太阳能电池及光伏组件的制作方法

    专利查询2026-01-29  7


    本申请实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。


    背景技术:

    1、目前,随着化石能源的逐渐耗尽,太阳电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子,然后使用电极将载流子引出,从而利于将电能有效利用。

    2、目前的太阳能电池主要包括ibc电池(交叉背电极接触电池,interdigitatedback contact)、topcon(tunnel oxide passivated contact,隧穿氧化层钝化接触)电池、perc电池(钝化发射极和背面电池,passivated emitter and real cell)以及异质结电池等。通过不同的膜层设置以及功能性限定减少光学损失以及降低硅基底表面及体内的光生载流子复合以提升太阳能电池的光电转换效率。

    3、然而,目前的太阳能电池的光电转换效率仍然欠佳。


    技术实现思路

    1、本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件,至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。

    2、根据本申请一些实施例,本申请实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:基底,所述基底具有沿第一方向交替设置的电极区以及非电极区;所述非电极区包括多个连接区、多个第一区以及邻近所述第一区设置的第二区,至少一个所述连接区的所述基底沿所述第一方向的两侧分别与相邻的所述电极区的所述基底连续;所述第一区的基底表面为第一表面,所述第二区的基底表面为第二表面,所述电极区的基底表面为第三表面,所述连接区的基底表面作为第六表面;介质层,所述介质层覆盖所述第六表面、所述第三表面以及所述第二表面;掺杂导电层,所述掺杂导电层位于所述介质层远离所述基底的一侧;钝化层,所述钝化层位于所述第一表面以及所述掺杂导电层的表面;多个沿所述第一方向依次排布的电极,每一所述电极位于所述电极区;所述电极烧穿所述钝化层与所述掺杂导电层电接触。

    3、在一些实施例中,所述连接区的所述基底的总面积与所述非电极区的所述基底的总面积的比值范围包括1:10~3:4。

    4、在一些实施例中,所述连接区包括多个第一连接区以及多个第二连接区,所述第二连接区的延伸方向与每一所述第一连接区的延伸方向相交,每一所述第一连接区的所述基底沿所述第一方向的两侧分别与相邻的所述电极区的所述基底连续。

    5、在一些实施例中,所述电极的延伸方向为第二方向;沿所述第二方向,所述第一连接区的宽度范围包括50μm~800μm。

    6、在一些实施例中,沿所述第一方向,所述第二连接区的宽度范围包括20μm~600μm。

    7、在一些实施例中,所述第六表面的粗糙度小于或等于所述第三表面的粗糙度。

    8、在一些实施例中,所述基底具有相对设置的第一面以及第二面,所述第一面包括所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面;沿所述第一面指向第二面的方向,所述第一区的基底具有至少一个朝向所述第二面凹陷的凹槽;所述钝化层位于所述凹槽。

    9、在一些实施例中,所述凹槽远离所述第二面的表面为第四表面,所述第一表面中除所述第四表面以外的所述基底表面为第五表面;所述钝化层还位于所述第五表面。

    10、在一些实施例中,所述第五表面的粗糙度等于或大于所述第二表面的粗糙度。

    11、在一些实施例中,所述第四表面的总面积与所述第五表面的总面积的比值范围包括1:10~15:1。

    12、在一些实施例中,所述凹槽的形状包括倒棱锥、倒棱台、椭圆、长方体或者圆棱台。

    13、在一些实施例中,所述凹槽的尺寸范围包括0.1μm~50μm。

    14、在一些实施例中,沿所述第一面指向第二面的方向,所述凹槽的深度范围包括0.2μm~5μm。

    15、在一些实施例中,所述第一区的所述基底的总面积与所述非电极区的所述基底的总面积的比值范围包括1:12~6:7。

    16、在一些实施例中,所述第一区的所述基底的总面积与所述第二区的总面积的所述基底的比值范围包括1:2~20:1。

    17、在一些实施例中,沿所述第二区指向所述第一区的方向,所述掺杂导电层朝向所述第一区的侧面为第一侧面,所述第一侧面与所述第二表面之间的夹角小于或等于90°。

    18、在一些实施例中,所述第一侧面包括平整面或者凹凸表面。

    19、在一些实施例中,所述第二表面或者第三表面的至少一者包括平整面或者凹凸表面。

    20、在一些实施例中,所述介质层的材料包括氧化硅、碳化硅、非晶硅或者微晶硅等。

    21、在一些实施例中,所述掺杂导电层包括第一掺杂导电层和第二掺杂导电层,所述第一掺杂导电层具有n型掺杂元素或者p型掺杂元素的一者,所述第二掺杂导电层具有n型掺杂元素或者p型掺杂元素的另一者;所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层分别位于所述介质层表面;所述多个电极包括交替设置的第一电极和第二电极,所述第一电极贯穿所述钝化层与所述第一掺杂导电层电接触,所述第二电极贯穿所述钝化层与所述第二掺杂导电层电接触。

    22、在一些实施例中,所述掺杂导电层包括多层依次堆叠的子掺杂导电层,其中一组两个相邻的所述子掺杂导电层之间具有界面层。

    23、根据本申请一些实施例,本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由多个如上述实施例中任一项所述的太阳能电池连接而成;封装胶膜,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。

    24、本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点:

    25、本申请实施例提供的太阳能电池,非电极区包括多个第一区以及邻近第一区设置的第二区,介质层覆盖第三表面以及第二表面,钝化层位于第一表面以及掺杂导电层的表面。与常规中的介质层以及掺杂导电层覆盖全部的基底表面而言,本方案通过设置部分未被介质层以及掺杂导电层覆盖的第一区,从而减少非电极区域的掺杂导电层的寄生吸收,提高光线的利用率,有利于提高太阳能电池短路电流。与非电极区没有掺杂电层相比较而言,第二区邻近第一区设置,如此分布,在尽可能保证横向传输的前提下,尽可能减少覆盖面积,保证低寄生吸收,达到改善这一局域化整体横向传输的目的。

    26、此外,非电极区还包括连接区,介质层以及掺杂导电层位于连接区,至少一个连接区的基底沿第一方向的两侧分别与相邻的电极区的基底连续,如此,连接区贯穿沿第一方向上的非电极区,连接区上的掺杂导电层可以将非电极区的载流子收集并传输至电极区的掺杂导电层,最终被电极所汇总,连接区上的掺杂导电层可以保证电池表面结构的横向传输,从而提高太阳能电池的光电转换效率。



    技术特征:

    1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述连接区的所述基底的总面积与所述非电极区的所述基底的总面积的比值范围包括1:10~3:4。

    3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述连接区包括多个第一连接区以及多个第二连接区,所述第二连接区的延伸方向与每一所述第一连接区的延伸方向相交,每一所述第一连接区的所述基底沿所述第一方向的两侧分别与相邻的所述电极区的所述基底连续。

    4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极的延伸方向为第二方向;沿所述第二方向,所述第一连接区的宽度范围包括50μm~800μm。

    5.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向,所述第二连接区的宽度范围包括20μm~600μm。

    6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第六表面的粗糙度小于或等于所述第三表面的粗糙度。

    7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述基底具有相对设置的第一面以及第二面,所述第一面包括所述第一表面、所述第二表面以及所述第三表面;沿所述第一面指向第二面的方向,所述第一区的基底具有至少一个朝向所述第二面凹陷的凹槽;所述钝化层位于所述凹槽。

    8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹槽远离所述第二面的表面为第四表面,所述第一表面中除所述第四表面以外的所述基底表面为第五表面;所述钝化层还位于所述第五表面。

    9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,所述第五表面的粗糙度等于或大于所述第二表面的粗糙度。

    10.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,所述第四表面的总面积与所述第五表面的总面积的比值范围包括1:10~15:1。

    11.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹槽的形状包括倒棱锥、倒棱台、椭圆、长方体或者圆棱台。

    12.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹槽的尺寸范围包括0.1μm~50μm。

    13.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一面指向第二面的方向,所述凹槽的深度范围包括0.2μm~5μm。

    14.根据权利要求1或2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一区的所述基底的总面积与所述非电极区的所述基底的总面积的比值范围包括1:12~6:7。

    15.根据权利要求1或14所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一区的所述基底的总面积与所述第二区的总面积的所述基底的比值范围包括1:2~20:1。

    16.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第二区指向所述第一区的方向,所述掺杂导电层朝向所述第一区的侧面为第一侧面,所述第一侧面与所述第二表面之间的夹角小于或等于90°。

    17.根据权利要求16所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一侧面包括平整面或者凹凸表面。

    18.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二表面或者第三表面的至少一者包括平整面或者凹凸表面。

    19.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述介质层的材料包括氧化硅、碳化硅、非晶硅或者微晶硅等。

    20.根据权利要求1、18或19任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂导电层包括第一掺杂导电层和第二掺杂导电层,所述第一掺杂导电层具有n型掺杂元素或者p型掺杂元素的一者,所述第二掺杂导电层具有n型掺杂元素或者p型掺杂元素的另一者;所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层分别位于所述介质层表面;所述多个电极包括交替设置的第一电极和第二电极,所述第一电极贯穿所述钝化层与所述第一掺杂导电层电接触,所述第二电极贯穿所述钝化层与所述第二掺杂导电层电接触。

    21.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂导电层包括多层依次堆叠的子掺杂导电层,其中一组两个相邻的所述子掺杂导电层之间具有界面层。

    22.一种光伏组件,其特征在于,包括:


    技术总结
    本申请实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池及光伏组件,包括:基底,基底具有沿第一方向交替设置的电极区以及非电极区;非电极区包括多个连接区、多个第一区以及邻近第一区设置的第二区,至少一个连接区的基底沿第一方向的两侧分别与相邻的电极区的基底连续;第一区的基底表面为第一表面,第二区的基底表面为第二表面,电极区的基底表面为第三表面,连接区的基底表面作为第六表面;介质层,介质层覆盖第六表面、第三表面以及第二表面;掺杂导电层,掺杂导电层位于介质层远离基底的一侧;钝化层,钝化层位于第一表面以及掺杂导电层的表面;多个沿第一方向依次排布的电极,每一电极位于电极区;电极烧穿钝化层与掺杂导电层电接触。

    技术研发人员:张彼克,金井升,廖光明,张昕宇
    受保护的技术使用者:浙江晶科能源有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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