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一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版技术

技术编号:40541765 阅读:7 留言:0更新日期:2024-03-05 18:57
本发明专利技术公开了一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版,涉及光伏技术领域,以抑制漏电。背接触电池包括电池基底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、第一导电层、第二导电层和隔离层。第一掺杂半导体层位于背光面具有的第一区域和第三区域上。第二掺杂半导体层位于背光面具有的第二区域、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上。第二导电层形成在第二掺杂半导体层上。隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏,尤其涉及一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版


技术介绍

1、背接触电池是指正电极和负电极都处于电池的背面,正面没有金属电极遮挡的太阳能电池。与正面有遮挡的太阳能电池相比,背接触电池具有更高的短路电流和光电转换效率,是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。其次,通常会在背接触电池包括的导电类型相反的两类掺杂半导体层中的至少一者上形成导电层(如透明导电层和/或金属种子层),以至少利于载流子的收集。

2、但是,现有的背接触电池中,位于一类掺杂半导体层上的导电层和与自身导电类型相反的掺杂半导体层之间存在漏电问题,导致背接触电池的电学性能降低。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版,用于抑制背接触电池中,位于第一掺杂半导体层上的导电层和第二掺杂半导体层之间产生漏电,提升背接触电池的电学性能。

2、为了实现上述目的,第一方面,本专利技术提供了一种背接触电池,该背接触电池包括:电池基底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、第一导电层、第二导电层和隔离层。

3、上述电池基底的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个第一区域和与自身相邻的第二区域之间的第三区域。上述第一掺杂半导体层位于背光面具有的第一区域和第三区域上。第二掺杂半导体层位于背光面具有的第二区域、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上。第二导电层形成在第二掺杂半导体层上。隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间。

4、采用上述技术方案的情况下,上述第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的导电类型相反,二者分别用于收集电池基底中产生的电子和空穴。并且,第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上,用于将第一掺杂半导体层收集的相应类型的载流子导出;第二导电层形成在第二掺杂半导体层上,用于将第二掺杂半导体层收集的相应类型的载流子导出,形成光电流。基于此,可以理解的是,第一导电层和第二导电层的导电类型也相反。在此情况下,第二掺杂半导体层位于电池基底背光面具有的第二区域上、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上;此时,因背接触电池包括的隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间,并且隔离层为不导电的绝缘膜层,故隔离层的存在可以将第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层隔离开、以及将第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分隔离开,降低导电类型的载流子在第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层的截面处、以及第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分的截面处发生复合的速率,抑制漏电,利于提高背接触电池的光电转换效率。

5、作为一种可能的实现方案,上述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种。

6、采用上述技术方案的情况下,氧化硅、氮化硅和碳化硅均具有良好的绝缘性能,因此当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种时,隔离层具有良好的绝缘特性,能够进一步提高漏电抑制效果。另外,当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少两种时,还可以根据背接触电池中各结构的制造顺序和制造工艺,设置隔离层各部分的材料,以在实际制造过程中使得制造隔离层的材料层不仅能够用于制造隔离层,还能够在某些腐蚀操作中对位于自身下方的膜层起到保护作用,即利于使得制造隔离层的材料层一膜多用,无须为了保护位于上述材料层下方的膜层而额外形成其它掩膜层,简化背接触电池的制造过程的同时,还利于控制背接触电池的制造成本。

7、作为一种可能的实现方案,上述隔离层的厚度大于等于5nm、且小于等于50nm。

8、采用上述技术方案的情况下,隔离层的厚度在上述范围内,可以防止因隔离层的厚度较小而导致难以通过隔离层将第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层隔离开、以及将第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分隔离开,确保隔离层具有较高的绝缘特性和漏电抑制效果。另外,还可以防止因隔离层的厚度较大而导致隔离层的耗材使用量较大,利于控制背接触电池的制造成本;同时,还可以确保背接触电池具有良好的纵向集成度。

9、作为一种可能的实现方案,上述背接触电池还包括第一钝化层,第一钝化层位于电池基底与第一掺杂半导体层之间。

10、采用上述技术方案的情况下,第一钝化层和第一掺杂半导体层组成的选择性接触结构,具有优异的界面钝化效果,且能够实现载流子的选择性收集,降低电池基底背光面的第一区域和第三区域的载流子复合速率,进一步提高背接触电池的光电转换效率。

11、作为一种可能的实现方案,上述背接触电池还包括第二钝化层,第二钝化层位于第二掺杂半导体层分别与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分、电池基底和隔离层之间。

12、采用上述技术方案的情况下,第二钝化层和第二掺杂半导体层组成的选择性接触结构,能够实现载流子的选择性收集,降低电池基底背光面的第二区域的载流子复合速率。同时,第二钝化层还位于第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分之间,降低第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分界面处的载流子复合速率,进一步提高背接触电池的光电转换效率。

13、作为一种可能的实现方案,在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为隧穿钝化层的情况下,第一导电层包括金属种子层。

14、采用上述技术方案的情况下,位于第一掺杂半导体层上的第一导电层包括金属种子层,便于后续通过电镀方式形成与第一掺杂半导体层欧姆接触的电极,提高电极形成在电池基底上的结构稳定性。另外,金属种子层的表面具有较高的光线反射率,因此在采用激光刻蚀工艺去除隔离材料层(该隔离材料层用于制造隔离层,其覆盖在第一导电层、第一掺杂半导体层对应第三区域上的部分和背光面的第二区域上)位于第一导电层上的部分时,金属种子层的存在可以对刻蚀激光进行反射,防止刻蚀对位于自身下方的第一掺杂半导体层等膜层造成影响,利于提高背接触电池的良率。

15、作为一种可能的实现方案,在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为本征非晶硅层的情况下,第一导电层包括第一透明导电层和/或金属种子层。

16、采用上述技术方案的情况下,当第一钝化层为本征非晶硅层时,第一钝化层和第一掺杂半导体层组成异质结构。该异质结构包括的第一掺杂半导体层为掺杂非晶硅层,而与掺杂多晶硅层相比,掺杂非晶硅层的横向载流子传输特性较差。在此情况下,当第一导电层包括第一透明导电层时,因第一透明导电层具有优异的横向载流子传输特性,可以降低第一掺杂半导体层背光面一侧的载流子复合速率,同时第一透明导电层的存在可以降低第一掺杂半导体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种背接触电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种;和/或,

3.根据权利要求1或2所述的背接触电池,其特征在于,所述背接触电池还包括第一钝化层,所述第一钝化层位于所述电池基底与所述第一掺杂半导体层之间;和/或,

4.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层、且所述第一钝化层为隧穿钝化层的情况下,所述第一导电层包括金属种子层。

5.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层、且所述第一钝化层为本征非晶硅层的情况下,所述第一导电层包括第一透明导电层和/或金属种子层。

6.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层和所述第二钝化层、且所述第一钝化层和所述第二钝化层均为本征非晶硅层的情况下,所述第一导电层包括第一透明导电层;

7.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1~6任一种所述的背接触电池。

8.一种背接触电池的制造方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述在所述第一掺杂半导体材料层对应所述第一区域和所述第三区域的部分上形成第一导电层,包括:

10.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述第一导电层包括金属种子层;

11.根据权利要求8~10任一项所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述提供一电池基底后,所述在所述背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层前,所述背接触电池的制造方法还包括:在所述背光面上形成整层设置的第一钝化材料层;

12.根据权利要求8~10任一项所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二掺杂半导体材料层后,所述去除所述第二掺杂半导体材料层和所述隔离材料层对应所述第一区域的部分前,所述背接触电池的制造方法还包括:

13.一种掩膜版,其特征在于,所述掩膜版具有相对设置的第一面和第二面;所述掩膜版包括:

14.根据权利要求13所述的掩膜版,其特征在于,于所述第一面一侧,所述连接部的表面与所述遮挡部的表面之间的高度差大于等于50μm、且小于等于1mm;和/或,

15.根据权利要求13或14所述的掩膜版,其特征在于,每个所述遮挡部沿第一方向延伸、且不同所述遮挡部沿第二方向间隔排布;所述第一方向不同于所述第二方向;

16.根据权利要求15所述的掩膜版,其特征在于,位于相邻两个所述遮挡部之间的相邻两个所述连接部间距相等。

17.根据权利要求13或14所述的掩膜版,其特征在于,每个所述遮挡部包括:

18.根据权利要求17所述的掩膜版,其特征在于,所述连接部包括多个第一连接件、以及至少一个第二连接件;

...

【技术特征摘要】

1.一种背接触电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种;和/或,

3.根据权利要求1或2所述的背接触电池,其特征在于,所述背接触电池还包括第一钝化层,所述第一钝化层位于所述电池基底与所述第一掺杂半导体层之间;和/或,

4.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层、且所述第一钝化层为隧穿钝化层的情况下,所述第一导电层包括金属种子层。

5.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层、且所述第一钝化层为本征非晶硅层的情况下,所述第一导电层包括第一透明导电层和/或金属种子层。

6.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池包括所述第一钝化层和所述第二钝化层、且所述第一钝化层和所述第二钝化层均为本征非晶硅层的情况下,所述第一导电层包括第一透明导电层;

7.一种光伏组件,其特征在于,包括如权利要求1~6任一种所述的背接触电池。

8.一种背接触电池的制造方法,其特征在于,包括:

9.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述在所述第一掺杂半导体材料层对应所述第一区域和所述第三区域的部分上形成第一导电层,包括:

10.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法,其特征在于,所述第一导电层包...

【专利技术属性】
技术研发人员:薛朝伟曹玉甲吴华方亮徐希翔
申请(专利权)人:隆基绿能科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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