背接触太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统与流程

    技术2025-04-20  33


    本申请涉及光伏,具体地,涉及背接触太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统。


    背景技术:

    1、背接触太阳能电池(back-contact solar cells)是一种高效率的太阳能电池设计,其特点是所有的金属接触都位于电池的背面,从而消除了前表面接触带来的遮挡和反射损失。这种设计可以显著提高电池的光电转换效率。考虑到背接触太阳能电池的n/p区交界区域的边缘复合严重,背接触太阳能电池制作过程中还需要额外考虑隔离区。

    2、然而现有技术中,背接触太阳能电池中的n区和p区之间的隔离区制造工艺容易对背接触太阳能电池造成损伤,导致背接触太阳能电池良率降低,影响背接触结构的电池性能。


    技术实现思路

    1、在本申请的第一方面,本申请提出了一种背接触太阳能电池,包括:基底、掺杂层和隔离层,其中,所述基底具有背光面,所述背光面包括第一极性区、第二极性区以及设于所述第一极性区和所述第二极性区之间的隔离区;所述掺杂层包括第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层设于所述第一极性区,所述第二掺杂层设于所述第二极性区,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂类型相反;所述隔离层设于所述隔离区,所述隔离层包括自远离所述基底方向依次叠设的本征多晶硅层和掩膜层。由此,采用本申请的背接触太阳能电池,电池性能好。

    2、在一些实施例中,所述掩膜层的宽度为30μm-60μm。

    3、在一些实施例中,所述掩膜层的厚度为40nm-100nm。

    4、在一些实施例中,所述掩膜层包括自背离所述本征多晶硅层方向依次叠设的氧化硅层和氮化硅层。

    5、在一些实施例中,所述氮化硅层的折射率为2-2.2。

    6、在一些实施例中,所述本征多晶硅层的厚度为100nm-500nm。

    7、在一些实施例中,所述背接触太阳能电池还包括设于所述基底和所述掺杂层之间的隧穿氧化层,所述隧穿氧化层覆盖第一极性区、第二极性区和隔离区。

    8、在一些实施例中,所述隧穿氧化层的厚度为1.2nm-1.8nm。

    9、在一些实施例中,所述背接触太阳能电池还包括设于所述掺杂层背离所述基底一侧的减反射层,所述减反射层覆盖所述隔离层设置。

    10、在一些实施例中,所述减反射层的厚度为40nm-80nm。

    11、在一些实施例中,所述减反射层的材质包括氮化硅、氮氧化硅和氧化硅中的至少一种。

    12、在一些实施例中,所述第一掺杂层包括掺硼多晶硅层,所述第二掺杂层包括掺磷多晶硅层。

    13、在一些实施例中,所述第一掺杂层的厚度为100nm-500nm。

    14、在一些实施例中,所述第二掺杂层的厚度为100nm-500nm。

    15、在本申请的第二方面,本申请提出了一种第一方面所述的背接触太阳能电池的制备方法,包括:在基底的背光面制备本征多晶硅层,以使所述本征多晶硅层覆盖所述背光面的第一极性区、第二极性区和隔离区;在所述本征多晶硅层背离所述基底的一侧制备掩膜层;采用激光开膜将第一极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第一极性区制备第一掺杂层;采用激光开膜将第二极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第二极性区制备第二掺杂层,得到背接触太阳能电池。由此,采用上述方法,只需一步制备掩膜层、两次激光开膜,就可制备出低损伤的背接触太阳能电池结构,极大缩短了工艺时长,且制得的背接触太阳能电池性能好。

    16、在一些实施例中,所述激光开膜采用的激光的波长为200nm-300nm。

    17、在一些实施例中,所述激光开膜采用的激光的脉宽为10ns-50ns。

    18、在一些实施例中,所述激光开膜采用的激光为深紫外纳秒激光。

    19、在一些实施例中,在步骤在基底的背光面制备本征多晶硅层之前,还包括:在基底的背光面制备隧穿氧化层。

    20、在一些实施例中,步骤采用激光开膜将第一极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第一极性区制备第一掺杂层包括:采用激光开膜将第一极性区对应的所述掩膜层去除,并进行硼扩,以在所述第一极性区依次得到掺硼多晶硅层和bsg层。

    21、在一些实施例中,步骤采用激光开膜将第二极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第二极性区制备第二掺杂层,得到背接触太阳能电池包括:采用激光开膜将第二极性区对应的所述掩膜层去除,并进行磷扩,以在所述第二极性区依次得到掺磷多晶硅层和psg层,所述掺硼多晶硅层和所述掺磷多晶硅层构成掺杂层;去除所述bsg层和所述psg层,并在所述掺杂层背离所述基底一侧制备减反射层,得到背接触太阳能电池。

    22、在本申请的第三方面,本申请提出了一种光伏组件,包括至少一个电池串,所述电池串包括至少两个前述的背接触太阳能电池。

    23、在本申请的第四方面,本申请提出了一种光伏系统,包括前述的光伏组件。



    技术特征:

    1.一种背接触太阳能电池,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的背接触太阳能电池,其特征在于,所述掩膜层的宽度为30μm-60μm;和/或,

    3.根据权利要求1或2所述的背接触太阳能电池,其特征在于,所述背接触太阳能电池还包括设于所述基底和所述掺杂层之间的隧穿氧化层,所述隧穿氧化层覆盖第一极性区、第二极性区和隔离区;和/或,

    4.根据权利要求1或2所述的背接触太阳能电池,其特征在于,所述本征多晶硅层的厚度为100nm-500nm;和/或,

    5.一种制备权利要求1-4中任一项所述的背接触太阳能电池的方法,其特征在于,包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述激光开膜采用的激光的波长为200nm-300nm;和/或,

    7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,在步骤在基底的背光面制备本征多晶硅层之前,还包括:

    8.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,步骤采用激光开膜将第一极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第一极性区制备第一掺杂层包括:

    9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤采用激光开膜将第二极性区对应的所述掩膜层去除,并在所述第二极性区制备第二掺杂层,得到背接触太阳能电池包括:

    10.一种光伏组件,其特征在于,包括至少一个电池串,所述电池串包括至少两个权利要求1-4中任一项所述的背接触太阳能电池,或采用权利要求5-9中任一项所述的方法制备的背接触太阳能电池。

    11.一种光伏系统,其特征在于,包括权利要求10所述的光伏组件。


    技术总结
    本申请公开了背接触太阳能电池及其制备方法、光伏组件和光伏系统,背接触太阳能电池包括:基底、掺杂层和隔离层,其中,所述基底具有背光面,所述背光面包括第一极性区、第二极性区以及设于所述第一极性区和所述第二极性区之间的隔离区;所述掺杂层包括第一掺杂层和第二掺杂层,所述第一掺杂层设于所述第一极性区,所述第二掺杂层设于所述第二极性区,所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂类型相反;所述隔离层设于所述隔离区,所述隔离层包括自远离所述基底方向依次叠设的本征多晶硅层和掩膜层。由此,采用本申请的背接触太阳能电池,电池性能好。

    技术研发人员:仇翔,柳伟,吴魁艺,陈达明
    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:2024/10/24
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