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【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
技术介绍
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、太阳能电池一般包括钝化膜,钝化膜可以饱和表面悬挂键,降低界面态。例如,氮化硅sinx不仅可以饱和表面悬挂键,降低界面态外,还通过自身的正电荷,减少正面n型硅中的少子浓度,从而降低表面复合速率。制备sinx中所携带的氢元素可以在烧结的过程中扩散到硅片中,对发射极和硅片的内部晶体缺陷进行钝化。
3、然而目前的制备工艺中所制备的太阳能电池的钝化膜具有残余应力,残余应力可以直接影响钝化膜与衬底(钝化膜所覆盖的膜层)的附着情况,过高的张应力或者压应力会导致钝化膜开裂或者翘曲,进而对钝化膜的钝化效果产生影响,太阳能电池的光电转换效率对应降低。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、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,所述基底具有相对设置的第一表面以及第二表面;所述第一表面具有绒面结构,所述绒面结构包括凸起结构;掺杂半导体层,所述掺杂半导体层位于所述第一表面或者第二表面,所述掺杂半导体层远离所述基底的一侧具有多个凹坑,所述凹坑的尺寸小于所述凸起结构的尺寸;
3、在一些实施例中,具有所述凹坑的所述掺杂半导体层为第一部分,所述第一部分的总面积与所述掺杂半导体层的面积的比值范围为5%~80%。
4、在一些实施例中,所述掺杂半导体层的材料包括多晶硅、单晶硅、纳米晶硅、非晶硅或者微晶硅。
5、在一些实施例中,所述掺杂半导体层的厚度范围为10nm~200nm。
6、在一些实施例中,所述凹坑的尺寸包括顶面一维尺寸,所述顶面一维尺寸的范围包括5nm~100nm。
7、在一些实施例中,所述凹坑的深度范围包括5nm~100nm。
8、在一些实施例中,所述掺杂半导体层包括多个硅晶粒,所述硅晶粒与所述硅晶粒的交界处具有所述凹坑。
9、在一些实施例中,所述硅晶粒的形状包括片状或者块状。
10、在一些实施例中,所述掺杂半导体层包括第一掺杂导电膜以及第二掺杂导电膜,所述第一掺杂导电膜位于所述绒面结构上,所述第二掺杂导电膜位于所述第二表面;所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜的至少一者具有所述凹坑。
11、在一些实施例中,所述掺杂半导体层包括第一掺杂导电膜以及第二掺杂导电膜,所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜交替设置在所述第二表面上;所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜的至少一者具有所述凹坑。
12、在一些实施例中,所述第一掺杂导电膜内掺杂有n型掺杂元素或p型掺杂元素的一者,所述第二掺杂导电膜内掺杂有n型掺杂元素或p型掺杂元素的另一者。
13、在一些实施例中,所述第一掺杂导电膜的材料与所述第二掺杂导电膜的材料不同,所述第二掺杂导电膜与所述基底具有相同的导电类型的掺杂元素。
14、在一些实施例中,所述第二掺杂导电膜与所述第二表面之间具有第一介质层,所述第一掺杂导电膜与所述基底之间具有第二介质层。
15、在一些实施例中,所述第一介质层或所述第二介质层中至少一者的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化硅。
16、在一些实施例中,所述第一掺杂导电膜的厚度小于或等于所述第二掺杂导电膜的厚度。
17、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太阳能电池的制备方法,包括:提供基底,所述基底具有相对设置的第一表面以及第二表面;所述第一表面具有绒面结构,所述绒面结构包括凸起结构;形成掺杂半导体层,所述掺杂半导体层位于所述第一表面或者第二表面,所述掺杂半导体层远离所述基底的一侧具有多个凹坑,所述凹坑的尺寸小于所述凸起结构的尺寸;形成钝化膜,所述钝化膜覆盖所述掺杂半导体层,所述钝化膜还位于所述凹坑内;形成电极,所述电极贯穿所述钝化膜与所述掺杂半导体层电接触,所述电极位于所述凹坑内。
18、在一些实施例中,形成所述掺杂半导体层的工艺步骤包括:在所述基底的表面形成半导体膜;对所述半导体膜进行掺杂处理以及激活处理,以使所述半导体膜内掺杂有n型掺杂元素或者p型掺杂元素,且所述半导体膜的表面具有凹坑;经过掺杂处理以及激活处理后的所述半导体膜作为掺杂半导体层。
19、在一些实施例中,所述掺杂处理的工艺步骤包括:提供掺杂源气体;对所述半导体膜进行原位掺杂以及扩散处理。
20、在一些实施例中,所述激活处理的工艺参数包括:气体流量为500sccm~5000sccm;反应温度800℃-1000℃。
21、根据本申请一些实施例,本申请实施例又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所述的太阳能电池或者如上述实施例任一项所述的太阳能电池的制备方法所制备的太阳能电池通过连接部件连接而成;封装层,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装层背离所述电池串的表面。
22、本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
23、本申请实施例提供的太阳能电池中,掺杂半导体层远离基底的一侧具有凹坑,凹坑可以增加掺杂半导体层的粗糙度,从而可以减小沉积在掺杂半导体层表面的钝化膜的应力,避免钝化膜由于应力过大而出现爆膜的问题。凹坑可以增强入射光线的内反射,从而降低电池的光学损失。电极位于部分凹坑内,则凹坑设计可以增强电极浆料与掺杂半导体层之间的接触面积,从而提高掺杂半导体层与电极之间的接触性能。
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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,具有所述凹坑的所述掺杂半导体层为第一部分,所述第一部分的总面积与所述掺杂半导体层的面积的比值范围为5%~80%。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层的材料包括多晶硅、单晶硅、纳米晶硅、非晶硅或者微晶硅。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层的厚度范围为10nm~200nm。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑的尺寸包括顶面一维尺寸,所述顶面一维尺寸的范围包括5nm~100nm。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑的深度范围包括5nm~100nm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括多个硅晶粒,所述硅晶粒与所述硅晶粒的交界处具有所述凹坑。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅晶粒的形状包括片状或者块状。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括第一掺杂导电膜以及第二掺杂导电膜,所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜交替设置在所述第二表面上;所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜的至少一者具有所述凹坑。
11.根据权利要求9或10所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂导电膜内掺杂有N型掺杂元素或P型掺杂元素的一者,所述第二掺杂导电膜内掺杂有N型掺杂元素或P型掺杂元素的另一者。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂导电膜的材料与所述第二掺杂导电膜的材料不同,所述第二掺杂导电膜与所述基底具有相同的导电类型的掺杂元素。
13.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二掺杂导电膜与所述第二表面之间具有第一介质层,所述第一掺杂导电膜与所述基底之间具有第二介质层。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一介质层或所述第二介质层中至少一者的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化硅。
15.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂导电膜的厚度小于或等于所述第二掺杂导电膜的厚度。
16.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
17.根据权利要求16所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,形成所述掺杂半导体层的工艺步骤包括:
18.根据权利要求17所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述掺杂处理的工艺步骤包括:提供掺杂源气体;对所述半导体膜进行原位掺杂以及扩散处理。
19.根据权利要求17所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述激活处理的工艺参数包括:气体流量为500sccm~5000sccm;反应温度800℃-1000℃。
20.一种光伏组件,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
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,具有所述凹坑的所述掺杂半导体层为第一部分,所述第一部分的总面积与所述掺杂半导体层的面积的比值范围为5%~80%。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层的材料包括多晶硅、单晶硅、纳米晶硅、非晶硅或者微晶硅。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层的厚度范围为10nm~200nm。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑的尺寸包括顶面一维尺寸,所述顶面一维尺寸的范围包括5nm~100nm。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹坑的深度范围包括5nm~100nm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括多个硅晶粒,所述硅晶粒与所述硅晶粒的交界处具有所述凹坑。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,所述硅晶粒的形状包括片状或者块状。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括第一掺杂导电膜以及第二掺杂导电膜,所述第一掺杂导电膜位于所述绒面结构上,所述第二掺杂导电膜位于所述第二表面;所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜的至少一者具有所述凹坑。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂半导体层包括第一掺杂导电膜以及第二掺杂导电膜,所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜交替设置在所述第二表面上;所述第一掺杂导电膜与所述第二掺杂导电膜的至...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛杰,郑晶茗,王钊,杨洁,郑霈霆,张昕宇,
申请(专利权)人:浙江晶科能源有限公司,
类型:发明
国别省市:
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