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太阳能电池制造技术

技术编号:44107366 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-24 22:33
本申请涉及光伏技术领域,特别是涉及一种太阳能电池。太阳能电池包括硅基底以及依次设置于硅基底之上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和复合电极;复合电极包括欧姆接触层和导电层,欧姆接触层位于掺杂多晶硅层和导电层之间,欧姆接触层和导电层的厚度比为1:(1.5~4.5);欧姆接触层包括如下质量分数的原料:导电相60%~88%、粘结相0.5%~6%、有机相5%~32%以及功能助剂0~5%;导电相包括质量比为(45~75):(0.5~5):(5~35)的银粉、有机银盐以及欧姆接触金属,欧姆接触金属的导电性低于银粉的导电性。该太阳能电池中的复合电极可以在实现良好的欧姆接触和良好的导电作用,从而提升电池效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光伏,特别是涉及一种太阳能电池


技术介绍

1、在光伏领域中,topcon太阳能电池,即隧穿氧化层钝化接触(tunnel oxidepassivated contact, topcon)结构的n型晶硅太阳能电池,其硅片表面设有叠层的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层,二者共同形成钝化接触结构。该钝化接触结构提供了良好的表面钝化和场钝化,隧穿氧化层可以使电子隧穿进入掺杂多晶硅层并对少子空穴起到阻挡作用,极大降低了载流子的复合速率,掺杂多晶硅层的横向传输特性降低了串联电阻,从而提升topcon太阳能电池的开路电压、短路电流和光电转换效率。

2、在topcon太阳能电池的制备过程中,通常采用银浆等导电浆料,经过丝网印刷和高温烧结等工艺来制备电极。但是,由银浆制成的电极对掺杂多晶硅层的刻蚀严重,导致接触电阻偏高,限制了topcon太阳能电池的光电转换效率的提升。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种太阳能电池,以解决由银浆制成的电极对掺杂多晶硅层的刻蚀严重,导致接触电阻偏高,限制了topcon太阳能电池的光电转换效率的提升的问题。

2、本申请的上述目的是通过如下技术方案进行实现的:

3、本申请第一方面,提供一种太阳能电池,包括硅基底,以及依次设置于所述硅基底至少一个表面之上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和复合电极;

4、所述复合电极包括欧姆接触层和导电层,所述欧姆接触层位于所述掺杂多晶硅层和所述导电层之间,所述欧姆接触层和所述导电层的厚度比为1:(1.5~4.5);

5、所述欧姆接触层包括如下质量分数的原料:导电相60%~88%、粘结相0.5%~6%、有机相5%~32%以及功能助剂0~5%;

6、所述导电相包括质量比为(45~75):(0.5~5):(5~35)的银粉、有机银盐以及欧姆接触金属,所述欧姆接触金属的导电性低于所述银粉的导电性。

7、在其中一个实施例中,所述欧姆接触金属包括锌、铝、钼、钽、钛和钨中的一种或多种。

8、在其中一个实施例中,所述有机银盐包括乙酸银、三氟乙酸银、硬脂酸银、油酸银、新癸酸和苯基银中的一种或多种。

9、在其中一个实施例中,所述欧姆接触层的厚度为0.6μm~1.5μm,所述导电层的厚度为1.5μm~4.5μm。

10、在其中一个实施例中,所述有机相包括质量比为(0.85~4.35):(95.35~99.05):(0.1~0.3)的树脂、溶剂和增塑剂。

11、在其中一个实施例中,所述树脂包括聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、乙基纤维素、羟丙基纤维素、醋酸丙酸纤维素、醋酸丁酸纤维素和苯乙烯树脂中的一种或多种。

12、在其中一个实施例中,所述溶剂包括二乙二醇丁醚醋酸酯和2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇单异丁酸酯中的一种或多种。

13、在其中一个实施例中,所述增塑剂包括邻苯二甲酸二甲酯、己二酸二甲酯和氢化蓖麻油中的一种或多种。

14、在其中一个实施例中,所述粘结相包括如下质量分数的组分:pbo 20%~40%、bi2o310%~30%、cuo 5%~10%、sio2 10%~20%以及b2o3 15%~30%。

15、在其中一个实施例中,所述粘结相的中值粒径为0.5μm~1.5μm。

16、在其中一个实施例中,所述粘结相的软化点为250℃~620℃。

17、在其中一个实施例中,所述功能助剂包括脱模剂、触变剂、消泡剂、分散剂、流平剂和防氧化剂中的一种或多种。

18、在其中一个实施例中,所述欧姆接触层的制备方法包括以下步骤:

19、提供含有导电相、粘结相、有机相和功能助剂的欧姆浆料;

20、将所述欧姆浆料进行丝网印刷、干燥和烧结,形成所述欧姆接触层。

21、在其中一个实施例中,所述导电层包括银层,所述银层的制备方法包括溅射镀膜法和电镀法中的一种或多种。

22、本申请至少具有以下有益效果:

23、本申请提供的太阳能电池中,复合电极包括欧姆接触层和导电层,欧姆接触层位于掺杂多晶硅层和导电层之间,并将二者的厚度比控制在1:(1.5~4.5)范围内,可以降低对掺杂多晶硅层的刻蚀程度,在实现良好的欧姆接触的同时实现良好的导电作用,从而提升太阳能电池的光电转换效率。

24、其中,欧姆接触层采用特定配比的导电相、粘结相、有机相以及功能助剂制成,其导电相在银粉的基础上引入适量的欧姆接触金属和有机银盐。欧姆接触金属的导电性低于银粉的导电性,与掺杂多晶硅层的导电性差异较小,可以降低欧姆接触层与多晶硅层之间的接触电阻,从而实现良好的欧姆接触,而且其价格低廉,有利于降低欧姆接触层的成本。有机银盐作为烧结引发剂,在烧结时会转化为高反应活性的银原子,可以带动整个烧结过程中银的扩散,加快整体的反应速度,从而降低电阻,避免了欧姆接触金属的引入而造成串联电阻过高的问题。有机银盐还可以溶解于有机相中,有利于在整个体系中实现均匀分布,在烧结时的引发效果更好,使得欧姆接触层的均匀性好和串联电阻低。

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【技术保护点】

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括硅基底,以及依次设置于所述硅基底至少一个表面之上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和复合电极;

2.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述欧姆接触金属包括锌、铝、钼、钽、钛和钨中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述有机银盐包括乙酸银、三氟乙酸银、硬脂酸银、油酸银、新癸酸和苯基银中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述欧姆接触层的厚度为0.6μm~1.5μm,所述导电层的厚度为1.5μm~4.5μm。

5.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述有机相包括质量比为(0.85~4.35):(95.35~99.05):(0.1~0.3)的树脂、溶剂和增塑剂。

6.如权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

7.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,满足以下条件中的一个或多个:

8.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述功能助剂包括脱模剂、触变剂、消泡剂、分散剂、流平剂和防氧化剂中的一种或多种。

9.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述欧姆接触层的制备方法包括以下步骤:

10.如权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述导电层包括银层,所述银层的制备方法包括溅射镀膜法和电镀法中的一种或多种。

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【技术特征摘要】

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括硅基底,以及依次设置于所述硅基底至少一个表面之上的隧穿氧化层、掺杂多晶硅层和复合电极;

2.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述欧姆接触金属包括锌、铝、钼、钽、钛和钨中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述有机银盐包括乙酸银、三氟乙酸银、硬脂酸银、油酸银、新癸酸和苯基银中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述欧姆接触层的厚度为0.6μm~1.5μm,所述导电层的厚度为1.5μm~4.5μm。

5.如权利要求1~4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述有机相包括质量比为(0.85~4.35):(...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭强陶月飞叶志贤朱哲凝李茂林佘红艳郭晓波徐泽杨港
申请(专利权)人:浙江晶科新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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