[發明專利]疊層電池的中間串聯層及生產方法、疊層電池

在審

• 申請號: 202011112239.X
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112349801A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 劉繼宇;李華
• 申請（專利權）人: 泰州隆基樂葉光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0687
• 分類號: H01L31/0687;H01L31/0725;H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/18
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 趙娟

本發明提供了疊層電池的中間串聯層及生產方法、疊層電池，涉及光伏技術領域。疊層電池的中間串聯層包括：透明導電氧化物復合層；透明導電氧化物復合層包括透明導電氧化物薄膜層、以及位于透明導電氧化物薄膜層的向光面界面處或背光面界面處松散分布的納米金屬顆粒；或，隧穿復合結；隧穿復合結包括層疊設置的p型摻雜硅層、n型摻雜硅層、以及位于p型摻雜硅層表面界面處松散分布的納米金屬顆粒。本申請避免空穴和電子的無效復合，位于隧穿復合結兩側的空穴和載流子幾乎均在隧穿復合結內有效復合，增加了垂直方向上的導電性，降低了串聯電阻，降低了旁路漏電的發生。

技術領域

本發明涉及光伏技術領域，特別是涉及一種疊層電池的中間串聯層及生產方法、疊層電池。

背景技術

疊層光伏器件可以將太陽光分成多個波段，從正面到背面，依次采用帶隙逐漸減小的太陽能電池單元吸收不同能量的太陽光，以拓寬對太陽光的光譜響應波段，減少能量損失，因此，疊層光伏器件具有廣泛的應用前景。

疊層光伏器件中不同的電池單元之間，通常采用中間串聯層串聯各個電池單元。但是，現有技術的中間串聯層的垂直導電性差。

發明內容

本發明提供一種疊層電池的中間串聯層及生產方法、疊層電池，旨在解決疊層光伏器件的中間串聯層的垂直導電性差的問題。

根據本發明的第一方面，提供了一種疊層電池的中間串聯層，包括：

透明導電氧化物復合層；所述透明導電氧化物復合層包括透明導電氧化物薄膜層、以及位于所述透明導電氧化物薄膜層的向光面界面處或背光面界面處松散分布的納米金屬顆粒；

或，隧穿復合結；所述隧穿復合結包括層疊設置的p型摻雜硅層、n型摻雜硅層、以及位于所述p型摻雜硅層表面界面處松散分布的納米金屬顆粒。

本發明實施方式中的透明導電氧化物復合層，從很大程度上避免空穴和電子的無效復合，使得位于透明導電氧化物復合層兩側的空穴和電子幾乎均在透明導電氧化物復合層內有效復合，增加了垂直方向上的導電性，降低了疊層電池中不同電池單元之間的串聯電阻，降低了旁路漏電的發生。或，隧穿復合結從很大程度上避免空穴和載流子的無效復合，使得位于隧穿復合結兩側的空穴和載流子幾乎均在隧穿復合結內有效復合，增加了垂直方向上的導電性，降低了疊層電池中不同電池單元之間的串聯電阻，降低了旁路漏電的發生。增強的垂直方向上的導電性，降低了串聯連接的電阻損耗，也有利于通過中間串聯層的旁路電流損耗，提高了電池效率。同時，松散分布的納米金屬顆粒，對中間串聯層的透明性影響很小。上述中間串聯層可以適用于各種電池單元之間的串聯。

可選的，所述納米金屬顆粒在所述透明導電氧化物薄膜層上的投影的面積，占所述透明導電氧化物薄膜層的面積的比例小于或等于5％；

所述納米金屬顆粒在所述p型摻雜硅層上的投影的面積，占所述p型摻雜硅層的面積的比例小于或等于5％。

可選的，所述納米金屬顆粒的粒徑為0.1-10nm；

所述透明導電氧化物復合層、所述隧穿復合結的透光率均大于或等于80％。

可選的，所述納米金屬顆粒中的金屬為高功函數金屬；

所述透明導電氧化物復合層、所述隧穿復合結的厚度均為20-200nm。

可選的，所述隧穿復合結還包括鈍化隧穿層；所述鈍化隧穿層層疊設置在所述n型摻雜硅層遠離所述p型摻雜硅層的一側；所述鈍化隧穿層的材料為氧化硅、氧化鋁、氮氧化硅中的一種。

可選的，所述納米金屬顆粒的材料選自鎳、鉑、鈀、金中的至少一種。

可選的，所述p型摻雜硅層的摻雜濃度大于或等于10¹⁸cm^-3。