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() 一种太阳能电池及其制备方法和光伏组件技术_技高网

一种太阳能电池及其制备方法和光伏组件技术

技术编号:42497998 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-22 14:09
本发明专利技术提供了一种太阳能电池及其制备方法和光伏组件,涉及光伏技术领域。太阳能电池包括:硅衬底,以及位于硅衬底向光侧上的正面钝化减反层,和位于硅衬底背光侧上的背面钝化减反层;硅衬底包括:向光面和背光面;硅衬底的向光面具有第一绒面结构,硅衬底的背光面的至少部分区域具有第二绒面结构;第二绒面结构的顶角,大于第一绒面结构的顶角。本申请不仅保证了太阳能电池各处的钝化性能和实际的钝化需求相符,各处的减反性能与实际的减反需求相符,提升了电池的性能,且具有更均匀的黑色外观,更为美观,同时还可以减少材料浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏,特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法和光伏组件


技术介绍

1、太阳能电池能够将太阳能转换为电能,其所利用的是清洁能源,因此具有广泛的应用前景。

2、太阳能电池中,向光侧和背光侧通常会设置钝化减反层等功能膜层,一方面为了钝化缺陷,另一方面也需要获得较好的减反效果,以提升短路电流等。

3、但是已有的太阳能电池中,未考虑不同位置的绒面结构所需的钝化效果和减反射效果不同,造成要么钝化膜较厚影响了光吸收,要么钝化膜较薄影响了钝化效果,影响了电池性能。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种太阳能电池及其制备方法和光伏组件,旨在解决太阳能电池中,在考虑绒面结构的基础上,钝化效果和减反射效果难以兼顾的问题。

2、本专利技术的第一方面,提供一种太阳能电池,包括:

3、硅衬底,以及位于所述硅衬底向光侧上的正面钝化减反层,和位于所述硅衬底背光侧上的背面钝化减反层;

4、所述硅衬底包括:向光面和背光面;所述硅衬底的向光面具有第一绒面结构,所述硅衬底的背光面的至少部分区域具有第二绒面结构;所述第二绒面结构的顶角,大于所述第一绒面结构的顶角。

5、本申请中,太阳能电池的向光面对减反的需求,大于背光面对减反的需求,硅衬底的向光面的第一绒面结构的顶角,小于硅衬底的背光面的至少部分区域的第二绒面结构的顶角,也就是第一绒面结构更为尖锐,使得第一绒面结构具有更大的比表面积,即硅衬底的向光面反射率更低、陷光效果更好,可以提升短路电流,最终提高太阳能电池的光电转换效率,且太阳能电池的外观为均匀的黑色,更美观。太阳能电池的向光面对钝化的需求,小于背光面对钝化的需求,因此硅衬底的背光面的第二绒面结构的顶角较大,即硅衬底的背光面的第二绒面结构较为平缓,利于制备得到较厚的背面钝化减反层,进而达到良好的钝化效果。因此,本申请中的太阳能电池,一方面,可以保证各个位置的钝化性能与实际的钝化需求相符,各个位置的减反性能与实际的减反需求相符,不仅钝化减反效果更好,且可以减少材料浪费;另一方面,第一绒面结构和第二绒面结构,可以增加对光的吸收,陷光效果更好,可以进一步提升短路电流,进一步提高太阳能电池的光电转换效率,且太阳能电池的外观为均匀的黑色,更美观。综上所述,本申请不仅保证了太阳能电池各处的钝化性能和实际的钝化需求相符,各处的减反性能与实际的减反需求相符,提升了电池的性能,且具有更均匀的黑色外观,更为美观,同时还可以减少材料浪费。

6、可选的,所述第二绒面结构的顶角大于或等于79°,所述第一绒面结构的顶角小于79°。

7、可选的,所述第二绒面结构的平均顶角,大于或等于85°,所述第一绒面结构的平均顶角小于75°。

8、可选的,所述硅衬底的向光面上,相邻的第一绒面结构的顶角的最大差值的绝对值,大于所述硅衬底的背光面上,相邻的第二绒面结构的顶角的最大差值的绝对值。硅衬底的背光面上邻近的第二绒面结构的顶角角度差值越小,在此区域内绒面分布越均匀,越有利于膜层沉积,具有更好的钝化效果。

9、可选的,所述第一绒面结构包括:若干个第一类棱锥结构;所述第一类棱锥结构包括:锥面和锥顶;所述第二绒面结构包括:若干个第二类棱锥结构;所述第二类棱锥结构包括:锥面和锥顶。

10、可选的,所述第一类棱锥结构的锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面的起伏度;

11、或,所述第一类棱锥结构的锥面的粗糙度,大于所述第二类棱锥结构的锥面的粗糙度。类棱锥结构的锥面起伏度/粗糙度越大,其陷光效果越好,但是不利于钝化减反层沉积的均匀性,对钝化效果具有不利影响,所以,通过向光面设置起伏度/粗糙度较大的第一类棱锥结构,满足向光面对陷光和减反的需求,且向光面的正面钝化减反层更多承载的为减反功能,所以,向光面的正面钝化减反层无须背光面的背面钝化减反层那么大的厚度,第二棱锥结构起伏度/粗糙度小,沉积的背面钝化减反层更均匀且同样的膜层制备工艺时间得到的背面钝化膜层更厚,满足背面钝化的需求。

12、可选的,所述第一类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第一子锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第二子锥面的起伏度;

13、或,所述第一子锥面的粗糙度,大于所述第二子锥面的粗糙度。

14、可选的,所述第一类棱锥结构由下部和上部组成,所述下部为所述第一类棱锥结构中远离锥顶的部分,所述下部的高度为,所述第一类棱锥结构的高度的至少1/10,所述第一子锥面为:所述第一类棱锥结构的锥面中,所述上部对应的区域;

15、所述第二类棱锥结构由下部和上部组成,所述下部为所述第二类棱锥结构中远离锥顶的部分,所述下部的高度为,所述第二类棱锥结构的高度的至少1/10,所述第二子锥面为:所述第二类棱锥结构的锥面中,所述上部对应的区域。对于单个类棱锥结构来说,硅衬底中,和类棱锥结构邻接的部分情况较为复杂,通常会具有较多的空隙,相邻的类棱锥结构邻接的位置情况也较为复杂,通常也会具有较多空隙,因此,这些位置需要较厚的钝化减反层,才能达到较好的钝化效果;而锥顶处空隙通常较少,仅需较薄的钝化减反层就可以达到较好的钝化效果,而类棱锥结构靠近锥顶部分起伏度/粗糙度更大,沉积得到的钝化减反层厚度不同,光线进入厚度不同的钝化减反层后,光线的光路会发生更多次数的改变,可以增加光程,配合本申请的绒面结构,可以进一步增加对光的吸收,陷光效果更好,而向光面和背光面对钝化和减反要求不同,所以对单个类棱锥结构靠近锥顶部分起伏度/粗糙度要求不同,向光面单个类棱锥结构靠近锥顶部分起伏度/粗糙度越大。

16、可选的,所述第一类棱锥结构还包括:远离锥顶的底部轮廓线,所述第一类棱锥结构的宽度为所述第一类棱锥结构的底部轮廓线的最大内部尺寸;

17、所述第二类棱锥结构还包括:远离锥顶的底部轮廓线,所述第二类棱锥结构的宽度为所述第二类棱锥结构的底部轮廓线的最大内部尺寸;

18、所述第一类棱锥结构的高度,除以所述第一类棱锥结构的宽度的比,大于所述第二类棱锥结构的高度,除以所述第二类棱锥结构的宽度的比。

19、可选的,所述第一类棱锥结构的锥面和所述第二类棱锥结构的锥面均具有分枝状纹理,所述第一类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数,多于所述第二类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数;

20、或,所述第一类棱锥结构的锥面具有分枝状纹理,所述第二类棱锥结构的锥面没有分枝状纹理。锥面纹理越多则其表面越不平整,陷光和减反效果越好。

21、可选的,所述正面钝化减反层包括:位于所述第一绒面结构上的第一部分,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分;

22、第一部分的厚度小于第二部分的厚度。

23、可选的,所述硅衬底的背光面具有非绒面结构,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分,以及位于非绒面结构上的第三部分;

24、第二部分的厚度,小于第三部分的厚度。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,包括:硅衬底,以及位于所述硅衬底向光侧上的正面钝化减反层,和位于所述硅衬底背光侧上的背面钝化减反层;

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二绒面结构的顶角大于或等于79°,所述第一绒面结构的顶角小于79°。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二绒面结构的平均顶角,大于或等于85°,所述第一绒面结构的平均顶角小于75°。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的向光面上,相邻的第一绒面结构的顶角的最大差值的绝对值,大于所述硅衬底的背光面上,相邻的第二绒面结构的顶角的最大差值的绝对值。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一绒面结构包括:若干个第一类棱锥结构;所述第一类棱锥结构包括:锥面和锥顶;所述第二绒面结构包括:若干个第二类棱锥结构;所述第二类棱锥结构包括:锥面和锥顶。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面的起伏度;

7.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第一子锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第二子锥面的起伏度;

8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构由下部和上部组成,所述下部为所述第一类棱锥结构中远离锥顶的部分,所述下部的高度为,所述第一类棱锥结构的高度的至少1/10,所述第一子锥面为:所述第一类棱锥结构的锥面中,所述上部对应的区域;

9.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构还包括:远离锥顶的底部轮廓线,所述第一类棱锥结构的宽度为所述第一类棱锥结构的底部轮廓线的最大内部尺寸;

10.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面和所述第二类棱锥结构的锥面均具有分枝状纹理,所述第一类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数,多于所述第二类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数;

11.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述正面钝化减反层包括:位于所述第一绒面结构上的第一部分,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分;

12.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的背光面具有非绒面结构,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分,以及位于非绒面结构上的第三部分;

13.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述正面钝化减反层包括:位于所述第一绒面结构上的第一部分,所述硅衬底的背光面具有非绒面结构,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分,以及位于非绒面结构上的第三部分;

14.根据权利要求5至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述正面钝化减反层包括:位于所述第一绒面结构上的第一部分,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分;

15.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,在所述硅衬底的厚度方向上,相对的两个位置处,所述背面钝化减反层中位于所述第二绒面结构上的部分的厚度,与所述正面钝化减反层的厚度的差值,大于或等于15nm,小于或等于50nm。

16.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的背光面包括:交替分布的第一区域和第二区域,相邻的第一区域和第二区域之间具有隔离区域;

17.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的背光面包括:交替分布的第一区域和第二区域,所述太阳能电池还包括:位于第一区域上的第一导电层,第一导电层中掺杂有第一导电元素,第二区域的至少部分区域内掺杂有第二导电元素;第一导电元素和第二导电元素的导电类型不同;第二区域内和第一区域交接的部分具有所述第二绒面结构。

18.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,还包括:位于所述硅衬底和所述正面钝化减反层之间的第一导电层,以及位于所述硅衬底和所述背面钝化减反层之间的第二导电层;所述第一导电层和所述第二导电层的导电类型不同;

19.一种光伏组件,其特征在于,包括:若干个权利要求1至18中任一所述的太阳能电池。

20.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:

21.根据权利要求20所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,对所述硅衬底制绒,包括:

22.根据权利要求21所述...

【技术特征摘要】

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:硅衬底,以及位于所述硅衬底向光侧上的正面钝化减反层,和位于所述硅衬底背光侧上的背面钝化减反层;

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二绒面结构的顶角大于或等于79°,所述第一绒面结构的顶角小于79°。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二绒面结构的平均顶角,大于或等于85°,所述第一绒面结构的平均顶角小于75°。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的向光面上,相邻的第一绒面结构的顶角的最大差值的绝对值,大于所述硅衬底的背光面上,相邻的第二绒面结构的顶角的最大差值的绝对值。

5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一绒面结构包括:若干个第一类棱锥结构;所述第一类棱锥结构包括:锥面和锥顶;所述第二绒面结构包括:若干个第二类棱锥结构;所述第二类棱锥结构包括:锥面和锥顶。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面的起伏度;

7.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第一子锥面的起伏度,大于所述第二类棱锥结构的锥面中,靠近其锥顶的第二子锥面的起伏度;

8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构由下部和上部组成,所述下部为所述第一类棱锥结构中远离锥顶的部分,所述下部的高度为,所述第一类棱锥结构的高度的至少1/10,所述第一子锥面为:所述第一类棱锥结构的锥面中,所述上部对应的区域;

9.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构还包括:远离锥顶的底部轮廓线,所述第一类棱锥结构的宽度为所述第一类棱锥结构的底部轮廓线的最大内部尺寸;

10.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一类棱锥结构的锥面和所述第二类棱锥结构的锥面均具有分枝状纹理,所述第一类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数,多于所述第二类棱锥结构的锥面中的所述分枝状纹理的条数;

11.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述正面钝化减反层包括:位于所述第一绒面结构上的第一部分,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分;

12.根据权利要求1至10中任一所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅衬底的背光面具有非绒面结构,所述背面钝化减反层包括:位于所述第二绒面结构上的第二部分,以及位于非绒面结构上的第三部分;...

【专利技术属性】
技术研发人员:童洪波刘庆平董广斌丁超张洪超陈晨徐新星王燕增
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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