太阳能电池及其制备方法、光伏组件与流程

专利2026-07-01  1


本公开实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。


背景技术:

1、目前,随着化石能源的逐渐耗尽,太阳能电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子,然后使用电极将载流子引出,从而利于将电能有效利用。随着perc电池(passivatedemitter rear cell,发射极及背面钝化电池)技术的成熟与不断挖潜,逐步逼近其转换效率的理论极限,目前推进中的主流技术有topcon电池(tunnel oxide passivated contactcell,隧穿氧化层钝化接触电池)、hit/hjt电池(heterojunction technology cell,异质结电池)、ibc电池(interdigitated back contact cell,交叉背电极接触电池)、太阳能薄膜电池和叠层电池等。

2、然而,背接触(bc,back contact)技术中,为形成高效的太阳能电池,往往会尽可能提高与电极接触的导电层的导电性,甚少综合考量对基于太阳能电池形成的光伏组件的结构稳定性。


技术实现思路

1、本公开实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件,至少有利于改善基于太阳能电池形成的电池组件的热斑效应。

2、根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:基底,基底具有相对的第一表面和第二表面,第一表面包括沿第一方向交替排布的第一区和第二区;第一钝化结构,位于第一区上,第一钝化结构包括沿第二方向上堆叠设置的第一钝化层和第一半导体掺杂层;第二钝化结构,至少位于第二区上,第二钝化结构包括沿第二方向上堆叠设置的第二钝化层和第二半导体掺杂层,第一半导体掺杂层的掺杂类型和第二半导体掺杂层的掺杂类型不同;第一表面还包括交界区,交界区包括第一区和第二区中至少一者的部分,且第一半导体掺杂层的侧壁和第二半导体掺杂层的侧壁在交界区上相接触,其中,至少部分交界区上具有晶化掺杂部,晶化掺杂部为第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中至少一者的部分,晶化掺杂部具有第一晶化率,未位于交界区上的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层具有第二晶化率,第一晶化率大于第二晶化率。

3、在一些实施例中,交界区为第一区的部分,晶化掺杂部为第一半导体掺杂层中位于交界区上的部分,第一半导体掺杂层中未位于交界区上的部分为非晶化掺杂部。

4、在一些实施例中,交界区为第二区的部分,晶化掺杂部为第二半导体掺杂层中位于交界区上的部分,第二半导体掺杂层中未位于交界区上的部分为非晶化掺杂部。

5、在一些实施例中,交界区包括第一区的部分和第二区的部分;晶化掺杂部包括第一晶化掺杂部和第二晶化掺杂部,第一晶化掺杂部为第一半导体掺杂层中位于交界区上的部分,第二晶化掺杂部为第二半导体掺杂层中位于交界区上的部分;第一半导体掺杂层中未位于交界区上的部分为第一非晶化掺杂部,第二半导体掺杂层中未位于交界区上的部分为第二非晶化掺杂部。

6、在一些实施例中,第一晶化率为10%~40%,第二晶化率为0;和/或,晶化掺杂部中的晶粒尺寸为5nm~30nm。

7、在一些实施例中,交界区的面积与第一区的面积的比值为1%~30%。

8、在一些实施例中,太阳能电池还包括:导电层,至少位于第一钝化结构远离第一表面的部分表面,以及至少位于第二钝化结构远离第一表面的部分表面;第一电极,设置于位于第一区上的导电层远离第一钝化结构的一侧;第二电极,设置于位于第二区上的导电层远离第二钝化结构的一侧;绝缘层,位于第一钝化结构远离第一表面的部分表面,且第二钝化结构还位于绝缘层远离第一钝化结构的表面,位于绝缘层远离第一钝化结构的表面的第二钝化结构与第一电极之间具有间隔。

9、在一些实施例中,至少部分交界区上还具有晶化钝化部,晶化钝化部为第一钝化层和第二钝化层中至少一者的部分,晶化钝化部具有第三晶化率,未位于交界区上的第一钝化层和第二钝化层具有第四晶化率,第三晶化率大于第四晶化率。

10、根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种太阳能电池的制备方法,包括:提供基底,基底具有相对的第一表面和第二表面,第一表面包括沿第一方向交替排布的第一区和第二区;在第一表面上依次形成初始第一钝化结构和初始第二钝化结构,初始第一钝化结构位于第一区上,初始第一钝化结构包括沿第二方向上堆叠设置的初始第一钝化层和初始第一半导体掺杂层,初始第二钝化结构至少位于第二区上,初始第二钝化结构包括沿第二方向上堆叠设置的初始第二钝化层和初始第二半导体掺杂层,初始第一半导体掺杂层的掺杂类型和初始第二半导体掺杂层的掺杂类型不同;其中,第一表面还包括交界区,交界区包括第一区和第二区中至少一者的部分,且初始第一半导体掺杂层的侧壁和初始第二半导体掺杂层的侧壁在交界区上相接触;制备方法还包括:对初始第一半导体掺杂层和初始第二半导体掺杂层的至少一者中位于交界区上的部分进行激光晶化处理,以将初始第一钝化结构转变为第一钝化结构,将初始第二钝化结构转变为第二钝化结构,且在至少部分交界区上形成晶化掺杂部。

11、根据本公开一些实施例,本公开实施例又一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由多个如上述任一项的太阳能电池连接而成,或者由多个如上述任一项制备方法形成的太阳能电池连接而成;封装胶膜,用于覆盖电池串的表面;盖板,用于覆盖封装胶膜背离电池串的表面。

12、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:

13、在基底的第一表面上交替设置第一钝化结构和第二钝化结构,以形成背接触电池,一方面,有利于后续基于第一钝化结构和第二钝化结构在第一表面上形成不同极性的两种电极,使得太阳能电池的电极均设置于第一表面,第二表面没有电极遮挡,从而有利于提高第二表面对光线的利用率,以使得太阳能电池具有更高的光电转换效率;另一方面,借助第一钝化结构和第二钝化结构对第一表面的钝化效果,降低第一表面的界面缺陷和载流子复合概率,从而有利于进一步提高太阳能电池的光电转换效率。

14、在此基础上,在第一表面上定义出第一钝化结构和第二钝化结构沿第一方向上相接触处,即交界区,使得交界区包括第一区和第二区中至少一者的部分,换言之,部分第一半导体掺杂层和部分第二半导体掺杂层中的至少一者位于交界区上,并设计交界区上具有晶化掺杂部。基于此,使得晶化掺杂部为第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中至少一者的部分。值得注意的是,晶化掺杂部具有第一晶化率,未位于交界区上的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层具有第二晶化率,第一晶化率大于第二晶化率。

15、换言之,未位于交界区上的第一半导体掺杂层和未位于交界区上的第二半导体掺杂层之间具有晶化掺杂部,相较于未位于交界区上的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层,晶化掺杂部的第一晶化率更高,则晶化掺杂部具有更小的方阻且具有更强的横向导电性,则可以将晶化掺杂部作为未位于交界区上的第一半导体掺杂层和未位于交界区上的第二半导体掺杂层之间的局部漏电通道,且基于未位于交界区上的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层的第二晶化率更低,则未位于交界区上的第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层具有更高的方阻,会阻碍电流在整个第一半导体掺杂层和整个第二半导体掺杂层之间的横向导通,以保证太阳能电池具有较高的光电转换效率。如此,基于交界区以及晶化掺杂部的设计,使得第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中的至少一者的局部被设计为具有较强的横向导电性,从而有利于借助基于晶化掺杂部形成的局部漏电通道,改善基于太阳能电池形成的电池组件中由于局部遮挡或缺陷导致的热斑效应,以提高光伏组件的结构稳定性。


技术特征:

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述交界区为所述第一区的部分,所述晶化掺杂部为所述第一半导体掺杂层中位于所述交界区上的部分,所述第一半导体掺杂层中未位于所述交界区上的部分为非晶化掺杂部。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述交界区为所述第二区的部分,所述晶化掺杂部为所述第二半导体掺杂层中位于所述交界区上的部分,所述第二半导体掺杂层中未位于所述交界区上的部分为非晶化掺杂部。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述交界区包括所述第一区的部分和所述第二区的部分;

5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一晶化率为10%~40%,所述第二晶化率为0;和/或,所述晶化掺杂部中的晶粒尺寸为5nm~30nm。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述交界区的面积与所述第一区的面积的比值为1%~30%。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,还包括:

8.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池,其特征在于,至少部分所述交界区上还具有晶化钝化部,所述晶化钝化部为所述第一钝化层和所述第二钝化层中至少一者的部分,所述晶化钝化部具有第三晶化率,未位于所述交界区上的所述第一钝化层和所述第二钝化层具有第四晶化率,所述第三晶化率大于所述第四晶化率。

9.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:

10.一种光伏组件,其特征在于,包括:


技术总结
本公开实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件,太阳能电池包括:具有相对的第一表面和第二表面的基底,第一表面包括交替排布的第一区和第二区;第一钝化结构位于第一区上,包括堆叠设置的第一钝化层和第一半导体掺杂层;第二钝化结构至少位于第二区上,包括堆叠设置的第二钝化层和第二半导体掺杂层;第一表面还包括交界区,交界区包括第一区和第二区中至少一者的部分,且第一半导体掺杂层的侧壁和第二半导体掺杂层的侧壁在交界区上相接触,其中,交界区上具有晶化掺杂部,晶化掺杂部为第一半导体掺杂层和第二半导体掺杂层中至少一者的部分。本公开实施例至少有利于改善基于太阳能电池形成的电池组件的热斑效应。

技术研发人员:端伟元,王钊,徐孟雷,杨洁,张昕宇
受保护的技术使用者:上饶晶科能源叁号智造有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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