[发明专利]一种太阳能电池及其制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域。一种太阳能电池，包括依次叠加的电池本体；P型接触层，P型接触层远离电池本体一侧表面，设置有沟槽；背绝缘层，背绝缘层设置于所述沟槽内；背金属层，背金属层上设有与沟槽相匹配的齿。本发明太阳能电池，由于P型接触层和背金属层之间设置部分覆盖的背绝缘层，降低了P型接触层和背金属层接触界面上的寄生损失；由于P型接触层、背绝缘层和背金属层的非平面的结构，提高了光在吸收层里的光学路径长度，从而提高了电池的光电转化效率。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

砷化镓是一种禁带较宽的半导体材料。与硅太阳能电池相比，以砷化镓为基体的太阳能电池，光谱响应性和空间太阳光谱匹配能力较好，且耐高温。相对于刚性砷化镓太阳能电池，柔性砷化镓太阳能电池具有转化效率高，柔性，重量轻和功重比高等优点。因此柔性砷化镓太阳能电池可应用于汽车、高空长航时无人机、消费类电子、物联网、可穿戴设备及空间航天器等领域。

为进一步提升柔性砷化镓太阳能电池的光电转换效率，研究人员通常在太阳能电池的衬底与接触层之间，沉积一层高反射率的金属薄层作为镜面反射层。金属薄层的材质通常是金、银、铝、镍、铜或这几种金属的复合材料。

金属材质的镜面反射层虽可在一定程度上提升柔性砷化镓太阳能电池的光电转换效率，但是其与电池接触层的界面处，会产生载流子复合中心，进而引起寄生损失。因此镜面反射层对柔性砷化镓太阳能电池光电转换效率的提升，作用有限。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种太阳能电池，相较于具有镜面反射层的太阳能电池，进一步提升了光电转换效率。

本发明还提出一种上述太阳能电池的制备方法。

一种太阳能电池，包括依次叠加的

电池本体；

P型接触层，所述P型接触层远离所述电池本体一侧表面，设置有沟槽；

背绝缘层，所述背绝缘层设置于所述沟槽内；

背金属层，所述背金属层上设有与所述沟槽相匹配的齿。

根据本发明的一种优选的实施方式，本发明提供的太阳能电池，至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供的太阳能电池中，P型接触层和背金属层之间设置部分覆盖的背绝缘层，降低了P型接触层和背金属层接触界面上的寄生损失。

(2)本发明提供的太阳能电池中，由于P型接触层、背绝缘层和背金属层的非平面的结构，增加了入射光的散射，因此提高了光在吸收层里的光学路径长度，也就是提高了电池对光的吸收概率，从而提高了太阳能电池的光电转化效率；光电转化效率≥33.3％。

(3)本发明提供的太阳能电池中，背金属层兼具衬底功能，提升了太阳能电池的功重比。

在本发明的一些实施方式中，所述背绝缘层，材质为二氧化硅和氧化铝中的至少一种。

在本发明的一些实施方式中，所述背绝缘层，厚度为50nm～200nm。

所述背绝缘层仅设置于所述沟槽内的原因是，若所述背绝缘层全覆盖所述P型接触层，则会阻断所述P型接触层与所述背金属层之间的电子通道，进而导致所述太阳能电池报废。

在本发明的一些实施方式中，所述背绝缘层，起到散射入射光的作用，增加了入射光在太阳能电池中的光学路径长度，进而提高了电池对光的吸收概率。

在本发明的一些实施方式中，所述背绝缘层，由于具有绝缘性，降低了所述背金属层与所述P型接触层之间寄生损失。