一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统的制作方法

本申请属于太阳能电池，尤其涉及一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统。

背景技术：

1、太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体p-n结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能。

2、相关技术可将多个太阳能电池层叠为太阳能叠层电池。通常，太阳能叠层电池采用三明治式结构，将多个电极串联或并联。然而，这样会导致电流和电压损失。而且，电极在正面引出会导致正面受光面积减少，减少薄膜电池短流。如此，叠层电池的光电转换效率较低。

3、基于此，如何提高叠层电池的光电转换效率，成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统，旨在解决如何提高叠层电池的光电转换效率的问题。

2、第一方面，本申请提供的太阳能叠层电池，包括薄膜顶电池、晶硅底电池、第一主栅、第二主栅、第一副栅、第二副栅和正面副栅；沿从所述晶硅底电池至所述薄膜顶电池的方向，所述薄膜顶电池包括依次层叠的导电层、第一载流子传输层、吸光层和第二载流子传输层；所述第一主栅连通所述第一载流子传输层，贯穿所述晶硅底电池，并连通设于所述晶硅底电池背离所述薄膜顶电池一侧的所述第一副栅；所述第二主栅和所述正面副栅连通所述第二载流子传输层，贯穿所述薄膜顶电池和所述晶硅底电池，并连通设于所述晶硅底电池背离所述薄膜顶电池一侧的所述第二副栅。

3、可选地，所述第一载流子传输层为电子传输层，所述第一主栅为负极主栅，所述第一副栅为负极副栅，所述第二载流子传输层为空穴传输层，所述第二主栅为正极主栅，所述第二副栅为正极副栅，所述正面副栅为正极副栅。

4、可选地，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，太阳能叠层电池包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述导电接触结构的极性为负极，与所述第一主栅的极性相同，所述导电接触结构设于第一主栅和所述硅衬底之间，所述第一绝缘件设于所述第一主栅和所述第二主栅之间，所述第二绝缘件设于所述第二主栅的外侧，绝缘所述第二主栅与所述吸光层、所述第一载流子传输层、所述导电层和所述导电接触结构。

5、可选地，所述第一载流子传输层为空穴传输层，所述第一主栅为正极主栅，所述第一副栅为正极副栅，所述第二载流子传输层为电子传输层，所述第二主栅为负极主栅，所述第二副栅为负极副栅，所述正面副栅为负极副栅。

6、可选地，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，太阳能叠层电池包括第一绝缘件、第三绝缘件和第四绝缘件，所述导电接触结构的极性为负极，与所述第二主栅的极性相同，所述导电接触结构设于所述第二主栅和所述硅衬底之间，所述第一绝缘件设于所述第一主栅和所述第二主栅之间，所述第三绝缘件设于所述第二主栅的外侧，绝缘所述第二主栅与所述吸光层和所述第一载流子传输层，所述第四绝缘件设于所述第一主栅的外侧，绝缘所述第一主栅与所述导电层和所述导电接触结构。

7、可选地，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，所述导电接触结构包括依次设于所述硅衬底的隧穿氧化层和掺杂钝化层。

8、可选地，所述隧穿氧化层的厚度为0.5nm-3nm。

9、可选地，所述掺杂钝化层的厚度为20nm-300nm。

10、第二方面，本申请提供的电池组件，包括上述任一项的太阳能叠层电池。

11、第三方面，本申请提供的光伏系统，包括上述的电池组件。

12、本申请实施例的太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统，由于第二主栅连通正面副栅并贯穿薄膜顶电池和晶硅底电池，故可以将第二主栅绕至太阳能叠层电池的背面，使电极从背面引出，可以增加太阳能叠层电池正面的受光面积，从而增大短路电流。同时，第一主栅连通第一载流子传输层、贯穿晶硅底电池并连通背面的第一副栅，第二主栅连通正面副栅和第二载流子传输层、贯穿太阳能叠层电池并连通背面的第二副栅，使得薄膜顶电池和晶硅底电池共用电极，可以减少电路传导中的电流和电压损失，也可以降低成本。这样，有利于提高太阳能叠层电池的光电转换效率。

技术特征：

1.一种太阳能叠层电池，其特征在于，包括薄膜顶电池、晶硅底电池、第一主栅、第二主栅、第一副栅、第二副栅和正面副栅；沿从所述晶硅底电池至所述薄膜顶电池的方向，所述薄膜顶电池包括依次层叠的导电层、第一载流子传输层、吸光层和第二载流子传输层；所述第一主栅连通所述第一载流子传输层，贯穿所述晶硅底电池，并连通设于所述晶硅底电池背离所述薄膜顶电池一侧的所述第一副栅；所述第二主栅和所述正面副栅连通所述第二载流子传输层，贯穿所述薄膜顶电池和所述晶硅底电池，并连通设于所述晶硅底电池背离所述薄膜顶电池一侧的所述第二副栅。

2.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述第一载流子传输层为电子传输层，所述第一主栅为负极主栅，所述第一副栅为负极副栅，所述第二载流子传输层为空穴传输层，所述第二主栅为正极主栅，所述第二副栅为正极副栅，所述正面副栅为正极副栅。

3.根据权利要求2所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，太阳能叠层电池包括第一绝缘件和第二绝缘件，所述导电接触结构的极性为负极，与所述第一主栅的极性相同，所述导电接触结构设于第一主栅和所述硅衬底之间，所述第一绝缘件设于所述第一主栅和所述第二主栅之间，所述第二绝缘件设于所述第二主栅的外侧，绝缘所述第二主栅与所述吸光层、所述第一载流子传输层、所述导电层和所述导电接触结构。

4.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述第一载流子传输层为空穴传输层，所述第一主栅为正极主栅，所述第一副栅为正极副栅，所述第二载流子传输层为电子传输层，所述第二主栅为负极主栅，所述第二副栅为负极副栅，所述正面副栅为负极副栅。

5.根据权利要求4所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，太阳能叠层电池包括第一绝缘件、第三绝缘件和第四绝缘件，所述导电接触结构的极性为负极，与所述第二主栅的极性相同，所述导电接触结构设于所述第二主栅和所述硅衬底之间，所述第一绝缘件设于所述第一主栅和所述第二主栅之间，所述第三绝缘件设于所述第二主栅的外侧，绝缘所述第二主栅与所述吸光层和所述第一载流子传输层，所述第四绝缘件设于所述第一主栅的外侧，绝缘所述第一主栅与所述导电层和所述导电接触结构。

6.根据权利要求1所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述晶硅底电池包括硅衬底和导电接触结构，所述导电接触结构包括依次设于所述硅衬底的隧穿氧化层和掺杂钝化层。

7.根据权利要求6所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述隧穿氧化层的厚度为0.5nm-3nm。

8.根据权利要求6所述的太阳能叠层电池，其特征在于，所述掺杂钝化层的厚度为20nm-300nm。

9.一种电池组件，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的太阳能叠层电池。

10.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求9所述的电池组件。

技术总结
本申请适用于太阳能电池技术领域，提供了一种太阳能叠层电池、电池组件和光伏系统。太阳能叠层电池包括薄膜顶电池、晶硅底电池、第一主栅、第二主栅、第一副栅、第二副栅和正面副栅；沿从晶硅底电池至薄膜顶电池的方向，薄膜顶电池包括依次层叠的导电层、第一载流子传输层、吸光层和第二载流子传输层；第一主栅连通第一载流子传输层，贯穿晶硅底电池，并连通设于晶硅底电池背离薄膜顶电池一侧的第一副栅；第二主栅通过正面副栅连通第二载流子传输层，贯穿薄膜顶电池和晶硅底电池，并连通设于所述晶硅底电池背离所述薄膜顶电池一侧的所述第二副栅。如此，可以增加电池正面的受光面积，顶电池和底电池共用电极，可以提高光电转换效率。

技术研发人员：吴慧敏,陈刚
受保护的技术使用者：浙江爱旭太阳能科技有限公司
技术研发日：20221223
技术公布日：2024/1/13