P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件技术

本发明专利技术公开了一种P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件，属于太阳能电池技术领域。该P型晶体硅太阳能电池包括依次设置的正面电极、正面钝化层、发射极、P型晶体硅基体、背面钝化层以及背面电极，所述背面钝化层包括与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层。该太阳能电池中，利用氧化镓层所带有的负电荷对P型晶体硅基体的背表面进行化学钝化和场钝化，降低P型晶体硅基体背表面的硅原子的悬挂键和少数载流子数量，从而降低P型晶体硅基体背表面处的少数载流子复合速率，提高太阳能电池的电压与电流，提升太阳能电池的光电转换效率，进而提高光伏组件的输出功率，降低度电成本，提高光伏发电的性价比。

【技术实现步骤摘要】
P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件
本专利技术涉及太阳能电池
，特别涉及一种P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件。
技术介绍
光伏发电，即直接将太阳能转化为电能，是一种清洁、可持续性和性价比相对较高的发电方式。晶体硅太阳能电池是光伏发电系统的重要组成部分，晶体硅太阳能电池的光电转换效率对光伏发电的输出功率及度电成本有重要影响。按照晶体硅太阳能电池的中心晶体硅基体的类型划分，晶体硅太阳能电池可分为P型晶体硅太阳能电池和N型晶体硅太阳能电池。其中P型晶体硅太阳能电池主要包括依次设置的正面电极、正面钝化层、发射极、P型晶体硅基体、背面钝化层以及背面电极，背面钝化层的材料通常为氧化硅、氮氧化硅、氮化硅等。现有的P型晶体硅太阳能电池中少数载流子复合速率较高，限制了太阳能电池光电转换效率。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种P型晶体硅太阳能电池及制备方法、光伏组件，用于解决目前P型晶体硅太阳能电池中少数载流子复合速率较高的问题。具体而言，包括以下的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种P型晶体硅太阳能电池，包括依次设置的正面电极、正面钝化层、发射极、P型晶体硅基体、背面钝化层以及背面电极，其中，所述背面钝化层包括与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层。可选地，所述氧化镓层的厚度为1纳米～1000纳米。可选地，所述氧化镓层的厚度为2纳米～150纳米。可选地，所述氧化镓层的厚度为5纳米～60纳米。可选地，所述背面钝化层还包括设置在所述氧化镓层上的覆盖层，所述覆盖层包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层中的至少一种，所述覆盖层的厚度在200纳米以下。可选地，所述背面电极包括第一电极和第二电极，所述第一电极呈线形，所述第二电极设置在所述背面钝化层上位于所述第一电极以外的区域，且所述第二电极与所述第一电极接触；所述背面钝化层设置有过孔，所述第二电极通过所述过孔与所述P型晶体硅基体接触。可选地，所述过孔的截面形状为圆形、线形、正方形、三角形或者边数5以上的多边形等。可选地，截面形状为圆形的过孔的直径为10微米～200微米，孔间距为100微米～1000微米。可选地，截面形状为线形的过孔的宽度为20微米～100微米，多个线形过孔之间相互平行，相邻两个过孔之间的距离为500微米～2000微米。可选地，所述第二电极覆盖全部所述背面钝化层，或者所述第二电极覆盖部分所述背面钝化层。可选地，所述第一电极由银浆料形成或者由银铝浆料形成。可选地，所述第二电极由铝浆料形成。可选地，所述正面钝化层包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、碳化硅层中的至少一种，所述正面钝化层的厚度为60纳米～120纳米。可选地，所述正面电极由银浆料形成。第二方面，本专利技术实施例提供了一种P型晶体硅太阳能电池的制备方法，包括：提供P型晶体硅基体；在所述P型晶体硅基体的背面形成与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层。可选地，所述氧化镓层通过单原子层沉积法、等离子体增强化学气相沉积法、常压化学气相沉积法或者低压化学气相沉积法形成。可选地，所述在所述P型晶体硅基体的背面形成与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层之前，所述制备方法还包括：对所述P型晶体硅基体的正面进行掺杂，形成发射极；对所述P型晶体硅基体的背表面进行平整。可选地，所述在所述P型晶体硅基体的背面形成与所述P型晶体基体直接接触的氧化镓层之后，所述制备方法还包括：在所述发射极上形成正面钝化层，在所述氧化镓层上形成覆盖层；印刷背面电极和正面电极，并进行烧结。可选地，在所述氧化镓层上形成覆盖层及所述印刷背面电极和正面电极之间，所述制备方法还包括：在所述背面钝化层上形成过孔。第三方面，本专利技术实施例提供了一种光伏组件，包括依次设置的盖板、第一封装胶膜，电池串、第二封装胶膜和背板，所述电池串包括多个太阳能电池，所述太阳能电池为上述的P型晶体硅太阳能电池。可选地，所述第一封装胶膜和所述第二封装胶膜的材料为EVA。可选地，所述背板为玻璃或者TPT板。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是：本专利技术实施例中，通过在P型晶体硅基体的设置与P型晶体硅基体直接接触的氧化镓层，利用氧化镓层所带有的负电荷对P型晶体硅基体的背表面进行化学钝化和场钝化，降低P型晶体硅基体的背表面的硅原子的悬挂键和少数载流子数量，从而降低P型晶体硅基体的背表面处的少数载流子复合速率，提高太阳能电池的电压与电流，提升太阳能电池的光电转换效率，进而提高光伏组件的输出功率，降低度电成本，提高光伏发电的性价比。并且，氧化镓层还具有较宽的带隙与合适的光学折射系数，也有利于提高P型晶体硅太阳能电池的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。图1为本专利技术实施例提供的一种P型晶体硅太阳能电池的中氧化镓层设置方式示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种晶体硅PERC全铝背场太阳能电池的结构示意图；图3为全局背场背面电极的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种晶体硅PERC局部铝背场太阳能电池的结构示意图；图5为局部铝背场背面电极的结构示意图。图中的附图标记分别表示：1P型晶体硅基体；2正面钝化层；3发射极；4背面钝化层；41氧化镓层；42覆盖层；5背面电极；51第一电极；52第二电极；6正面电极；X过孔；Y背电场；T1氧化镓层的厚度；T2正面钝化层的厚度；T3覆盖层的厚度。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。提高晶体硅太阳能电池的光电转换效率是提高光伏发电输出功率、降低度电成本的有效途径。目前，限制单节晶体硅太阳能电池光电转化效率的重要因素之一是太阳能电池中少数载流子的复合湮灭。少数载流子的复合湮灭会造成太阳能电池电压和电流的流失，从而降低电池的光电转换效率。在晶体硅表面存在大量的不饱和悬挂键，是很严重的复合中心。在硅片表面设置钝化层以钝化硅片表面，能够降低硅片表面少数载流子的复合概率，有利于提高太阳能电池的光电转化效率。基于以上所述，本专利技术实施例提供了一种P型晶体硅太阳能电池及其制备方法，以及基于该P型晶体硅太阳能电池的光伏组件。参见图1，并结合图2至图5，该P型晶体硅太阳能电池包括依次设置的正面电极6、正面钝化层2、发射极3、P型晶体硅基体1、背面钝化层4以及背面电极5，其中，背面钝化层4包括与P型晶体基体直接1接触的氧化镓(GaOx)层41。由于氧化镓层41带有负电荷，能够对P型硅表面进行化学钝化和场钝化，因此在P型晶体硅基体1的背面设置与P型晶体硅基体1直接接触的氧化镓层41，可有效降低P型晶体硅基体1背表面的硅原子的悬挂键和少数载流子数量，从而降低P型晶体硅基体1背表面处的少数载流子复合速率，提高太阳能电池的电压与电流，提升太阳能电池的光电转换效率，进而提高光伏组件的输出功率，降低度电成本，提高光伏发电的性价比。并且，氧化镓层还具有较宽的带隙与合适的光学折射系数，也有利于提高P型晶体硅太阳能电池的性能。进一步地，如图1所示，本专利技术实施例中，氧化镓层41的厚度可以为1纳米～1000纳米(即图1中T1所指示的尺寸)，例如1纳米、5纳米、10纳米、15纳米、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种P型晶体硅太阳能电池，包括依次设置的正面电极(6)、正面钝化层(2)、发射极(3)、P型晶体硅基体(1)、背面钝化层(4)以及背面电极(5)，其特征在于，所述背面钝化层(4)包括与所述P型晶体基体(1)直接接触的氧化镓层(41)。

【技术特征摘要】
1.一种P型晶体硅太阳能电池，包括依次设置的正面电极(6)、正面钝化层(2)、发射极(3)、P型晶体硅基体(1)、背面钝化层(4)以及背面电极(5)，其特征在于，所述背面钝化层(4)包括与所述P型晶体基体(1)直接接触的氧化镓层(41)。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述氧化镓层(41)的厚度为1纳米～1000纳米。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述氧化镓层(41)的厚度为2纳米～150纳米。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述背面钝化层(4)还包括设置在所述氧化镓层(41)上的覆盖层(42)，所述覆盖层(42)包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化硅层、碳化硅层中的至少一种，所述覆盖层(42)的厚度在200纳米以下。5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述背面电极(5)包括第一电极(51)和第二电极(52)，所述第一电极(51)呈线形，所述第二电极(52)设置在所述背面钝化层(4)上位于所述第一电极(51)以外的区域，且所述第二电极(52)与所述第一电极(51)接触；所述背面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈孝业，薛文娟，蒋秀林，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32