[发明专利]太阳电池及生产方法、光伏组件

说明书

本发明提供一种太阳电池及生产方法、光伏组件，涉及太阳能光伏技术领域。太阳电池包括：硅基底、第一氮化钛层以及第二氮化钛层；第一氮化钛层具有空穴选择性，第二氮化钛层具有电子选择性；第一氮化钛层和第二氮化钛层分别位于硅基底的向光面和背光面；或分别位于硅基底的背光面的第一区域和第二区域。本申请中，第一氮化钛层和第二氮化钛层用于载流子分离，无需对硅基底进行掺杂，从而避免了掺杂技术引起的不利因素，同时，由于第一氮化钛层和第二氮化钛层的生产工艺通常小于或等于500摄氏度，温度较低，减少了杂质，从而减少了由于杂质带入的额外的复合中心，使得少数载流子的寿命较长，进而降低了太阳电池的复合速率，提高了太阳电池的效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种太阳电池及生产方法、光伏组件。

背景技术

随着传统能源的不断消耗及其对环境带来的负面影响，太阳能作为一种无污染、可再生能源，其开发和利用得到了迅速的发展，尤其是具有较高转化效率的太阳能电池成为了目前研究的重点。

太阳能电池的一个显著特点是它们能够将光产生的电子和空穴引导到非对称导电的路径上，即将载流子分开，然后通过正极和负极进行收集，从而输出电能。传统的晶体硅太阳能电池有同质结和异质结两种结构，具有同质结结构的太阳能电池，采用扩散掺杂形成p型空穴选择性接触和n型电子选择性接触；具有异质结结构的太阳能电池，以本征非晶硅为钝化层、分别以p型重掺杂非晶硅作为空穴选择性接触，以n型重掺杂非晶硅作为电子选择性接触，使得P-N结区域接收光照后产生的光生电子向电子选择性接触移动，光生空穴向空穴选择性接触移动，从而在-PN结两侧形成正、负电荷积累，产生光生电动势进而生成电流。

但是，在目前的方案中，一方面，硅基体的掺杂技术势必引起俄歇复合、禁带变窄、体/表面复合和自由载流子吸收等不利因素，另一方面，硅基体的掺杂往往需要在较高的温度下进行扩散及退火，而高温过程会引入较多杂质，且会影响少数载流子的寿命，从而导致太阳电池的效率较低。

发明内容

本发明提供一种太阳电池及生产方法、光伏组件，旨在解决太阳电池制备温度高，导致的工艺复杂、效率低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种太阳电池，所述太阳电池包括：

硅基底、第一氮化钛层以及第二氮化钛层；

所述第一氮化钛层具有空穴选择性，所述第二氮化钛层具有电子选择性；

所述第一氮化钛层和所述第二氮化钛层分别位于所述硅基底的向光面和背光面；

或，

所述第一氮化钛层和所述第二氮化钛层分别位于所述硅基底的背光面的第一区域和第二区域。

可选的，所述第一氮化钛层的功函数为4.7-5.5电子伏特，所述第二氮化钛层的功函数为4.0-4.6电子伏特。

可选的，所述第一氮化钛层中氮原子的数量与钛原子的数量的比值大于1.5，所述第二氮化钛层中氮原子的数量与钛原子的数量的比值在0.7-0.9的范围内。

可选的，所述第一氮化钛层和所述第二氮化钛层的厚度均为1-500纳米。

可选的，所述第二氮化钛层包括氮化钛，以及掺杂在所述氮化钛中的掺杂元素，所述掺杂元素包括：砷、铝、磷和锌中的任意一种或多种。

可选的，所述太阳电池还包括：

第一电极和第二电极；

所述第一电极设置于所述第一氮化钛层远离所述硅基底的一面，所述第二电极设置于所述第二氮化钛层远离所述硅基底的一面；

其中，所述第一电极和所述第二电极均选自：铝电极、银电极、铝/银复合电极、镍/铜/锡复合电极、铬/钯/银复合电极和镍/铜/银复合电极中的任意一种。