[实用新型]一种太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池领域，具体涉及一种背接触异质结太阳能电池。

背景技术

目前，能源危机和环境污染已成为亟待解决的全球问题，开发绿色、安全能源成为解决危机的主要途径。其中，太阳能电池因其洁净、安全、可再生成为世界各国竞相发展的目标。

传统的晶体硅太阳能电池效率低，不足以满足市场的需求。为此，技术人员开发出了能有效提高电池效率的背接触太阳能电池和异质结太阳能电池。

背接触太阳能电池是将电池的金属电极以及发射区全部设计在电池的背表面，有效避免了发射区俄歇复合对电池效率的影响。同时，电池的电极全部设置在背表面，大大简化了电池间的互联，简化了组件的制备过程。美国SUNPOWER公司生产的IBC(英文全称为Interdigitated Back-contact，译为背电极接触)电池采用背接触技术，其转换效率已经达到23％以上。但是由于这些器件必须利用高温工艺制备，如热扩散掺杂等，当结晶硅片厚度小于200μm时，会导致成品率严重下降。

晶体硅/非晶硅异质结太阳能电池是一种利用晶体硅基板和非晶硅薄膜支撑的混合型太阳能电池，按单位面积计算的发电量保持着世界领先水平。异质结太阳能电池以非晶硅薄膜为发射极，晶体硅为吸收层，因此兼具晶体硅电池的稳定性和薄膜硅电池的低成本的优势。日本三洋(sanyo)公司生产的以N型晶体硅为衬底的HIT(英文全称为Hetero-junction with Intrinsic Thin-layer，译为薄膜异质结)电池，其工艺温度低，实验室转换效率已达22％以上，产业化电池片转化率也能达到19％。但是，由于其表面有栅线遮挡，且采用了透明导电氧化物(transparent conductive oxide简称TCO)作为电池的电极，这就造成太阳能电池填充因子(FF)的下降。填充因子代表了电池片表面电量的有效收集率，在电池片转换电量的总量不变的情况下，FF越高，最大输出功率就越高。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有技术中太阳能电池或者成品率低，或者输出功率低的问题，提供一种兼具高成品率和高输出功率的背接触异质结太阳能电池。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型所述的一种太阳能电池，包括具有下表面和上表面的N型结晶硅片；下表面划分为交替间隔排列的若干P型区域和若干N型区域；沿远离N型结晶硅片的方向，P型区域设置有依次堆叠的本征非晶硅层、P型掺杂非晶硅层和第一电极层，N型区域设置有依次堆叠的N型掺杂非晶硅层和第二电极层；相邻P型区域和N型区域由绝缘隔离层隔开。

所述P型区域和所述N型区域的面积比为1:2～10；相邻所述P型区域和所述N型区域间的绝缘隔离层宽度为20～100μm。

沿远离N型结晶硅片的方向，所述上表面依次堆叠设置有钝化层和抗反射层。

所述本征非晶硅层的厚度为5～20nm。

沿平行于所述下表面的宽度方向，相邻所述P型区域、所述N型区域以及设置在相邻所述P型区域、所述N型区域间的所述绝缘隔离层的宽度和为500～2000μm。

所述N型掺杂非晶硅层的厚度为5～20nm，所述P型掺杂非晶硅层的厚度为5～20nm。

所述N型结晶硅片的厚度为120～200μm。

所述钝化层的厚度为5～20nm。

所述抗反射层的厚度为60～90nm。

所述P型掺杂非晶硅层和所述第一电极层之间还设置有透明导电层。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型所述的太阳能电池，包括具有下表面和上表面的N型结晶硅片；下表面划分为交替间隔排列的若干P型区域和若干N型区域，仅在P型区域设置本征非晶硅层，N型区域直接设置N型掺杂非晶硅层；不但可以降低P型区域的电子-空穴复合速率，从而提高开路电压(Voc)和填充因子(FF)，还可以在N型区域形成由N型掺杂非晶硅层指向N型结晶硅片的电场，使得少数载流子(空穴)不易到达N型掺杂非晶硅层而被复合，有效降低了串联电阻，从而减少了电量的损耗，最终提高了所述太阳能电池的转换效率。

2、本实用新型所述的太阳能电池的上表面(受光面)未设置任何光线遮挡部件，可有效提高入射光的吸收率，从而提高输出功率；而且，所述太阳能电池的产品结构决定其无需采用高温加工工艺，成品率高。

3、本实用新型所述的太阳能电池，所述N型结晶硅片厚度较薄，为120～200μm，可以减少硅料用量的30～40％，大大降低了生产成本。