[發明專利]一種雙面發電的背接觸異質結太陽能電池及其制作方法

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• 申請號: 201811065843.4
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN110896107A
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 黃巍輝;張宇;張超華;謝志剛;王樹林;林朝暉
• 申請（專利權）人: 福建金石能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/0352;H01L31/0376;H01L31/075;H01L31/20
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本發明公開了一種雙面發電的背接觸異質結太陽能電池及其制作方法，其結構包括雙面制絨的N型或P型單晶硅片，依次設在單晶硅片正面上的鈍化膜層和透明減反層，交叉設置在單晶硅片背面上的第一本征非晶硅層和第二本征非晶硅層，設在第一本征非晶硅層上的P型非晶硅層和第二本征非晶硅層上的N型非晶硅層，設在P型非晶硅層和N型非晶硅層之間交疊區的第一透明絕緣層，設在P型非晶硅層和N型非晶硅層上的透明導電層，依次設在透明導電層上的金屬導電層、金屬電極及其保護層。本發明具有雙面受光發電的優異特性，正面受光面積達100％，背面受光面積可大于50％，提高背接觸太陽電池的實際發電功率，制作方法簡潔易控，工藝簡單，易于大規模量產的實現。

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，尤其涉及一種雙面發電的背接觸異質結太陽能電池及其制作方法。

背景技術

背接觸太陽能電池是一種將正負電極均設置在電池片背面的太陽能電池。因其正負電極均在電池片背面，電池片正面無任何電極遮擋光線，可以達到最大的光吸收面積，有效的提高太陽能電池效率，備受業界關注。

雙面發電太陽能電池能夠實現正面和背面同時受光，增加了背面環境反射光線的利用，有效提高太陽電池組件的實際發電功率約10-20％。采用雙面發電太陽能電池制作的組件，被廣泛應用于戈壁、雪地、水面及其他增設地面反射的環境，充分利用環境的高反射特點，增加組件背面光線的利用，對提高太陽能電站的實際發電功率具有顯著效果。

然而目前傳統的背接觸太陽能電池由于背面結構限制，典型的如日本三洋公司公開的背接觸太陽能電池結構(日本專利號P2008-40715)，采用激光方式分隔電極，雖加工方式簡潔，但同時因背面大面積電極覆蓋，無法實現背面光線的吸收。有的背接觸太陽能電池的交疊區結構涉及多層膜層交疊(中國專利號201680031268.9)，無法實現良好的透光結構，不能有效的利用背面的反射光線，對于電池效率的進一步提高及背接觸太陽能電池制作的組件應用范圍有較大的局限。

而且傳統的背接觸太陽能電池涉及多次隔離、摻雜處理，工藝條件苛刻，制程工序冗長，不利于大規模量產的實現和成本的降低。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種雙面發電的背接觸異質結太陽能電池及其制作方法，解決背接觸太陽能電池不能有效利用背面反射光線的問題，實現一種可雙面發電的背接觸異質結太陽能電池結構；解決背接觸太陽能電池多次隔離、摻雜處理，工藝條件苛刻、制程工序冗長的問題，實現一種工藝簡潔易控，適于大規模量產的實現的一種雙面發電的異質結太陽能電池制作方法。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種雙面發電的背接觸異質結太陽能電池，其結構包括雙面制絨的N型或P型單晶硅片，依次設在單晶硅片正面上的鈍化膜層和透明減反層，交叉設置在單晶硅片背面上的第一本征非晶硅層和第二本征非晶硅層，設在第一本征非晶硅層上的P型非晶硅層和第二本征非晶硅層上的N型非晶硅層，設在P型非晶硅層和N型非晶硅層之間交疊區的第一透明絕緣層，設在P型非晶硅層和N型非晶硅層上的透明導電層，依次設在透明導電層上的金屬導電層、金屬電極及其保護層，所述金屬電極及其保護層占所述單晶硅片背面面積的10％-60％，則單晶硅片背面裸露的透明導電層和第一透明絕緣層的總面積占所述單晶硅片背面面積的90％-40％，對應的有效光吸收面積占硅片面積的90％-40％。

進一步的，所述第一透明絕緣層具有透光性，允許光線透射至P型非晶硅層、第一本征非晶硅層和單晶硅內。

進一步的，所述透明導電層具有透光性，允許光線透射至P型非晶硅層、N型非晶硅層、第一本征非晶硅層、第二本征非晶硅層和單晶硅內。

進一步的，所述鈍化膜層和透明減反層具有透光性，允許光線透射至單晶硅內。