背電極及其制作方法和電池組件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽能電池光伏技術領域，具體而言，涉及一種背電極及其制作方法 和電池組件。
【背景技術】
[0002] 太陽能電池組件可以用作光伏建筑一體化（BuildingIntegrated Photovoltaic，簡稱為BIPV)產品上。在BIPV應用中，太陽能電池組件的顏色是一項很重 要的性能參數，顏色的可變范圍決定了光伏組件在與建筑設計結合時的便利程度?，F(xiàn)有的 太陽能電池組件通常為灰黑色，顏色單一，造成太陽能電池組件與建筑設計結合時不便利。
[0003] 針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供了一種背電極及其制作方法和電池組件，以至少解決由于太陽 能電池組件的顏色單一造成的太陽能電池組件與建筑結合時不便利的技術問題。
[0005] 根據本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種背電極，包括：第一透明導電氧化物 層，其中，第一透明導電氧化物層為摻雜有金屬元素的薄膜材料層，第一透明導電氧化物層 用于控制背電極的顏色。
[0006] 進一步地，該金屬元素的摻雜濃度為0. 5%~3. 0%。
[0007] 進一步地，第一透明導電氧化物層摻雜的金屬元素為鋁或鎵或硼。
[0008] 進一步地，第一透明導電氧化物層為摻雜鋁的氧化鋅層。
[0009] 進一步地，第一透明導電氧化物層的厚度范圍為5nm~300nm。
[0010] 進一步地，該背電極還包括：金屬層，第一面與第一透明導電氧化物層貼合設置， 其中，金屬層用于控制背電極的顏色。
[0011] 進一步地，該金屬層的材料為銀或鋁或鎳鉻合金。
[0012] 進一步地，金屬層的厚度不大于20nm〇
[0013] 進一步地，該背電極還包括：第二透明導電氧化物層，與金屬層的第二面貼合設 置，其中，第二透明導電氧化物層為摻雜有金屬元素的薄膜材料層，第二透明導電氧化物層 用于控制背電極的顏色。
[0014] 根據本發(fā)明實施例的另一方面，還提供了一種電池組件，包括上述背電極。
[0015] 根據本發(fā)明實施例的又一方面，還提供了一種背電極的制作方法，背電極包括第 一透明導電氧化物層，第一透明導電氧化物層用于控制背電極的顏色，方法包括：在非晶硅 層上沉積第一透明導電氧化物層。
[0016] 進一步地，在非晶硅層上沉積第一透明導電氧化物層之前，該方法還包括：確定背 電極的目標顏色參數；以及根據目標顏色參數計算背電極的厚度參數，其中，厚度參數包括 第一厚度、第二厚度和第三厚度，第一厚度為第一透明導電氧化物層的厚度，第二厚度為金 屬層的厚度，第三厚度為第二透明導電氧化物層的厚度，在非晶硅層上沉積第一透明導電 氧化物層包括：根據第一厚度在非晶硅層上沉積第一透明導電氧化物層，在非晶硅層上沉 積第一透明導電氧化物層之后，方法還包括：判斷第二厚度是否為0 ;在判斷出第二厚度不 為0時，根據第二厚度在第一透明導電氧化物層上沉積金屬層；判斷第三厚度是否為0 ;以 及在判斷出第三厚度不為0時，根據第三厚度在金屬層上沉積第二透明導電氧化物層。
[0017] 在本發(fā)明實施例中，采用包括如下結構的背電極：第一透明導電氧化物層，其中， 第一透明導電氧化物層為摻雜有金屬元素的薄膜材料層，第一透明導電氧化物層用于控制 背電極的顏色，通過控制第一透明導電氧化物層的厚度得到不同顏色的背電極，從而實現(xiàn) 了提高太陽能電池組件與建筑結合的便利性的技術效果，進而解決了由于太陽能電池組件 的顏色單一造成的太陽能電池組件與建筑結合時不便利的技術問題。
【附圖說明】
[0018] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：
[0019] 圖1是根據本發(fā)明實施例的背電極的示意圖；
[0020] 圖2是根據本發(fā)明第一實施例的電池組件的示意圖；
[0021] 圖3是根據本發(fā)明第二實施例的電池組件的示意圖；以及
[0022] 圖4是根據本發(fā)明實施例的背電極的制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0023] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的 附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0024] 需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語"第一"、"第 二"等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用 的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實施例能夠以除了在這里圖示或 描述的那些以外的順序實施。此外，術語"包括"和"具有"以及他們的任何變形，意圖在于 覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產品或設備不必限 于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些過程、方法、產 品或設備固有的其它步驟或單元。
[0025] 視覺所產生的顏色效果取決于物體表面反射的光對人眼中的三種錐形細胞 產生的刺激程度。三種錐形細胞對不同波長A的光所產生的刺激相應函數分別為 R(A)，G(A)，B(A)，當人眼接收到的物體表面反射光譜為S ( A )時，該物體所變現(xiàn)出來的 顏色為（R，G，B):
[0026]
[0027] 其中，R表示三原色中的紅色分量，G表示三原色中綠色分量，B表示三原色中藍色 分量。從上述公式可知，當調節(jié)物體表面反射光譜S ( A )時，R、G和B三個分量的值相應改 變，從而物體表現(xiàn)出來的顏色就會發(fā)生改變。因此，通過調節(jié)太陽能電池組件表面的反射光 譜就可以得到目標顏色的太陽能電池組件，優(yōu)選地，本發(fā)明實施例通過調節(jié)太陽能電池組 件的背電極的厚度來調節(jié)太陽能電池組件表面的反射光譜，從而得到目標顏色的太陽能電 池組件。
[0028] 由于國際上通用的顏色表示方法遵照CIELAB系統(tǒng)，它是一個均勻的顏色空間，每 種顏色表示為（L，a，b)，其中，L顯示的是光的強度，a表示紅/黃的程度，b表示藍/綠的 程度。（L，a，b)可由（R，G，B)通過線性變換得到。因此，為了與國際通用標準保持一致，本 發(fā)明實施例所用的顏色測量均使用CIELAB方法。
[0029] 根據本發(fā)明實施例，提供了一種背電極，圖1是根據本發(fā)明實施例的背電極的示 意圖。
[0030] 如圖1所示，該背電極包括：第一透明導電氧化物層101，其中，第一透明導電氧化 物層101為摻雜有金屬元素的薄膜材料層，第一透明導電氧化物層101用于控制背電極的 顏色。
[0031] 本發(fā)明實施例的第一透明導電氧化物層101中摻雜的金屬元素的濃度可以任意 選擇，優(yōu)選地，第一透明導電氧化物層101中金屬元素的摻雜濃度為0.5%~3.0%?？蛇x 地，第一透明導電氧化物層摻雜的金屬元素可以為鋁或鎵或硼等。具體地，第一透明導電氧 化物層101可以是摻雜鋁的氧化鋅層（AZ0)、摻雜鎵的氧化鋅層或是摻雜錫的氧化銦層等， 本發(fā)明實施例中優(yōu)選為摻雜鋁的氧化鋅層。
[0032] 具體地，如下表1所示：
[0033] 表 1
[0034]
[0035] 由表1可以看出，AZ0摻雜濃度分別為0. 5%、1. 5%和3. 0%，背電極的顏色分別 為（34. 73,12. 00, -9. 82)、（35. 43,11. 03, -8. 99)和（37. 93,12. 21，-9. 43)，背電極的顏色 變化很小，背電極的填充因子分別為0. 58、0. 59和0. 61。由于填充因子越高，則載流子在電 極內的平行收集越容易，電池組件的電導率和發(fā)電效率越好。由上可以看出，AZO摻雜濃度 越高，填充因子越大，相應的電池組件的電導率和發(fā)電效率越好。在保證背電極的顏色符合 要求時，AZO摻雜濃度越大電池組件的電導率和發(fā)電效率越好，但是，為了控制成本，本發(fā)明 實施例中第一透明導電氧化物層101中金屬元素的摻雜濃度優(yōu)選為0. 5%~3. 0%。
[0036] 本發(fā)明實施例通過控制第一透明導電氧化物層101處于不同的厚度以改變本發(fā) 明實施例的背電極的反射光譜，從而可以得到不同顏色的背電極。以下以第一透明導電氧 化物層101為摻雜鋁的氧化鋅層、鋁摻雜濃度為1. 5%為例對本發(fā)明實施例進行說明，當第 一透明導電氧化物層101的厚度為200nm時，背電極的顏色為（37. 75,-24. 37,-23.82);當 第一透明導電氧化物層101的厚度為300nm時，背電極的顏色為（48.09, -30. 73,18. 59)。 由此可以看出，當第一透明導電氧化物層101設為厚度不同時，背電極的顏色也相應地改 變。
[0037] 本發(fā)明實施例的背電極包括第一透明導電氧化物層101，其中，第一透明導電氧化 物層101為摻雜有金屬元素的薄膜材料層，第一透明導電氧化物層101用于控制背電極的 顏色。本發(fā)明實施例的背電極通過控制第一透明導電氧化物層101的厚度以獲得不同顏色 的背電極，從而可以極大地方便了太陽能電池組件與建筑的結合，解決了由于太陽能電池 組件的顏色單一造成的太陽能電池組件與建筑結合時不便利的技術問題。
[0038] 可選地，本發(fā)明實施例的背電極還包括：金屬層，第一面與第一透明導電氧化物層 貼合設置，其中，金屬層用于控制背電極的顏色。
[0039] 本發(fā)明實施例的金屬層的材料可以是銀、鋁、鎳鉻合金等，為了提高背電極的折射 率，金屬層優(yōu)選為銀。該金屬層可以是一層，也可以是多層，該金屬層為多層時，金屬層可組 合沉積在第一透明導電氧化物層101上。本發(fā)明實施例通過控制第一透明導電氧化物層 101的厚度和金屬層的厚度共同來控制背電極的顏色，從而可以得到不同顏色的背電極。
[0040] 可