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CN120076496B - 太阳能电池、其制作方法以及光伏组件 - Google Patents

太阳能电池、其制作方法以及光伏组件

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CN120076496B
CN120076496B CN202510550653.5A CN202510550653A CN120076496B CN 120076496 B CN120076496 B CN 120076496B CN 202510550653 A CN202510550653 A CN 202510550653A CN 120076496 B CN120076496 B CN 120076496B
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CN
China
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groove
conductive layer
layer
initial
doped conductive
Prior art date
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CN202510550653.5A
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刘照轩
金井升
张彼克
刘鑫
陈雨倩
徐连虎
许贝贝
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JinkoSolar Haining Co Ltd
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JinkoSolar Haining Co Ltd
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    • H10F77/311Coatings for devices having potential barriers for photovoltaic cells

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Abstract

本申请提供了一种太阳能电池、其制作方法以及光伏组件,涉及光伏领域。该太阳能电池包括:衬底,包括相对的第一表面和第二表面,第一表面具有凹槽,凹槽外周的第一表面上、凹槽的底面上以及凹槽的侧面上分别具有微结构,多个微结构包括:第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,第一锥状结构的高度方向与第二锥状结构的高度方向相交,柱状结构的侧面朝向凹槽的外周方向倾斜;第一钝化层,位于第一表面上。本申请至少解决现有技术中太阳能电池对太阳光的吸收率较低的问题。

Description

太阳能电池、其制作方法以及光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏领域,具体而言,涉及一种太阳能电池、其制作方法以及光伏组件。
背景技术
目前太阳能电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳能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。
现有技术中太阳能电池对太阳光的吸收率较低,导致太阳能电池的光电转换效率较低。
在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解,因此,背景技术中可能包含某些信息,这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种太阳能电池、其制作方法以及光伏组件,以至少解决现有技术中太阳能电池对太阳光的吸收率较低的问题。
为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种太阳能电池,包括:衬底,包括相对的第一表面和第二表面,所述第一表面具有凹槽,所述凹槽外周的所述第一表面上、所述凹槽的底面上以及所述凹槽的侧面上分别具有微结构,多个所述微结构包括:第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,所述第一锥状结构的高度方向与所述第二锥状结构的高度方向相交,所述柱状结构的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜;第一钝化层,位于所述第一表面上。
可选地,所述柱状结构包括第一棱柱和第二棱柱,所述第一棱柱的侧面所在平面和所述第二棱柱的侧面所在平面相交,所述凹槽的侧面包括沿第一方向依次排布的第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区,所述第一棱柱位于所述第一缓冲区,所述第一锥状结构位于所述出绒区,所述第二棱柱位于所述第二缓冲区,所述第一方向垂直于所述第一表面且从所述第一表面指向所述第二表面。
可选地,所述第一表面与所述第一棱柱的侧面之间的夹角为锐角。
可选地,所述凹槽的底面与所述第二棱柱的侧面之间的夹角为钝角。
可选地,所述第一棱柱在所述第一方向上的高度为0.5~2μm。
可选地,所述第二棱柱在所述第一方向上的高度为0.5~5μm。
可选地,所述第一棱柱在第二方向上的高度为0.5~2μm,所述第二方向分别垂直于所述第一方向以及第一交线方向,所述第一交线方向为所述第一棱柱的侧面与所述第一表面的交线延伸方向。
可选地,所述第二棱柱在第三方向上的高度为0.5~2μm,所述第三方向与所述第一方向以及第二交线方向垂直,所述第二交线方向为所述第一棱柱的侧面与所述凹槽的底面的交线延伸方向。
可选地,所述凹槽在第四方向上的深度为10~100μm,所述凹槽在第五方向上的宽度为3~10μm,所述第四方向垂直于所述第一表面,所述第五方向垂直于所述第四方向。
可选地,所述第一锥状结构的高度为0.5~3μm。
可选地,所述第二锥状结构位于所述凹槽的底面上以及所述第一表面上。
可选地,位于所述凹槽的底面上的所述第二锥状结构的凸起高度为第一高度,位于所述第一表面上的所述第二锥状结构的凸起高度为第二高度,所述第一高度小于所述第二高度。
可选地,所述第一钝化层还位于所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上,所述太阳能电池还包括:第一掺杂导电层,位于所述衬底中且与所述第一钝化层接触,所述第一掺杂导电层远离所述第二表面的表面为部分的所述第一表面;隧穿氧化层,位于所述第二表面上;第二掺杂导电层,位于所述隧穿氧化层远离所述衬底的一侧,所述第二掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第二掺杂导电层与所述第一掺杂导电层的掺杂类型不同;第二钝化层,位于所述第二掺杂导电层远离所述隧穿氧化层的一侧;第一电极,位于所述第一钝化层远离所述第一掺杂导电层的一侧;第二电极,位于所述第二钝化层远离所述第二掺杂导电层的一侧。
可选地,所述第一钝化层位于所述凹槽外周的所述第一表面上,所述太阳能电池还包括:第三掺杂导电层,位于所述凹槽一侧的所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧;第四掺杂导电层,位于所述凹槽另一侧的所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧,所述第四掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第三掺杂导电层与所述第四掺杂导电层的掺杂类型不同;第三钝化层,位于所述第三掺杂导电层和所述第四掺杂导电层远离所述第一钝化层的一侧、所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上;第四钝化层,位于所述第二表面上;第三电极,位于所述第三钝化层远离所述第三掺杂导电层的一侧;第四电极,位于所述第三钝化层远离所述第四掺杂导电层的一侧。
可选地,所述第二表面具有所述凹槽,所述太阳能电池还包括:第五掺杂导电层,位于所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧;第一透明导电层,位于所述第五掺杂导电层远离所述第一钝化层的一侧、所述第一表面上的所述凹槽的底面以及侧面上;第五钝化层,位于所述第二表面上;第六掺杂导电层,位于所述第五钝化层远离所述第二表面的一侧,所述第六掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第六掺杂导电层与所述第五掺杂导电层的掺杂类型不同;第二透明导电层,位于所述第六掺杂导电层远离所述第五钝化层的一侧、所述第二表面上的所述凹槽的底面以及侧面上;第五电极,位于所述第一透明导电层远离所述第五掺杂导电层的一侧;第六电极,位于所述第二透明导电层远离所述第六掺杂导电层的一侧。
可选地,所述第一钝化层包括:硼硅玻璃层,位于所述第一掺杂导电层远离所述第二表面的表面上;氧化硅层,位于所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上;氧化铝层,位于所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的一侧,以及位于所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的一侧;减反射层,位于所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及所述氧化硅层的一侧。
可选地,所述氧化硅层的厚度为50~150nm。
根据本申请的另一方面,提供了一种太阳能电池的制作方法,包括:提供初始结构,所述初始结构包括初始衬底以及初始钝化层,所述初始衬底包括相对的第三表面和第二表面,所述第三表面上具有微结构,所述初始钝化层位于所述第三表面上;去除部分的所述初始钝化层以及部分的所述初始衬底,形成位于所述初始衬底中的初始凹槽;对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,制绒后的所述初始凹槽形成凹槽,剩余的所述初始衬底形成衬底,多个所述微结构包括:第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,所述第一锥状结构的高度方向与所述第二锥状结构的高度方向相交,所述柱状结构的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜。
可选地,对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,包括:在60~90℃的环境温度下,采用混合溶液对所述初始凹槽的底面以及侧面进行刻蚀,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,所述混合溶液包括碱性溶液以及制绒添加剂。
可选地,所述碱性溶液的容量为0.5~20L,所述制绒添加剂的容量为0.5~10L。
可选地,所述初始结构还包括位于所述初始衬底中的初始掺杂导电层,所述初始掺杂导电层与所述初始钝化层接触,去除部分的所述初始钝化层以及部分的所述初始衬底,形成位于所述初始衬底中的初始凹槽,包括:采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层,以使得部分的所述初始掺杂导电层裸露,剩余的所述初始钝化层形成氧化层;采用湿法刻蚀工艺依次去除裸露的所述初始掺杂导电层以及裸露的所述初始衬底,得到所述初始凹槽。
可选地,采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层,包括:采用输出功率为10~90%的最大输出功率,且扫描速度为5000~40000mm/s的激光束刻蚀去除部分的所述初始钝化层,所述激光束包括以下之一:红外激光束、紫外激光束、绿色激光束。
可选地,剩余的所述初始掺杂导电层形成第一掺杂导电层,所述氧化层为硼硅玻璃层,在对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒之后,所述方法还包括:采用氧化工艺在所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上形成氧化硅层;在所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的表面上、所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的表面上形成氧化铝层;在所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及氧化硅层的表面上形成减反射层,得到第一钝化层。
根据本申请的再一方面,提供了一种光伏组件,包括任一种所述的太阳能电池。
本申请具有以下有益技术效果:太阳能电池中,衬底的第一表面上具有凹槽,在衬底的第一表面上、凹槽底面上和凹槽侧面上均设置有微结构,多个微结构包括第一锥状结构、第二锥状结构以及柱状结构,且第一锥状结构和第二锥状结构的高度方向不同,也就是说,本申请的太阳能电池在表面和侧面这两个相交方向的表面上均设置有微结构,在两组不同方向的微结构的共同作用下,更多角度的光线能够被散射并进入太阳能电池内部,从而可以有效抑制光的镜面反射效应,大大降低了光的反射损失,提升陷光效果,从而提高了太阳能电池的整体的光吸收效率。并且,由于多种微结构可以提供多种反射表面,使得入射光能与多种角度和曲率的表面交互,从而使得入射光可以在不同方向上多次反射,增加了光线在太阳能电池内部的传播路径长度,光线在电池内部传播得越远,与电池材料的相互作用机会就越多,从而大幅提升了光生载流子的产生概率,提高了电池的光电转换效率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的实施例中提供的一种太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图2示出了根据本申请的实施例提供的另一种太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图3示出了根据本申请的实施例提供的一种太阳能电池的SEM(ScanningElectron Microscope,扫描电子显微镜)测试图;
图4示出了根据本申请的实施例提供的一种TOPCon太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图5示出了根据本申请的实施例提供的一种背接触太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图6示出了根据本申请的实施例提供的一种异质结太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图7示出了根据本申请的实施例提供的一种太阳能电池的制作方法的流程示意图;
图8示出了根据本申请的实施例提供的一种初始结构的局部剖面结构示意图;
图9示出了根据本申请的实施例提供的一种去除部分的初始钝化层后得到的结构示意图;
图10示出了根据本申请的实施例提供的一种形成初始凹槽后的结构示意图;
图11示出了根据本申请的实施例提供的又一种太阳能电池的局部剖面结构示意图;
图12示出了根据本申请的实施例提供的一种单晶硅晶体结构示意图;
图13示出了根据本申请的实施例提供的一种单晶硅晶体的三种晶向结构示意图;
图14示出了根据本申请的实施例提供的一种单晶硅相邻的多个晶胞的111晶向组成的菱形结构示意图;
图15示出了根据本申请的实施例提供的一种太阳能电池中第二锥状结构的SEM测试图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、衬底;11、凹槽;12、第一锥状结构;13、第二锥状结构;14、柱状结构;15、第一掺杂导电层;16、第一棱柱;17、第二棱柱;18、第一钝化层;19、隧穿氧化层;20、第二掺杂导电层;21、第二钝化层;22、第一电极;23、第二电极;25、第一透明导电层;26、第二透明导电层;27、第一减反射层;28、第二减反射层;29、初始衬底;30、初始掺杂导电层;31、初始凹槽;32、初始钝化层;33、氧化层;34、第三掺杂导电层;35、第四掺杂导电层;36、第三钝化层;37、第四钝化层;38、第三电极;39、第四电极;40、第五掺杂导电层;41、第六掺杂导电层;42、第五钝化层;43、第五电极;44、第六电极;45、第三减反射层;46、第四减反射层。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
正如背景技术中所介绍的,现有技术中存在太阳能电池对太阳光的吸收率较低的问题,为解决该技术问题,本申请的实施例提供了一种太阳能电池、其制作方法以及光伏组件。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本申请的实施例提供了一种太阳能电池。图1示例性地示出了根据本申请的实施例的一种太阳能电池的剖面结构示意图,如图1所示,所述太阳能电池包括:
衬底10,包括相对的第一表面和第二表面,所述第一表面具有凹槽11,所述凹槽11外周的所述第一表面上、所述凹槽11的底面上以及所述凹槽11的侧面上分别具有微结构,多个所述微结构包括:第一锥状结构12、第二锥状结构13和柱状结构14,所述第一锥状结构12的高度方向与所述第二锥状结构13的高度方向相交,所述柱状结构14的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜;
具体地,所述凹槽11的外周方向即从所述凹槽11指向所述凹槽11外周的第一表面的方向,所述柱状结构14的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜指的是所述柱状结构14的侧面并不垂直于所述第一表面,而是相对于所述第一表面具有一定的倾斜角度。所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述第一表面上,所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述凹槽的底面上,所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述凹槽的侧面上。所述第一锥状结构12和所述第二锥状结构13具体可以为棱锥结构,比如金字塔结构。所述柱状结构14具体可以为棱柱结构。所述第一锥状结构12的高度方向可以垂直于所述第二锥状结构13的高度方向。所述衬底可以为硅衬底,所述硅衬底的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅以及微晶硅等。
第一钝化层18,位于所述第一表面上。
所述实施例中,衬底的第一表面上具有凹槽,在衬底的第一表面上、凹槽底面上和凹槽侧面上均设置有微结构,多个微结构包括第一锥状结构、第二锥状结构以及柱状结构,且第一锥状结构和第二锥状结构的高度方向不同,也就是说,本申请的太阳能电池在表面和侧面这两个相交方向的表面上均设置有微结构,在两组不同方向的微结构的共同作用下,更多角度的光线能够被散射并进入太阳能电池内部,从而可以有效抑制光的镜面反射效应,大大降低了光的反射损失,提升陷光效果,从而提高了太阳能电池的整体的光吸收效率。并且,由于多种微结构可以提供多种反射表面,使得入射光能与多种角度和曲率的表面交互,从而使得入射光可以在不同方向上多次反射,增加了光线在太阳能电池内部的传播路径长度,光线在电池内部传播得越远,与电池材料的相互作用机会就越多,从而大幅提升了光生载流子的产生概率,提高了电池的光电转换效率。
本申请的所述微结构中,所述第一锥状结构有多个,所述第二锥状结构有多个,所述柱状结构有多个,多个所述第一锥状结构、多个所述第二锥状结构以及多个所述柱状结构密集分布在衬底上。
本申请中,所述的柱状结构为位于第一表面、凹槽的底面以及侧面中至少一个表面上的微凸结构。所述柱状结构可以包括相对的两个表面(称作上表面和下表面)以及至少一个侧面围成的结构。所述柱状结构中,上表面和下表面可以平行,也可以不平行;在侧面有多个的情况下,每相邻的两个四边形侧面的公共边可以相互平行,也可以不平行。也就是说,所述柱状结构可以包括棱柱、圆柱、类棱柱(也即棱柱的上下表面不平行和/或侧面公共边不平行的情况)以及类圆柱(也即圆柱的上下表面不平行的情况)中的至少一种。
所述的棱柱、圆柱、类棱柱以及类圆柱可以是正柱体,也可以是斜柱体。在所述柱状结构包括棱柱和/或类棱柱的情况下,具体可以是三棱柱、类三棱柱、四棱柱、类四棱柱、五棱柱,或者类五棱柱等等。
本申请中,所述第一锥状结构和所述第二锥状结构具体可以为四面方锥体,又叫做金字塔结构。
由于微结构有第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构这三种,在一些示例性方案中,凹槽外周的第一表面上可以设置有第一种微结构,凹槽的侧面可以设置有第二种微结构,凹槽的底面上可以设置有第三种微结构,即第一表面、凹槽的侧面以及底面中任意两者上设置的微结构种类不同,比如,第一表面上设置有多个第二锥状结构,凹槽的侧面上设置有多个第一锥状结构,凹槽的底面上设置有多个棱柱结构。在另一些示例性方案中,凹槽外周的第一表面上可以设置有两种微结构,凹槽的侧面可以设置有两种微结构,凹槽的底面上可以设置有两种微结构,第一表面、凹槽的侧面以及底面中任意两者上设置的部分微结构相同,比如,第一表面上设置有第二锥状结构和棱柱结构,凹槽的侧面上设置有第一锥状结构和棱柱结构,凹槽的底面上设置有第二锥状结构和棱柱结构。在另一些示例性方案中,凹槽外周的第一表面上、凹槽的侧面上以及凹槽的底面上均设置有三种微结构。在另一些示例性方案中,凹槽外周的第一表面、凹槽的侧面以及凹槽的底面中至少之一上设置有一种微结构,其余面上设置有多种微结构,三个面上的微结构种类可以相同或者不同,比如,第一表面上设置有第二锥状结构,凹槽的底面上设置有第二锥状结构,凹槽的侧面上设置有第一锥状结构和棱柱结构;再比如,第一表面上设置有第二锥状结构和棱柱结构,凹槽的底面上设置有第二锥状结构,凹槽的侧面上设置有第一锥状结构和棱柱结构。当然,凹槽外周的第一表面、凹槽的侧面以及凹槽的底面上的微结构设置方式并不限于所述示例性方案,除了所述示例性方案外,本领域技术人员还可以根据实际需要灵活设置凹槽外周的第一表面、凹槽的侧面以及凹槽的底面上的微结构种类。
一些可选实施例中,如图1、图2以及图3所示,所述柱状结构14包括第一棱柱16和第二棱柱17,所述第一棱柱16的侧面所在平面和所述第二棱柱17的侧面所在平面相交,所述凹槽11的侧面包括沿第一方向依次排布的第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区,所述第一棱柱16位于所述第一缓冲区,所述第一锥状结构12位于所述出绒区,所述第二棱柱17位于所述第二缓冲区,所述第一方向垂直于所述第一表面且从所述第一表面指向所述第二表面。也就是说,所述第一方向为从凹槽11的开口指向凹槽11的底面的方向。
所述实施例中,在凹槽的侧面上,第一缓冲区和第二缓冲区位于出绒区的两侧,两个缓冲区可以保障出绒区中锥状形貌绒面的正常生长与形态优化,进一步地实现在出绒区形成高度方向与第一方向相交(比如,垂直)的第一锥状结构,通过第一锥状结构来捕捉未被衬底第一表面上的微结构有效吸收的光线,从而进一步地提高太阳能电池的陷光能力。此外,第一缓冲区形成的第一棱柱以及第二缓冲区形成的棱柱结构可以进一步地提升凹槽侧面的粗糙度,可以进一步地减少侧面对光线的直接反射,以及进一步地减少光从电池内部反射回表面时光的逃逸,从而进一步提高光的捕获效率。凹槽侧面这种多级微结构的设计,进一步地解决了传统太阳能电池中光捕获效率低下的问题,通过调整微结构的排布方式,可以精确控制光在电池内部的路径,显著提升了电池的光吸收效率和转化效率。
一些示例性实施例中,所述第一棱柱具体可以包括三棱柱、类三棱柱、四棱柱以及类四棱柱中的一种或者多种。所述第二棱柱具体可以包括三棱柱以及类三棱柱中至少之一。
在一些实施例中,出绒区是第一锥状结构12的生长区,在这个区域,刻蚀液能够深入并作用于衬底10的表面,形成高效的绒面结构,如金字塔形状的第一锥状结构12,这个区域可以提高电池陷光能力和短路电流,它允许绒面结构最大限度地发展,捕捉更多的阳光并将其转化为电能。
在一些实施例中,如图2所示,多个所述第一棱柱16位于所述第一缓冲区,多个所述第一棱柱16的侧面作为所述凹槽11的部分侧面。多个所述第二棱柱17位于所述第二缓冲区,多个所述第二棱柱17的侧面作为所述凹槽11的部分侧面。
本申请的一种实施方式中,如图2所示,所述第一表面与所述第一棱柱16的侧面之间的夹角θ为锐角。如图2所示,所述第一棱柱16紧邻所述第一表面,所述第一棱柱16的侧面朝向所述凹槽11的外周方向倾斜,使得所述第一表面与所述第一棱柱16的侧面之间呈帽檐型的锐角,该形状结构既可以避免凹槽11侧面的微结构的刻蚀过程对衬底10的第一表面造成损伤,又可以保证出绒区中靠近第一缓冲区一侧的第一锥状结构12的形貌较好,可以形成完整的绒面结构,起到第一锥状结构12形貌的形成过渡作用。
需要说明的是,所述第一表面与所述第一棱柱16的侧面之间的夹角θ为锐角中,“所述第一表面”指的是第一表面上微结构的底座所在平面,该平面与所述第二表面平行,换句话说,所述第二表面与所述第一棱柱16的侧面延长面之间的夹角θ为锐角。
并且,所述第一表面与所述第一棱柱16的侧面之间的锐角设计,使得入射光在接触所述第一棱柱16时能够以较大的入射角进行反射,增加了光在电池内部的路径长度。这种设计利用了光的全内反射原理,即使在光垂直入射的情况下,也能通过棱柱的倾斜表面将光引导至更长的路径,从而提高了光的吸收效率。
在一些实施例中,如图2所示,所述凹槽11的底面与所述第二棱柱17的侧面之间的夹角α为钝角。如图2所示,所述第二棱柱17紧邻所述凹槽11的底面,所述第二棱柱17的侧面朝向所述凹槽11的外周方向倾斜,使得所述凹槽11的底面与所述第二棱柱17的侧面之间呈钝角,该形状结构既可以避免凹槽11侧面的微结构的刻蚀过程对凹槽11的底面造成损伤,又可以保证出绒区中靠近第二缓冲区一侧的第一锥状结构12的形貌较好,可以形成完整的绒面结构,起到第一锥状结构12形貌的形成过渡作用。
需要说明的是,所述凹槽11的底面与所述第二棱柱17的侧面之间的夹角α为钝角中,“所述凹槽11的底面”指的是底部微结构的底座所在平面,该平面与所述第二表面平行,换句话说,所述第二表面与所述第二棱柱17的侧面延长面之间的夹角α为锐角。
并且,图2中,凹槽11底面与第二棱柱17侧面之间的钝角设计,使得从电池内部反射的光在接触第二棱柱17时能够再次以较大的角度进行反射,增加了光的反射次数和路径长度,这种设计利用了光的多次反射原理,即使在光从电池内部以较小角度反射的情况下,也能通过第二棱柱17的倾斜表面将光再次散射,从而提高了光的吸收效率。
本申请的另一些实施例中,如图2所示,所述第一棱柱16在所述第一方向上的高度h1为0.5~2μm,比如,所述第一棱柱16在所述第一方向上的高度h1可以为0.5μm,0.8μm,1.0μm,1.3μm,1.6μm,或者2μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。通过将所述第一棱柱16沿所述第一方向的高度设置为所述高度范围,可以进一步地保证刻蚀之后出绒区能暴露出完整的锥状结构,从而进一步地保证第一锥状结构12的形貌较好。
根据本申请的又一些实施例,如图2所示,所述第二棱柱17在所述第一方向上的高度h2为0.5~5μm,比如,所述第二棱柱17在所述第一方向上的高度可以为0.5μm,1.0μm,1.5μm,2μm,3μm,4μm,4.5μm,或者5μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。通过将所述第二棱柱17沿所述第一方向的高度设置为所述高度范围,可以进一步地保证刻蚀之后出绒区能暴露出完整的锥状结构,从而进一步地保证第一锥状结构12的形貌较好。
在一些实施例中,如图2所示,所述第一棱柱16在第二方向上的高度h3为0.5~2μm,所述第二方向分别垂直于所述第一方向以及第一交线方向,所述第一交线方向为所述第一棱柱16的侧面与所述第一表面的交线延伸方向,比如,所述第一棱柱16在所述第二方向上的高度h3可以为0.5μm,0.6μm,0.8μm,1μm,1.6μm,1.9μm,或者2μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。通过将所述第一棱柱16沿所述第二方向的高度设置为所述高度范围,可以得到需求高度的第一锥状结构12,从而进一步地保证第一锥状结构12的形貌较好。
在一些实施例中,如图2所示,所述第二棱柱17在第三方向上的高度h4为0.5~2μm,所述第三方向与所述第一方向以及第二交线方向垂直,所述第二交线方向为所述第一棱柱16的侧面与所述凹槽11的底面的交线延伸方向。比如,所述第二棱柱17在所述第三方向上的高度h4可以为0.5μm,0.6μm,0.8μm,1μm,1.6μm,1.9μm,或者2μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。通过将所述第二棱柱17沿所述第三方向的高度设置为所述高度范围,可以得到需求高度的第一锥状结构12,从而进一步地保证第一锥状结构12的形貌较好。
需要说明的是,所述第二方向与所述第三方向相同或者相反。所述第一棱柱16在所述第二方向上的高度以及所述第二棱柱17在所述第三方向上的高度即为对所述凹槽11侧面进行刻蚀的刻蚀深度。
一种可选方案中,如图2所示,所述凹槽11在第四方向上的深度h5为10~100μm,比如,所述凹槽11在所述第四方向上的深度h5可以为10μm,30μm,50μm,70μm,或者100μm等,当然也可以是所述范围内的其他值;所述凹槽11在第五方向上的宽度w为3~10μm,比如,所述凹槽11在所述第五方向上的宽度可以为3μm,5μm,6μm,8μm,9μm,或者10μm等,当然也可以是所述范围内的其他值;所述第四方向垂直于所述第一表面,所述第五方向垂直于所述第四方向。这种深度和宽度范围是基于光的波长和电池材料的吸收特性确定的,所述范围进一步地确保了光在进入凹槽11后能够产生多次反射和散射,增加光在电池内部的路径长度,提高光吸收效率,进一步地增加光在电池内部的散射和吸收。
在一些实施例中,所述第四方向可以与所述第一方向相同或相反。所述第五方向可以分别与所述第二方向以及所述第三方向相同或相反。
由于出绒区的金字塔形貌(即第一锥状结构12)需要一定的高度,即需要向衬底内部刻蚀一定的深度,才能暴露出菱形的尖顶结构,第一缓冲区和第二缓冲区的设置使得出绒区可以形成具有尖顶结构的第一锥状结构12。另外,若凹槽在第四方向上的深度h5小于或等于h1与h2之和,则出绒区不会形成完整的绒面结构,只会形成凹陷,故而设置h5>(h1+h2)。
进一步地,所述第一锥状结构12的高度为0.5~3μm,比如,所述第一锥状结构12的高度可以为0.5μm,1μm,1.5μm,2μm,2.5μm,或者3μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。所述第一锥状结构12的高度设置为位于所述范围内,能够进一步地保证入射光的有效散射,又能避免光陷阱效应造成的光利用率较低的问题,从而进一步地达到提高光的吸收率和电池的短路电流的效果。
其中,所述第一锥状结构12的高度方向可以垂直于所述第一方向,也可以与所述第一方向相交为锐角。
在一些实施例中,所述第二锥状结构13位于所述凹槽11的底面上以及所述第一表面上。位于凹槽11的底面和第一表面上的第二锥状结构13,使得以不同角度入射至凹槽11的底面和第一表面上的入射光线,经由第二锥状结构13经历至少一次反射而被吸收的概率增加,以及经由第二锥状结构13经历至少一次反射被反射至凹槽11的侧面,进而经由第一锥状结构12经历至少一次反射而被吸收的概率增加,从而有利于提高衬底10的第一表面、凹槽11的底面以及侧面对入射光线的吸收率。
进一步地,所述第二锥状结构13的高度为0.5~3μm,比如,所述第二锥状结构13的高度可以为0.5μm,1μm,1.5μm,2μm,2.5μm,或者3μm等,当然也可以是所述范围内的其他值。
在一些实施例中,所述第二锥状结构13的高度方向可以平行于所述第一方向,即所述第二锥状结构13的高度垂直于所述第一锥状结构12的高度;所述第二锥状结构13的高度也可以与所述第一方向相交为锐角。
另一些实施例中,位于所述凹槽11的底面上的所述第二锥状结构13的凸起高度为第一高度,位于所述第一表面上的所述第二锥状结构13的凸起高度为第二高度,所述第一高度小于所述第二高度。位于第一表面的第二锥状结构13具有更高的凸起高度,这可以更有效地散射垂直和斜向入射的光线,增加光在电池内部的路径长度,从而提高光的吸收率;而在凹槽11底面的第二锥状结构13凸起高度较小,可以在保持光散射作用的同时,减少光散射所引入的额外载流子传输时间,有助于载流子快速移动到电极。此外,较高凸起高度的第二锥状结构13可以通过标准工艺形成在第一表面上,在凹槽11底面形成较低高度的第二锥状结构13则有利于降低工艺的控制复杂度。
当然,除了所述高度关系外,本领域技术人员在设计所述太阳能电池的结构时,所述第一高度也可以设置为与所述第二高度相同;所述第一高度也可以设置为大于所述第二高度。
本申请中,所述第一锥状结构12和所述第二锥状结构13的反射率可以分别为5%~20%。所述第一锥状结构12和所述第二锥状结构13的底座边长可以为2μm ~5μm。
在实际的应用过程中,本申请的太阳能电池可以为多种类型的太阳能电池,比如,本申请的太阳能电池可以为TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact,隧穿氧化层钝化接触)电池,可以为BC(Back Contact,背接触)电池,可以为HJT(Heterojunction withIntrinsic Thin Layer,异质结)电池,还可以为Perc(Passivated Emitter and RearCell,背面钝化发射极)电池。
本申请的实施例提供了一种TOPCon太阳能电池的电池结构,如图4所示,所述第一钝化层18还位于所述凹槽11的底面以及所述凹槽11的侧面上,所述太阳能电池还包括:
第一掺杂导电层15,位于所述衬底10中且与所述第一钝化层18接触,所述第一掺杂导电层15远离所述第二表面的表面为部分的所述第一表面;
隧穿氧化层19,位于所述第二表面上;
第二掺杂导电层20,位于所述隧穿氧化层19远离所述衬底10的一侧,所述第二掺杂导电层20与所述衬底10的掺杂类型相同,所述第二掺杂导电层20与所述第一掺杂导电层15的掺杂类型不同;
具体地,在所述衬底10和所述第二掺杂导电层20的掺杂类型为P型掺杂的情况下,所述第一掺杂导电层15的掺杂类型为N型;在所述衬底10和所述第二掺杂导电层20的掺杂类型为N型掺杂的情况下,所述第一掺杂导电层15的掺杂类型为P型。
第二钝化层21,位于所述第二掺杂导电层20远离所述隧穿氧化层19的一侧;
第一电极22,位于所述第一钝化层18远离所述第一掺杂导电层15的一侧;
具体地,所述第一电极22在所述衬底10上的正投影位于所述第一掺杂导电层15中。所述第一电极22与所述第一掺杂导电层15形成电接触。
第二电极23,位于所述第二钝化层21远离所述第二掺杂导电层20的一侧。
具体地,所述第二电极23与所述第二掺杂导电层20形成电接触。
所述实施例中,所述第一钝化层18以及所述第二钝化层21可以起到钝化效果,降低掺杂导电层与电极之间的载流子复合损失,提升TOPCon太阳能电池的短路电流、开路电压,从而提高电池转换效率;所述隧穿氧化层19可以实现载流子的选择性传输;所述第二掺杂导电层20起到场钝化作用;所述第一掺杂导电层15和所述衬底10形成PN结。
其中,图4示例性地示出了所述第二表面未制绒的实施例。在其他实施例中,所述第二表面也可以具有所述第二锥状结构。
可选地,所述衬底10的第一表面包括交替排布的第一区域和第三区域,所述第一掺杂导电层15接触所述第一区域,所述凹槽11位于所述第三区域。本实施例中,所述第一掺杂导电层15接触所述第一区域且不接触所述第三区域,可以降低第三区域的载流子复合损失,改善电池的短路电流,降低第三区域饱和暗电流密度。
可选地,第一钝化层18的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅或者碳氮氧化硅中的一种或多种。在一些实施例中,第一钝化层18可以为单层结构。在另一些实施例中,第一钝化层18也可以为多层结构。在一些实施例中,可以采用PECVD(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,等离子体增强化学的气相沉积法)方法形成第一钝化层18。
可选地,第二钝化层21的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅或者碳氮氧化硅中的一种或多种。在一些实施例中,第二钝化层21可以为单层结构。在另一些实施例中,第二钝化层21也可以为多层结构。在一些实施例中,可以采用PECVD方法形成第二钝化层21。
可选地,所述第一钝化层18和所述第二钝化层21的材料以及膜层结构可以相同,也可以不同。
可选地,所述第一钝化层18可以阻止第一电极22中的金属原子扩散到所述第一掺杂导电层15中,减少了第一电极22与第一导电层之间的载流子复合损失,降低了载流子复合损失造成的太阳能电池的光电转换效率低下等问题。
可选地,所述隧穿氧化层19可以使第二表面的能带出现非对称性偏移,使得载流子中多子的势垒低于载流子中少子的势垒,因此,多子可以较容易地通过隧穿氧化层19进行量子隧穿,而少子则很难通过隧穿氧化层19,从而实现载流子的选择性传输。此外,隧穿氧化层19还可以起到对衬底10的化学钝化的效果。在一些实施例中,所述隧穿氧化层19的材料可以为电介质材料,例如为氧化硅。
可选地,所述第二掺杂导电层20的材料可以为掺杂硅,掺杂硅具体可以包括掺杂多晶硅、掺杂微晶硅或者掺杂非晶硅等。
可选地,所述太阳能电池为单面电池,即仅通过衬底10的第一表面接收太阳能光线。在一些实施例中,所述太阳能电池为双面电池,即衬底10的第一表面和第二表面都用于接收太阳能光线。
可选地,所述衬底10为N型半导体衬底10,即所述衬底10内掺杂有N型离子,N型离子可以为磷、砷或者锑中的任意一者。所述第一掺杂导电层15可以为P型掺杂层,掺杂有P型离子,P型离子可以为硼、铝或者镓中的任意一者,所述第一掺杂导电层15与所述衬底10形成PN结。所述第一掺杂导电层15可以通过对所述衬底10的表层进行P型离子的扩散掺杂得到,被掺杂的部分衬底10转换为所述第一掺杂导电层15。所述第二掺杂导电层20为N型导电层,掺杂有N型离子。
可选地,如图4所示,所述第一钝化层18以及所述第二钝化层21均为单层膜结构,所述太阳能电池还可以包括:第一减反射层27,位于所述第一钝化层18与所述第一电极22之间,且覆盖所述第一钝化层18远离所述第一掺杂导电层15以及所述凹槽11的表面;第二减反射层28,位于所述第二钝化层21与所述第二电极23之间,且覆盖所述第二钝化层21远离所述第二掺杂导电层20的表面。
可选地,所述第一钝化层为多层膜结构,所述第一钝化层具体包括:硼硅玻璃层,位于所述第一掺杂导电层远离所述第二表面的表面上;氧化硅层,位于所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上;氧化铝层,位于所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的一侧,以及位于所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的一侧;减反射层,位于所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及所述氧化硅层的一侧。该实施例中,所述硼硅玻璃层可以有效钝化第一掺杂导电层的表面缺陷,降低表面复合速率,进而提升电池的开路电压;在所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上形成氧化硅层,不仅具有钝化作用,由于其折射率高于空气,可以减少光在表面的直接反射,促进光在电池内部的散热和吸收,增加电池的短路电流,起到光管理的作用;在硼硅玻璃层和氧化硅层上形成氧化铝层可以进一步地减少表面复合;在电池受光面最外层形成减反射层,该膜层直接面对入射光,具有低折射率特性,可以大幅度减少光的反射损耗,确保更多光线能够穿透到电池内部,提高短路电流。
可选地,所述氧化硅层的厚度为50~150nm,比如,所述氧化硅层的厚度可以为60nm,80nm,或者100nm等,当然还可以为所述范围内的其他值。这一厚度范围内,氧化硅层能够有效钝化表面缺陷,通过减少非辐射复合,增加开路电压(Voc),从而提高电池的光电转换效率;同时,所述厚度范围有助于保持结构的稳定性和电池的机械强度。
可选地,所述第一掺杂导电层15的厚度可以为0.1~1μm。所述隧穿氧化层19的厚度可以为1~3nm。所述第二掺杂导电层20的厚度可以为50~300nm。所述第二掺杂导电层20的掺杂浓度可以为1×1017 cm-3~1×1020 cm-3。所述氧化铝层的厚度可以为2~10nm。
本申请的实施例提供了一种背接触太阳能电池的电池结构,如图5所示,所述第一钝化层18位于所述凹槽11外周的所述第一表面上,所述太阳能电池还包括:
第三掺杂导电层34,位于所述凹槽11一侧的所述第一钝化层18远离所述第一表面的一侧;
具体地,所述第三掺杂导电层34位于所述凹槽11的一侧,且位于所述第一钝化层18远离所述第一表面的一侧。
第四掺杂导电层35,位于所述凹槽11另一侧的所述第一钝化层18远离所述第一表面的一侧,所述第四掺杂导电层35与所述衬底10的掺杂类型相同,所述第三掺杂导电层34与所述第四掺杂导电层35的掺杂类型不同;
具体地,所述第四掺杂导电层35位于所述凹槽11的另一侧,且位于所述第一钝化层18远离所述第一表面的一侧。所述第三掺杂导电层34与所述第四掺杂导电层35通过所述凹槽11隔离。
第三钝化层36,位于所述第三掺杂导电层34和所述第四掺杂导电层35远离所述第一钝化层18的一侧、所述凹槽11的底面以及所述凹槽11的侧面上;
第四钝化层37,位于所述第二表面上;
第三电极38,位于所述第三钝化层36远离所述第三掺杂导电层34的一侧;
具体地,所述第三电极38在所述衬底10上的正投影位于所述第三掺杂导电层34在所述衬底10上的正投影中。所述第三电极38与所述第三掺杂导电层34形成电接触。
第四电极39,位于所述第三钝化层36远离所述第四掺杂导电层35的一侧。
具体地,所述第四电极39在所述衬底10上的正投影位于所述第四掺杂导电层35在所述衬底10上的正投影中。所述第四电极39与所述第四掺杂导电层35形成电接触。
所述实施例中,所述第一钝化层18可以降低衬底10内光生电子和光生空穴在衬底10的第一表面复合的速率;通过所述凹槽11将所述第三掺杂导电层34和所述第四掺杂导电层35分隔开,降低了所述第三掺杂导电层34和所述第四掺杂导电层35之间发生漏电流的可能,提高了太阳能电池的可靠性;所述第三钝化层36和所述第四钝化层37能够增强背接触太阳能电池表面载流子浓度,提升背接触太阳能电池的短路电流、开路电压,从而提高电池效率;所述第三掺杂导电层34和衬底10形成PN结。
其中,如图5所示,所述衬底10的第二表面具有微结构,具体为具有所述第二锥状结构13。
可选地,所述第一表面可以为所述太阳能电池的背面,即没有被太阳光直接照射的表面。所述第二表面可以为所述太阳能电池的正面,即可以被太阳光直接照射的表面。
可选地,所述第三钝化层36的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅或者碳氮氧化硅中的一种或多种。在一些实施例中,所述第三钝化层36可以为单层结构。在另一些实施例中,所述第三钝化层36也可以为多层结构。
可选地,所述第四钝化层37的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅或者碳氮氧化硅中的一种或多种。在一些实施例中,所述第四钝化层37可以为单层结构。在另一些实施例中,所述第四钝化层37也可以为多层结构。
可选地,所述第一钝化层18可以包括氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅和多晶硅中的至少一种。所述第一钝化层18的晶格可以与衬底10的晶格较好地匹配,即第一钝化层18能良好地钝化的衬底10的第一表面,以降低衬底10内光生电子和光生空穴在衬底10的第一表面复合的速率。第一钝化层18和P型掺杂层可以形成隧穿钝化接触结构,该隧穿钝化接触结构可以提高P型掺杂层收集空穴的效率。第一钝化层18和N型掺杂层可以形成隧穿钝化接触结构,该隧穿钝化接触结构可以提高N型掺杂层收集电子的效率。所述第一钝化层18的厚度可以为1~3nm。
可选地,所述第一钝化层18可以包括对应于所述第三掺杂导电层34的第一掺杂类型隧穿层(第一掺杂类型与所述第三掺杂导电层34的掺杂类型相同),以及对应于所述第四掺杂导电层35的第二掺杂类型隧穿层(第二掺杂类型与所述第四掺杂导电层35的掺杂类型相同)。
可选地,所述第三掺杂导电层34可以为掺杂非晶硅、掺杂多晶硅、掺杂微晶硅以及掺杂碳化硅中的至少一种。所述第四掺杂导电层35可以为掺杂非晶硅、掺杂多晶硅、掺杂微晶硅以及掺杂碳化硅中的至少一种。所述第三掺杂导电层34的厚度可以为50~300nm。所述第三掺杂导电层34的掺杂浓度可以为1×1017 cm-3~1×1020 cm-3。所述第四掺杂导电层35的厚度可以为50~300nm。所述第三掺杂导电层34的掺杂浓度可以为1×1017 cm-3~1×1020 cm-3
可选地,所述第一表面具有多个所述凹槽11,所述第一表面包括交替排布的第一区域和第二区域,所述第三掺杂导电层34位于所述第一区域,所述第四掺杂导电层35位于所述第二区域,相邻的所述第一区域和所述第二区域通过所述凹槽11分隔开。
可选地,所述第三掺杂导电层34的尺寸与所述第一区域的尺寸相同,所述第四掺杂导电层35的尺寸与所述第二区域的尺寸相同。
在一些实施例中,所述第三掺杂导电层34的尺寸大于所述第四掺杂导电层35的尺寸。这样可以保证背接触太阳能电池对空穴和电子均具有良好的收集效果,有利于提升背接触太阳能电池的性能以及转换效率。
可选地,所述第三电极38在所述衬底10上的正投影面积小于所述第一区域的面积,且该正投影位于所述第一区域中。所述第四电极39在所述衬底10上的正投影面积小于所述第二区域的面积,且该正投影位于所述第二区域中。
可选地,沿着所述衬底10的厚度方向,所述第一区域与所述第二表面之间的距离大于所述第二区域与所述第二表面之间的距离。也就是说,所述第四掺杂导电层35比所述第三掺杂导电层34更靠近所述第二表面,使得所述第三掺杂导电层34与所述第四掺杂导电层35在所述衬底10的厚度方向上错位设置,进一步地降低了所述第三掺杂导电层34与所述第四掺杂导电层35之间发生漏电流的可能,从而进一步地提高背接触太阳能电池的可靠性,并提高背接触太阳能电池的效率以及输出功率。
可选地,所述第一区域与所述第二表面之间的距离为第一距离,所述第二区域与所述第二表面之间的距离为第二距离,所述第一距离可以为2~10μm;所述第二距离可以为2~10μm;所述第一距离与所述第二距离之差可以为1~5μm。
可选地,所述第三钝化层36包括沿远离所述第三掺杂导电层34和所述第四掺杂导电层35的方向依次叠置的氧化铝层和氮化硅层。所述第四钝化层37包括沿远离所述第二表面的方向依次叠置的氧化铝层和氮化硅层。所述氧化铝层的厚度为2~10nm。所述氮化硅层的厚度为50~150nm。
可选地,如图5所示,所述太阳能电池还可以包括:第三减反射层45,位于所述第三钝化层36与所述第三电极38之间以及所述第三钝化层36与所述第四电极39之间,且覆盖所述第三钝化层36远离所述第三掺杂导电层34、所述第四掺杂导电层35以及所述凹槽11的表面;第四减反射层46,位于所述第四钝化层37远离所述衬底10的表面上。
本申请的实施例还提供了一种异质结太阳能电池的电池结构,如图6所示,所述第二表面具有所述凹槽11,所述太阳能电池还包括:
第五掺杂导电层40,位于所述第一钝化层18远离所述第一表面的一侧;
第一透明导电层25,位于所述第五掺杂导电层40远离所述第一钝化层18的一侧、所述第一表面上的所述凹槽11的底面以及侧面上;
第五钝化层42,位于所述第二表面上;
第六掺杂导电层41,位于所述第五钝化层42远离所述第二表面的一侧,所述第六掺杂导电层41与所述衬底10的掺杂类型相同,所述第六掺杂导电层41与所述第五掺杂导电层40的掺杂类型不同;
第二透明导电层26,位于所述第六掺杂导电层远离所述第五钝化层42的一侧、所述第二表面上的所述凹槽的底面以及侧面上;
第五电极43,位于所述第一透明导电层25远离所述第五掺杂导电层40的一侧;
第六电极44,位于所述第二透明导电层26远离所述第六掺杂导电层41的一侧。
所述实施例中,第一钝化层18和第五钝化层42用于钝化衬底10表面的缺陷,从而降低载流子复合;所述第一透明导电层25和所述第二透明导电层26具有透光性和导电性,用于收集光生载流子并且让太阳光进入电池内;所述第六掺杂导电层41起到场钝化作用;所述第五掺杂导电层40和所述衬底10形成PN结,同时也会影响界面间的载流子传输。
在一些实施例中,如图6所示,所述衬底10的第一表面和第二表面均分别具有微结构。
可选地,所述第一钝化层18和第五钝化层42的厚度为1~3nm,所述第一钝化层18和第五钝化层42具体可以本征非晶硅层,无掺杂。
可选地,所述第五掺杂导电层40的厚度为50~300nm,掺杂浓度为1×1017 cm-3~1×1020 cm-3。所述第六掺杂导电层41的厚度为50~300nm,掺杂浓度为1×1017 cm-3~1×1020 cm-3
可选地,所述第一透明导电层25和所述第二透明导电层26的材料独立地选自氧化铟锡(ITO)以及氧化锌铝中的一种或者多种。所述第一透明导电层25的厚度可以为10~500nm。所述第二透明导电层26的厚度可以为10~500nm。
可选地,所述第一表面上的凹槽11与所述第二表面上的凹槽11沿着垂直于所述衬底10的厚度的方向呈对称分布。
下面将结合具体实施例和对比例,对本申请的所述太阳能电池进行具体说明。
实施例1
本实施例提供了一种太阳能电池,包括:
衬底,包括相对的第一表面和第二表面,所述第一表面具有凹槽,所述凹槽外周的所述第一表面上以及所述凹槽的底面上具有多个第二锥状结构,所述凹槽的侧面上包括沿第一方向依次排布的第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区,第一缓冲区具有多个第一棱柱,出绒区具有多个第一锥状结构,第二缓冲区具有多个第二棱柱,第一锥状结构的高度方向与第二锥状结构的高度方向相交;
第一钝化层,位于所述第一表面上。
对比例1
本对比例提供了一种太阳能电池,该太阳能电池与实施例1唯一不同点为本对比例中衬底的第一表面无凹槽、无位于凹槽底面上的第二锥状结构和位于凹槽侧面上的第一锥状结构、第一棱柱和第二棱柱。
对比例2
本对比例提供了一种太阳能电池,该太阳能电池与实施例1唯一不同点为本对比例中无位于凹槽侧面上的第一锥状结构、第一棱柱和第二棱柱。
对采用所述实施例1及对比例1中的太阳能电池的表面反射率进行测试,测试结果如表1所示:
表1
由表1的实验数据可以看出,对于300nm~780nm波长范围内的光线,实施例1的太阳能电池的表面反射率低于对比例1、对比例2的表面反射率,表明本申请的技术方案可以提升太阳能电池的陷光效果。
本申请的实施例还提供了一种太阳能电池的制作方法。需要说明的是,该太阳能电池的制作方法用于制作形成任一种所述的太阳能电池。
图7是根据本申请实施例的太阳能电池的制作方法的流程图,图8至图11为根据太阳能电池的制作方法在各工艺步骤后得到的结构示意图。如图7至图11所示,该方法包括以下步骤:
步骤S201,如图8所示,提供初始结构,所述初始结构包括初始衬底29以及初始钝化层32,所述初始衬底29包括相对的第三表面和第二表面,所述第三表面上具有微结构,所述初始钝化层32位于所述第三表面上;
步骤S202,去除部分的所述初始钝化层32以及部分的所述初始衬底29,形成位于所述初始衬底29中的初始凹槽31;
具体地,剩余的所述初始钝化层32可以形成第一钝化层。形成所述初始凹槽31后的所述第三表面作为第一表面。
步骤S203,如图11所示,对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽31的侧面和底面上分别形成所述微结构,制绒后的所述初始凹槽31形成凹槽11,剩余的所述初始衬底29形成衬底10,多个所述微结构包括:第一锥状结构12、第二锥状结构13和柱状结构14,所述第一锥状结构12的高度方向与所述第二锥状结构13的高度方向相交,所述柱状结构14的侧面朝向所述凹槽11的外周方向倾斜。
具体地,具有凹槽的所述第三表面形成第一表面。所述凹槽11的外周方向即从所述凹槽11指向所述凹槽11外周的第一表面的方向,所述柱状结构14的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜指的是所述柱状结构14的侧面并不垂直于所述第一表面,而是相对于所述第一表面具有一定的倾斜角度。所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述第一表面上,所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述凹槽的底面上,所述第一锥状结构12、所述第二锥状结构13以及所述柱状结构14中的至少部分位于所述凹槽的侧面上。所述第一锥状结构12和所述第二锥状结构13具体可以为棱锥结构,比如金字塔结构。所述柱状结构14具体可以为棱柱结构。所述第一锥状结构12的高度方向可以垂直于所述第二锥状结构13的高度方向。所述衬底10可以为硅衬底10,所述硅衬底10的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅以及微晶硅等。
通过所述实施例,首先提供初始衬底以及位于初始衬底的第三表面上的初始钝化层,其中,第三表面上具有微结构;然后,去除部分初始钝化层以及部分衬底,形成初始凹槽;最后,对初始凹槽的侧面进行制绒,形成位于初始凹槽侧面和底面上的微结构,微结构包括第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,第一锥状结构和第二锥状结构的高度方向不同。所述方法得到的太阳能电池在表面和侧面这两个相交方向的表面上均设置有微结构,在两组不同方向的微结构的共同作用下,更多角度的光线能够被散射并进入太阳能电池内部,从而可以有效抑制光的镜面反射效应,大大降低了光的反射损失,提升陷光效果,从而提高了太阳能电池的整体的光吸收效率。并且,由于多种微结构可以提供多种反射表面,使得入射光能与多种角度和曲率的表面交互,从而使得入射光可以在不同方向上多次反射,增加了光线在太阳能电池内部的传播路径长度,光线在电池内部传播得越远,与电池材料的相互作用机会就越多,从而大幅提升了光生载流子的产生概率,提高了电池的光电转换效率。
在一些实施例中,所述第三表面上的所述微结构可以为所述第二锥状结构13,所述第二锥状结构13的高度方向与所述第三表面相交(比如,垂直)。
一种可选方案中,对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽31的侧面和底面上分别形成所述微结构,包括:在60~90℃的环境温度下,采用混合溶液对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行刻蚀,以在所述初始凹槽31的侧面和底面上分别形成所述微结构,所述混合溶液包括碱性溶液以及制绒添加剂。所述实施例中,采用碱性溶液对所述初始凹槽31的底面和侧面进行刻蚀,从而形成微结构,能够在不损害电池整体结构完整性的前提下,增加电池表面形貌的复杂性,这些微结构可以显著增加光在电池表面的散射,延长光的路径长度,从而增加光在电池内部的有效吸收,提高短路电流,进而提升整体光电转换效率;并且,制绒处理后得到的微结构能够减少光在电池表面的直接反射,使得入射光在不同角度被散射和吸收,反射率大幅降低,有助于提高光的捕获率和电池的性能。
本申请中,所述碱性溶液的容量为0.5~20L,所述制绒添加剂的容量为0.5~10L。
在一些实施例中,采用混合溶液对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行刻蚀,以在所述初始凹槽31的侧面和底面上分别形成所述微结构,包括:采用混合溶液对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行刻蚀,以在所述初始凹槽31的侧面形成多个第一棱柱16、多个第一锥状结构12以及多个第二棱柱17,多个第一棱柱16位于第一缓冲区,多个第一锥状结构12位于出绒区,多个第二棱柱17位于第二缓冲区,第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区在凹槽的侧面沿第一方向依次排布,所述第一方向垂直于所述第一表面且从所述第一表面指向所述第二表面,所述第一锥状结构12的高度方向与所述第一方向相交(比如,垂直),以及在所述初始凹槽31的底面形成所述第二锥状结构13,所述第二锥状结构13的高度方向与所述第一方向平行或者与所述第一方向相交。
另一些实施例中,所述初始结构还包括位于所述初始衬底29中的初始掺杂导电层30,所述初始掺杂导电层30与所述初始钝化层32接触,去除部分的所述初始钝化层32以及部分的所述初始衬底29,形成位于所述初始衬底29中的初始凹槽31,包括:如图8和图9所示,采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层32,以使得部分的所述初始掺杂导电层30裸露,剩余的所述初始钝化层32形成氧化层33;如图9和图10所示,采用湿法刻蚀工艺依次去除裸露的所述初始掺杂导电层30以及裸露的所述初始衬底29,得到所述初始凹槽31。所述实施例中,先通过激光刻蚀法去除部分的初始钝化层32,激光刻蚀可以精准控制需要去除的初始钝化层32,形成高精度、局域化的结构,避免了对电池其他部分的损伤;再通过湿法刻蚀法依次去除裸露的部分初始掺杂导电层30和部分初始衬底29,可以得到较优形貌的初始凹槽31,便于厚度在初始凹槽31的侧面和底面上形成形貌较好的微结构;激光刻蚀与湿法刻蚀的结合使用,能够在控制成本的同时,实现复杂结构的精确制造,减少材料浪费,提高整个电池制造过程的经济效益。
此外,所述初始掺杂导电层30的掺杂类型与所述初始衬底29的掺杂类型不同,去除部分的初始掺杂导电层30,降低了异种元素掺杂带来的载流子复合,可以提升电池的开路电压。
为了进一步地实现对初始钝化层32的精准局域化去除,根据本申请的再一些可选方案,采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层32,包括:采用输出功率为10~90%的最大输出功率,且扫描速度为5000~40000mm/s的激光束刻蚀去除部分的所述初始钝化层32,所述激光束包括以下之一:红外激光束、紫外激光束、绿色激光束。本实施例中,在指定的功率和速度范围内,激光可以精确地在预设的区域内去除初始钝化层32而不影响周围区域,避免过度刻蚀导致的结构损坏,保持电池表面的完整性和平整度,有利于后续工艺的进行;输出功率在10~90%范围内的激光刻蚀可以确保初始钝化层32的快速、高效去除,扫描速度的控制可以进一步优化刻蚀时间和精确度;使用红外、紫外或绿色激光束,可以根据材料的吸收特性选择最合适的波长,从而最小化热影响区,减少对电池表面的热损伤,保持电池表面的高质量和性能稳定性。
一种示例性实施例中,如图8和图9所示,剩余的所述初始掺杂导电层30形成第一掺杂导电层15,所述氧化层33为硼硅玻璃层,在对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行制绒之后,所述方法还包括:采用氧化工艺在所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上形成氧化硅层;在所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的表面上、所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的表面上形成氧化铝层;在所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及氧化硅层的表面上形成减反射层,得到第一钝化层,即所述第一钝化层包括所述硼硅玻璃层、所述氧化硅层、所述氧化铝层和所述减反射层。通过在制绒后的初始凹槽表面依次形成氧化硅层、氧化铝层以及减反射层,不仅能够增强表面钝化和陷光效果,提高接触性能,由于氧化硅层和氧化铝层的形成增加电池片的机械强度和化学稳定性,故而还能增加结构的稳定性和质量。
此外,如图8所示,所述初始衬底29的第二表面也具有微结构,在一些实施例中,所述初始衬底29的第二表面具有第二锥状结构13;所述初始衬底29的所述第二表面上还依次叠置有第二掺杂导电层20以及第二钝化层21,所述第二掺杂导电层20的掺杂类型与所述初始衬底29的掺杂类型相同,且不同于所述第一掺杂导电层15的掺杂类型。
下面针对初始凹槽的侧面进行刻蚀形成绒面的原理进行解释:单晶硅晶体结构如图12所示,单晶硅晶体存在三种晶向:100、110、111,三种晶向结构如图13所示,三种晶向结构单晶硅的原子密度大小关系为:111>110>100,所以三种晶向结构单晶硅和碱的反应速率大小关系为:111<110<100,在采用混合溶液对所述初始凹槽31的底面以及侧面进行湿法刻蚀的过程中,通过调整刻蚀条件可以对单晶硅进行各向异性刻蚀,将111晶向暴露出来,可以认为单晶硅相邻的多个晶胞的111晶向组成一个菱形结构,如图14所示。常规制绒(即刻蚀形成第二锥状结构)时,会暴露出上层的金字塔尖顶(如图15所示),若同时存在一定宽度的垂直面,则会同时在水平方向和垂直方向这两个方向的平面生长出金字塔结构,所暴露的111晶向是菱形的不同侧的尖顶,从而得到位于凹槽侧面上的第一锥状结构。
本申请的实施例还提供了一种光伏组件,包括任一种所述的太阳能电池。
所述的光伏组件包括任一种所述的太阳能电池,该太阳能电池中,衬底的第一表面上具有凹槽,在衬底的第一表面上、凹槽底面上和凹槽侧面上均设置有微结构,微结构包括第一锥状结构、第二锥状结构以及柱状结构,且第一锥状结构和第二锥状结构的高度方向不同,也就是说,本申请的太阳能电池在表面和侧面这两个相交方向的表面上均设置有微结构,在两组不同方向的微结构的共同作用下,更多角度的光线能够被散射并进入太阳能电池内部,从而可以有效抑制光的镜面反射效应,大大降低了光的反射损失,提升陷光效果,从而提高了太阳能电池的整体的光吸收效率。并且,入射光在不同方向上多次反射,增加了光线在太阳能电池内部的传播路径长度,光线在电池内部传播得越远,与电池材料的相互作用机会就越多,从而大幅提升了光生载流子的产生概率,提高了电池的光电转换效率。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
从以上的描述中,可以看出,本申请所述的实施例实现了如下技术效果:
本申请的太阳能电池中,衬底的第一表面上具有凹槽,在衬底的第一表面上、凹槽底面上和凹槽侧面上均设置有微结构,多个微结构包括第一锥状结构、第二锥状结构以及柱状结构,且第一锥状结构和第二锥状结构的高度方向不同,也就是说,本申请的太阳能电池在表面和侧面这两个相交方向的表面上均设置有微结构,在两组不同方向的微结构的共同作用下,更多角度的光线能够被散射并进入太阳能电池内部,从而可以有效抑制光的镜面反射效应,大大降低了光的反射损失,提升陷光效果,从而提高了太阳能电池的整体的光吸收效率。并且,由于多种微结构可以提供多种反射表面,使得入射光能与多种角度和曲率的表面交互,从而使得入射光可以在不同方向上多次反射,增加了光线在太阳能电池内部的传播路径长度,光线在电池内部传播得越远,与电池材料的相互作用机会就越多,从而大幅提升了光生载流子的产生概率,提高了电池的光电转换效率。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
衬底,包括相对的第一表面和第二表面,所述第一表面具有凹槽,所述凹槽外周的所述第一表面上、所述凹槽的底面上以及所述凹槽的侧面上分别具有微结构,多个所述微结构包括:第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,所述第一锥状结构的高度方向与所述第二锥状结构的高度方向相交,所述柱状结构的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜;
第一钝化层,位于所述第一表面上,
所述柱状结构包括第一棱柱和第二棱柱,所述第一棱柱的侧面所在平面和所述第二棱柱的侧面所在平面相交,所述凹槽的侧面包括沿第一方向依次排布的第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区,所述第一棱柱位于所述第一缓冲区,所述第一锥状结构位于所述出绒区,所述第二棱柱位于所述第二缓冲区,所述第一方向垂直于所述第一表面且从所述第一表面指向所述第二表面,
与所述第一棱柱接触的所述第一表面与所述第一棱柱的侧面之间的夹角为锐角。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹槽的底面与所述第二棱柱的侧面之间的夹角为钝角。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一棱柱在所述第一方向上的高度为0.5~2μm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二棱柱在所述第一方向上的高度为0.5~5μm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一棱柱在第二方向上的高度为0.5~2μm,所述第二方向分别垂直于所述第一方向以及第一交线方向,所述第一交线方向为所述第一棱柱的侧面与所述第一表面的交线延伸方向。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二棱柱在第三方向上的高度为0.5~2μm,所述第三方向与所述第一方向以及第二交线方向垂直,所述第二交线方向为所述第一棱柱的侧面与所述凹槽的底面的交线延伸方向。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述凹槽在第四方向上的深度为10~100μm,所述凹槽在第五方向上的宽度为3~10μm,所述第四方向垂直于所述第一表面,所述第五方向垂直于所述第四方向。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一锥状结构的高度为0.5~3μm。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二锥状结构位于所述凹槽的底面上以及所述第一表面上。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,位于所述凹槽的底面上的所述第二锥状结构的凸起高度为第一高度,位于所述第一表面上的所述第二锥状结构的凸起高度为第二高度,所述第一高度小于所述第二高度。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一钝化层还位于所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上,所述太阳能电池还包括:
第一掺杂导电层,位于所述衬底中且与所述第一钝化层接触,所述第一掺杂导电层远离所述第二表面的表面为部分的所述第一表面;
隧穿氧化层,位于所述第二表面上;
第二掺杂导电层,位于所述隧穿氧化层远离所述衬底的一侧,所述第二掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第二掺杂导电层与所述第一掺杂导电层的掺杂类型不同;
第二钝化层,位于所述第二掺杂导电层远离所述隧穿氧化层的一侧;
第一电极,位于所述第一钝化层远离所述第一掺杂导电层的一侧;
第二电极,位于所述第二钝化层远离所述第二掺杂导电层的一侧。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一钝化层位于所述凹槽外周的所述第一表面上,所述太阳能电池还包括:
第三掺杂导电层,位于所述凹槽一侧的所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧;
第四掺杂导电层,位于所述凹槽另一侧的所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧,所述第四掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第三掺杂导电层与所述第四掺杂导电层的掺杂类型不同;
第三钝化层,位于所述第三掺杂导电层和所述第四掺杂导电层远离所述第一钝化层的一侧、所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上;
第四钝化层,位于所述第二表面上;
第三电极,位于所述第三钝化层远离所述第三掺杂导电层的一侧;
第四电极,位于所述第三钝化层远离所述第四掺杂导电层的一侧。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二表面具有所述凹槽,所述太阳能电池还包括:
第五掺杂导电层,位于所述第一钝化层远离所述第一表面的一侧;
第一透明导电层,位于所述第五掺杂导电层远离所述第一钝化层的一侧、所述第一表面上的所述凹槽的底面以及侧面上;
第五钝化层,位于所述第二表面上;
第六掺杂导电层,位于所述第五钝化层远离所述第二表面的一侧,所述第六掺杂导电层与所述衬底的掺杂类型相同,所述第六掺杂导电层与所述第五掺杂导电层的掺杂类型不同;
第二透明导电层,位于所述第六掺杂导电层远离所述第五钝化层的一侧、所述第二表面上的所述凹槽的底面以及侧面上;
第五电极,位于所述第一透明导电层远离所述第五掺杂导电层的一侧;
第六电极,位于所述第二透明导电层远离所述第六掺杂导电层的一侧。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一钝化层包括:
硼硅玻璃层,位于所述第一掺杂导电层远离所述第二表面的表面上;
氧化硅层,位于所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上;
氧化铝层,位于所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的一侧,以及位于所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的一侧;
减反射层,位于所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及所述氧化硅层的一侧。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池,其特征在于,所述氧化硅层的厚度为50~150nm。
16.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
提供初始结构,所述初始结构包括初始衬底以及初始钝化层,所述初始衬底包括相对的第三表面和第二表面,所述第三表面上具有微结构,所述初始钝化层位于所述第三表面上;
去除部分的所述初始钝化层以及部分的所述初始衬底,形成位于所述初始衬底中的初始凹槽;
对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,制绒后的所述初始凹槽形成凹槽,剩余的所述初始衬底形成衬底,多个所述微结构包括:第一锥状结构、第二锥状结构和柱状结构,所述第一锥状结构的高度方向与所述第二锥状结构的高度方向相交,所述柱状结构的侧面朝向所述凹槽的外周方向倾斜,
所述柱状结构包括第一棱柱和第二棱柱,所述第一棱柱的侧面所在平面和所述第二棱柱的侧面所在平面相交,所述凹槽的侧面包括沿第一方向依次排布的第一缓冲区、出绒区和第二缓冲区,所述第一棱柱位于所述第一缓冲区,所述第一锥状结构位于所述出绒区,所述第二棱柱位于所述第二缓冲区,所述第一方向垂直于所述第三表面且从所述第三表面指向所述第二表面,
与所述第一棱柱接触的所述第三表面与所述第一棱柱的侧面之间的夹角为锐角。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,包括:
在60~90℃的环境温度下,采用混合溶液对所述初始凹槽的底面以及侧面进行刻蚀,以在所述初始凹槽的侧面和底面上分别形成所述微结构,所述混合溶液包括碱性溶液以及制绒添加剂。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述碱性溶液的容量为0.5~20L,所述制绒添加剂的容量为0.5~10L。
19.根据权利要求16所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述初始结构还包括位于所述初始衬底中的初始掺杂导电层,所述初始掺杂导电层与所述初始钝化层接触,去除部分的所述初始钝化层以及部分的所述初始衬底,形成位于所述初始衬底中的初始凹槽,包括:
采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层,以使得部分的所述初始掺杂导电层裸露,剩余的所述初始钝化层形成氧化层;
采用湿法刻蚀工艺依次去除裸露的所述初始掺杂导电层以及裸露的所述初始衬底,得到所述初始凹槽。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,采用激光刻蚀工艺去除部分的所述初始钝化层,包括:
采用输出功率为10~90%的最大输出功率,且扫描速度为5000~40000mm/s的激光束刻蚀去除部分的所述初始钝化层,所述激光束包括以下之一:红外激光束、紫外激光束、绿色激光束。
21.根据权利要求19所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,剩余的所述初始掺杂导电层形成第一掺杂导电层,所述氧化层为硼硅玻璃层,在对所述初始凹槽的底面以及侧面进行制绒之后,所述方法还包括:
采用氧化工艺在所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面上形成氧化硅层;
在所述硼硅玻璃层远离所述第一掺杂导电层的表面上、所述氧化硅层远离所述凹槽的底面以及所述凹槽的侧面的表面上形成氧化铝层;
在所述氧化铝层远离所述硼硅玻璃层以及氧化硅层的表面上形成减反射层,得到第一钝化层。
22.一种光伏组件,其特征在于,包括权利要求1至15中任一项所述的太阳能电池。
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