本发明涉及太阳电池,具体涉及复合tco薄膜、异质结太阳电池和光伏组件。
背景技术:
1、硅基异质结太阳电池(hjt)工艺简单、能耗低,且具有较高的转换效率,在双面发电和电池超薄化方面具有独特优势,是未来太阳电池发展的重要方向。
2、hjt的典型结构是以n型单晶硅片为衬底,在单晶硅片的一面依次沉积本征非晶硅层、掺杂的n型微晶硅层,在单晶硅片的另一面依次沉积本征非晶硅层、掺杂的p型微晶硅层,并在n型微晶硅层、p型微晶硅层的表面分别沉积透明导电氧化物(tco)薄膜,最后通过丝网印刷在两侧的顶层形成双面金属电极。由于hjt电池的发射极导电性较差,只通过金属栅线收集电流是不够的,故需要一种既导电又透明的tco薄膜来运输电荷,这就要求tco薄膜同时具有较好的光学性能和电学性能。
3、cn114914311a公开了一种导电层,从发射极向上依次为第一tco层、第二tco层、第三tco层和第四tco层,其中,第一tco层厚度为2-6nm,用以收集非晶硅电流;第二tco层厚度为4-10nm,用以过渡;第三tco层厚度为80-100nm,用以透光;第四tco层厚度为5-10nm,用以匹配金属电极。该技术方案仅考虑了在传统tco薄膜上改善与金属电极和非晶硅的电学匹配度,但忽略了导电率过高的外侧薄膜不利于可见光透过,导致电池短路电流密度较低,不利于电池性能提升。
4、因此,提供一种改进的能够更好兼顾透光性和导电性的tco薄膜,对于提高hjt的性能具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明针对现有硅基异质结太阳电池的tco薄膜难以兼顾优异的透光性和导电性,进而导致硅基异质结太阳电池短路电流密度较低的问题,提供了复合tco薄膜、异质结太阳电池和光伏组件。
2、为实现上述目的,本发明第一方面提供一种复合tco薄膜,所述复合tco薄膜包括依次层叠的第一tco层、第二tco层和混合层;
3、其中,所述混合层包括多个导电区和多个减反射区,且所述导电区与所述减反射区均与所述第二tco层接触,所述导电区与所述减反射区交替排布。
4、本发明第二方面提供一种异质结太阳电池,所述异质结太阳电池包括:n型单晶硅片衬底,在所述衬底的正面上由近及远依次设置的第一本征非晶硅层、p型微晶硅层、第一导电层和第一金属电极,以及在所述衬底的背面上由近及远依次设置的第二本征非晶硅层、n型微晶硅层、第二导电层和第二金属电极;
5、其中,所述第一导电层为前述第一方面所述的复合tco薄膜,且所述第一金属电极接触并覆盖所述复合tco薄膜中的导电区。
6、本发明第三方面提供一种光伏组件,包括前述第二方面所述的异质结太阳电池。
7、通过上述技术方案,本发明提供的复合tco薄膜具有第一tco层、第二tco层和混合层的多层膜结构,其中,所述混合层包括多个导电区和多个减反射区,且所述导电区与所述减反射区均与所述第二tco层接触,所述导电区与所述减反射区交替排布。采用上述的特定多层膜结构,可使得tco薄膜在400-1100nm波段的光透过率不低于90%,同时电阻率仅为(2.3-3)×10-4ω·cm,实现兼顾优异的透光性和导电性,进而使得采用该复合tco薄膜的异质结太阳电池具有更高的短路电流密度和填充因子,转化效率更高。
1.一种复合tco薄膜,其特征在于,所述复合tco薄膜包括依次层叠的第一tco层、第二tco层和混合层;
2.根据权利要求1所述的复合tco薄膜,其中,所述减反射区的材质选自mgf2、sinx、sio2、al2o3、tio2和zns中的至少一种,优选为mgf2、sinx和sio2中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的复合tco薄膜,其中,所述第一tco层、第二tco层和导电区的材质各自独立地选自iwo、ito、azo、ico和vtto中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合tco薄膜,其中,所述导电区与所述第二tco层的接触面积:所述减反射区与所述第二tco层的接触面积的比值为(0.02-0.03):1。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的复合tco薄膜,其中,所述第一tco层的厚度为2-10nm,优选为4-6nm;
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的复合tco薄膜,其中,所述第一tco层与第二tco层的厚度比为1:(7-40)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的复合tco薄膜,其中,所述复合tco薄膜在光透过率测试中,在400-1100nm波段的光透过率大于90%。
8.根据权利要求1-6中任意一项所述的复合tco薄膜,其中,所述复合tco薄膜的电阻率为(2.3-3)×10-4ω·cm。
9.一种异质结太阳电池,其特征在于,所述异质结太阳电池包括:n型单晶硅片衬底,在所述衬底的正面上由近及远依次设置的第一本征非晶硅层、p型微晶硅层、第一导电层和第一金属电极,以及在所述衬底的背面上由近及远依次设置的第二本征非晶硅层、n型微晶硅层、第二导电层和第二金属电极;
10.一种光伏组件,包括权利要求9所述的异质结太阳电池。
