[发明专利]一种叠层太阳能电池

说明书

本发明公开了一种叠层太阳能电池，涉及光伏技术领域，以提高叠层太阳能电池对光能的利用率，从而提升叠层太阳能电池的光电转换效率。所述叠层太阳能电池包括：底电池和位于底电池之上的顶电池；底电池包括第一掺杂部和第二掺杂部，第一掺杂部和第二掺杂部形成至少一个PN结，第一掺杂部的多子载流子为第一类载流子，第二掺杂部的多子载流子为第二类载流子；底电池具有贯穿底电池的第一电极孔和第二电极孔，第一电极形成于第一电极孔内，第二电极形成于第二电极孔内；第一电极和第一掺杂部相接触，用于导出底电池和顶电池的第一类载流子；第二电极和第二掺杂部相接触，用于导出底电池和顶电池的第二类载流子。

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种叠层太阳能电池。

背景技术

叠层太阳能电池是一种由顶电池和底电池复合而成的电池结构。顶电池由宽带隙的透光材料制造形成。底电池由较窄禁带宽度的透光材料制造形成。基于此，波长较短的太阳光可以被位于上方的顶电池所利用，波长较长的太阳光可以经顶电池透射至底电池内，并被底电池所利用，因此，叠层太阳能电池可以利用太阳光波长范围比较广，具有较高的光能利用率。

现有技术中，可以以指交叉背接触(Interdigitated back contact，缩写为IBC)电池为底电池，吸收顶电池所产生的载流子，并在IBC电池的底部的发射极和背场引出载流子。但是，顶电池产生的载流子在IBC电池内会出现一定程度的复合，导致叠层电池效率比较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种叠层太阳能电池，以提高叠层太阳能电池对光能的利用率，从而提升叠层太阳能电池的光电转换效率。

本发明提供了一种叠层太阳能电池。该叠层太阳能电池包括：底电池和位于底电池之上的顶电池。底电池包括第一掺杂部和第二掺杂部。第一掺杂部和第二掺杂部形成至少一个PN结。第一掺杂部的多子载流子为第一类载流子。第二掺杂部的多子载流子为第二类载流子。

上述底电池具有贯穿底电池的第一电极孔和第二电极孔。第一电极形成于第一电极孔内。第二电极形成于第二电极孔内。

上述第一电极和第一掺杂部相接触，用于导出底电池和顶电池的第一类载流子。第二电极和第二掺杂部相接触，用于导出底电池和顶电池的第二类载流子。

采用上述技术方案的情况下，本发明提供的叠层太阳能电池中，底电池具有的第一掺杂部和第二掺杂部可以形成至少一个PN结。并且，底电池内部形成有贯穿底电池的第一电极和第二电极，使得在叠层太阳能电池工作过程中，第一电极可以导出顶电池和底电池内产生的第一类载流子，且第二电极可以导出顶电池和底电池内产生的第二类载流子。换句话说，顶电池所具有的半导体层吸收太阳光后产生的第一类载流子和第二类载流子均可以在顶电池内沿着靠近顶电池背光面的方向运动，并分别被贯穿底电池的第一电极和第二电极收集。基于上述原因，本发明提供的叠层太阳能电池可以降低顶电池内产生的第一类载流子或第二类载流子在穿过底电池时与底电池内产生的第二类载流子或第一类载流子发生复合的概率，从而可以增强底电池在光照下产生的光生电场，提高叠层太阳能电池对光能的利用率，最终提升叠层太阳能电池的光电转换效率。

在一种可能的实现方式中，每个PN结包括：垂直于顶电池的第一结区。

采用上述技术方案的情况下，当底电池内形成的PN结包括垂直于顶电池的第一结区时，形成PN结的第一掺杂部和第二掺杂部的长度延伸方向垂直于顶电池的底面。在此情况下，当贯穿底电池的第一电极孔和第二电极孔的轴向也垂直于顶电池的底面时，第一电极和第二电极的长度延伸方向分别与第一掺杂部和第二掺杂部的长度延伸方向相同，因此，第一电极和第二电极分别与第一掺杂部和第二掺杂部的接触面积较大。此时，第一掺杂部产生的第一类载流子在内建电场的作用下很容易被第一电极导出，降低第一类载流子在底电池内的复合概率。同时，第二掺杂部产生的第二类载流子在内建电场的作用下很容易被第二电极导出，降低了第二类载流子在底电池内的复合概率，从而提高叠层太阳能电池的光电转换效率。