向上的长度为L2,0mm<L2-L1≤3mm,所述第三方向与所述第一方向相交。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述台阶在所述第一方向上的宽度为W1,40μm≤W1≤300μm,所述电极在所述第一方向上的宽度小于W1。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第二方向上,所述第一隧穿氧化层的厚度为T1,0.6nm≤T1≤2nm;

6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在所述第一掺杂多晶硅层和所述第二隧穿氧化层之间还包括n个功能膜层组,所述功能膜层组包括靠近所述第一掺杂多晶硅层一侧的第三隧穿氧化层和靠近所述第二隧穿氧化层一侧的第三掺杂多晶硅层,0<n≤8,n为整数。

>7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第二方向上,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为d1,所述第二掺杂多晶硅层的厚度为d2,单个所述第三掺杂多晶硅层的厚度为d3,40≤(d1+n×d3+d2)≤300nm。

8.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,所述台阶包括第i至第n个所述功能膜层组,i≤n,i为整数。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一表面包括向所述第二表面凹陷的凹坑。

10.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑的数量为k,k≥5,k为整数,相邻所述凹坑之间的间距为x,3μm≤x≤10μm。

11.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑沿所述第一方向或第三方向的宽度为W2,3μm≤W2≤30μm,所述第三方向与所述第一方向相交;

12.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑通过激光照射形成,所述激光的波长为355nm或266nm,所述激光的能量密度在0.3J/cm2-1 J/cm2之间。

13.一种光伏组件,其特征在于,包括权利要求1至12任一所述的太阳能电池,还包括位于所述太阳能电池一侧的第一封装胶膜、位于所述第一封装胶膜远离所述太阳能电池一侧的第一盖板、位于所述太阳能电池另一侧的第二封装胶膜、位于所述第二封装胶膜远离所述太阳能电池一侧的第二盖板。

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【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沿第一方向相邻交替设置的非金属化区和金属化区,所述太阳能电池还包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述弧形过渡面的角度在20°-60°之间。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述台阶在第三方向上的长度为l1,所述硅衬底在第三方向上的长度为l2,0mm<l2-l1≤3mm,所述第三方向与所述第一方向相交。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述台阶在所述第一方向上的宽度为w1,40μm≤w1≤300μm,所述电极在所述第一方向上的宽度小于w1。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第二方向上,所述第一隧穿氧化层的厚度为t1,0.6nm≤t1≤2nm;

6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在所述第一掺杂多晶硅层和所述第二隧穿氧化层之间还包括n个功能膜层组,所述功能膜层组包括靠近所述第一掺杂多晶硅层一侧的第三隧穿氧化层和靠近所述第二隧穿氧化层一侧的第三掺杂多晶硅层,0<n≤8,n为整数。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第二方向上,所述第一掺杂多晶硅层的厚度为d1,所述第二掺杂多晶...

【专利技术属性】
技术研发人员:王健达刘长明张一波于琨
申请(专利权)人:浙江晶科能源有限公司
类型:发明
国别省市:

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