[实用新型]一种HJT太阳能电池及其模块

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，具体地涉及一种HJT太阳能电池及其模块。

背景技术

太阳能电池能够将太阳光直接转换为电力，因此作为新的能量源受到越来越多国家的重视。

Heterojunction with Intrinsic Thin layer 太阳能电池简称HJT太阳能电池，其最早是由三洋公司发明的，其是非晶硅/晶硅异质结的太阳能电池，是一种利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太阳能电池。由于HJT太阳能电池具有高的光电转换效率，低的温度系数和在相对低温条件下的制备技术，在近几年来成为光伏行业研究和开发的重点方向之一。目前日本的三洋公司产业化的HJT太阳能电池的效率已超过23%，其实验室效率已超过了25%。

图1所示为现有的HJT太阳能电池的结构示意图。在图1中，在由单晶硅、多晶硅等的结晶类半导体构成的n型结晶类硅基板1的一个主面上，本征非晶硅层（也即i型非晶硅膜层）2、p型非晶硅层3依次叠层，进而在其上形成ITO透明导电氧化物层4和由银浆印刷构成的栅电极8；在结晶类硅基板1的另一个主面上依次叠层本征非晶硅层5、n型非晶硅层6，进而在其上形成ITO透明导电氧化物层7´和由银浆印刷构成的栅电极8；在这里通常的ITO透明导电氧化物层的方块电阻一般都在30-60Ω/□，这就需要使用较多的栅电极来收集载流子，从而对栅电极材料（如银浆）的需求量增大。

由于非晶硅膜层的导电性较差，所以在HJT的制作过程中，在栅电极和非晶硅膜层之间设置一层ITO膜层可以有效的增加载流子的收集。ITO薄膜具有光学透明和导电双重功能，对有效载流子的收集起着关键作用，但是ITO膜层与非晶硅膜层之间会形成一定的肖特基接触，而肖特基接触会导致内建电场的降低从而导致开路电压的降低，且当势垒高度较大时还会引起一个附加的串阻。因此较高的势垒高度降低了电池的开路电压，同时也增加了电池的串联电阻，串联电阻的增加会导致电池填充因子的下降。在HJT太阳能电池中，传统所使用的ITO或IWO透明导电氧化物膜层的方块电阻一般都比较高，为了增加载流子的收集就要求增加栅电极的数量，这会导致栅电极材料（如银浆）使用量的增加，增加了制造成本，同时栅电极数量的增加又会使电池的有效发电面积的减少。

发明内容

本实用新型的目的在于为解决上述问题而提供一种HJT太阳能电池及其模块，本实用新型通过在晶硅基片的背面使用金属基导电叠层，有利于降低其串联电阻，提高电池的填充因子，从而增强了太阳能电池的性能，且晶硅基片的背面可使用较少数量的栅线电极，从而降低成本和增加电池背面的有效发电面积。

为此，本实用新型公开了一种HJT太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极，所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。

进一步的，所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构；所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成；所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成；所述第一电介质膜层与所述n型非晶硅膜层直接接触。

本实用新型还公开了一种HJT太阳能电池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面上依次设置有第一i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、透明导电氧化物膜层和第一金属栅电极，所述晶硅基片的背面上依次设置有第二i型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层、n型微晶硅膜层、金属基导电叠层和第二金属栅电极。

进一步的，所述金属基导电叠层为三层结构或五层结构；所述三层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成；所述五层结构由第一电介质膜层、第一金属膜层、第三电介质膜层、第二金属膜层和第二电介质膜层依次堆叠组成；所述第一电介质膜层与所述n型微晶硅膜层直接接触。

进一步的，所述晶硅基片为单晶硅片或多晶硅片，优选所述晶硅基片为N型单晶硅片，所述第一和第二i型非晶硅膜层中可含有氧、碳、锗等元素，所述p型非晶硅膜层中可含有氧、碳等元素，所述n型非晶硅膜层中可含有氧、碳等元素，所述n型微晶硅膜层中也可含有氧、碳等元素。

进一步的，所述第一和第二i型非晶硅膜层、p型非晶硅膜层、n型非晶硅膜层和n型微晶硅膜层中都含有氢。