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CN116913991A - 异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统 - Google Patents

异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统 Download PDF

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CN116913991A
CN116913991A CN202310964663.4A CN202310964663A CN116913991A CN 116913991 A CN116913991 A CN 116913991A CN 202310964663 A CN202310964663 A CN 202310964663A CN 116913991 A CN116913991 A CN 116913991A
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CN
China
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transparent conductive
transition layer
conductive layer
Prior art date
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Pending
Application number
CN202310964663.4A
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高纪凡
殷志豪
侯承利
杨庆贺
杨广涛
陈达明
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Trina Solar Co Ltd
Trina Solar Changzhou Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Trina Solar Co Ltd
Trina Solar Changzhou Science and Technology Co Ltd
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Publication date
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Abstract

本申请涉及一种异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统。该异质结太阳能电池包括异质结电池主体、过渡层以及金属电极；异质结电池主体包括衬底，所述衬底的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层、掺杂半导体膜层和透明导电层；衬底的至少一侧的透明导电层上层叠设有过渡层，且过渡层位于该透明导电层的背离衬底的一侧；衬底的相对两侧的透明导电层均电性连接有金属电极，与过渡层位于衬底相同侧的金属电极均设置于该过渡层上；过渡层被配置为能够至少部分阻隔金属电极扩散至对应的透明导电层；从而可减小电池制作过程中透明导电层发生的污染和损伤，提高异质结太阳能电池的转换效率。

Description

异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统
技术领域
本申请涉及光伏电池技术领域，特别是涉及异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统。
背景技术
太阳能电池，也称为光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且太阳能是可再生资源，因此，太阳能电池是一种有广阔发展前景的新型电池。
异质结电池具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。
相关技术中，在异质结电池制备过程中，容易发生透明导电层、甚至衬底(硅片)的污染和损伤，从而降低异质结电池的转换效率。
发明内容
基于此，本申请提供一种异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件以及光伏系统，提高异质结太阳能电池的转换效率。
本申请第一方面的实施例提供了一种异质结太阳能电池，包括异质结电池主体、过渡层以及金属电极；
所述异质结电池主体包括衬底，所述衬底的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层、掺杂半导体膜层和透明导电层；
所述衬底的至少一侧的所述透明导电层上层叠设有所述过渡层，且所述过渡层位于该所述透明导电层的背离所述衬底的一侧；
所述衬底的相对两侧的所述透明导电层均电性连接有金属电极，与所述过渡层位于所述衬底相同侧的所述金属电极均设置于该所述过渡层上；
其中，所述过渡层被配置为能够至少部分阻隔所述金属电极扩散至对应的所述透明导电层。
在其中一些实施例中，位于所述衬底的相对两侧的所述透明导电层上均层叠设有所述过渡层。
在其中一些实施例中，所述金属电极的靠近所述衬底的一侧与所述过渡层的背离所述衬底的一侧表面相接触；或者所述金属电极的靠近所述衬底的一侧位于所述过渡层内，且所述金属电极的靠近所述衬底的一侧与所述过渡层靠近所述衬底的一侧表面存在间距。
在其中一些实施例中，所述过渡层为隧穿氧化层、无机导电层或有机导电层。
在其中一些实施例中，所述金属电极的靠近所述衬底的一侧穿过所述过渡层与所述透明导电层相接触。
在其中一些实施例中，所述过渡层为无机层或有机层。
在其中一些实施例中，所述过渡层为无机层，所述过渡层上各处的厚度均相等，所述过渡层的厚度在0.5nm-2nm；或者所述过渡层为有机层，所述过渡层上各处的厚度不相等，所述过渡层的最小厚度在0.5nm-20nm，过渡层的最大厚度在10nm-2000nm。
在其中一些实施例中，所述掺杂半导体膜层为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层。
本申请第二方面的实施例提供了一种异质结太阳能电池的制备方法，包括：
提供一异质结电池主体，所述异质结电池主体包括衬底，所述衬底的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层、掺杂半导体膜层和透明导电层；
在位于所述衬底的至少一侧的所述透明导电层上形成过渡层，所述过渡层位于该所述透明导电层的背离所述衬底的一侧；
在所述过渡层的背离所述衬底的一侧形成金属电极，并使所述金属电极与所述透明导电层电性连接；
其中，所述过渡层被配置为能够至少部分阻隔所述金属电极扩散至对应的所述透明导电层。
本申请第三方面的实施例提供了一种光伏组件，包括第一方面中任一项所述的异质结太阳能电池。
本申请第四方面的实施例提供了一种光伏系统，包括第三方面中所述的光伏组件。
上述异质结太阳能电池，通过使衬底的至少一侧的透明导电层上层叠设有过渡层，且过渡层位于该透明导电层的背离衬底的一侧，从而可保护透明导电层，降低金属电极制作过程中透明导电层发生机械损伤的几率；衬底的相对两侧的透明导电层均电性连接有金属电极，与过渡层位于衬底相同侧的金属电极均设置于该过渡层上；过渡层被配置为能够至少部分阻隔金属电极扩散至对应的透明导电层，从而可减小丝网印刷金属电极对透明导电层以及异质结电池主体的污染。综上所述，本申请可减小电池制作过程中透明导电层发生的污染和损伤，提高异质结太阳能电池的转换效率。
附图说明
图1为本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第一种结构示意图。
图2为本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第二种结构示意图。
图3为本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第三种结构示意图。
附图标记说明：
10、异质结太阳能电池；
110、异质结电池主体；120、过渡层；130、金属电极；131、第一电极；132、第二电极；
111、衬底；112、本征非晶硅层；1121、第一本征非晶硅层；1122、第二本征非晶硅层；113、掺杂半导体膜层；1131、第一掺杂半导体膜层；1132、第二掺杂半导体膜层；114、透明导电层；1141、第一透明导电层；1142、第二透明导电层。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体P-N结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能。异质结电池具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点方向之一。
相关技术中，在异质结电池制备过程中，容易发生透明导电层、甚至衬底(硅片)的污染和损伤。例如，采用丝网印刷工艺制作金属电极时，丝网印刷所用浆料(例如浆料里的溶剂和有机小分子树脂)会渗入透明导电层，甚至渗入至硅片，造成透明导电层、硅片的污染，另外，在丝网印刷工艺中，在将电池片插入花篮、烘干、固化或运输等步骤中，由于磕碰或磨损等问题，导致透明导电层易出现机械损伤，从而造成异质结电池的转换效率的降低。
基于上述问题，本申请提供一种异质结太阳能电池及其制备方法、光伏组件及光伏系统，以减小电池制作过程中透明导电层发生的污染和损伤，提高异质结太阳能电池的转换效率。
图1示出了本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第一种结构示意图；图2示出了本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第二种结构示意图；图3示出了本申请一些实施例中的异质结太阳能电池的第三种结构示意图。
本申请第一方面的实施例提供了一种异质结太阳能电池10，包括异质结电池主体110、过渡层120以及金属电极130；异质结电池主体110包括衬底111，衬底111的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层112、掺杂半导体膜层113和透明导电层114；衬底111的至少一侧的透明导电层114上层叠设有过渡层120，且过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧；衬底111的相对两侧的透明导电层114均电性连接有金属电极130，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上；其中，过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114。
本申请实施例提供的异质结太阳能电池10，通过使衬底111的至少一侧的透明导电层114上层叠设有过渡层120，且过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧，从而可保护透明导电层114，降低金属电极130制作过程中透明导电层114发生机械损伤的几率；衬底111的相对两侧的透明导电层114均电性连接有金属电极130，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上；过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114，从而可减小丝网印刷金属电极130对透明导电层114以及异质结电池主体110的污染；另外，透明导电层114表面存在凹凸不平的微纳结构，透明导电层114退火后结晶形成晶粒晶界，通过使过渡层120位于透明导电层114的背离衬底111的一侧，过渡层120可填充透明导电层114的背离衬底111一侧表面上的微纳结构和晶界，从而可降低金属电极130通过微纳结构以及晶界对透明导电层114的渗透污染，进而提高异质结太阳能电池10的开路电压，提高异质结太阳能电池10的转换效率。此外，通过使过渡层120位于透明导电层114的背离衬底111的一侧，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上，从而可克服制备金属电极130与透明导电层114贴附性差的问题，降低金属电极130发生断栅的几率，降低串联电阻，进而提高填充因子，进而提高异质结太阳能电池10的转换效率。
需要说明的是，衬底111具有相对设置的第一面和第二面(图中未示出)；在衬底111的第一面且沿远离衬底111的方向依次层叠设置有第一本征非晶硅层1121、第一掺杂半导体膜层1131和第一透明导电层1141，在衬底111的第二面且沿远离衬底111的方向依次层叠设置有第二本征非晶硅层1122、第二掺杂半导体膜层1132和第二透明导电层1142；在第一透明导电层1141和第二透明导电层1142的至少一者的背离衬底111的一侧表面设有过渡层120，金属电极130包括第一电极131和第二电极132，第一电极131与第一透明导电层1141电性连接，第二电极132与第二透明导电层1142电性连接；与过渡层120位于衬底111相同侧的第一电极131或第二电极132设置于该过渡层120上。衬底111可为硅片，硅片可为N型硅片或P型硅片，第一掺杂半导体膜层1131可为N型掺杂半导体膜层，第二掺杂半导体膜层1132可为P型掺杂半导体膜层。当然，第一掺杂半导体膜层1131可为P型掺杂半导体膜层，第二掺杂半导体膜层1132可为N型掺杂半导体膜层。
如图1至3所示，在其中一些实施例中，位于衬底111的相对两侧的透明导电层114上均层叠设有过渡层120。通过在位于衬底111的相对两侧的透明导电层114上均层叠设有过渡层120，从而可对位于衬底111两侧的透明导电层114保护，减小电池制作过程中位于衬底111两侧的透明导电层114发生的污染和损伤，进而进一步提高异质结太阳能电池10的转换效率。
如图1和图2所示，在其中一些实施例中，金属电极130的靠近衬底111的一侧与过渡层120的背离衬底111的一侧表面相接触；或者金属电极130的靠近衬底111的一侧位于过渡层120内，且金属电极130的靠近衬底111的一侧与过渡层120靠近衬底111的一侧表面存在间距，而过渡层120能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114，从而可进一步减小透明导电层114发生污染几率，提高异质结太阳能电池10的转换效率。
在其中一些实施例中，过渡层120为隧穿氧化层、无机导电层或有机导电层。如此，金属电极130无需贯穿过渡层120可直接与透明导电层114电性连接。过渡层120优选为隧穿氧化层，如此，可将金属电极130与透明导电层114之间的金属半导体接触(肖特基接触)转换为欧姆接触，可降低金属电极130与透明导电层114之间的搭接阻抗，提高电池的转换效率。
进一步地，过渡层120的材质可为氧化硅、氧化铝、氧化钛或氧化锌等；或者，过渡层120的材质可为聚二氧乙基噻吩(简称PEDOT)。
在其中一些实施例中，隧穿氧化层和无机导电层上各处的厚度均大致相等，厚度在0.5nm-2nm。
在一些实施例中，有机导电层上各处的厚度不相等，有机导电层的最小厚度在0.5nm-20nm，优选最小厚度在5-10nm，最大厚度在10nm-2000nm。
如图3所示，在其中一些实施例中，金属电极130的靠近衬底111的一侧穿过过渡层120与透明导电层114相接触。可根据过渡层120的材质设计过渡层120的厚度，使得金属电极130的靠近衬底111的一侧穿过过渡层120与透明导电层114相接触，实现金属电极130与透明导电层114的电性连接。
在其中一些实施例中，过渡层120为无机层或有机层。过渡层120可以是导电的或绝缘的。具体地，过渡层120的材质可为氧化硅、氧化铝、氧化钛或氧化锌等，过渡层120的材质还可为聚乙烯醇、纤维素、环氧树脂、丙烯酸树脂、氨基酸树脂、有机硅树脂等高分子树脂。过渡层120的材质还可为聚二氧乙基噻吩(简称PEDOT)。
在其中一些实施例中，过渡层120为无机层，过渡层120上各处的厚度均大致相等，过渡层120的厚度在0.5nm-2nm；或者过渡层120为有机层，过渡层120上各处的厚度不相等，过渡层120的最小厚度在0.5nm-20nm，过渡层120的最大厚度在10nm-2000nm。
在其中一些实施例中，掺杂半导体膜层113为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层，可适用于异质结太阳能电池10的低温制作工艺，提高异质结太阳能电池10的开路电压。
在其中一些实施例中，透明导电层114的材质可为锡掺杂氧化铟(ITO)、铈掺杂氧化铟(ICO)、铝掺杂氧化铟(IWO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、VTTO或氧化锌铝稼(GAZO)等。
本申请第二方面的实施例提供了一种异质结太阳能电池10的制备方法，包括：
提供一异质结电池主体110，异质结电池主体110包括衬底111，衬底111的相对两侧表面均依次层叠设置有层112、掺杂半导体膜层113和透明导电层114；在位于衬底111的至少一侧的透明导电层114上形成过渡层120，过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧；
在过渡层120的背离衬底111的一侧形成金属电极130，并使金属电极130与透明导电层114电性连接；
其中，过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114。
本申请实施例提供的异质结太阳能电池10的制备方法，通过在位于衬底111的至少一侧的透明导电层114上形成过渡层120，过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧；从而可保护透明导电层114，降低金属电极130制作过程中透明导电层114发生机械损伤的几率；在过渡层120的背离衬底111的一侧形成金属电极130，并使金属电极130与透明导电层114电性连接，过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114，从而可减小丝网印刷金属电极130对透明导电层114以及异质结电池主体110的污染；另外，透明导电层114表面存在凹凸不平的微纳结构，透明导电层114退火后结晶形成晶粒晶界，通过使过渡层120位于透明导电层114的背离衬底111的一侧，过渡层120可填充透明导电层114的背离衬底111一侧表面上的微纳结构和晶界，从而可降低金属电极130通过微纳结构以及晶界对透明导电层114的渗透污染，进而提高异质结太阳能电池10的开路电压，提高异质结太阳能电池10的转换效率。此外，通过使过渡层120位于透明导电层114的背离衬底111的一侧，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上，从而可克服制备金属电极130与透明导电层114贴附性差的问题，降低金属电极130发生断栅的几率，降低串联电阻，进而提高填充因子，进而提高异质结太阳能电池10的转换效率。
在其中一些实施例中，在位于衬底111的至少一侧的透明导电层114上，可采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)、蒸镀、物理气相沉积(简称PVD)、原子层沉积(ALD)、旋涂、浸涂、喷涂或辊涂的方法形成过渡层120。
在一些实施例中，过渡层120可为无机层，过渡层120可采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)、蒸镀、物理气相沉积(简称PVD)或原子层沉积(简称ALD)的方法形成。
在一些实施例中，过渡层120可为有机层，过渡层120可采用旋涂、浸涂、喷涂或辊涂的方法形成。
在其中一些实施例中，提供一异质结电池主体110的步骤，具体包括：
提供衬底111，衬底111具有相对设置的第一面和第二面；
在衬底111的第一面和第二面分别形成第一本征非晶硅层1121112和第二本征非晶硅层1122；
在第一本征非晶硅层1121的背离衬底111的一侧形成第一掺杂半导体膜层1131；在第二本征非晶硅层1122的背离衬底111的一侧形成第二掺杂半导体膜层1132；
在第一掺杂半导体膜层1131的背离衬底111的一侧形成第一透明导电层1141；在第二掺杂半导体膜层1132的背离衬底111的一侧形成第二透明导电层1142。
需要说明的是，衬底111可为硅片，硅片可为N型硅片或P型硅片。第一掺杂半导体膜层1131和第二掺杂半导体膜层1132的掺杂类型不同。第一掺杂半导体膜层1131可为N型掺杂半导体膜层，第二掺杂半导体膜层1132可为P型掺杂半导体膜层。当然，第一掺杂半导体膜层1131可为P型掺杂半导体膜层，第二掺杂半导体膜层1132可为N型掺杂半导体膜层。
在一些实施例中，掺杂半导体膜层113可为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层；可采用化学气相沉积的方法制备。
为方便理解本申请实施例提供的上述制备方法，下面详细说明本申请实施例提供的异质结太阳能电池10的制备流程。
1)对硅片进行制绒和清洗处理，以在硅片的表面形成金字塔结构绒面。
具体的，可采用KOH溶液、NaOH溶液和制绒添加剂对硅片表面进行腐蚀，在硅片表面形成金字塔结构绒面。
2)采用化学气相沉积方法在制绒的硅片的相对两侧表面上分别形成第一本征非晶硅层1121和第二本征非晶硅层1122。
3)采用化学气相沉积的方法在第一本征非晶硅层1121的背离硅片的一侧表面形成第一掺杂半导体膜层1131；
第一掺杂半导体膜层1131可为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层。
4)采用化学气相沉积的方法在第二本征非晶硅层1122的背离硅片的一侧表面形成第二掺杂半导体膜层1132；
第二掺杂半导体膜层1132可为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层。
5)采用物理气相沉积的方法在第一掺杂半导体膜层1131的背离硅片的一侧表面形成第一透明导电层1141，采用物理气相沉积的方法在第二掺杂半导体膜层1132的背离硅片的一侧表面形成第二透明导电层1142；
第一透明导电层1141和第二透明导电层1142可同时制备形成。
6)在第一透明导电层1141和第二透明导电层1142中的至少一者的背离硅片的一侧形成过渡层120；
可根据过渡层120的材质采用不同的制备方法。若过渡层120为无机层，过渡层120可采用等离子体增强化学气相沉积(简称PECVD)、蒸镀、物理气相沉积(简称PVD)或原子层沉积(简称ALD)的方法形成。若过渡层120为有机层，过渡层120可采用采用旋涂、浸涂、喷涂或辊涂的方法形成。
7)金属电极130包括第一电极131和第二电极132，采用丝网印刷的方法在第一透明导电层1141和第二透明导电层1142的背离硅片的一侧分别形成第一电极131和第二电极132；第一电极131与第一透明导电层1141电性连接，第二电极132与第二透明导电层1142电性连接；与过渡层120位于硅片相同侧的第一电极131或第二电极132设置于该过渡层120上。
上述方案中，通过在第一透明导电层1141和第二透明导电层1142中的至少一者的背离硅片的一侧形成过渡层120；从而可保护第一透明导电层1141和/或第二透明导电层1142，降低金属电极130制作过程中第一透明导电层1141和/或第二透明导电层1142发生机械损伤的几率；与过渡层120位于硅片相同侧的第一电极131或第二电极132设置于该过渡层120上，过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114，从而可减小丝网印刷金属电极130对第一透明导电层1141和/或第二透明导电层1142以及硅片的污染，进而提高异质结太阳能电池10的开路电压，提高异质结太阳能电池10的转换效率。此外，通过使过渡层120位于透明导电层114的背离衬底111的一侧，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上，从而可克服制备金属电极130与透明导电层114贴附性差的问题，降低金属电极130发生断栅的几率，降低串联电阻，进而提高填充因子，进而提高异质结太阳能电池10的转换效率。
本申请第三方面的实施例提供了一种光伏组件，包括第一方面中任一项所述的异质结太阳能电池10。
本申请实施例提供的光伏组件中，包括异质结太阳能电池10，衬底111的至少一侧的透明导电层114上层叠设有过渡层120，且过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧，从而可保护透明导电层114，降低金属电极130制作过程中透明导电层114发生机械损伤的几率；衬底111的相对两侧的透明导电层114均电性连接有金属电极130，与过渡层120位于衬底111相同侧的金属电极130均设置于该过渡层120上；过渡层120被配置为能够至少部分阻隔金属电极130扩散至对应的透明导电层114，从而可减小丝网印刷金属电极130对透明导电层114以及异质结电池主体110的污染，进而提高异质结太阳能电池10的开路电压，提高异质结太阳能电池10的转换效率，进而提高光伏组件的效率。另外，过渡层120可阻隔对水汽、氧气、钠离子及酸的侵蚀，提升光伏组件的耐候性，延长光伏组件的使用寿命。
在其中一些实施例中，光伏组件还包括设置在异质结太阳能电池10的相对两侧的第一基板和第二基板(图中未示出)，第一基板和异质结太阳能电池10的一侧表面之间通过光伏胶膜(图中未示出)连接；第二基板和异质结太阳能电池10的另一侧表面之间通过光伏胶膜连接。
在光伏组件的制作过程中，通常需要对第一基板、光伏胶膜、异质结太阳能电池10、光伏胶膜和第二基板进行层压，以形成光伏组件。相关技术中光伏胶膜与透明导电层114直接接触，光伏胶膜与透明导电层114之间的贴附性差，而且层压过程中可能会对透明导电层114造成损伤，易影响光伏组件的效率。而在本实施例中，通过在衬底111的至少一侧的透明导电层114上层叠设有过渡层120，且过渡层120位于该透明导电层114的背离衬底111的一侧，从而可克服光伏胶膜与透明导电层114之间的贴附性差的问题，降低层压过程中透明导电层114发生损伤的几率，进而提高光伏组件的效率。另外，过渡层可阻隔水汽、氧气、钠离子及酸的侵蚀，提升光伏组件的耐候性，进而延长光伏组件的使用寿命。
在一些实施例中，光伏胶膜的材质可为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(简称EVA)、乙烯-辛烯共聚物(简称POE)、聚乙烯发泡棉(简称EPE)中的一种。
本申请第四方面的实施例提供了一种光伏系统，包括第三方面中所述的光伏组件，进而提高光伏系统的效率，延长光伏系统的使用寿命。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括异质结电池主体、过渡层以及金属电极；
所述异质结电池主体包括衬底，所述衬底的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层、掺杂半导体膜层和透明导电层；
所述衬底的至少一侧的所述透明导电层上层叠设有所述过渡层，且所述过渡层位于该所述透明导电层的背离所述衬底的一侧；
所述衬底的相对两侧的所述透明导电层均电性连接有金属电极，与所述过渡层位于所述衬底相同侧的所述金属电极均设置于该所述过渡层上；
其中，所述过渡层被配置为能够至少部分阻隔所述金属电极扩散至对应的所述透明导电层。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，位于所述衬底的相对两侧的所述透明导电层上均层叠设有所述过渡层。
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述金属电极的靠近所述衬底的一侧与所述过渡层的背离所述衬底的一侧表面相接触；或者
所述金属电极的靠近所述衬底的一侧位于所述过渡层内，且所述金属电极的靠近所述衬底的一侧与所述过渡层靠近所述衬底的一侧表面存在间距。
4.根据权利要求3所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述过渡层为隧穿氧化层、无机导电层或有机导电层。
5.根据权利要求1或2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述金属电极的靠近所述衬底的一侧穿过所述过渡层与所述透明导电层相接触。
6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述过渡层为无机层或有机层。
7.根据权利要求1或2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述过渡层为无机层，所述过渡层上各处的厚度均相等，所述过渡层的厚度在0.5nm-2nm；或者
所述过渡层为有机层，所述过渡层上各处的厚度不相等，所述过渡层的最小厚度在0.5nm-20nm，过渡层的最大厚度在10nm-2000nm。
8.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述掺杂半导体膜层为掺杂非晶硅膜层、微米晶硅膜层或纳米晶硅膜层。
9.一种异质结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供一异质结电池主体，所述异质结电池主体包括衬底，所述衬底的相对两侧表面均依次层叠设置有本征非晶硅层、掺杂半导体膜层和透明导电层；
在位于所述衬底的至少一侧的所述透明导电层上形成过渡层，所述过渡层位于该所述透明导电层的背离所述衬底的一侧；
在所述过渡层的背离所述衬底的一侧形成金属电极，并使所述金属电极与所述透明导电层电性连接；
其中，所述过渡层被配置为能够至少部分阻隔所述金属电极扩散至对应的所述透明导电层。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括根据权利要求1至8任一项所述的异质结太阳能电池。
11.一种光伏系统，其特征在于，包括根据权利要求10所述的光伏组件。
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CN118472084A (zh) * 2024-07-15 2024-08-09 浙江润海新能源有限公司 一种硅基异质结太阳能电池及其制备方法

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