[發(fā)明專利]一種太陽能電池片及太陽能電池組件

有效

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• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106024917B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設計）人: 李鋒;史金超;劉大偉;王子謙;吳翠姑;張雷;宋登元
• 申請（專利權）人: 保定天威英利新能源有限公司;英利集團有限公司;英利能源（中國）有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216
• 代理公司: 石家莊國為知識產(chǎn)權事務所13120
• 代理人: 王榮君

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域。

背景技術

太陽能電池性能的提升是光伏領域技術發(fā)展的重要標志。其中太陽能電池的開路電壓，短路電流，填充因子是太陽能電池的基本性能指標。提升其中任何一個指標都會提升太陽能電池的發(fā)電量。

叉指背接觸（IBC)結構太陽能電池，由于將正面柵線全部移到背面，因此大大減少了正面柵線帶來的遮擋損失，提升了短路電流；另外，在背面形成了叉指形狀的電池結構，即第一導電類型(如N型)背場和第二導電類型(如P型)發(fā)射極形成交叉排列的指狀結構，如圖1所示，由于這種結構縮短了載流子輸運的路程和金屬化的面積，也同時提升了填充因子和開路電壓。因此，IBC結構太陽能電池具有很高的能量轉(zhuǎn)換效率。

對于異質(zhì)結電池而言，如果采用IBC結構，上下表面使用含氫非晶硅（a-Si:H(i)）作為鈍化層，含氫非晶硅(a-Si:H(n+)、a-Si:H(p+))薄膜作為摻雜層，正面為減反射薄膜，背面為透明導電氧化物薄膜（TCO）如摻錫氧化銦，摻鎢氧化銦，摻鋁氧化鋅等和金屬電極。

由于非晶硅帶隙較窄受到限制限制，正面的鈍化層和前場摻雜層會對入射的太陽光進行吸收，從而降低了入射光的利用率，限制了短路電流的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種太陽能電池片及太陽能電池組件，結構簡單，使用方便，提高了入射光的利用率，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：包括襯底、襯底上下表面的鈍化層、位于上表面鈍化層上的前場摻雜層、位于前場摻雜層上的減反射層、位于下表面鈍化層下的叉指結構、TCO薄膜和金屬電極，鈍化層為氫化非晶氧化硅薄膜。

作為優(yōu)選，氫化非晶氧化硅薄膜厚度為1-6nm。

作為優(yōu)選，前場摻雜層采用含氫微晶硅。

作為優(yōu)選，前場摻雜層的含氫微晶硅厚度為5-20nm。

作為優(yōu)選，叉指結構采用含氫微晶硅。

作為優(yōu)選，叉指結構的含氫微晶硅厚度為5-20nm。

作為優(yōu)選，減反射層采用摻氫氮化硅薄膜。

進一步的，一種太陽能電池組件，包括鋼化玻璃、EVA薄膜、背板和鋁合金邊框，其特征在于還包括以上任一項所述的太陽能電池片。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明結構簡單，使用方便，氫化非晶氧化硅具有更高的氫含量和優(yōu)良的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓，提高入射光的利用率，增加光子利用率，鈍化層和前場摻雜層有較寬的帶隙，減少鈍化層和前場摻雜層對入射光子的吸收，提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換工作效率。

附圖說明

圖1是已有技術IBC結構背面圖；

圖2是本發(fā)明太陽能電池片的結構示意圖；

圖3是本發(fā)明太陽能電池組件示意圖；

圖4是圖3的A向視圖。

圖中：1、負極區(qū)；2、正極區(qū)；3、減反射層；4、前場摻雜層；5、鈍化層；6、襯底；7、叉指結構；8、TCO薄膜；9、金屬電極；10、鋁合金邊框；11、太陽能電池片；12、背板；13、EVA薄膜；14、鋼化玻璃。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

如圖1所示IBC結構背面圖，現(xiàn)有技術中負極區(qū)1和正極區(qū)2穿插設置。

如圖2所示，為本發(fā)明一種太陽能電池片的一個實施例，包括襯底6、襯底6上下表面的鈍化層5、位于上表面鈍化層5上的前場摻雜層4、位于前場摻雜層4上的減反射層3、位于下表面鈍化層5下的叉指結構7、TCO薄膜8和金屬電極9，鈍化層5為氫化非晶氧化硅薄膜；選用N型襯底，鈍化層5為超薄氫化非晶氧化硅薄膜（a-SiOx:H），厚度范圍為1-6nm；a-SiOx:H 具有更高的H含量和優(yōu)良的鈍化效果，可獲得較高的開路電壓；另外a-SiOx:H具有較寬的帶隙，可以減少鈍化層對入射光的吸收，增加光子利用率；帶隙的大小可根據(jù)工藝條件控制在1.7-2.4eV，最佳選擇為2.2eV；叉指結構7包括N型指區(qū)和P型指區(qū)，N型指區(qū)可采用摻雜的uc-Si:H(n+)或a-Si:H(n+), P型指區(qū)可采用摻雜的uc-Si:H(p+)或a-Si:H(p+)；N型指區(qū)和P型指區(qū)的非晶硅下為TCO薄膜8，TCO薄膜8下緊鄰的為金屬電極9。

前場摻雜層4采用含氫微晶硅（uc-Si:H），含氫微晶硅厚度為5-20nm；uc-Si:H具有較寬的帶隙2-2.4eV, 可以減少窗口層對入射光的吸收，增加光子利用率。