System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种背接触电池及其生产工艺制造技术_技高网

一种背接触电池及其生产工艺制造技术

技术编号:43195087 阅读:16 留言:0更新日期:2024-11-01 20:15
本发明专利技术公开了一种背接触电池及其生产工艺,背接触电池包括:衬底层,具有受光面和背光面;正面钝化层;背面导电层和异质结复合层,异质结复合层包括沉积成型于背光面的电子载流组件和空穴载流组件,背面导电层与异质结复合层围合形成隔离通槽;电极组件,包括第一电极和第二电极。该背接触电池及其生产工艺,通过沉积成型于背光面的电子载流组件和空穴载流组件组合形成异质结复合层,并通过激光开槽的方式在衬底层背面形成隔离通槽,有利于简化工艺步骤,解决了工艺复杂繁琐的问题,减少了生产过程中所需要的设备种类,大大提高了生产效率和良品率并降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏电池,尤其是涉及一种背接触电池及其生产工艺


技术介绍

1、太阳能电池技术是应用最为广泛的清洁能源技术,其中晶体硅太阳电池占据全球约90%的市场份额,近年来高效晶体硅太阳电池主要为异质结电池和背接触电池。背接触结合异质结电池可得到异质结背接触电池,也即hbc电池,该种类型电池同时具备背接触电池和异质结电池的优势,由于电池正面没有栅线遮挡,从而大幅度降低了正面的遮光损耗,提高了短路电流,另一方面,凭借氢化非晶硅对c-si表面高质量的钝化,降低了界面复合,从而带来了高开路电压。

2、现有技术中,hbc电池相较于hjt电池虽然能够提升至少0.5%的光电转换效率,但是仍有不少技术问题制约hbc技术大规模的生产,主要表现在:其一,生产hbc电池过程中,经常容易发生碎片、返工现象,电池的良率较低,难以将大规模hbc电池量产的良率提升至90%以上,导致生产成本较高;其二,在hbc电池生产过程中,需要使用到多种不同类型的仪器装置,不仅增加了整条生产链的成本,而且工艺复杂,耗时多,难以快速生产,降低了生产效率。此外,现有的hbc电池光电转换效率有限,仍有进一步提升的空间。

3、因此,有必要对现有技术中的背接触电池及其生产工艺进行改进。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种提高良率以适用于批量大规模生产、减少生产链所需装置类型、减少工艺步骤以降低成本提高生产效率并进一步提高光伏发电效率的背接触电池及其生产工艺。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种背接触电池,包括:

3、衬底层,所述衬底层具有沿自身厚度方向分布的受光面和背光面;

4、正面钝化层,所述正面钝化层与所述受光面层叠连接;

5、光电转化导电复合层,所述光电转化导电复合层包括层叠连接的背面导电层和异质结复合层,所述异质结复合层与所述背光面上连接,所述异质结复合层包括间隔分布且依次连接的电子载流组件和空穴载流组件,所述电子载流组件和所述空穴载流组件均通过沉积成型于所述背光面,所述背面导电层与所述异质结复合层围合形成隔离通槽,所述隔离通槽与所述电子载流组件数量相等且一一对应;

6、电极组件,所述电极组件包括间隔分布第一电极和第二电极,所述第一电极通过所述背面导电层与所述电子载流组件连接,所述第二电极通过所述背面导电层与所述空穴载流组件连接。

7、优选的,为了起到收集电子(负电荷载流子)的作用,所述电子载流组件包括依次层叠连接的第一背面钝化层、n型半导体层和第二背面钝化层,所述空穴载流组件包括依次层叠连接的第三背面钝化层和p型半导体层,所述第一背面钝化层和所述第三背面钝化层均与背光面连接。

8、优选的,为了便于形成间隔分布的电子载流组件,间隔分布的电子载流组件由依次层叠连接于所述背光面上的第一背面钝化膜、n型半导体膜和第二背面钝化膜所组合形成的电子载流复合膜经过前期激光开槽形成,相邻电子载流组件和所述背光面围合形成第一沉积通槽,所述第一沉积通槽的内壁与所述电子载流组件背对所述背光面的一面组合形成第一沉积面,所述空穴载流组件成型于所述第一沉积面上。

9、优选的,为了能够起到收集空穴(正电荷载流子)的作用,所述空穴载流组件包括第三背面钝化层和层叠于所述第三背面钝化层背对所述背光面的p型半导体层。

10、优选的,为了方便形成间隔分布的空穴载流组件,间隔分布的空穴载流组件由依次层叠连接于所述背光面上的第三背面钝化膜和p型半导体膜所组合形成的空穴载流复合膜,依次经过中期激光开槽和后期激光开槽形成。

11、优选的,为了方便形成背面导电层,中期激光开槽后,所述第三背面钝化膜、所述p型半导体膜与所述电子载流组件围合形成第二沉积通槽,所述第二沉积通槽的内壁与所述p型半导体膜背对所述背光面的一面组合形成第二沉积面,所述背面导电层由层叠于所述第二沉积面上的背面导电膜经过后期激光开槽形成,后期激光开槽依次作用于所述背面导电膜和所述空穴载流组件上。

12、优选的,为了避免相邻的背面导电层接触,还包括绝缘体,所述绝缘体填充于所述隔离通槽内。

13、为解决上述技术问题,本专利技术还提供一种背接触电池的生产工艺,包括以下步骤:

14、s100、清洗制绒:对n型晶体硅进行清洗制绒,形成衬底层,衬底层的两面分别为受光面和背光面;

15、s200、沉积钝化导电复合层和光电转化导电复合层:在s100所得的衬底层受光面和背光面分别沉积正面钝化层和光电转化导电复合层,所述光电转化导电复合层包括依次沉积且层叠连接的异质结复合层和背面导电层,所述异质结复合层由均在s100所得衬底层背光面上依次沉积且间隔分布的电子载流组件和空穴载流组件组合形成;

16、s300、后期激光开槽;使用激光器对所述背面导电层照射激光,在激光照射下各电子载流组件背对衬底层的一面裸露并形成隔离通槽,所述隔离通槽由所述背面导电层与所述异质结复合层围合形成且所述隔离通槽与所述电子载流组件一一对应;

17、s400、制备电极组件;在所述背面导电层上进行金属栅线印刷,形成通过所述背面导电层与所述电子载流组件连接的第一电极以及通过所述背面导电层与所述空穴载流组件连接的第二电极。

18、优选的,为了方便在背光面上快速沉积形成间隔分布的电子载流组件和空穴载流组件,步骤s200包括以下步骤:

19、s210、在s100所得的衬底层背光面上依次沉积第一背面钝化膜、n型半导体膜和第二背面钝化膜,使得所述第一背面钝化膜、所述n型半导体膜和所述第二背面钝化膜层叠连接形成电子载流复合膜;

20、s220、前期激光开槽:使用激光器对所述电子载流复合膜照射激光,在激光照射下所述背光面部分裸露并形成第一沉积通槽,所述第一沉积通槽由所述背光面和所述电子载流复合膜围合形成,使所述电子载流复合膜被分成间隔分布的至少两个电子载流组件,所述第一沉积通槽的内壁以及各电子载流组件4背对所述衬底层的一面组合形成第一沉积面;

21、s230、在s220所得的第一沉积面上依次沉积第三背面钝化膜和p型半导体膜,使得所述第三背面钝化膜和所述p型半导体膜依次层叠连接形成空穴载流复合膜;

22、s240、中期激光开槽:使用激光器对所述空穴载流复合膜照射激光,照射位置正对电子载流组件4,在激光照射下所述电子载流组件4背对所述衬底层的一面部分裸露并形成第二沉积通槽,所述第二沉积通槽由所述第三背面钝化膜、所述p型半导体膜和所述第二背面钝化膜围合形成,使所述空穴载流复合膜被分成间隔分布的至少两个空穴载流组件,所述第二沉积通槽的内壁以及各空穴载流组件背对所述衬底层的一面组合形成用于沉积背面导电层的第二沉积面;

23、s250、在s100所得的衬底层受光面沉积正面钝化层;

24、s260、在s240所得的第二沉积面上沉积背面导电层。

25、优选的,为了保证避免相邻背面导电膜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种背接触电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于:所述电子载流组件(4)包括依次层叠连接的第一背面钝化层(41)、n型半导体层(42)和第二背面钝化层(43),所述空穴载流组件(5)包括依次层叠连接的第三背面钝化层(51)和p型半导体层(52),所述第一背面钝化层(41)和所述第三背面钝化层(51)均与背光面(12)连接。

3.根据权利要求2所述的背接触电池,其特征在于:间隔分布的电子载流组件(4)由依次层叠连接于所述背光面(12)上的第一背面钝化膜(410)、n型半导体膜(420)和第二背面钝化膜(430)所组合形成的电子载流复合膜(40)经过前期激光开槽形成,相邻电子载流组件(4)和所述背光面(12)围合形成第一沉积通槽(9),所述第一沉积通槽(9)的内壁与所述电子载流组件(4)背对所述背光面(12)的一面组合形成第一沉积面,所述空穴载流组件(5)成型于所述第一沉积面上。

4.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于:所述空穴载流组件(5)包括第三背面钝化层(51)和层叠于所述第三背面钝化层(51)背对所述背光面(12)的p型半导体层(52)。

5.根据权利要求4所述的背接触电池,其特征在于:间隔分布的空穴载流组件(5)由依次层叠连接于所述背光面(12)上的第三背面钝化膜(510)和p型半导体膜(520)所组合形成的空穴载流复合膜(50),依次经过中期激光开槽和后期激光开槽形成。

6.根据权利要求5所述的背接触电池,其特征在于:中期激光开槽后,所述第三背面钝化膜(510)、所述p型半导体膜(520)与所述电子载流组件(4)围合形成第二沉积通槽(2),所述第二沉积通槽(2)的内壁与所述p型半导体膜(520)背对所述背光面(12)的一面组合形成第二沉积面,所述背面导电层(6)由层叠于所述第二沉积面上的背面导电膜(60)经过后期激光开槽形成,后期激光开槽依次作用于所述背面导电膜(60)和所述空穴载流组件(5)上。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的背接触电池,其特征在于:还包括绝缘体(81),所述绝缘体(81)填充于所述隔离通槽(8)内。

8.一种背接触电池的生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:

9.根据权利要求8所述的背接触电池的生产工艺,其特征在于,步骤S200中包括以下步骤:

10.根据权利要求8所述的背接触电池的生产工艺,其特征在于:所述步骤S400之后还包括步骤S500、填充绝缘体(81):向步骤S400所得的隔离通槽(8)内填充绝缘体(81)。

...

【技术特征摘要】

1.一种背接触电池,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于:所述电子载流组件(4)包括依次层叠连接的第一背面钝化层(41)、n型半导体层(42)和第二背面钝化层(43),所述空穴载流组件(5)包括依次层叠连接的第三背面钝化层(51)和p型半导体层(52),所述第一背面钝化层(41)和所述第三背面钝化层(51)均与背光面(12)连接。

3.根据权利要求2所述的背接触电池,其特征在于:间隔分布的电子载流组件(4)由依次层叠连接于所述背光面(12)上的第一背面钝化膜(410)、n型半导体膜(420)和第二背面钝化膜(430)所组合形成的电子载流复合膜(40)经过前期激光开槽形成,相邻电子载流组件(4)和所述背光面(12)围合形成第一沉积通槽(9),所述第一沉积通槽(9)的内壁与所述电子载流组件(4)背对所述背光面(12)的一面组合形成第一沉积面,所述空穴载流组件(5)成型于所述第一沉积面上。

4.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于:所述空穴载流组件(5)包括第三背面钝化层(51)和层叠于所述第三背面钝化层(51)背对所述背光面(12)的p型半导体层(52)。

5.根据权利要求4所述的背接触电池,其特征在于:间隔分布的空穴载流组...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭万武邢延嗣周沁灵殷童胡燕
申请(专利权)人:中建材浚鑫科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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