一种太阳能电池片及太阳能电池组件的制作方法

文档序号:10658492
一种太阳能电池片及太阳能电池组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种太阳能电池片及太阳能电池组件,涉及太阳能技术领域;包括衬底、衬底上下表面的钝化层、位于上表面钝化层上的前场掺杂层、位于前场掺杂层上的减反射层、位于下表面钝化层下的叉指结构、TCO薄膜和金属电极,钝化层为氢化非晶氧化硅薄膜;结构简单,使用方便,提高入射光的利用率,提高了太阳能电池的光电转换效率。
【专利说明】
一种太阳能电池片及太阳能电池组件
技术领域
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域。【背景技术】
[0002]太阳能电池性能的提升是光伏领域技术发展的重要标志。其中太阳能电池的开路电压,短路电流,填充因子是太阳能电池的基本性能指标。提升其中任何一个指标都会提升太阳能电池的发电量。
[0003]叉指背接触(IBC)结构太阳能电池,由于将正面栅线全部移到背面,因此大大减少了正面栅线带来的遮挡损失,提升了短路电流;另外,在背面形成了叉指形状的电池结构, 即第一导电类型(如N型)背场和第二导电类型(如P型)发射极形成交叉排列的指状结构,如图1所示,由于这种结构缩短了载流子输运的路程和金属化的面积,也同时提升了填充因子和开路电压。因此,IBC结构太阳能电池具有很高的能量转换效率。
[0004]对于异质结电池而言,如果采用IBC结构,上下表面使用含氢非晶硅(a_S1:H(i)) 作为钝化层,含氢非晶硅(a-S1:H(n+)、a-S1:H(p+))薄膜作为掺杂层,正面为减反射薄膜, 背面为透明导电氧化物薄膜(TC0)如掺锡氧化铟,掺钨氧化铟,掺铝氧化锌等和金属电极。
[0005]由于非晶硅带隙较窄受到限制限制,正面的钝化层和前场掺杂层会对入射的太阳光进行吸收,从而降低了入射光的利用率,限制了短路电流的提升。
【发明内容】

[0006]本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,提供一种太阳能电池片及太阳能电池组件,结构简单,使用方便,提高了入射光的利用率,提高了太阳能电池的光电转换效率。
[0007]为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:包括衬底、衬底上下表面的钝化层、位于上表面钝化层上的前场掺杂层、位于前场掺杂层上的减反射层、位于下表面钝化层下的叉指结构、TC0薄膜和金属电极,钝化层为氢化非晶氧化硅薄膜。
[0008]作为优选,氢化非晶氧化硅薄膜厚度为1 _6nm。
[0009]作为优选,前场掺杂层采用含氢微晶硅。[0〇1〇]作为优选,前场掺杂层的含氢微晶娃厚度为5-20nm。
[0011]作为优选,叉指结构采用含氢微晶硅。
[0012]作为优选,叉指结构的含氢微晶硅厚度为5-20nm。
[0013]作为优选,减反射层采用掺氢氮化硅薄膜。
[0014]进一步的,一种太阳能电池组件,包括钢化玻璃、EVA薄膜、背板和铝合金边框,其特征在于还包括以上任一项所述的太阳能电池片。
[0015]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明结构简单,使用方便,氢化非晶氧化硅具有更高的氢含量和优良的钝化效果,可获得较高的开路电压,提高入射光的利用率,增加光子利用率,钝化层和前场掺杂层有较宽的带隙,减少钝化层和前场掺杂层对入射光子的吸收,提高了太阳能电池的光电转换工作效率。【附图说明】
[0016]图1是已有技术IBC结构背面图;图2是本发明太阳能电池片的结构示意图;图3是本发明太阳能电池组件示意图;图4是图3的A向视图。
[0017]图中:1、负极区;2、正极区;3、减反射层;4、前场掺杂层;5、钝化层;6、衬底;7、叉指结构;8、T⑶薄膜;9、金属电极;10、铝合金边框;11、太阳能电池片;12、背板;13、EVA薄膜; 14、钢化玻璃。【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0019]如图1所示IBC结构背面图,现有技术中负极区1和正极区2穿插设置。
[0020]如图2所示,为本发明一种太阳能电池片的一个实施例,包括衬底6、衬底6上下表面的钝化层5、位于上表面钝化层5上的前场掺杂层4、位于前场掺杂层4上的减反射层3、位于下表面钝化层5下的叉指结构7、TC0薄膜8和金属电极9,钝化层5为氢化非晶氧化硅薄膜; 选用N型衬底,钝化层5为超薄氢化非晶氧化硅薄膜(a-Si〇X: H),厚度范围为l-6nm; a-S1x: H具有更高的H含量和优良的钝化效果,可获得较高的开路电压;另外a-Si〇X:H具有较宽的带隙,可以减少钝化层对入射光的吸收,增加光子利用率;带隙的大小可根据工艺条件控制在1.7-2.4eV,最佳选择为2.2eV;叉指结构7包括N型指区和P型指区,N型指区可采用掺杂的 uc-S1:H(n+)或a_S1:H(n+),P型指区可采用掺杂的uc-S1:H(p+)或a_S1:H(p+) ;N型指区和 P型指区的非晶硅下为TC0薄膜8,TC0薄膜8下紧邻的为金属电极9。
[0021]前场掺杂层4采用含氢微晶硅(uc-S1:H),含氢微晶硅厚度为5-20nm;uc-S1:H具有较宽的带隙2-2.4eV,可以减少窗口层对入射光的吸收,增加光子利用率。[〇〇22]叉指结构采用含氢微晶硅,叉指结构的含氢微晶硅厚度为5-20nm。[〇〇23]减反射层3采用掺氢氮化硅(SiNx: H)薄膜,折射率调节范围广。
[0024]如图3和图4所示,为本发明一种太阳能电池组件的一个实施例,包括钢化玻璃14、 EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)薄膜13、背板12和铝合金边框10,还包括太阳能电池片11。 [〇〇25] 使用过程:将太阳能电池片11封装在EVA中间,EVA外分别为钢化玻璃14和背板12,并将上述安装好的组件外安装铝合金边框10。
[0026]采用上述技术方案后,使用方便,氢化非晶氧化硅具有更高的氢含量和优良的钝化效果,可获得较高的开路电压,采用带隙较宽的材料作为钝化层和前场掺杂层,克服了现有技术中正面非晶硅对太阳光的吸收,增加了入射光的利用率,拓宽了电池对太阳能光谱的吸收范围,提升了电池的短路电流;使用超薄的a_Si〇X:H作为钝化层,由于厚度很薄,不影响电子的传输,而a_Si〇X:H具有更高的H含量和更加优良的钝化效果,对IBC太阳能电池性能的提升具有有利的效果。
[0027]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种太阳能电池片,其包括衬底(6)、衬底(6)上下表面的钝化层(5)、位于上表面钝 化层(5)上的前场掺杂层(4)、位于前场掺杂层(4)上的减反射层(3)、位于下表面钝化层(5) 下的叉指结构(7)、TC0薄膜(8)和金属电极(9),其特征在于:钝化层(5)为氢化非晶氧化硅薄膜。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述氢化非晶氧化硅薄膜厚 度为l_6nm。3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述前场掺杂层(4)采用含氢 微晶娃。4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述前场掺杂层(4)的含氢微 晶硅厚度为5_20nm〇5.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述叉指结构(7)采用含氢微晶娃。6.根据权利要求5所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述叉指结构(7)的含氢微晶 娃厚度为5_20nm〇7.根据权利要求1所述的一种太阳能电池片,其特征在于所述减反射层(3)采用掺氢氮化硅薄膜。8.—种太阳能电池组件,包括钢化玻璃(14)、EVA薄膜(13)、背板(12)和铝合金边框 (10),其特征在于还包括如权利要求1-7中任一项所述的太阳能电池片。
【文档编号】H01L31/0216GK106024917SQ201610375274
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】李锋, 史金超, 刘大伟, 王子谦, 吴翠姑, 张雷, 宋登元
【申请人】英利能源(中国)有限公司, 保定天威英利新能源有限公司
再多了解一些
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