本實(shí)用新型涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
太陽能電池性能的提升是光伏領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志。其中太陽能電池的開路電壓,短路電流,填充因子是太陽能電池的基本性能指標(biāo)。提升其中任何一個(gè)指標(biāo)都會(huì)提升太陽能電池的發(fā)電量。
叉指背接觸(IBC)結(jié)構(gòu)太陽能電池,由于將正面柵線全部移到背面,因此大大減少了正面柵線帶來的遮擋損失,提升了短路電流;另外,在背面形成了叉指形狀的電池結(jié)構(gòu),即第一導(dǎo)電類型(如N型)背場和第二導(dǎo)電類型(如P型)發(fā)射極形成交叉排列的指狀結(jié)構(gòu),如圖1所示,由于這種結(jié)構(gòu)縮短了載流子輸運(yùn)的路程和金屬化的面積,也同時(shí)提升了填充因子和開路電壓。因此,IBC結(jié)構(gòu)太陽能電池具有很高的能量轉(zhuǎn)換效率。
對(duì)于異質(zhì)結(jié)電池而言,如果采用IBC結(jié)構(gòu),上下表面使用含氫非晶硅(a-Si:H(i))作為鈍化層,含氫非晶硅(a-Si:H(n+)、a-Si:H(p+))薄膜作為摻雜層,正面為減反射薄膜,背面為透明導(dǎo)電氧化物薄膜(TCO)如摻錫氧化銦,摻鎢氧化銦,摻鋁氧化鋅等和金屬電極。
由于非晶硅帶隙較窄受到限制限制,正面的鈍化層和前場摻雜層會(huì)對(duì)入射的太陽光進(jìn)行吸收,從而降低了入射光的利用率,限制了短路電流的提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種太陽能電池片及太陽能電池組件,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,提高了入射光的利用率,提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:包括襯底、襯底上下表面的鈍化層、位于上表面鈍化層上的前場摻雜層、位于前場摻雜層上的減反射層、位于下表面鈍化層下的叉指結(jié)構(gòu)、TCO薄膜和金屬電極,鈍化層為氫化非晶氧化硅薄膜。
作為優(yōu)選,氫化非晶氧化硅薄膜厚度為1-6nm。
作為優(yōu)選,前場摻雜層采用含氫微晶硅。
作為優(yōu)選,前場摻雜層的含氫微晶硅厚度為5-20nm。
作為優(yōu)選,叉指結(jié)構(gòu)采用含氫微晶硅。
作為優(yōu)選,叉指結(jié)構(gòu)的含氫微晶硅厚度為5-20nm。
作為優(yōu)選,減反射層采用摻氫氮化硅薄膜。
進(jìn)一步的,一種太陽能電池組件,包括鋼化玻璃、EVA薄膜、背板和鋁合金邊框,其特征在于還包括以上任一項(xiàng)所述的太陽能電池片。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,氫化非晶氧化硅具有更高的氫含量和優(yōu)良的鈍化效果,可獲得較高的開路電壓,提高入射光的利用率,增加光子利用率,鈍化層和前場摻雜層有較寬的帶隙,減少鈍化層和前場摻雜層對(duì)入射光子的吸收,提高了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換工作效率。
附圖說明
圖1是已有技術(shù)IBC結(jié)構(gòu)背面圖;
圖2是本實(shí)用新型太陽能電池片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型太陽能電池組件示意圖;
圖4是圖3的A向視圖。
圖中:1、負(fù)極區(qū);2、正極區(qū);3、減反射層;4、前場摻雜層;5、鈍化層;6、襯底;7、叉指結(jié)構(gòu);8、TCO薄膜;9、金屬電極;10、鋁合金邊框;11、太陽能電池片;12、背板;13、EVA薄膜;14、鋼化玻璃。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
如圖1所示IBC結(jié)構(gòu)背面圖,現(xiàn)有技術(shù)中負(fù)極區(qū)1和正極區(qū)2穿插設(shè)置。
如圖2所示,為本實(shí)用新型一種太陽能電池片的一個(gè)實(shí)施例,包括襯底6、襯底6上下表面的鈍化層5、位于上表面鈍化層5上的前場摻雜層4、位于前場摻雜層4上的減反射層3、位于下表面鈍化層5下的叉指結(jié)構(gòu)7、TCO薄膜8和金屬電極9,鈍化層5為氫化非晶氧化硅薄膜;選用N型襯底,鈍化層5為超薄氫化非晶氧化硅薄膜(a-SiOx:H),厚度范圍為1-6nm;a-SiOx:H 具有更高的H含量和優(yōu)良的鈍化效果,可獲得較高的開路電壓;另外a-SiOx:H具有較寬的帶隙,可以減少鈍化層對(duì)入射光的吸收,增加光子利用率;帶隙的大小可根據(jù)工藝條件控制在1.7-2.4eV,最佳選擇為2.2eV;叉指結(jié)構(gòu)7包括N型指區(qū)和P型指區(qū),N型指區(qū)可采用摻雜的uc-Si:H(n+)或a-Si:H(n+), P型指區(qū)可采用摻雜的uc-Si:H(p+)或a-Si:H(p+);N型指區(qū)和P型指區(qū)的非晶硅下為TCO薄膜8,TCO薄膜8下緊鄰的為金屬電極9。
前場摻雜層4采用含氫微晶硅(uc-Si:H),含氫微晶硅厚度為5-20nm;uc-Si:H具有較寬的帶隙2-2.4eV, 可以減少窗口層對(duì)入射光的吸收,增加光子利用率。
叉指結(jié)構(gòu)采用含氫微晶硅,叉指結(jié)構(gòu)的含氫微晶硅厚度為5-20nm。
減反射層3采用摻氫氮化硅(SiNx:H)薄膜,折射率調(diào)節(jié)范圍廣。
如圖3和圖4所示,為本實(shí)用新型一種太陽能電池組件的一個(gè)實(shí)施例,包括鋼化玻璃14、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)薄膜13、背板12和鋁合金邊框10,還包括太陽能電池片11。
使用過程:
將太陽能電池片11封裝在EVA中間,EVA外分別為鋼化玻璃14和背板12,并將上述安裝好的組件外安裝鋁合金邊框10。
采用上述技術(shù)方案后,使用方便,氫化非晶氧化硅具有更高的氫含量和優(yōu)良的鈍化效果,可獲得較高的開路電壓,采用帶隙較寬的材料作為鈍化層和前場摻雜層,克服了現(xiàn)有技術(shù)中正面非晶硅對(duì)太陽光的吸收,增加了入射光的利用率,拓寬了電池對(duì)太陽能光譜的吸收范圍,提升了電池的短路電流;使用超薄的a-SiOx:H作為鈍化層,由于厚度很薄,不影響電子的傳輸,而a-SiOx:H具有更高的H含量和更加優(yōu)良的鈍化效果,對(duì)IBC太陽能電池性能的提升具有有利的效果。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。