异质结背接触电池及其适用的电池组件的制作方法

本申请主要涉及光伏电池，尤其涉及一种异质结背接触电池及其适用的电池组件。

背景技术：

1、异质结电池通常包括由上到下依次叠加的ito导电膜、掺杂的非晶硅薄膜以及硅片基板等结构，其综合了晶体硅和薄膜电池的优势，是现有技术中较为热门的光伏电池类型之一。现有技术中的异质结背接触电池对工艺环境和操作要求非常严格，如何简化电池的制备工艺并进一步提升电池性能是本领域研究的热点。

技术实现思路

1、本申请要解决的技术问题是提供一种异质结背接触电池及其适用的电池组件，可以提高电池的钝化效果，优化电池性能。

2、为解决上述技术问题，本申请提供了一种异质结背接触电池，包括硅衬底，具有相对的第一表面和第二表面，其中，所述第一表面更靠近所述电池的受光面、所述第二表面更靠近所述电池的背光面，且所述第二表面包括多个相邻且交替排布的a区段和b区段；钝化层，位于所述第一表面与所述受光面之间；隧穿氧化层和与所述硅衬底具有相同导电类型的第一薄膜层，所述隧穿氧化层和所述第一薄膜层在所述a区段上向远离所述第二表面的方向依次叠加；以及本征非晶硅层和与所述硅衬底具有相反导电类型的第二薄膜层，所述本征非晶硅层和所述第二薄膜层在所述b区段上向远离所述第二表面的方向依次叠加。

3、可选地，所述钝化层为由本征非晶硅构成的单层、或为由隧穿二氧化硅和多晶硅薄膜构成的复合层。

4、可选地，异质结背接触电池还包括减反射层，位于所述钝化层上方远离所述第一表面的一侧，所述减反射层包括氮化硅、氧化铝及二氧化硅中的一种材质或多种材质的组合。

5、可选地，所述隧穿氧化层的厚度为0.5～3nm。

6、可选地，所述第一薄膜层包括多晶硅，且所述第一薄膜层的厚度为10～300nm。

7、可选地，所述第二薄膜层包括非晶硅、纳米晶硅或多晶硅，且所述第二薄膜层的厚度为3～50nm。

8、可选地，异质结背接触电池还包括第一电极和第二电极，其中，所述a区段沿所述电池的法线方向在更远离所述第二表面的方向上具有第一空间，所述b区段沿所述法线方向在更远离所述第二表面的方向上为第二空间，所述第一电极位于所述第一空间中，所述第二电极位于所述第二空间中，其中，所述第一电极在所述第一空间中直接且仅与所述第一薄膜层接触。

9、可选地，所述本征非晶硅层和所述第二薄膜层分别由所述第二空间延伸至所述第一空间中，位于所述第一空间和所述第二空间中的所述本征非晶硅层和所述第二薄膜层分别为本征非晶硅a段、本征非晶硅b段、第二薄膜a段以及第二薄膜b段。

10、可选地，异质结背接触电池还包括位于所述第一空间中的绝缘介质层，所述隧穿氧化层、所述第一薄膜层、所述绝缘介质层、所述本征非晶硅a段、所述第二薄膜a段在所述a区段更远离所述第二表面的方向上依次叠加。

11、可选地，所述绝缘介质层包括二氧化硅、掺杂二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种。

12、可选地，异质结背接触电池还包括透明导电膜层，所述透明导电膜层由所述第二空间延伸至所述第一空间中，位于所述第一空间和所述第二空间中的所述透明导电膜层分别为透明导电膜a段和透明导电膜b段，其中，所述透明导电膜a段位于所述第二薄膜a段更远离所述第二表面的一侧；所述透明导电膜b段位于所述第二薄膜b段更远离所述第二表面的一侧，且所述第二电极直接与所述透明导电膜b段接触。

13、可选地，所述透明导电膜层包括ito、zno、铜金属膜以及铝金属膜中的一种或多种。

14、可选地，所述第一空间具有贯穿所述绝缘介质层、所述本征非晶硅a段、所述第二薄膜a段以及所述透明导电膜a段的槽口，所述槽口的开槽宽度大于所述第二电极的宽度，以使所述第一电极在位于所述槽口中时直接且仅与所述第一薄膜层接触。

15、为解决上述技术问题，本申请提供了一种电池组件，包括所述多个串联和/或并联的异质结背接触电池。

16、与现有技术相比，本申请具有以下优点：本申请通过将异质结电池同背接触电池结合，并在电池背面设置对应区段以及特殊膜层结构，可以在有效简化制备流程的基础上提升电池的钝化效果，并使电池具有更优化的性能。

技术特征：

1.一种异质结背接触电池，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述钝化层为由本征非晶硅构成的单层、或为由隧穿二氧化硅和多晶硅薄膜构成的复合层。

3.如权利要求2所述的异质结背接触电池，其特征在于，还包括减反射层，位于所述钝化层上方远离所述第一表面的一侧，所述减反射层包括氮化硅、氧化铝及二氧化硅中的一种材质或多种材质的组合。

4.如权利要求1所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述隧穿氧化层的厚度为0.5～3nm。

5.如权利要求1所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述第一薄膜层包括多晶硅，且所述第一薄膜层的厚度为10～300nm。

6.如权利要求1所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述第二薄膜层包括非晶硅、纳米晶硅或多晶硅，且所述第二薄膜层的厚度为3～50nm。

7.如权利要求1～6任一项所述的异质结背接触电池，其特征在于，还包括第一电极和第二电极，其中，所述a区段沿所述电池的法线方向在更远离所述第二表面的方向上具有第一空间，所述b区段沿所述法线方向在更远离所述第二表面的方向上为第二空间，所述第一电极位于所述第一空间中，所述第二电极位于所述第二空间中，其中，所述第一电极在所述第一空间中直接且仅与所述第一薄膜层接触。

8.如权利要求7所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述本征非晶硅层和所述第二薄膜层分别由所述第二空间延伸至所述第一空间中，位于所述第一空间和所述第二空间中的所述本征非晶硅层和所述第二薄膜层分别为本征非晶硅a段、本征非晶硅b段、第二薄膜a段以及第二薄膜b段。

9.如权利要求8所述的异质结背接触电池，其特征在于，还包括位于所述第一空间中的绝缘介质层，所述隧穿氧化层、所述第一薄膜层、所述绝缘介质层、所述本征非晶硅a段、所述第二薄膜a段在所述a区段更远离所述第二表面的方向上依次叠加。

10.如权利要求9所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述绝缘介质层包括二氧化硅、掺杂二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种。

11.如权利要求9所述的异质结背接触电池，其特征在于，还包括透明导电膜层，所述透明导电膜层由所述第二空间延伸至所述第一空间中，位于所述第一空间和所述第二空间中的所述透明导电膜层分别为透明导电膜a段和透明导电膜b段，其中，

12.如权利要求11所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述透明导电膜层包括ito、zno、铜金属膜以及铝金属膜中的一种或多种。

13.如权利要求11所述的异质结背接触电池，其特征在于，所述第一空间具有贯穿所述绝缘介质层、所述本征非晶硅a段、所述第二薄膜a段以及所述透明导电膜a段的槽口，所述槽口的开槽宽度大于所述第二电极的宽度，以使所述第一电极在位于所述槽口中时直接且仅与所述第一薄膜层接触。

14.一种电池组件，其特征在于，包括多个串联和/或并联的如权利要求1-13所述的异质结背接触电池。

技术总结
本申请提供了一种异质结背接触电池及其适用的电池组件。异质结背接触电池包括硅衬底，具有相对的第一表面和第二表面，其中，第一表面更靠近电池的受光面、第二表面更靠近电池的背光面，且第二表面包括多个相邻且交替排布的A区段和B区段；钝化层，位于第一表面与受光面之间；隧穿氧化层和与硅衬底具有相同导电类型的第一薄膜层，隧穿氧化层和第一薄膜层在A区段上向远离第二表面的方向依次叠加；以及本征非晶硅层和与硅衬底具有相反导电类型的第二薄膜层，本征非晶硅层和第二薄膜层在B区段上向远离第二表面的方向依次叠加。

技术研发人员：陈达明,杨广涛,陈奕峰
受保护的技术使用者：天合光能股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16