一種包括背接觸電池的光伏裝置及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種包括背接觸電池的光伏裝置及其制備方法，包括襯底、多晶硅薄膜，襯底與多晶硅薄膜之間設(shè)有鈍化層，鈍化層表面設(shè)有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜與多晶硅薄膜之間設(shè)有上電極；上電極與多晶硅薄膜之間設(shè)有P型硅基體層，多晶硅薄膜上設(shè)有P?n結(jié)，襯底設(shè)置在背面AI電極上；所述背面AI電極與襯底之間設(shè)有背面ZnO基薄膜層，P型硅基體層與多晶硅薄膜之間設(shè)有正面ZnO基薄膜層，所述正面ZnO基薄膜層、背面ZnO基薄膜層均為ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述正面ZnO基薄膜層的厚度為30—100納米。制備方法簡單，利于操作，具有較強(qiáng)實(shí)用性。
【專利說明】
一種包括背接觸電池的光伏裝置及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池工程領(lǐng)域，具體涉及一種包括背接觸電池的光伏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是取之不盡、用之不竭的綠色可再生能源。太陽能發(fā)電是世界各國重點(diǎn)扶持的新能源產(chǎn)業(yè)，近幾年來世界光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)均以30%的速度高速增長。2015年全球太陽能電池產(chǎn)能達(dá)到15GW，其中晶體硅太陽能電池超過1GW，占整個(gè)市場的四分之三以上。目前晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率平均為20%左右，光伏發(fā)電成本為1.5—2.2元/度，相對于民用電幾個(gè)，其成本依然過高，難以并網(wǎng)發(fā)電。
[0003]由于現(xiàn)有晶體硅太陽能電池的工藝相對簡單，電池背面的硅片表面沒有鈍化，有大量缺陷態(tài)存在，電池的光電轉(zhuǎn)換效率降低，影響太陽能電池的性能。
[0004]基于此，研究開發(fā)設(shè)計(jì)一種包括背接觸電池的光伏裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種包括背接觸電池的光伏裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中光伏裝置的電池光電轉(zhuǎn)換率低等技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種包括背接觸電池的光伏裝置，包括多個(gè)光伏單元，所述光伏單元包括襯底、多晶硅薄膜，襯底與多晶硅薄膜之間設(shè)有鈍化層，鈍化層表面設(shè)有氧化硅薄膜，氧化硅薄膜與多晶硅薄膜之間設(shè)有上電極;上電極與多晶硅薄膜之間設(shè)有P型硅基體層，多晶硅薄膜上設(shè)有P-n結(jié)，襯底設(shè)置在背面Al電極上；
所述背面Al電極與襯底之間設(shè)有背面ZnO基薄膜層，P型硅基體層與多晶硅薄膜之間設(shè)有正面ZnO基薄膜層，所述正面ZnO基薄膜層、背面ZnO基薄膜層均為ZnO、ZnMgO或ZnCaO薄膜，所述背面Al電極為線狀電極，所述背面ZnO基薄膜層的厚度為45—100納米，所述正面ZnO基薄膜層的厚度為30—100納米。
[0007]在P型硅基體層與多晶硅薄膜之間設(shè)有正面ZnO基薄膜層，正面ZnO基薄膜層為透明導(dǎo)電薄膜，可同時(shí)作為太陽能電池的前電極，減反射層和鈍化層，
則整個(gè)電池的正面作為有效受光面，實(shí)現(xiàn)光線的最大利用率，提高光生載離子的收集效率，大幅提高晶體硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0008]所述背面Al電極與襯底之間設(shè)有背面ZnO基薄膜層，背面ZnO基薄膜層，可作為鈍化層，能夠消除電池背面的硅表面態(tài)或體缺陷態(tài)，鈍化效果好，工藝簡單，可大幅降低-空穴復(fù)合率，增加電池的光電轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)，背面ZnO基薄膜層，電池背面具有清晰的界面，可提尚光的內(nèi)部反射率，形成一.次吸收，可進(jìn)一步提尚晶體娃太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0009 ]優(yōu)選，所述多晶硅薄膜為N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜的厚度為5—20微米。
[0010]優(yōu)選，所述氧化硅薄膜的厚度為2—20nm，折射率為2.1—2.4。
[0011]優(yōu)選，所述鈍化層為透明導(dǎo)電的氧化物薄層，鈍化層的厚度為55—65nm。
[0012]優(yōu)選，所述襯底上設(shè)有增加透光率的絨毛層。
[0013]優(yōu)選，所述襯底為非晶硅的玻璃層。
[0014]優(yōu)選，所述多個(gè)光伏單元組成光伏裝置。
[0015]—種包括背接觸電池的光伏裝置的制造方法，所述光伏裝置采用厚度為395 —405um的硅片通過PECVD方法制備而得。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
(I)本發(fā)明通過設(shè)置鈍化層，在鈍化層上設(shè)置氧化硅薄膜，這種氧化硅薄膜可以釋放在高電勢下氮化硅薄膜中儲(chǔ)存的正電荷，從而具有抗高電勢下衰減的作用，并且提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0017](2)本發(fā)明在鈍化層的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用正面ZnO基薄膜層、背面ZnO基薄膜層，兩者可以為相同的薄膜，也可采用同一種薄膜沉積方法雙面同時(shí)鍍制而成，技術(shù)成熟，工藝簡單，成本低。
[0018](3)與現(xiàn)有多晶硅太陽能電池相比，本發(fā)明所述的晶體硅太陽能電池工藝簡單，光電轉(zhuǎn)換效率顯著增加，電池性能和穩(wěn)定性增加，使用周期長。
【附圖說明】
[0019]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實(shí)施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實(shí)施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中標(biāo)記及對應(yīng)的零部件名稱:
1-背面Al電極，2-襯底，3-鈍化層，4-氧化硅薄膜，5-上電極，6-多晶硅薄膜，7-背面ZnO基薄膜層，8-P型硅基體層，9-正面ZnO基薄膜層。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
[0021]實(shí)施例1:
如圖1所示，本實(shí)施例一種包括背接觸電池的光伏裝置，所述光伏裝置包括襯底2、多晶硅薄膜6，襯底2與多晶硅薄膜6之間設(shè)有鈍化層3，鈍化層3表面設(shè)有氧化硅薄膜4，氧化硅薄膜4與多晶硅薄膜6之間設(shè)有上電極5;上電極5與多晶硅薄膜6之間設(shè)有P型硅基體層8，多晶硅薄膜6上設(shè)有P-n結(jié)，襯底2設(shè)置在背面Al電極I上；
所述背面Al電極I與襯底2之間設(shè)有背面ZnO基薄膜層7，P型硅基體層8與多晶硅薄膜6之間設(shè)有正面ZnO基薄膜層9，所述正面ZnO基薄膜層9、背面ZnO基薄膜層7均為Zn0、ZnMg0或ZnCaO薄膜，所述背面Al電極為線狀電極，所述背面ZnO基薄膜層7的厚度為45—100納米，所述正面ZnO基薄膜層9的厚度為30—100納米。
[0022]其中，所述多晶硅薄膜6為N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜6的厚度為5—20微米。
[0023]其中，所述氧化硅薄膜4的厚度為2—20nm，折射率為2.1—2.4。
[0024]其中，所述鈍化層3為透明導(dǎo)電的氧化物薄層，鈍化層3的厚度為55—65nm。
[0025]其中，所述襯底2上設(shè)有增加透光率的絨毛層。
[0026]其中，所述襯底2為非晶硅的玻璃層。
[0027]—種包括背接觸電池的光伏裝置的制造方法，所述光伏裝置采用厚度為395 —405um的硅片通過PECVD方法制備而得。
[0028]本實(shí)施例中通過設(shè)置鈍化層，在鈍化層上設(shè)置氧化硅薄膜，這種氧化硅薄膜可以釋放在高電勢下氮化硅薄膜中儲(chǔ)存的正電荷，從而具有抗高電勢下衰減的作用，并且提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0029]本實(shí)施例在鈍化層的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步采用正面ZnO基薄膜層、背面ZnO基薄膜層，兩者可以為相同的薄膜，也可采用同一種薄膜沉積方法雙面同時(shí)鍍制而成，技術(shù)成熟，工藝簡單，成本低。
[0030]本實(shí)施例中所述晶體硅太陽能電池，與現(xiàn)有多晶硅太陽能電池相比，本實(shí)施例所述的晶體硅太陽能電池工藝簡單，光電轉(zhuǎn)換效率顯著增加，電池性能和穩(wěn)定性增加，使用周期長。
[0031]以上所述的【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種包括背接觸電池的光伏裝置，其特征在于，包括多個(gè)光伏單元，光伏單元包括襯底(2 )、多晶硅薄膜(6)，襯底(2 )與多晶硅薄膜(6 )之間設(shè)有鈍化層(3)，鈍化層(3)表面設(shè)有氧化硅薄膜(4)，氧化硅薄膜(4)與多晶硅薄膜(6 )之間設(shè)有上電極(5);上電極(5 )與多晶硅薄膜(6)之間設(shè)有P型硅基體層(8)，多晶硅薄膜(6)上設(shè)有P-n結(jié)，襯底(2)設(shè)置在背面Al電極(I)上； 所述背面Al電極(I)與襯底(2)之間設(shè)有背面ZnO基薄膜層(7)，P型硅基體層(8)與多晶硅薄膜(6)之間設(shè)有正面ZnO基薄膜層(9)，所述正面ZnO基薄膜層(9)、背面ZnO基薄膜層(7)均為Zn0、ZnMg0或ZnCaO薄膜，所述背面Al電極為線狀電極，所述背面ZnO基薄膜層(7)的厚度為45—100納米，所述正面ZnO基薄膜層(9)的厚度為30—100納米，所述鈍化層(3)為透明導(dǎo)電的氧化物薄層，鈍化層(3)的厚度為55—65nm，所述襯底(2)為非晶硅的玻璃層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背接觸電池的光伏裝置，其特征在于:所述多晶硅薄膜(6)為N型多晶硅薄膜，多晶硅薄膜(6)的厚度為5—20微米。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包括背接觸電池的光伏裝置，其特征在于:所述氧化硅薄膜(4)的厚度為2—20nm，折射率為2.I —2.4。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背接觸電池的光伏裝置，其特征在于:所述襯底(2)上設(shè)有增加透光率的絨毛層。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包括背接觸電池的光伏裝置，其特征在于:所述多個(gè)光伏單元組成光伏裝置。6.—種如權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的一種包括背接觸電池的光伏裝置的制造方法，其特征在于:所述光伏裝置采用厚度為395—405um的硅片通過PECVD方法制備而得。
【文檔編號】H01L31/04GK106057918SQ201610696278
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月22日
【發(fā)明人】張 杰
【申請人】四川英發(fā)太陽能科技有限公司