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金半接触结构、太阳电池及光伏组件制造技术

技术编号:42312858 阅读:4 留言:0更新日期:2024-08-14 15:56
本申请涉及太阳电池领域,尤其涉及一种金半接触结构、太阳电池及光伏组件。金半接触结构包括:掺杂半导体层;金属电极,与掺杂半导体层相互接触;在掺杂半导体层与金属电极的接触界面处具有第一导电区域,在第一导电区域中具有:第一导电结构,包括分布于第一导电区域中的若干第一金属微粒,呈球形和/或椭球形,至少部分第一导电结构接触掺杂半导体层;第二导电结构,呈放射状,至少有部分第二导电结构位于第一金属微粒表面,且第二导电结构呈放射状的方向为朝向金属电极方向;金属电极、第一金属微粒、第二导电结构均具有相同的金属元素。该金半接触结构能够提高载流子输运能力,提高太阳电池的光电转换效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及太阳电池领域,尤其涉及一种金半接触结构、太阳电池及光伏组件


技术介绍

1、在太阳电池中,金属电极与掺杂半导体层之间的接触性能对于太阳电池的光电转换效率等电性能指标具有重要影响。金属电极与掺杂半导体层的接触位置往往会导致载流子复合现象明显,电流损失较多,限制太阳电池的光电转换效率等电性能的进一步提升。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题,本申请公开了一种金半接触结构,所述金半接触结构包括:

2、掺杂半导体层;

3、金属电极,与所述掺杂半导体层相互接触;

4、在所述掺杂半导体层与所述金属电极的接触界面处具有第一导电区域,在所述第一导电区域中具有:

5、第一导电结构,所述第一导电结构包括分布于所述第一导电区域中的若干第一金属微粒,所述第一金属微粒呈球形和/或椭球形,至少部分所述第一导电结构接触所述掺杂半导体层;

6、第二导电结构,所述第二导电结构呈放射状,至少有部分所述第二导电结构位于所述第一金属微粒的表面,且所述第二导电结构呈放射状的方向为朝向所述金属电极的方向;

7、其中,所述金属电极、所述第一金属微粒、所述第二导电结构均具有相同的金属元素。

8、进一步地,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:4000~1:1。

9、进一步地,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:1000~1:20。

10、进一步地,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm。

11、进一步地,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第一金属微粒的数量为200个~4000个,其中粒径范围为100 nm~360 nm以内的所述第一金属微粒的数量为100个~1500个,粒径范围小于100 nm的所述第一金属微粒的数量为100个~2500个。

12、进一步地,所述第一导电结构还包括附着在所述第一金属微粒表面的第二金属微粒,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm,所述第二金属微粒的粒径小于20 nm,在一个所述第一金属微粒上的第二金属微粒的数量为1~50个,所述第二金属微粒与所述第一金属微粒具有相同的所述金属元素。

13、进一步地,所述第二导电结构的尺寸为0.2 μm~2 μm。

14、进一步地,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第二导电结构的数量为1个~450个,其中粒径范围为1 μm~2 μm以内的所述第二导电结构的数量为1个~100个,粒径范围小于1 μm的所述第二导电结构的数量为1个~350个。

15、进一步地,所述第二导电结构包括朝所述金属电极的方向发散的若干条状的第一子结构,所述第一子结构的数量为2条~20条。

16、进一步地,任一条所述第一子结构由若干第二子结构组成,任一个所述第二子结构呈麦粒状,若干所述第二子结构结合在一起形成麦穗状的所述第一子结构;

17、其中,所述第二子结构的截面尺寸为2 nm~40 nm。

18、进一步地,在所述掺杂半导体层与所述金属电极的接触界面处还具有第二导电区域,所述第二导电区域位于所述第一导电区域的边缘,所述第二导电区域包括:未烧穿的钝化层,在未烧穿的所述钝化层与所述金属电极之间具有所述第一导电结构和/或所述第二导电结构;

19、所述第二导电区域包括所述第一导电结构时,所述第一导电结构在所述第二导电区域中的密度低于所述第一导电结构在所述第一导电区域中的密度;所述第二导电区域包括所述第二导电结构时,所述第二导电结构在所述第二导电区域中的密度低于所述第二导电结构在所述第一导电区域中的密度。

20、进一步地,所述掺杂半导体层包括掺杂非晶硅层、掺杂多晶硅层、掺杂微晶硅层或掺杂晶体硅层中的一种;和/或,

21、所述掺杂半导体层中的掺杂元素为n型导电元素或p型导电元素;和/或,

22、所述金属元素包括银元素;和/或,

23、至少有部分所述第二导电结构位于所述掺杂半导体层朝向所述金属电极一侧的表面上。

24、第二个方面,本申请提供一种太阳电池,所述太阳电池包括:

25、硅基底;

26、掺杂半导体层,所述掺杂半导体层设于所述硅基底上;

27、金属电极,与所述掺杂半导体层相互接触;

28、在所述掺杂半导体层与所述金属电极的接触界面处具有第一导电区域,在所述第一导电区域中具有:

29、第一导电结构,所述第一导电结构包括分布于所述第一导电区域中的若干第一金属微粒,所述第一金属微粒呈球形和/或椭球形,至少部分所述第一导电结构接触所述掺杂半导体层;

30、第二导电结构,所述第二导电结构呈放射状,至少有部分所述第二导电结构位于所述第一金属微粒的表面,且所述第二导电结构呈放射状的方向为朝向所述金属电极的方向;

31、其中,所述金属电极、所述第一金属微粒、所述第二导电结构均具有相同的金属元素。

32、进一步地,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:4000~1:1。

33、进一步地,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:1000~1:20。

34、进一步地,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm。

35、进一步地,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第一金属微粒的数量为200个~4000个,其中粒径范围为100 nm~360 nm以内的所述第一金属微粒的数量为100个~1500个,粒径范围小于100 nm的所述第一金属微粒的数量为100个~2500个。

36、进一步地,所述第一导电结构还包括附着在所述第一金属微粒表面的第二金属微粒,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm,所述第二金属微粒的粒径小于20 nm,在一个所述第一金属微粒上的第二金属微粒的数量为1~50个,所述第二金属微粒与所述第一金属微粒具有相同的所述金属元素。

37、进一步地,所述第二导电结构的尺寸为0.2 μm~2 μm。

38、进一步地,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第二导电结构的数量为1个~450个,其中粒径范围为1 μm~2 μm以内的所述第二导电结构的数量为1个~100个,粒径范围小于1 μm的所述第二导电结构的数量为1个~350个。

39、进一步地,所述第二导电结构包括朝所述金属电极的方向发散的若干条状的第一子结构,所述第一子结构的数量为2条~20条。

40、进一步地,任一条所述第一子结构由若干第二子结构组成,任一个所述第二子结构呈麦粒状,若干所述第二子结构结合在一起形成麦穗状的所述第一子结构;其中,所述第二子结构的截面尺寸为2 nm~40 nm。

41、进一步地,在所述掺杂半导体层与所述金属电极的接触界面处还本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种金半接触结构,其特征在于,所述金半接触结构包括:

2.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:4000~1:1。

3.根据权利要求2所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:1000~1:20。

4.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第一金属微粒的粒径为20nm~360 nm。

5.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第一金属微粒的数量为200个~4000个,其中粒径范围为100 nm~360nm以内的所述第一金属微粒的数量为100个~1500个,粒径范围小于100 nm的所述第一金属微粒的数量为100个~2500个。

6.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第一导电结构还包括附着在所述第一金属微粒表面的第二金属微粒,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm,所述第二金属微粒的粒径小于20 nm,在一个所述第一金属微粒上的第二金属微粒的数量为1~50个,所述第二金属微粒与所述第一金属微粒具有相同的所述金属元素。

7.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构的尺寸为0.2μm~2 μm。

8.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第二导电结构的数量为1个~450个,其中粒径范围为1 μm~2 μm以内的所述第二导电结构的数量为1个~100个,粒径范围小于1 μm的所述第二导电结构的数量为1个~350个。

9.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构包括朝所述金属电极的方向发散的若干条状的第一子结构,所述第一子结构的数量为2条~20条。

10.根据权利要求9所述的金半接触结构,其特征在于,任一条所述第一子结构由若干第二子结构组成,任一个所述第二子结构呈麦粒状,若干所述第二子结构结合在一起形成麦穗状的所述第一子结构;

11.根据权利要求1至10任一项所述的金半接触结构,其特征在于,

12.根据权利要求1至10任一项所述的金半接触结构,其特征在于,所述掺杂半导体层包括掺杂非晶硅层、掺杂多晶硅层、掺杂微晶硅层或掺杂晶体硅层中的一种;和/或,

13.一种太阳电池,其特征在于,所述太阳电池包括:

14.根据权利要求13所述的太阳电池,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:4000~1:1。

15.根据权利要求13所述的太阳电池,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:1000~1:20;和/或,

16.根据权利要求13所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括介质层,所述介质层设于所述硅基底与所述掺杂半导体层之间;和/或,

17.根据权利要求13所述的太阳电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括N型掺杂半导体层和P型掺杂半导体层,所述N型掺杂半导体层和所述P型掺杂半导体层呈叉指排布地设置在所述硅基底的背光面,且所述N型掺杂半导体层和所述P型掺杂半导体层之间具有隔离区;

18.一种光伏组件,其特征在于,所述光伏组件包括如权利要求13至17任一项所述的太阳电池,若干所述太阳电池串联和/或并联得到太阳电池串;

...

【技术特征摘要】

1.一种金半接触结构,其特征在于,所述金半接触结构包括:

2.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:4000~1:1。

3.根据权利要求2所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构与所述第一金属微粒的数量比为1:1000~1:20。

4.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第一金属微粒的粒径为20nm~360 nm。

5.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第一金属微粒的数量为200个~4000个,其中粒径范围为100 nm~360nm以内的所述第一金属微粒的数量为100个~1500个,粒径范围小于100 nm的所述第一金属微粒的数量为100个~2500个。

6.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第一导电结构还包括附着在所述第一金属微粒表面的第二金属微粒,所述第一金属微粒的粒径为20 nm~360 nm,所述第二金属微粒的粒径小于20 nm,在一个所述第一金属微粒上的第二金属微粒的数量为1~50个,所述第二金属微粒与所述第一金属微粒具有相同的所述金属元素。

7.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,所述第二导电结构的尺寸为0.2μm~2 μm。

8.根据权利要求1所述的金半接触结构,其特征在于,在所述第一导电区域的任意10 μm×10 μm区域内,所述第二导电结构的数量为1个~450个,其中粒径范围为1 μm~2 μm以内的所述第二导电结构的数量为1个~100个,粒径范围小于1 μm的所述第二导电结构的数量为1个~350个。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖文馨陈杨余斌孟夏杰
申请(专利权)人:通威太阳能成都有限公司
类型:发明
国别省市:

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