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() 一种异质结电池及其制备方法技术_技高网

一种异质结电池及其制备方法技术

技术编号:40898673 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 11:15
本发明专利技术提供一种异质结电池及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤:(1)对沉积有透明导电层的硅片进行表面处理,形成金属接触改善层;(2)在金属接触改善层远离硅片的一侧制备电极,得到所述异质结电池;所述表面处理的方法包括紫外光处理和/或臭氧处理。本发明专利技术中,通过对透明导电层进行表面处理,降低了电极与透明导电层之间的接触电阻,提高了异质结电池的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池,具体涉及一种异质结电池及其制备方法


技术介绍

1、异质结太阳能电池,又称hjt电池(hetero-junctionwith intrinsic thin-layer)或shj电池,是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池,具有制备过程简单、工艺温度低、开路电压高、光电转换效率高、温度系数低等诸多优点,是目前应用最广的高效晶硅太阳能技术之一。异质结电池包括单晶硅基底、分别设置在单晶硅基底的相对两端面上的本征非晶硅层、分别设置在两面的本征非晶硅层上的p型非晶硅层和n型非晶硅层、分别设置在p型非晶硅层和n型非晶硅层上的透明导电层(tco层)以及分别设置在两面的透明导电层上的栅电极。tco层由于兼具透明性和导电性两大特性,发展尤为迅速,在太阳能电池的发展过程中,其由于具有禁带宽度大、可见光谱区光透射率高和电阻率低等光电特性,已广泛应用于异质结太阳能电池中。随着异质结电池的广泛使用,其制备方法也引起了人们的广泛关注。

2、cn111293195a公开了一种异质结电池制备方法。所述异质结电池包括分别设置于所述异质结电池正面和/或背面的导电薄膜层,所述制备方法包括在所述异质结电池正面和/或背面的设定区域内通过喷墨工艺方法去除所述设定区域内的导电薄膜层。该技术方案通过喷墨工艺方法去除该激光切割位置和边缘位置的导电薄膜层,可避免在激光切割过程中导电薄膜层掺杂到异质结电池内部,降低异质结电池的钝化性能,并影响异质结电池的效率;同时通过该喷墨工艺方法可达到对异质结电池边绝缘的目的,可降低边绝缘区域0.25~0.5mm,达到提升异质结电池效率的目的。

3、cn113471306a公开了一种异质结电池及异质结电池的制备方法。该异质结电池包括入光面的第一透明导电层和背光面的第二透明导电层,所述第一透明导电层包括第一掺硼氧化锌薄膜层,所述第二透明导电层包括第二掺硼氧化锌薄膜层,所述第一掺硼氧化锌薄膜层和所述第二掺硼氧化锌薄膜层的硼掺杂量在所述异质结电池厚度方向上从内至外逐渐增加。该技术方案通过对第一透明导电层和第二透明导电层的设计,减小了异质结电池吸收光时的光损失。

4、上述异质结电池的制备过程中,未对tco层进行设计,而在异质结电池中,tco层在可见光范围内(波长380-760nm)具有80%以上的穿透率,且电阻很低,在异质结电池制备过程中,需要将低温导电银浆通过丝网印刷在tco层上,浆料必须有较高的导电性以及和tco基底形成良好的欧姆接触,低温烧结后的银栅线和tco基材必须有着高的附着力以防止其脱落,银栅线还需要有良好的焊接性和高的焊接拉力以实现后续组件的安装和连接。但是在实际生产中,由于tco膜表面能较低,低温浆料中的银颗粒与tco膜层不亲和,在退火过程中银颗粒之间发生团聚现象而与tco膜之间的缝隙会增大,从而增加了金属电极与tco膜之间的接触电阻率;同时,由于低温银浆中的有机溶剂与tco层亲和度较好,印刷后有机溶剂会在tco膜表面扩散,从而带动交联剂在较栅线更宽的范围内分布,造成遮光及钝化效果降低等问题。这两种情况都会造成电池电性能下降。

5、因此,如何提供一种低温浆料与tco层之间具有较好的亲和度的异质结电池,已成为目前亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种异质结电池及其制备方法。本专利技术中,通过对透明导电层进行紫外光处理和/或臭氧处理,降低了电极与透明导电层之间的接触电阻,提高了异质结电池的性能。

2、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供一种异质结电池的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:

4、(1)对沉积有透明导电层的硅片进行表面处理,形成金属接触改善层;

5、(2)在金属接触改善层远离硅片的一侧制备电极,得到所述异质结电池;

6、所述表面处理的方法包括紫外光处理和/或臭氧处理。

7、现有技术中,制备异质结电池的过程中,主要使用丝网印刷搭配低温浆料的方法在透明导电层表面制备金属电极,而由于tco膜表面能明显低于银,因此低温浆料中的银颗粒与tco膜层不亲和,在退火过程中银颗粒之间发生团聚现象而与tco膜之间的缝隙会增大,从而增加了金属电极与tco膜之间的接触电阻率;同时,由于低温银浆中的有机溶剂与tco膜亲和度较好,印刷后有机溶剂会在tco膜表面扩散,从而带动交联剂在较栅线更宽的范围内分布,造成遮光及钝化效果降低等问题。这两种情况都会造成电池电性能下降。

8、本专利技术中,通过采用紫外光处理和/或臭氧处理对透明导电膜层进行表面处理,在透明导电膜层表明形成金属接触改善层,可提高低温浆料中的银颗粒与tco膜层的亲和性,降低在退火过程银颗粒之间的团聚问题,提高了异质结电池的性能。

9、本专利技术中,紫外光处理和臭氧处理可以将tco层表面氧化,形成一层致密的氧化层,从而提高tco层的表面能,使其与银颗粒表面能接近,进而提高低温浆料中的银颗粒与tco膜层的亲和性,有效解决了退火过程中银颗粒之间的团聚问题,提高了电池的电性能。

10、以下作为本专利技术的优选技术方案,但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制,通过以下优选的技术方案,可以更好的达到和实现本专利技术的目的和有益效果。

11、作为本专利技术的优选技术方案,所述紫外光处理的光通量为100~2000流明,例如可以是100流明、200流明、400流明、600流明、800流明、1000流明、1200流明、1400流明、1600流明、1800流明或2000流明等。

12、优选地,所述紫外光处理的时间为30s~30min,例如可以是30s、1min、2min、5min、10min、15min、20min、25min或30min等。

13、本专利技术中,通过控制紫外光处理的光通量和和紫外光处理的时间在特定的范围内,可制备得到厚度适宜的金属接触改善层,进而可提高异质结电池的性能。若光通过过小或处理时间过短,则制备得到的金属接触改善层不够致密,ag/tco接触电阻率改善效果有限,制备得到的异质结电池性能较差;若光通量过大或处理时间过长,则制备得到的金属接触改善层过厚,由于氧化层方阻较大,从而阻碍了tco与银颗粒之间的有效传输,制备得到的异质结电池性能反而有所降低。

14、作为本专利技术的优选技术方案,所述臭氧处理的时间为1~10min,例如可以是1min、2min、3min、4min、5min、6min、7min、8min、9min或10min等。

15、本专利技术中,通过控制臭氧处理的时间在特定的范围内,可进一步提高异质结电池的性能。若臭氧处理的时间过短,则tco表现形成氧化层致密度不够,不能有效改善界面接触;若臭氧处理的时间过长,则tco表面氧化层过厚,氧化层较高的电阻率会阻碍界面处的电荷传输,反而会是电池电性能降低。

16、作为本专利技术的优选技术方案,所述硅片的厚度为80~170μm,例如可以是8本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种异质结电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光处理的光通量为100~2000流明;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述臭氧处理的时间为1~10min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述透明导电层的厚度为50~100nm;

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述金属接触改善层的厚度为1~50nm;

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,所述电极的制备方法包括:

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述沉积有透明导电层的硅片的制备方法包括如下步骤:

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述本征非晶硅层包括本征非晶硅内层和本征非晶硅层外层,所述本征非晶硅内层位于硅片和本征非晶硅层外层之间;

9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述第一掺杂非晶硅层和第二掺杂非晶硅层分别为N型非晶硅掺杂层和P型非晶硅掺杂层;

10.一种如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的异质结电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种异质结电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述紫外光处理的光通量为100~2000流明;

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述臭氧处理的时间为1~10min。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述透明导电层的厚度为50~100nm;

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述金属接触改善层的厚度为1~50nm;

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚铮崔巍
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:

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