太阳能电池的制作方法

1.本技术涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池。


背景技术：

2.近几年，太阳能电池成为新的研究热点。一般的太阳能电池在实际应用中可靠性较差，电池整体性能有待提升。
3.因此，亟需一种新的太阳能电池。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种太阳能电池，包括：硅基片，具有相对的受光侧及背光侧；第一导电薄膜，设置于硅基片的受光侧；第二导电薄膜，设置于硅基片的背光侧；第一电极，包括正面第一电极和背面第一电极，正面第一电极设置于硅基片的受光侧，背面第一电极设置于硅基片的背光侧；贯通孔，在太阳能电池的厚度方向上，贯穿正面第一电极和背面第一电极之间的层结构，并填充有导电浆料以使正面第一电极和背面第一电极电连接；第一介电保护层，自第一导电薄膜朝向硅基片的一侧经由贯通孔的孔壁向第二导电薄膜背向硅基片的一侧连续延伸，第一介电保护层覆盖贯通孔的至少部分孔壁和第二导电薄膜。
5.本技术实施例提供的太阳能电池中的第一介电保护层对第二导电薄膜进行有效保护，防止水汽通过第二导电薄膜进入到电池内，第一介电保护层同时兼顾了第一电极与第二导电薄膜之间的绝缘作用，减小漏电流，避免漏电情况出现，提升了电池的可靠性，且优化了电池性能。
6.在本技术一些可选的实施例中，第二导电薄膜的侧边与硅基片的侧边之间存在距边距离d，第二导电薄膜在硅基片上的正投影落在硅基片边缘围合形成的区域内，第一介电保护层覆盖第二导电薄膜的侧边以及第二导电薄膜背向硅基片的表面；距边距离d的取值范围为0.01mm～1.0mm。
7.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层覆盖第二导电薄膜的侧边的部分与硅基片的侧边相平齐。
8.在本技术一些可选的实施例中，太阳能电池还包括：第二介电保护层，设置于正面第一电极所在电极层背向硅基片的一侧，第二介电保护层覆盖正面第一电极。
9.在本技术一些可选的实施例中，太阳能电池还包括：金属导电层，通过第一介电保护层的多个开口与第二导电薄膜接触设置，且通过第一介电保护层与背面第一电极相互绝缘设置，
其中，第一介电保护层的开口开设于第一介电保护层覆盖第二导电薄膜背向硅基片的表面的部分。
10.在本技术一些可选的实施例中，金属导电层背向硅基片的一侧设置有第二电极，太阳能电池工作时，第一电极与第二电极电性相反。
11.在本技术一些可选的实施例中，金属导电层为单层结构，金属导电层的材料选自ag、au、cu、al、sn、ni及ti中的至少一种；或者，金属导电层为叠层结构，金属导电层包括多个层叠的子导电层，各子导电层的材料选自ag、au、cu、al、sn、ni及ti中的至一少种。
12.在本技术一些可选的实施例中，太阳能电池还包括：第二电极，通过第一介电保护层的开口与第二导电薄膜接触设置，且通过第一介电保护层与背面第一电极相互绝缘设置。
13.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层的厚度取值范围为1nm~300nm，第二介电保护层的厚度取值范围为1nm~300nm。
14.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层和第二介电保护层中的一者为单层结构，另一者为由多膜层层叠形成的叠层结构，或者，第一介电保护层和第二介电保护层均为单层结构，或者，第一介电保护层和第二介电保护层均为由多膜层层叠形成的叠层结构，其中，第一介电保护层和第二介电保护层的材料选自sio2、al2o3、ga2o3、tio2、sio
xn1-x
、多晶硅、非晶硅、微米硅、sic以及mgf2中的至少一者。
15.在本技术一些可选的实施例中，第一导电薄膜和第二导电薄膜分别为单层结构或为包括多个子薄膜的叠层结构，第一导电薄膜和第二导电薄膜的材料选自掺杂有特定元素的金属氧化物和/或金属氮化物，其中，金属氧化物包括氧化铟、氧化锡、氧化锌以及氧化镉，金属氮化物包括氮化钛，特定元素包括铟、锡、钙、铝、镉、锌、铈以及氟，第一导电薄膜的厚度取值范围和第二导电薄膜的厚度取值范围均为1 nm ~100nm。
16.在本技术一些可选的实施例中，还包括：第一含硅膜层，设置于第一导电薄膜和硅基片之间，第一含硅膜层包括层叠设置第一本征的含硅薄膜和第一掺杂的含硅薄膜，第一本征的含硅薄膜相较于第一掺杂的含硅薄膜更靠近硅基片设置；第二含硅膜层，设置于第二导电薄膜和硅基片之间，第二含硅膜层包括层叠设置第二本征的含硅薄膜和第二掺杂的含硅薄膜，第二本征的含硅薄膜相较于第二掺杂的含硅薄膜更靠近硅基片设置。
17.在本技术一些可选的实施例中，第一含硅膜层和第二含硅膜层分别包括微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中的至少一者。
18.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层覆盖孔壁中与第一含硅膜层、硅基片、第二含硅膜层以及第二导电薄膜对应的区域。
附图说明
19.图1是本技术提供的太阳能电池中第一个实施例的结构示意图；图2是本技术提供的太阳能电池中第二个实施例的结构示意图；图3是本技术提供的太阳能电池中第三个实施例的结构示意图；图4是本技术提供的太阳能电池中第四个实施例的结构示意图；图5是本技术提供的太阳能电池中第五个实施例的结构示意图。
20.附图标记说明：硅基片-1；第一含硅膜层-2；第一本征的含硅薄膜-21；第一掺杂的含硅薄膜-22；第一导电薄膜-3；第一电极-4；正面第一电极-41；背面第一电极-42；第二含硅膜层-5；第二本征的含硅薄膜-51；第二掺杂的含硅薄膜-52；第二导电薄膜-6；金属导电层-7；第二电极-8；第一介电保护层-91；第二介电保护层-92；贯通孔-a。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本技术的技术方案进行详细说明。
22.近几年，太阳能电池成为新的研究热点。一般的太阳能电池在实际应用中可靠性较差，电池整体性能有待提升。
23.鉴于此，提出本技术。
24.如图1所示，图1是本技术提供的太阳能电池中第一个实施例的结构示意图。该第一个实施例中太阳能电池为异质结太阳能电池，包括：硅基片1，具有相对的受光侧及背光侧，硅基片1处于受光侧的表面为正面，硅基片1处于背光侧的表面为背面；第一导电薄膜3，设置于硅基片1的受光侧；第二导电薄膜6，设置于硅基片1的背光侧；第一电极4，包括正面第一电极41和背面第一电极42，正面第一电极41设置于硅基片1的受光侧，背面第一电极42设置于硅基片1的背光侧；贯通孔a，在异质结太阳能电池的厚度方向上，贯穿正面第一电极41和背面第一电极42之间的层结构，并填充有导电浆料以使正面第一电极41和背面第一电极42电连接；第一介电保护层91，自第一导电薄膜3朝向硅基片1的一侧经由贯通孔a的孔壁向第二导电薄膜6背向硅基片1的一侧连续延伸，第一介电保护层91覆盖贯通孔a的至少部分孔壁和第二导电薄膜6。
25.本技术实施例提供的太阳能电池中的第一介电保护层91对第二导电薄膜6进行有效保护，防止水汽通过第二导电薄膜6进入到电池内，第一介电保护层91同时兼顾了第一电极4与第二导电薄膜6之间的绝缘作用，减小漏电流，避免漏电情况出现，提升了电池的可靠
性。第一介电保护层91的设置可以增大对入射光的利用，从而提升电池的转化效率。本技术实施例提出的异质结太阳能电池优化成本低，制作简单，且电池性能以及电池可靠性得到整体提升。
26.在一些示例中，当第一介电保护层91的折射率大于第二导电薄膜6的时候，可以增加对正面入射光在背面反射，增加对正面入射光的使用，提升电池的正面效率。电池的正面效率指电池在接受太阳光直接照射的一面的光电转换效率。电池的背面效率指电池在背向太阳光入射的一面的光电转换效率。电池的双面率指电池的背面效率比上电池的正面效率。
27.在另一些示例中，当第一介电保护层91的折射率小于第二导电薄膜6的时候，可以减少背面入射光在背面的反射，增加对背面入射光的使用，提升电池的背面效率，进而可以提升电池的双面率。
28.在本技术一些可选的实施例中，调节第一介电保护层91的厚度和/或材料构成以调节第一介电保护层91的折射率。
29.在本技术一些可选的实施例中，第一导电薄膜为单层结构或为包括多个子薄膜的叠层结构。第一导电薄膜的材料选自掺杂有特定元素的金属氧化物和/或金属氮化物。金属氧化物包括氧化铟、氧化锡、氧化锌以及氧化镉，金属氮化物可以是氮化钛。用于掺杂的特定元素包括铟、锡、钙、铝、镉、锌、铈以及氟，第一导电薄膜的厚度取值范围为1nm~100nm。
30.在本技术一些可选的实施例中，第二导电薄膜为单层结构或为包括多个子薄膜的叠层结构。第二导电薄膜的材料选自掺杂有特定元素的金属氧化物和/或金属氮化物。金属氧化物包括氧化铟、氧化锡、氧化锌以及氧化镉，金属氮化物可以是氮化钛。用于掺杂的特定元素包括铟、锡、钙、铝、镉、锌、铈以及氟，第一导电薄膜的厚度取值范围为1nm~100nm。
31.在本技术一些可选的实施例中，异质结太阳能电池还包括第一含硅膜层2，第一含硅薄膜设置于第一导电薄膜3和硅基片1之间。
32.第一含硅膜层2包括层叠设置第一本征的含硅薄膜21和第一掺杂的含硅薄膜22，第一本征的含硅薄膜21设置于硅基片1处于受光侧的表面，第一掺杂的含硅薄膜22设置于第一本征的含硅薄膜21背向硅基片1的一侧。
33.在这些实施例的一些示例中，第一本征的含硅薄膜21为单层结构。第一本征的含硅薄膜21选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者，厚度为1nm~50nm。但单一种类的物质，其可以包括诸如折射率、吸收系数、禁带宽度、含h量不同的多层同种物质。
34.或者，第一本征的含硅薄膜21为包括多个子薄膜的叠层结构。第一本征的含硅薄膜21中的各子薄膜选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者。
35.在一些示例中，第一本征的含硅薄膜21为包括多个子薄膜的叠层结构，且各子薄膜成膜物质均相同，例如，第一本征的含硅薄膜21为包括多个微晶硅薄膜的叠层结构。在这个例子中，第一本征的含硅薄膜21中各微晶硅薄膜的自身性质（包括折射率、吸收系数、禁带宽度以及含h量中的至少一者）互不相同。
36.在这些实施例的一些示例中，第一掺杂的含硅薄膜22为单层结构。第一掺杂的含硅薄膜22选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一
者，厚度为1nm~50nm。
37.或者，第一掺杂的含硅薄膜22为包括多个子薄膜的叠层结构。第一掺杂的含硅薄膜22中的各子薄膜选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者。
38.在一些示例中，第一掺杂的含硅薄膜22为包括多个子薄膜的叠层结构，且各子薄膜成膜物质均相同，例如，第一掺杂的含硅薄膜22为包括多个微晶硅薄膜的叠层结构。在这个例子中，第一掺杂的含硅薄膜22中各微晶硅薄膜的自身性质（包括折射率、吸收系数、禁带宽度以及含h量中的至少一者）互不相同。
39.第一掺杂的含硅薄膜22为n型掺杂含硅薄膜或p型掺杂含硅薄膜。
40.在本技术一些可选的实施例中，异质结太阳能电池还包括第二含硅膜层5，第二含硅薄膜设置于第二导电薄膜6层和硅基片1之间。
41.第二含硅膜层5包括层叠设置第二本征的含硅薄膜51和第二掺杂的含硅薄膜52，第二本征的含硅薄膜51设置于硅基片1处于背光侧的表面，第二掺杂的含硅薄膜52设置于第二本征的含硅薄膜51背向硅基片1的一侧。
42.在这些实施例的一些示例中，第二本征的含硅薄膜51为单层结构。第二本征的含硅薄膜51选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者，厚度为1nm~50nm。
43.或者，第二本征的含硅薄膜51为包括多个子薄膜的叠层结构。第二本征的含硅薄膜51中的各子薄膜选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者。
44.在一些示例中，第二本征的含硅薄膜51为包括多个子薄膜的叠层结构，且各子薄膜成膜物质均相同，例如，第二本征的含硅薄膜51为包括多个微晶硅薄膜的叠层结构。在这个例子中，第二本征的含硅薄膜51中各微晶硅薄膜的自身性质（包括折射率、吸收系数、禁带宽度以及含h量中的至少一者）互不相同。
45.在这些实施例的一些示例中，第二掺杂的含硅薄膜52为单层结构。第二掺杂的含硅薄膜52选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者，厚度为1nm~50nm。
46.或者，第二掺杂的含硅薄膜52为包括多个子薄膜的叠层结构。第二掺杂的含硅薄膜52中的各子薄膜选自微晶硅薄膜、纳米硅薄膜、非晶硅薄膜、氧化硅薄膜以及碳化硅薄膜中任意一者。
47.在一些示例中，第二掺杂的含硅薄膜52为包括多个子薄膜的叠层结构，且各子薄膜成膜物质均相同，例如，第二掺杂的含硅薄膜52为包括多个微晶硅薄膜的叠层结构。在这个例子中，第二掺杂的含硅薄膜52中各微晶硅薄膜的自身性质（包括折射率、吸收系数、禁带宽度以及含h量中的至少一者）互不相同。
48.第二掺杂的含硅薄膜52为n型掺杂含硅薄膜或p型掺杂含硅薄膜。第一掺杂的含硅薄膜22和第二掺杂的含硅薄膜52之间掺杂类型相反。即，第一掺杂的含硅薄膜22为n型掺杂含硅薄膜，第二掺杂的含硅薄膜52为p型掺杂含硅薄膜；或者，第一掺杂的含硅薄膜22为p型掺杂含硅薄膜，第二掺杂的含硅薄膜52为n型掺杂含硅薄膜。
49.在本技术一些可选的实施例中，正面第一电极41和背面第一电极42之间的层结构
包括第一导电薄膜3、第一掺杂的含硅薄膜22、第一本征的含硅薄膜21、硅基片1、第二本征的含硅薄膜51以及第二掺杂的含硅薄膜52以及第二导电薄膜6。贯通孔a依次贯穿第一导电薄膜3、第一掺杂的含硅薄膜22、第一本征的含硅薄膜21、硅基片1、第二本征的含硅薄膜51以及第二掺杂的含硅薄膜52以及第二导电薄膜6。
50.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层91覆盖孔壁中与第一含硅膜层2、硅基片1、第二含硅膜层5以及第二导电薄膜6对应的区域。
51.在本技术一些可选的实施例中，正面第一电极41包括多个点状正面第一子电极，各点状正面第一子电极均对应一贯通孔a，并通过贯通孔a中填充的导电浆料与背面第一电极42电连接，图中未示出。
52.在本技术另一些可选的实施例中，正面第一电极41包括多个栅线状正面第一子电极，多个栅线状正面第一子电极之间电导通，选择多个栅线状正面第一子电极中的至少一者下设置填充有导电浆料的贯通孔a，以使得正面第一电极41和背面第一电极42电连接。
53.在本技术一些可选的实施例中，正面第一电极41和背面第一电极42中子电极的形状以及位置布设形式可根据实际需求进行设计，只要正面第一电极41和背面第一电极42之间通过至少一个填充有导电浆料的贯通孔a实现电连接即可。
54.正面第一电极41和背面第一电极42以及填充有导电浆料的贯通孔a的设置可以将太阳能电池的正负电极均引导到同一面（正面或背面），省去电池一面主栅的设计可以减少遮光面积，增加电池电流，提升电池转化效率，获得更优异的电池性能。
55.在本技术一些可选的实施例中，第二导电薄膜6的侧边与硅基片1的侧边之间存在距边距离d，即，第二导电薄膜6在硅基片1上的正投影落在硅基片1边缘围合形成的区域内，第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6的侧边以及第二导电薄膜6背向硅基片1的表面。
56.在这些实施例中，距边距离的设置避免了电池短路漏电的风险，进一步提升电池的可靠性。第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6的侧边以及第二导电薄膜6背向硅基片1的表面，以实现对第二导电薄膜6更全面的保护，防止漏电。
57.在本技术一些可选的实施例中，距边距离d的取值范围为0.0.001mm～1.0mm。
58.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6的侧边的部分与硅基片1的侧边相平齐。在这些实施例中，第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6的侧边的部分避免了组件封装过程中第二导电薄膜6所在层边缘存留空隙，进一步对异质结太阳能电池内部进行密封防止水汽进入到电池内部。在这些实施例的一些示例中，第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6的侧边的部分与第二含硅薄膜的侧边也相平齐，以避免水汽经第二含硅薄膜进入电池内部。
59.异质结太阳能电池还包括位于背光侧的第二电极8。第二电极8通过第一介电保护层91的开口与第二导电薄膜6接触设置，且通过第一介电保护层91与背面第一电极42相互绝缘设置。
60.在这些实施例的一些示例中，第二电极8包括多个栅线状第二子电极。
61.在这些实施例的一些示例中，第二电极8包括多个点状第二子电极。
62.如图2所示，图2是本技术提供的太阳能电池中第二个实施例的结构示意图。其与图1所示的太阳能电池的结构区别在于，该异质结太阳能电池还包括：第二介电保护层92，设置于正面第一电极41所在电极层背向硅基片1的一侧，第二
介电保护层92覆盖正面第一电极41。
63.在本技术一些可选的实施例中，调节第二介电保护层92的厚度和/或材料构成从而调节第二介电保护层92的折射率，进而调节第二介电保护层92与第一导电薄膜3之间的折射率关系，以降低入射光在太阳能电池的反射，提高对光的利用率，提高电池效率。
64.设置第二介电保护层92不仅可以进一步提高对光的利用率，提高电池效率；还可以进一步保护正面的金属，防止空气氧化金属而影响其导电性，进一步提高电池的可靠性。
65.在本技术一些可选的实施例中，第二介电保护层92与第一掺杂的含硅薄膜22接触设置。
66.如图3所示，图3是本技术提供的太阳能电池中第三个实施例的结构示意图。图3所示实施例与图1所示的实施例不同之处在于，太阳能电池包括金属导电层7。
67.金属导电层7通过第一介电保护层91的多个开口与第二导电薄膜6接触设置，且通过第一介电保护层91与背面第一电极42相互绝缘设置，其中，第一介电保护层91的开口开设于第一介电保护层91覆盖第二导电薄膜6背向硅基片1的表面的部分。
68.在本技术一些可选的实施例中，金属导电层7包括多个间隔设置金属薄片，各金属薄片通过对应的第一介电保护层91的开口与第二导电薄膜6接触设置。
69.在这些实施例的一些示例中，电池背面设置金属导电层7作为电池背面电极进行导电，可以进一步增加光的背面反射，增强光的二次利用，提高电池的短路电流和电池效率。
70.在这些实施例的一些示例中，金属导电层7的材料选自cu、al、sn、ni及ti中的至少一种，还可以省去背面制作细栅的银浆料，节约电池生产成本。
71.在这些实施例的一些示例中，金属导电层7的材料选自ag和au中的至少一种，提高了金属导电层7的导电性能。
72.如图4所示，图4是本技术提供的太阳能电池中第四个实施例的结构示意图。图4所示的实施例与如图2所示的实施例不同之处在于，太阳能电池包括上述金属导电层7。
73.如图5所示，图5是本技术提供的太阳能电池中第五个实施例的结构示意图。图5所示的实施例是作为如图4所示实施例的进一步拓展实施例，金属导电层7背向硅基片1的一侧设置有第二电极8，太阳能电池工作时，第一电极4与第二电极8电性相反。
74.在这些实施例的一些示例中，第二电极8包括多个栅线状第二子电极。
75.在这些实施例的一些示例中，第二电极8包括多个点状第二子电极。
76.在本技术一些可选的实施例中，金属导电层7为单层结构，金属导电层7的材料选自ag、au、cu、al、sn、ni及ti中的至少一种；或者，金属导电层7为叠层结构，金属导电层7包括多个层叠的子导电层，各子导电层的材料选自ag、au、cu、al、sn、ni及ti中的至一少种。
77.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层91和第二介电保护层92中的一者为单层结构，另一者为由多膜层层叠形成的叠层结构，或者，第一介电保护层91和第二介电保护层92均为单层结构，或者，第一介电保护层91和第二介电保护层92均为由多膜层层叠形成的叠层结构，其中，第一介电保护层91和第二介电保护层92的材料并没有特别的限定，一般应为绝缘
性材料，其导电率应低于第二导电膜6。例如可以选自sio2、al2o3、ga2o3、tio2、sio
xn1-x
、多晶硅、非晶硅、微米硅、sic以及mgf2中的至少一者。
78.在本技术一些可选的实施例中，第一介电保护层91的厚度取值范围为1nm ~300nm，第二介电保护层92的厚度取值范围为1nm ~300nm。
79.在本技术一些可选的实施例中，硅基片1背光侧的表面，即硅基片1的背面，为抛光面、湿刻面或制绒面。
80.以上所述仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。