[發(fā)明專利]一種太陽(yáng)能電池組件、疊層太陽(yáng)能電池及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010375904.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111430384A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁蕾;張鵬;張忠文;王永謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通威太陽(yáng)能（眉山）有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/142
• 分類號(hào): H01L27/142;H01L31/048;H01L31/0687;H01L31/0725;H01L31/074;H01L31/20;H01L51/42;H01L51/44;H01L51/48
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 付興奇

一種太陽(yáng)能電池組件、疊層太陽(yáng)能電池及其制作方法，屬于光伏領(lǐng)域。疊層太陽(yáng)能電池，包括通過(guò)隧穿結(jié)復(fù)合為一體鈣鈦礦電池和硅基電池。其中，鈣鈦礦電池具有正面電極，硅基電池具有正面電極和背面電極。該電池具有雙面均可通過(guò)入射光發(fā)電，從而通過(guò)翻轉(zhuǎn)改變直接的受光面進(jìn)行發(fā)電。因此，在該電池中，硅基電池不受鈣鈦礦電池吸光的影響，保證硅基電池的效率和發(fā)電量。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光伏領(lǐng)域，具體而言，涉及一種太陽(yáng)能電池組件、疊層太陽(yáng)能電池及其制作方法。

背景技術(shù)

由于光電轉(zhuǎn)換效率高、成本低、制作簡(jiǎn)單等突出優(yōu)點(diǎn)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池光成為最具前景的陽(yáng)能電池之一并且成為研究熱點(diǎn)。

目前，鈣鈦礦太陽(yáng)電池的頂電池效率已經(jīng)達(dá)到25.2％。應(yīng)用于鈣鈦礦太陽(yáng)電池的材料帶隙一般大于1.5eV，并且通過(guò)摻雜可以進(jìn)一步提高鈣鈦礦吸收層的帶隙至1.65eV以上。

寬帶隙的鈣鈦礦吸收層非常有利于和晶體硅太陽(yáng)電池組成雙結(jié)電池。目前，由鈣鈦礦和晶體硅組成的雙結(jié)太陽(yáng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到28％。

但鈣鈦礦電池的使用壽命一直有較大的問(wèn)題，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性嚴(yán)重制約了疊層電池的發(fā)展，導(dǎo)致目前市場(chǎng)上并沒(méi)有疊層電池的組件。因此怎么樣在不影響硅基電池壽命的情況下，發(fā)揮鈣鈦礦電池的優(yōu)勢(shì)是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N太陽(yáng)能電池組件、疊層太陽(yáng)能電池及其制作方法，以部分或全部地改善、甚至解決相關(guān)技術(shù)中的鈣鈦礦電池和硅基太陽(yáng)能電池的使用壽命短的問(wèn)題。

本申請(qǐng)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

在第一方面，本申請(qǐng)的示例提供了一種疊層太陽(yáng)能電池。

疊層太陽(yáng)能電池包括鈣鈦礦子電池、隧穿結(jié)以及硅基子電池，且鈣鈦礦子電池通過(guò)隧穿結(jié)與硅基子電池結(jié)合。

其中鈣鈦礦子電池作為疊層太陽(yáng)能電池的頂電池。鈣鈦礦子電池的正面通過(guò)第一透明導(dǎo)電層設(shè)置頂電極。

硅基子電池作為疊層太陽(yáng)能電池的底電池。硅基子電池的正面具有第一結(jié)合區(qū)域、位于第一結(jié)合區(qū)域外圍的第二結(jié)合區(qū)域。并且，第一結(jié)合區(qū)域設(shè)置副電極，硅基子電池的背面通過(guò)第二透明導(dǎo)電層設(shè)置底電極。

隧穿結(jié)具有相對(duì)的頂表面和底表面。隧穿結(jié)被配置為以頂表面與鈣鈦礦子電池背面結(jié)合、以底表面與硅基子電池的第二結(jié)合區(qū)域結(jié)合，以使鈣鈦礦子電池與硅基子電池復(fù)合。

在第二方面，本申請(qǐng)的示例提供了一種疊層太陽(yáng)能電池的制作方法包括以下步驟：

提供經(jīng)過(guò)制絨、背面和正面分別制作有本征非晶硅層的N型硅片，并在其中一個(gè)本征非晶硅層上制作P型非晶硅層、其中另一個(gè)本征非晶硅層上制作N型非晶硅層。

將第一透明導(dǎo)電層形成在N型非晶硅層上，并在第一透明導(dǎo)電層上形成第一柵線電極。

分別在P型非晶硅層的第一區(qū)域上制作隧穿結(jié)、P型非晶硅層的第二區(qū)域制作第二透明導(dǎo)電層，并在第二透明導(dǎo)電層上形成第二柵線電極，其中第二區(qū)域位于第一區(qū)域的外圍。

在隧穿結(jié)之上依次疊層制作鈣鈦礦吸收層、空穴傳輸層以及第三透明導(dǎo)電層。

將第三柵線電極設(shè)置于第三透明導(dǎo)電層之上。

在第二方面，本申請(qǐng)的示例提供了一種疊層太陽(yáng)能電池的制作方法包括以下步驟：

提供經(jīng)過(guò)制絨、背面和正面分別制作有本征非晶硅層的N型硅片，并在其中一個(gè)本征非晶硅層上制作P型非晶硅層、其中另一個(gè)本征非晶硅層上制作N型非晶硅層。

在P型非晶硅層上制作第一透明導(dǎo)電層，并在第一透明導(dǎo)電層上形成第一柵線電極。