[發明專利]太陽能電池及光伏組件

有效

• 申請號: 202011555985.6
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN114678438B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 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;H01L31/076;H01L31/042
• 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

本發明提供一種太陽能電池及光伏組件，涉及太陽能光伏技術領域。太陽能電池包括：第一子電池和第二子電池，以及設置在第一子電池和第二子電池之間的隧穿復合結；隧穿復合結包括第一準金屬層和第二準金屬層，第一準金屬層和第二準金屬層具有不同的載流子選擇性。本申請中，第一準金屬層和第二準金屬層具有不同的載流子選擇性，使得在第一子電池第二子電池中產生的載流子，在與隧穿復合結接觸的表面上的復合率降低，并確保在該表面上載流子被有效地提取，使得第一子電池和第二子電池能很好地電連接，形成轉化效率較高的疊層電池；同時，準金屬材料具有優異的導電性和熱穩定性，減小了子電池之間的電阻損耗，提高了疊層太陽能電池的轉換效率。

技術領域

本發明涉及太陽能光伏技術領域，特別是涉及一種太陽能電池及光伏組件。

背景技術

隨著傳統能源的不斷消耗及其對環境帶來的負面影響，太陽能作為一種無污染、可再生能源，其開發和利用得到了迅速的發展。

由于太陽光譜的能量分布較寬，任何一種半導體材料只能吸收能量值比其禁帶寬度大的光子，為最大限度地利用太陽能，近年來，疊層太陽能電池體系在太陽能電池領域受到了廣泛的關注，例如，采用鈣鈦礦材料作為光吸收材料制備得到能夠吸收較高能量太陽光的鈣鈦礦太陽能電池，采用硅材料作為光吸收材料制備得到能夠吸收較低能量太陽光的硅晶太陽能電池，從而可以將鈣鈦礦太陽能電池作為頂層電池，將硅晶太陽能電池作為底層電池，并在頂層電池和底層電池之間設置隧穿復合結，以連接頂層電池和底層電池，形成疊層太陽能電池，從而拓寬太陽能電池的光譜響應范圍，提高太陽能電池的效率。

但是，在目前的方案中，隧穿復合結多采用較厚的氧化銦錫(ITO)材料，其制備方法復雜、成本高，且厚度較大的ITO具有較大的寄生吸收，使得太陽能電池的效率降低。

發明內容

本發明提供一種太陽能電池及光伏組件，旨在解決疊層太陽能電池的隧穿復合結制備方法復雜、成本高，以及疊層太陽能電池效率低下的問題。

第一方面，本發明實施例提供了一種太陽能電池，所述太陽能電池包括：

第一子電池和第二子電池，以及設置在所述第一子電池和所述第二子電池之間的隧穿復合結；

所述隧穿復合結包括第一準金屬層和第二準金屬層，所述第一準金屬層和所述第二準金屬層具有不同的載流子選擇性，所述第一準金屬層具有的載流子選擇性為電子選擇性或空穴選擇性；

所述第一子電池的光吸收體為第一光吸收體，所述第二子電池的光吸收體為第二光吸收體，所述第一光吸收體的帶隙大于所述第二光吸收體的帶隙。

可選的，所述第一準金屬層和所述第二準金屬層中包含至少一種相同的元素。

可選的，所述第一準金屬層和所述第二準金屬層包括：氮化鈦、碳化鈦、碳化鋁鈦和碳化鋁鉭中的任意一種。

可選的，所述第一準金屬層和所述第二準金屬層的厚度均為5-100納米。

可選的，所述第一準金屬層和所述第二準金屬層分別為n型氮化鈦和p型氮化鈦。

可選的，所述n型氮化鈦為摻雜有第一摻雜元素的摻雜氮化鈦，所述第一摻雜元素包括：鋁元素、砷元素和磷元素中的任意一種或多種，所述第一摻雜元素的濃度大于10×10¹⁸/cm³；

所述p型氮化鈦為摻雜有第二摻雜元素的摻雜氮化鈦，所述第二摻雜元素為鋁元素。

可選的，所述第一摻雜元素和所述第二摻雜元素均包含鋁元素，所述第一準金屬層中鋁元素的濃度沿遠離所述第一子電池的方向、所述第二準金屬層中鋁元素的濃度沿遠離所述第二子電池的方向均呈梯度增加。

可選的，在所述第一準金屬層和所述第二準金屬層之間設置有非摻雜準金屬層。