[发明专利]太阳电池及生产方法、电池组件有效
申请号: | 202011112231.3 | 申请日: | 2020-10-16 |
公开(公告)号: | CN112310232B | 公开(公告)日: | 2023-03-24 |
发明(设计)人: | 李华;刘继宇 | 申请(专利权)人: | 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 |
主分类号: | H01L31/0224 | 分类号: | H01L31/0224;H01L31/0216;H01L31/06;H01L31/18 |
代理公司: | 北京润泽恒知识产权代理有限公司 11319 | 代理人: | 赵娟 |
地址: | 225300 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳电池 生产 方法 电池 组件 | ||
1.一种太阳电池,其特征在于,包括:
硅基底;
以及电极接触结构,位于所述硅基底上;
所述电极接触结构包括:界面钝化层、低功函数金属层、以及金属电极;
在所述电极接触结构中,所述界面钝化层靠近所述硅基底设置;所述低功函数金属层层叠在所述界面钝化层上,所述金属电极设置在所述低功函数金属层上;
所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述界面钝化层具有电子选择性;
所述金属氧化物中含有第一金属,所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性;
其中,所述电极接触结构还包括:位于所述界面钝化层和所述低功函数金属层之间的隧穿层,所述隧穿层的材料选自:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或非晶硅的至少一种;
其中,所述界面钝化层的材料选自氧化铌、氧化钽、氧化镓、氧化锌、氧化铯中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述界面钝化层的厚度为1nm-20nm。
3.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述第二金属选自钙、镁、钡、铯、锶、钇、铈、钐、铕、钕、钍、钆、铪、镥、镧或钛中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面;
或,所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面;
所述表面为所述硅基底的向光面或背光面。
5.根据权利要求4所述的太阳电池,其特征在于,所述硅基底的部分表面的面积,占所述硅基底的整个表面的面积的比例小于或等于10%;
在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的整个表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为5nm-20nm;
在所述界面钝化层覆盖所述硅基底的部分表面的情况下,所述界面钝化层的厚度为1nm-10nm。
6.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述隧穿层的厚度为0.5nm-3nm。
7.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括:位于所述硅基底和所述界面钝化层之间的第一钝化层;所述第一钝化层的材料选自氧化硅、氧化钛、氧化铝、氢化非晶硅中的至少一种;所述第一钝化层的厚度为1nm-2nm。
8.根据权利要求1所述的太阳电池,其特征在于,所述太阳电池还包括空穴选择层;
所述空穴选择层和所述界面钝化层,分别位于所述硅基底的向光面和背光面;
或,所述界面钝化层和所述空穴选择层,分别位于所述硅基底的背光面的第一区域和第二区域。
9.一种太阳电池的生产方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供硅基底;
在所述硅基底上设置界面钝化层;所述界面钝化层的材料包括金属氧化物;所述金属氧化物中含有第一金属;所述界面钝化层具有电子选择性;
在所述界面钝化层上设置低功函数金属层;所述低功函数金属层中含有第二金属,所述第二金属的活动性大于所述第一金属的活动性;
在所述低功函数金属层上设置金属电极,得到电池前体;
对所述电池前体退火,所述界面钝化层、所述低功函数金属层、所述金属电极在退火过程中,形成电极接触结构;
其中,所述太阳电池的生产方法还包括:
在所述界面钝化层与所述低功函数金属层之间设置隧穿层,所述隧穿层的材料选自:氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、碳化硅或非晶硅的至少一种;
其中,所述界面钝化层的材料选自氧化铌、氧化钽、氧化镓、氧化锌、氧化铯中的至少一种。
10.一种电池组件,其特征在于,包括:权利要求1-8中任一所述的太阳电池。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L31-00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射,或微粒辐射敏感的,并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件;专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或
H01L31-02 .零部件
H01L31-0248 .以其半导体本体为特征的
H01L31-04 .用作转换器件的
H01L31-08 .其中的辐射控制通过该器件的电流的,例如光敏电阻器
H01L31-12 .与如在一个共用衬底内或其上形成的,一个或多个电光源,如场致发光光源在结构上相连的,并与其电光源在电气上或光学上相耦合的