[實用新型]一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層太陽電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921425513.1
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN210403774U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴怡;王璞;王嵐;張忠文;謝毅
• 申請（專利權(quán)）人: 通威太陽能(眉山)有限公司;通威太陽能(成都)有限公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/44;H01L51/46;H01L51/48;H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/0725;H01L31/18
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 謝建

本實用新型公開了一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)?鈣鈦礦疊層太陽電池，屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)?鈣鈦礦疊層太陽電池，其采用頂部寬帶隙1.5?2.5ev鈣鈦礦太陽電池和底部窄帶隙1.12ev硅基背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池的疊層組合，充分利用了太陽光譜。底部背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)電極設(shè)置在底部，正面減少了陰影遮擋面積。使其背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)?鈣鈦礦疊層太陽電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率和高的開路電壓，增加了發(fā)電量。本實用新型適用于太陽能電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層太陽電池。

背景技術(shù)

隨著傳統(tǒng)化石能源的儲量日益減少，人們開始研究新能源來替代傳統(tǒng)化石能源，在新能源領(lǐng)域中，太陽能有著利用簡單、安全、無污染等特點，成為科學(xué)研究單位的研究焦點。傳統(tǒng)單結(jié)太陽電池采用單一的材料，例如晶硅太陽電池、非晶硅太陽電池、有機鈣鈦礦太陽電池、薄膜太陽電池。隨著平價上網(wǎng)的政策的落實，科學(xué)研究單位開始研發(fā)了高效的太陽能電池，單結(jié)電池的效率已經(jīng)達到了瓶頸，許多科研單位開始疊層太陽電池的研究。太陽能電池的理論轉(zhuǎn)換效率取決于光電材料的禁帶寬度，疊層電池的結(jié)構(gòu)能將不同的禁帶寬度的頂部電池和底部電池結(jié)合起來。

最近幾年，鈣鈦礦電池引起了人們的強烈的關(guān)注，鈣鈦礦材料不但具備了無機半導(dǎo)體材料優(yōu)良的導(dǎo)電性能和穩(wěn)定性能，還具備了制備比較簡單、成本比較低，鈣鈦礦材料的禁帶寬度可以調(diào)節(jié)，能夠充分利用可見光短波段范圍380nm-500nm的光，在外量子效率(EQE)有明顯的上升，彌補了硅基材料(禁帶寬度1.12ev)對光譜利用不充分的缺點。

鈣鈦礦電池可以和晶硅PERC太陽電池、晶硅PERL太陽電池、晶硅PERT太陽電池、以及SHJ太陽電池和銅銦鎵錫太陽電池的疊層組合，說明鈣鈦礦太陽電池具有很廣的應(yīng)用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層太陽電池，其采用頂部寬帶隙1.5-2.5ev鈣鈦礦太陽電池和底部窄帶隙1.12ev硅基背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池的疊層組合，充分利用了太陽光譜。底部背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)電極設(shè)置在底部，正面減少了陰影遮擋面積。使其背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層太陽電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率和高的開路電壓，增加了發(fā)電量。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)-鈣鈦礦疊層太陽電池，包括從上到下依次設(shè)置的頂部電池和底部電池，頂部電池為鈣鈦礦太陽電池，鈣鈦礦太陽電池包括從上到下依次設(shè)置的透明導(dǎo)電氧化物層、空穴傳輸層、鈣鈦礦光吸收層、電子傳輸層，底部電池為背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池，背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池包括從上到下依次設(shè)置的與鈣鈦礦太陽電池連接的透明導(dǎo)電氧化物復(fù)合層、減反射層、n-型硅襯底層，n-型硅襯底層底部設(shè)置有p型空穴選擇層、n型電子選擇層，p型空穴選擇層和n型電子選擇層底部設(shè)置有金屬電極層。

進一步的是技術(shù)方案是，所述鈣鈦礦太陽電池的透明導(dǎo)電氧化物層為氧化銦錫層，透明導(dǎo)電氧化物層的厚度為20-30nm，透明導(dǎo)電氧化物層在300-1100nm的太陽光下透過率在86％-92％。

進一步的是技術(shù)方案是，所述背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池的透明導(dǎo)電氧化物復(fù)合層為氧化銦錫層，透明導(dǎo)電氧化物復(fù)合層的厚度為40-60nm，透明導(dǎo)電氧化物復(fù)合層在300-1100nm的太陽光下透過率在85％-90％，透明導(dǎo)電氧化物復(fù)合層的電阻率為3.0×10^-4Ω·cm-4.0×10^-4Ω·cm。

進一步的是技術(shù)方案是，所述背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池的減反射層為氮化鉭層，減反射層使底部的背接觸無摻雜異質(zhì)結(jié)太陽電池的反射率在13％之內(nèi)且具有電導(dǎo)性，厚度為10-30nm。