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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能电池,尤其涉及一种太阳能电池的制作方法、太阳能电池和电池串。
技术介绍
1、太阳能电池是一种可以将光能转化为电能的半导体器件。具体的,当太阳能电池受到光照时,太阳能电池包括的半导体基底吸收光子并产生电子和空穴对。该电子和空穴对在pn结内建电场的作用下分离,并分别通过太阳能电池的发射极和背场引出,最终被设置在半导体基底上的电极结构所收集。
2、上述电极结构一般包括一体式印刷形成的主栅和细栅,在烧结过程中,随着腐蚀的同步进行,主栅和细栅均与硅基底接触。
3、但是,主栅在与硅基底接触的过程中,会严重破坏钝化层。此时,会导致开路电压(uoc)降低,进而影响光电转换效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池的制作方法、太阳能电池和电池串,用于减小或消除对钝化层的破坏,提高开路电压,以减小对光电转换效率的影响。
2、为了实现上述目的,第一方面,本专利技术提供了一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括:
3、首先,提供一半导体基底。接下来,在半导体基底的一面形成发射极层。半导体基底和发射极层的导电类型相反,且发射极层与半导体基底共同形成pn结。接下来,在发射极层上形成钝化层。接下来,在钝化层上形成绝缘层。接下来,在绝缘层上形成主栅。主栅沿第一方向延伸,且沿第二方向间隔分布,第一方向不同于第二方向。接下来,在绝缘层上形成细栅。细栅沿第二方向延伸,且沿第一方向间隔分布。每条主栅与多条细栅相交,细栅穿
4、本专利技术提供的太阳能电池的制作方法中,由于主栅形成在绝缘层上,且主栅向发射极层方向延伸,主栅延伸的深度不超过钝化层厚度的90%,且超过绝缘层厚度的20%。此时,延伸后的部分主栅(即主栅的部分区域)可能仅位于绝缘层内;也可能同时位于绝缘层和钝化层内,但不超过钝化层厚度的90%。
5、当延伸后的部分主栅仅位于绝缘层内时,主栅并未破坏钝化层,保证了钝化层的钝化效果。基于此,可以提高开路电压,以减小或避免对光电转换效率的影响。
6、当延伸后的部分主栅同时位于绝缘层和钝化层内,但不超过钝化层厚度的90%时,相比于现有技术中主栅穿过钝化层与硅基底连接的情况,减小了主栅对钝化层的破坏程度,确保了钝化层的钝化效果。基于此,可以提高开路电压,进而减小对光电转换效率的影响。进一步地,上述主栅同时与绝缘层和钝化层连接,此时可以保证主栅的力学性能,提高主栅的抗拉特性。基于此,可以降低或消除主栅从太阳能电池中脱离的概率,以确保太阳能电池的质量和性能。
7、在一种实现方式中,上述主栅延伸进钝化层内的深度,与钝化层的厚度的比值大于或等于20%。
8、采用上述技术方案的情况下,主栅同时与绝缘层和钝化层连接,此时可以保证主栅的力学性能,提高主栅的抗拉特性,以降低或消除主栅从太阳能电池中脱离的概率,进而确保太阳能电池的质量和性能。
9、在一种实现方式中,上述主栅延伸进钝化层内的深度为0。
10、采用上述技术方案的情况下,可以避免主栅破坏钝化层,以保证钝化层的钝化效果。基于此,可以提高开路电压,避免对光电转换效率的影响。
11、在一种实现方式中,上述钝化层的厚度大于或等于5nm,且小于或等于20nm时,主栅延伸进钝化层内的深度大于或等于1nm,且小于或等于18nm。
12、采用上述技术方案的情况下,由于深度大于或等于1nm,此时可以确保主栅同时与绝缘层和钝化层连接。基于此,可以保证主栅的力学性能,提高主栅的抗拉特性,以降低或消除主栅从太阳能电池中脱离的概率,进而确保太阳能电池的质量和性能。进一步地,由于深度小于或等于18nm,此时可以减小主栅对钝化层的破坏程度,确保钝化层的钝化效果,以提高开路电压,减小对光电转换效率的影响。
13、在一种实现方式中,上述绝缘层的厚度大于或等于40纳米,且小于或等于100纳米。
14、在一种实现方式中,每一主栅均包括:主栅连接线和焊盘。多个焊盘沿第一方向间隔设置于主栅连接线,焊盘的宽度大于主栅连接线的宽度,焊盘的宽度方向和主栅连接线的宽度方向均与第二方向一致。
15、采用上述技术方案的情况下,在主栅连接线数量相同的情况下,相比于主栅连接线的宽度等于焊盘的宽度的情况,可以在确保主栅连接线收集电流能力满足实际需要的同时,减少制作主栅连接线的原料用量,节省原料成本。同时,还可以减少主栅连接线对半导体基底的遮挡,增加半导体基底的受光面积,提高太阳能电池的光电转换效率。进一步地,在后期制作电池串时,焊带需要与焊盘连接。此时相比于主栅连接线的宽度等于焊盘的宽度的情况,焊带更易与焊盘连接,降低了制作难度,提高了制作效率。
16、在一种实现方式中,上述主栅的数量大于或等于8,且小于或等于25。和/或,主栅连接线的宽度大于或等于35微米,且小于或等于60微米。焊盘的宽度大于或等于0.6毫米,且小于或等于1.3毫米。
17、采用上述技术方案的情况下,通过控制主栅的数量、主栅连接线的宽度和焊盘的宽度,可以控制主栅对半导体基底的遮挡面积。此时,可以提高注入半导体基底的光线量,增加半导体基底的受光面积,以提高太阳能电池的电池效率。
18、在一种实现方式中,上述细栅的数量大于或等于100,且小于或等于200。细栅的宽度大于或等于20微米,且小于或等于45微米,细栅的宽度方向与第一方向一致。
19、采用上述技术方案的情况下,可以提高细栅对电流的收集能力,以提高太阳能电池的电池效率。
20、在一种实现方式中,在绝缘层上形成主栅包括:首先,在绝缘层上印刷主栅原料,以形成初始主栅。接下来,处理初始主栅,以形成主栅。其中,主栅的宽度与初始主栅的宽度的比值大于1,且小于或等于1.1,主栅的宽度方向和初始主栅的宽度方向均与第二方向一致。
21、采用上述技术方案的情况下,通过控制最终形成的主栅在第二方向上延伸的尺寸,不仅可以减小对绝缘层和/或钝化层的不利影响,进而减小对太阳能电池的减反效果和/或钝化效果的不利影响。同时,还可以减少主栅对半导体基底的遮挡,增加半导体基底的受光面积,提高太阳能电池的光电转换效率。
22、在一种实现方式中,在所述绝缘层上形成细栅包括:首先,在绝缘层上印刷细栅原料,以形成初始细栅。接下来,处理初始细栅,以形成细栅。其中,细栅的宽度与初始细栅的宽度的比值大于1,且小于或等于1.2,细栅的宽度方向和初始细栅的宽度方向均与第一方向一致。
23、采用上述技术方案的情况下,通过控制最终形成的细栅在第二方向上延伸的尺寸,不仅可以减小对绝缘层和/或钝化层的不利影响,进而减小对太阳能电池的减反效果和/或钝化效果的不利影响。同时,还可以减少细栅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述钝化层的厚度大于或等于5nm,且小于或等于20nm时,所述主栅延伸进所述钝化层内的深度大于或等于1nm,且小于或等于18nm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述绝缘层的厚度大于或等于40纳米,且小于或等于100纳米。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,每一所述主栅均包括:主栅连接线和焊盘;
6.根据权利要求5所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
7.根据权利要求1或5或6所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述主栅原料中的金属固含量小于,所述细栅原料中的金属固含量。
11.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,
13.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,所述钝化层的厚度大于或等于5nm,且小于或等于20nm时,所述主栅延伸进所述钝化层内的深度大于或等于1nm,且小于或等于18nm。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,
15.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,每一所述主栅均包括:主栅连接线和焊盘;
16.根据权利要求15所述的太阳能电池,其特征在于,
17.根据权利要求11或15或16所述的太阳能电池,其特征在于,
18.一种电池串,其特征在于,包括多个焊带和多个间隔排布的如权利要求11至17任一项所述的太阳能电池;
19.根据权利要求18所述的电池串,其特征在于,所述主栅包括主栅连接线和焊盘时,所述焊带沿所述第一方向设置于所述焊盘,且覆盖所述主栅连接线;所述焊带的最大宽度小于或等于所述焊盘的宽度;所述焊带的宽度方向和所述焊盘的宽度方向均与所述第二方向一致。
20.根据权利要求19所述的电池串,其特征在于,所述焊带的宽度小于或等于所述主栅连接线的宽度;所述焊带的宽度方向和所述主栅连接线的宽度方向均与所述第二方向一致。
21.根据权利要求19或20所述的电池串,其特征在于,所述焊带的宽度与所述主栅连接线的宽度的比值,大于或等于50%且小于或等于90%。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述钝化层的厚度大于或等于5nm,且小于或等于20nm时,所述主栅延伸进所述钝化层内的深度大于或等于1nm,且小于或等于18nm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述绝缘层的厚度大于或等于40纳米,且小于或等于100纳米。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,每一所述主栅均包括:主栅连接线和焊盘;
6.根据权利要求5所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
7.根据权利要求1或5或6所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
8.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
10.根据权利要求9所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述主栅原料中的金属固含量小于,所述细栅原料中的金属固含量。
11.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,
13.根据权利要求11所述的太阳...
【专利技术属性】
技术研发人员:李振国,党杰涛,
申请(专利权)人:西安隆基乐叶光伏科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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