背接触电池、电池组件和光伏系统的制作方法

    技术2025-11-25  2


    本技术涉及太阳能电池,尤其涉及一种背接触电池、电池组件和光伏系统。


    背景技术:

    1、目前,在太阳能电池中,背接触电池是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背面(非受光面)的电池,该电池的受光面无任何金属电极遮挡,从而有效增加了电池片的短路电流。

    2、在相关技术中,背接触电池在使用过程中,外部环境中的遮挡物对电池片造成遮挡时,被遮挡的电池片会出现热斑现象,在温度较高时,容易导致组件的封装胶膜碳化甚至引起火灾。

    3、因此,如何提升背接触电池的抗热斑性能成为了技术人员亟待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本技术提供一种背接触电池、电池组件和光伏系统。

    2、本技术是这样实现的,本技术实施例的背接触电池包括:

    3、硅衬底,所述硅衬底具有相对的正面和背面,所述背面包括沿第一方向交替排列的第一极区和第二极区,所述第一极区和第二极区均沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向交叉;

    4、若干第一掺杂层,所述第一掺杂层设置在所述第一极区上且覆盖所述第一极区的至少部分区域,每个所述第一极区上均设有所述第一掺杂层,至少部分所述第一掺杂层上形成有内陷槽;和

    5、若干第二掺杂层,所述第二掺杂层设置在所述第二极区上且覆盖所述第二极区的至少部分区域,每个所述第二极区上均设有所述第二掺杂层,至少部分所述第二掺杂层具有延伸至所述第一掺杂层上的漏电接触部,且所述漏电接触部部分延伸至所述内陷槽内,所述漏电接触部至少在所述内陷槽内与所述第一掺杂层漏电接触。

    6、在一些实施例中,所述第一掺杂层在所述第一方向上具有相对的第一侧面和第二侧面,所述内陷槽未贯穿所述第一侧面和所述第二侧面,在所述第一方向上,所述内陷槽两侧均具有所述第一掺杂层。

    7、在一些实施例中,所述第一掺杂层在所述第一方向上具有相对的第一侧面和第二侧面,所述内陷槽贯穿所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个。

    8、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层,以使所述硅衬底在所述内陷槽处露出;

    9、所述漏电接触部覆盖在从所述内陷槽处露出的硅衬底,以及覆盖在所述内陷槽的侧壁面的至少部分区域上。

    10、在一些实施例中,所述硅衬底对应所述第一极区的部分内形成有内扩层,所述内扩层的极性与所述第一掺杂层的极性相同;

    11、其中,所述内陷槽未贯穿所述内扩层,所述漏电接触部与所述内扩层背离所述硅衬底表面漏电接触;或者

    12、所述内陷槽贯穿所述内扩层,所述漏电接触部与所述内扩层暴露在所述内陷槽处的侧面漏电接触。

    13、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上未完全贯穿所述第一掺杂层,所述漏电接触部覆盖在所述内陷槽的底面至少部分区域以及所述内陷槽的侧壁面的至少部分区域上。

    14、在一些实施例中,所述漏电接触部包括位于所述内陷槽内的第一部分和层叠于所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面上的第二部分;所述第一部分与所述第一掺杂层漏电接触,所述第二部分和所述第一掺杂层之间具有绝缘介质层。

    15、在一些实施例中,所述漏电接触部包括位于所述内陷槽内的第一部分和层叠于所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面上的第二部分;所述第一部分与所述第一掺杂层漏电接触,所述第二部分与所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面漏电接触。

    16、在一些实施例中,在所述第一方向上,所述漏电接触部沿所述第一掺杂层的侧面延伸至所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面以及所述内陷槽内,所述漏电接触部在所述第一掺杂层的侧面处也与所述第一掺杂层形成漏电接触。

    17、在一些实施例中,在所述第一方向上,所述内陷槽与所述第一掺杂层的侧面之间具有第一预定距离,所述第一预定距离的大小为10μm-200μm。

    18、在一些实施例中,在所述第一方向方向上,所述内陷槽的长度为10μm-80μm;和/或

    19、在第二方向上,所述内陷槽的长度小于10μm-500μm。

    20、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第二方向上长度与所述内陷槽在所述第一方向上的长度之间的比值大于等于2。

    21、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上未完全贯穿所述第一掺杂层,所述内陷槽的内陷深度为20nm-200nm。

    22、在一些实施例中,在单个所述第一掺杂层上,所述内陷槽的数量为多个,多个所述内陷槽在所述第二方向上间隔排列。

    23、在一些实施例中,在所述第二方向上,相邻两个所述内陷槽之间的距离为1cm-10cm。

    24、在一些实施例中,在所述第二方向上,相邻两个所述内陷槽之间的距离大于或者等于2cm且小于4cm。

    25、在一些实施例中,多个所述内陷槽在所述第二方向上排列成至少两列。

    26、在一些实施例中,在所述背接触电池中,所述内陷槽的分布密度为0.01个/cm2-1.5个/cm2。

    27、在一些实施例中,在单个所述内陷槽中,所述漏电接触部与所述第一掺杂层漏电接触的面积大小为1.2μm2-1500μm2。

    28、在一些实施例中,在所述背接触电池中,所有所述漏电接触部与所述第一掺杂层漏电接触的面积之和与所述背接触电池的背面面积之比为4.5*10-8-1.5*10-5。

    29、在一些实施例中,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,所述第一掺杂层具有延伸至所述凹槽上方的第一凸出部,所述漏电接触部沿所述凹槽的侧壁面延伸包饶所述第一凸出部且延伸至所述第一掺杂层上,并延伸至所述内陷槽内。

    30、在一些实施例中,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,所述第一掺杂层未完全覆盖所述第一极区,以使所述第一极区在所述第一掺杂层与所述凹槽之间具有未被所述第一掺杂层覆盖的裸露区,所述漏电接触部延伸至所述裸露区且覆盖所述裸露区。

    31、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,所述沟槽在所述硅衬底上的凹陷深度为1μm-6μm。

    32、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,位于所述沟槽两侧的所述第一掺杂层均具有延伸至所述沟槽上方的第二凸出部,所述漏电接触部包饶至少一个所述第二凸出部并延伸至所述内陷槽内。

    33、在一些实施例中,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,在所述第一方向上,位于所述沟槽两侧的所述第一掺杂层与所述沟槽的边缘具有第二预设距离。

    34、在一些实施例中,所述第二预设距离的大小为0.3μm-50μm。

    35、在一些实施例中,所述第二预设距离的大小为1μm-20μm。

    36、在一些实施例中,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,在所述第一掺杂层朝向所述凹槽一侧的边缘处,所述第一掺杂层形成有台阶结构,所述漏电接触部覆盖所述台阶结构,所述漏电接触部在所述台阶结构处与所述第一掺杂层漏电接触。

    37、在一些实施例中,在所述第一极区内,所述第一掺杂层与所述硅衬底之间设有第一介电层,在所述第二极区内,所述第二掺杂层与所述硅衬底之间具有第二介电层。

    38、在一些实施例中,在所述内陷槽中被所述漏电接触部覆盖的区域上设有电介质层,所述漏电接触部覆盖在所述电介质层上,所述漏电接触部在所述内陷槽内通过所述电介质层与所述第一掺杂层漏电接触。

    39、本技术还提供一种电池组件,所述电池组件包括若干上述任一项所述的背接触电池。

    40、本技术还提供一种光伏系统,所述光伏系统包括上述的电池组件。

    41、在本技术实施例的背接触电池、电池组件和光伏系统中,在至少部分第一掺杂层上形成有内陷槽,第二掺杂层具有延伸至第一掺杂层上的漏电接触部,漏电接触部部分延伸至内陷槽内且至少在内陷槽内与第一掺杂层形成漏电接触。如此,第二掺杂层的漏电接触部可以在内陷槽内与第一掺杂层形成漏电接触,从而在内陷槽处形成漏电点位,可以降低背接触电池被遮挡时的反向击穿电压,从而提升背接触电池的抗热斑性能,降低电池组件热斑风险。

    42、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。


    技术特征:

    1.一种背接触电池,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第一掺杂层在所述第一方向上具有相对的第一侧面和第二侧面,所述内陷槽未贯穿所述第一侧面和所述第二侧面,在所述第一方向上,所述内陷槽两侧均具有所述第一掺杂层。

    3.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第一掺杂层在所述第一方向上具有相对的第一侧面和第二侧面,所述内陷槽贯穿所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个。

    4.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层,以使所述硅衬底在所述内陷槽处露出;

    5.根据权利要求4所述的背接触电池,其特征在于,所述硅衬底对应所述第一极区的部分内形成有内扩层,所述内扩层的极性与所述第一掺杂层的极性相同;

    6.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上未完全贯穿所述第一掺杂层,所述漏电接触部覆盖在所述内陷槽的底面至少部分区域以及所述内陷槽的侧壁面的至少部分区域上。

    7.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述漏电接触部包括位于所述内陷槽内的第一部分和层叠于所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面上的第二部分;所述第一部分与所述第一掺杂层漏电接触,所述第二部分和所述第一掺杂层之间具有绝缘介质层。

    8.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述漏电接触部包括位于所述内陷槽内的第一部分和层叠于所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面上的第二部分;所述第一部分与所述第一掺杂层漏电接触,所述第二部分与所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面漏电接触。

    9.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述漏电接触部沿所述第一掺杂层的侧面延伸至所述第一掺杂层背离所述硅衬底的表面以及所述内陷槽内,所述漏电接触部在所述第一掺杂层的侧面处也与所述第一掺杂层形成漏电接触。

    10.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述内陷槽与所述第一掺杂层的侧面之间具有第一预定距离,所述第一预定距离的大小为10μm-200μm。

    11.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向方向上,所述内陷槽的长度为10μm-80μm;和/或

    12.根据权利要求11所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第二方向上长度与所述内陷槽在所述第一方向上的长度之间的比值大于等于2。

    13.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上未完全贯穿所述第一掺杂层,所述内陷槽的内陷深度为20nm-200nm。

    14.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在单个所述第一掺杂层上,所述内陷槽的数量为多个,多个所述内陷槽在所述第二方向上间隔排列。

    15.根据权利要求14所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二方向上,相邻两个所述内陷槽之间的距离为1cm-10cm。

    16.根据权利要求15所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二方向上,相邻两个所述内陷槽之间的距离大于或者等于2cm且小于4cm。

    17.根据权利要求14所述的背接触电池,其特征在于,多个所述内陷槽在所述第二方向上排列成至少两列。

    18.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池中,所述内陷槽的分布密度为0.01个/cm2-1.5个/cm2。

    19.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在单个所述内陷槽中,所述漏电接触部与所述第一掺杂层漏电接触的面积大小为1.2μm2-1500μm2。

    20.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池中,所有所述漏电接触部与所述第一掺杂层漏电接触的面积之和与所述背接触电池的背面面积之比为4.5*10-8-1.5*10-5。

    21.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,所述第一掺杂层具有延伸至所述凹槽上方的第一凸出部,所述漏电接触部沿所述凹槽的侧壁面延伸包饶所述第一凸出部且延伸至所述第一掺杂层上,并延伸至所述内陷槽内。

    22.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,所述第一掺杂层未完全覆盖所述第一极区,以使所述第一极区在所述第一掺杂层与所述凹槽之间具有未被所述第一掺杂层覆盖的裸露区,所述漏电接触部延伸至所述裸露区且覆盖所述裸露区。

    23.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,所述沟槽在所述硅衬底上的凹陷深度为1μm-6μm。

    24.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,位于所述沟槽两侧的所述第一掺杂层均具有延伸至所述沟槽上方的第二凸出部,所述漏电接触部包饶至少一个所述第二凸出部并延伸至所述内陷槽内。

    25.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述内陷槽在所述第一掺杂层的厚度方向上完全贯穿所述第一掺杂层且在所述硅衬底上形成有沟槽,在所述第一方向上,位于所述沟槽两侧的所述第一掺杂层与所述沟槽的边缘具有第二预设距离。

    26.根据权利要求25所述的背接触电池,其特征在于,所述第二预设距离的大小为0.3μm-50μm。

    27.根据权利要求26所述的背接触电池,其特征在于,所述第二预设距离的大小为1μm-20μm。

    28.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第二极区为形成在所述硅衬底上的凹槽,在所述第一掺杂层朝向所述凹槽一侧的边缘处,所述第一掺杂层形成有台阶结构,所述漏电接触部覆盖所述台阶结构,所述漏电接触部在所述台阶结构处与所述第一掺杂层漏电接触。

    29.根据权利要求1-28任一项所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一极区内,所述第一掺杂层与所述硅衬底之间设有第一介电层,在所述第二极区内,所述第二掺杂层与所述硅衬底之间具有第二介电层。

    30.根据权利要求1-28任一项所述的背接触电池,其特征在于,在所述内陷槽中被所述漏电接触部覆盖的区域上设有电介质层,所述漏电接触部覆盖在所述电介质层上,所述漏电接触部在所述内陷槽内通过所述电介质层与所述第一掺杂层漏电接触。

    31.一种电池组件,其特征在于,包括若干权利要求1-30中任一项所述的背接触电池。

    32.一种光伏系统,其特征在于,包括权利要求31所述的电池组件。


    技术总结
    本申请涉及太阳能电池技术领域,提供了一种背接触电池、电池组件和光伏系统,背接触电池包括硅衬底、若干第一掺杂层和若干第二掺杂层。硅衬底具有相对的正面和背面,背面包括沿第一方向交替排列的第一极区和第二极区,在至少部分第一掺杂层上形成有内陷槽,第二掺杂层具有延伸至第一掺杂层上的漏电接触部,漏电接触部部分延伸至内陷槽内且至少在内陷槽内与第一掺杂层形成漏电接触。如此,第二掺杂层的漏电接触部可以在内陷槽内与第一掺杂层形成漏电接触,从而在内陷槽处形成漏电点位,可以降低背接触电池被遮挡时的反向击穿电压,从而提升背接触电池的抗热斑性能,降低电池组件热斑风险。

    技术研发人员:王永谦,杨新强,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:
    技术公布日:2024/10/24
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