[實用新型]一種雙結疊層電池

有效

• 申請號: 201921962986.5
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN210956691U
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 張鵬;王嵐;陳坤;尹丙偉
• 申請（專利權）人: 通威太陽能（眉山）有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/0687;H01L31/18;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴誠

一種雙結疊層電池，屬于太陽能電池領域。雙結疊層電池包括底電池、頂電池以及透明導電層。其中，底電池基于半導體材料，具有P型硅層、形成于述P型硅層正面的N型摻雜層、在N型摻雜層之上的正面鈍化層、在P型硅層背面的背面鈍化層。透明導電層結合于底電池的正面鈍化層之上。頂電池基于鈣鈦礦材料且鈣鈦礦層正面具有空穴傳輸層、背面具有電子傳輸層。鈣鈦礦層通過背面的電子傳輸層結合于所述透明導電層之上。本申請中的雙結疊層電池結合了半導體太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池，從而能夠擴展吸收波長范圍，從而對更多的光能進行利用。

技術領域

本申請涉及太陽能電池領域，具體而言，涉及一種雙結疊層電池。

背景技術

光伏發電是利用半導體界面的光生伏特效應而將光能直接轉變為電能的一種技術。如果光線照射在太陽能電池上并且光在界面層被吸收，具有足夠能量的光子能夠在P型硅和N型硅中將電子從共價鍵中激發，以致產生電子－空穴對。界面層附近的電子和空穴在復合之前，將通過空間電荷的電場作用被相互分離。電子向帶正電的N 區和空穴向帶負電的P區運動。太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴-電子對，在p-n結內建電場的作用下，空穴由n區流向p區，電子由p區流向n區，接通電路后就形成電流。

目前，太陽能電池主要以晶體硅作為基底材料。由于硅片表面周期性破壞，會產生大量垂懸鍵(dangling bond)，使得晶體表面存在大量位于帶隙中的缺陷能級。除此之外，位錯、化學殘留物、表面金屬的沉積均會導入缺陷能級，使得硅片表面成為復合中心，造成較大的表面復合速率，進而限制了轉換效率。

基于此，太陽能電池背鈍化技術被開發，背鈍化(Passivate Emitter RearContact，PERC)太陽能電池相較于常規太陽能電池，由于可大幅提升開路電壓和短路電流，大幅提高轉換效率，制備工藝簡單，與產線兼容性好，可以有效控制太陽能電池的制作成本。然而，基于現有的背鈍化技術的太陽能電池電池轉換效率有待提高。

實用新型內容

基于上述的不足，本申請提供了一種雙結疊層電池，以部分或全部地改善、甚至解決相關技術中背鈍化技術導致太陽能電池的電池轉換效率難以進一步提高的問題。

本申請是這樣實現的：

在第一方面，本申請的示例提供了一種雙結疊層電池。

雙結疊層電池包括底電池、透明導電層和頂電池。

底電池基于半導體材料，并具有P型硅層、形成于P型硅層正面的N 型摻雜層、在N型摻雜層之上的正面鈍化層、在P型硅層背面的背面鈍化層。

透明導電層結合于底電池的正面鈍化層之上。

頂電池基于鈣鈦礦材料，且鈣鈦礦層正面具有空穴傳輸層、背面具有電子傳輸層。頂電池的鈣鈦礦層通過背面的電子傳輸層結合于透明導電層之上。

在以上實現過程中，本申請實施例提供的雙結疊層電池結合了半導體太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池，因此，其光譜響應范圍被擴展，從而能夠對近紅外光實現強吸收作用。雙電池的配置方式，有利于實現電流匹配，提高電池開路電壓，進而提升轉換效率。由于雙電池配置，其中的鈣鈦礦電池作為頂電池吸收波長較短的光子，將禁帶寬度較小的硅太陽電池作為底電池吸收長波長的光子。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，以下將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為一種背鈍化太陽能電池的結構示意圖；

圖2示出了本申請實施例提供的雙結疊層電池的結構示意圖。