本公開涉及光伏領(lǐng)域,特別涉及一種疊層電池及其制造方法、光伏組件。
背景技術(shù):
1、隨著化石能源的逐漸耗盡,光伏電池作為新的能源替代方案,使用越來越廣泛。光伏電池是將太陽的光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。光伏電池利用光生伏特原理產(chǎn)生載流子,然后使用電極將載流子引出,從而利于將電能有效利用。
2、目前的光伏電池主要包括bc電池(back?contact,背接觸電池)、topcon(tunneloxide?passivated?contact,隧穿氧化層鈍化接觸)電池、perc電池(passivated?emitterand?rear?cell,鈍化發(fā)射極和背面電池)、異質(zhì)結(jié)電池(heterojunction?with?intrinsicthin-film,簡稱hit或hjt)以及鈣鈦礦疊層電池等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本公開提供一種疊層電池及其制造方法、光伏組件,至少有利于提升疊層電池的功率轉(zhuǎn)換效率。
2、本公開一方面提供一種疊層電池,包括:堆疊設(shè)置的底電池和鈣鈦礦電池;鈍化層,位于所述底電池和所述鈣鈦礦電池之間,且所述鈍化層靠近所述鈣鈦礦電池的表面具有至少一個向所述底電池凹陷的凹陷區(qū);導(dǎo)電部,位于所述凹陷區(qū),且所述鈍化層和所述導(dǎo)電部共同構(gòu)成連接層,所述底電池和所述鈣鈦礦電池通過所述連接層電性連接;其中,所述凹陷區(qū)的寬度為500nm~800nm,和/或,所述導(dǎo)電部的寬度為200nm~400nm。
3、可選的,所述底電池靠近所述鈍化層的一側(cè)的表面呈現(xiàn)為第一紋理結(jié)構(gòu),且所述鈍化層靠近所述鈣鈦礦電池的表面呈現(xiàn)為第二紋理結(jié)構(gòu),所述第二紋理結(jié)構(gòu)上具有所述凹陷區(qū)。
4、可選的,沿第一方向上,所述凹陷區(qū)向所述底電池凹陷的深度為0.1μm~1μm,所述第一方向?yàn)樗龅纂姵睾退鲡}鈦礦電池的堆疊方向;和/或,所述導(dǎo)電部在所述鈍化層靠近所述鈣鈦礦電池的表面上的面積占比為50%~70%。
5、可選的,所述鈣鈦礦電池包括堆疊設(shè)置的空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層;所述底電池包括堆疊設(shè)置的基底和摻雜導(dǎo)電部;其中,所述鈍化層位于所述空穴傳輸層和所述摻雜導(dǎo)電部之間,所述摻雜導(dǎo)電部中摻雜n型摻雜元素。
6、可選的,所述鈣鈦礦電池包括堆疊設(shè)置的電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層;所述底電池包括堆疊設(shè)置的基底和摻雜導(dǎo)電部;其中,所述鈍化層位于所述電子傳輸層和所述摻雜導(dǎo)電部之間,所述摻雜導(dǎo)電部中摻雜p型摻雜元素。
7、可選的,所述摻雜導(dǎo)電部和所述鈍化層中摻雜有相同類型的摻雜元素,且沿所述底電池指向所述鈣鈦礦電池的方向上,所述鈍化層至少包括堆疊設(shè)置的第a層和第(a+1)層,所述摻雜元素在所述第a層中的摻雜濃度低于所述摻雜元素在所述第(a+1)層中的摻雜濃度,a為大于或等于1的正整數(shù)。
8、可選的,沿所述底電池指向所述鈣鈦礦電池的方向上,所述摻雜導(dǎo)電部至少包括堆疊設(shè)置的第b部和第(b+1)部,所述摻雜元素在所述第b部中的摻雜濃度低于所述摻雜元素在所述第(b+1)部中的摻雜濃度,b為大于或等于1的正整數(shù)。
9、可選的,所述鈣鈦礦電池還包括:修復(fù)層,位于所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述鈍化層的一側(cè)。
10、可選的,所述鈍化層的材料包括氟化鋁、氟化鋰、氟化鎂、氟化銫、氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氟化硅、氟氧化硅、碳氧化硅或氮氧化鋁中的至少一種。
11、可選的,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層;其中,所述電子傳輸層包括界面層,以及位于所述界面層遠(yuǎn)離所述鈣鈦礦層一側(cè)的導(dǎo)電層,沿所述第一方向上,所述界面層的厚度小于或等于所述導(dǎo)電層的厚度。
12、可選的,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層;其中,沿所述第一方向上,所述空穴傳輸層的厚度小于或等于所述第一透明導(dǎo)電層的厚度。
13、可選的,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和第二透明導(dǎo)電層;其中,所述第一透明導(dǎo)電層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的表面具有多個凸起;和/或,所述第二透明導(dǎo)電層遠(yuǎn)離所述電子傳輸層的表面具有多個凸起。
14、本公開另一方面還提供一種疊層電池的制造方法,包括:提供底電池;在所述底電池的一個表面上形成鈍化層,且所述鈍化層遠(yuǎn)離所述底電池的表面具有至少一個向所述底電池凹陷的凹陷區(qū);在所述凹陷區(qū)上形成導(dǎo)電部,所述鈍化層和所述導(dǎo)電部共同構(gòu)成連接層;其中,所述凹陷區(qū)的寬度為500nm~800nm,和/或,所述導(dǎo)電部的寬度為200nm~400nm;在所述連接層遠(yuǎn)離所述底電池的一側(cè)形成鈣鈦礦電池。
15、可選的,所述底電池靠近所述鈍化層的一側(cè)的表面呈現(xiàn)為第一紋理結(jié)構(gòu);形成所述鈍化層的方法包括:采用沉積工藝在所述第一紋理結(jié)構(gòu)上形成所述鈍化層,使所述鈍化層遠(yuǎn)離所述底電池的表面呈現(xiàn)為第二紋理結(jié)構(gòu),且所述第二紋理結(jié)構(gòu)上具有所述凹陷區(qū)。
16、可選的,形成所述鈣鈦礦電池的方法包括:采用旋涂工藝,至少在所述連接層遠(yuǎn)離所述底電池的一側(cè)依次形成空穴傳輸層和鈣鈦礦層。
17、可選的,形成所述鈣鈦礦電池的方法還包括:采用旋涂工藝,在所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)形成修復(fù)層。
18、可選的,形成所述鈣鈦礦電池的方法還包括:采用沉積工藝,在所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)形成電子傳輸層。
19、可選的,形成所述鈣鈦礦電池的方法包括:至少在所述連接層遠(yuǎn)離所述底電池的一側(cè)依次形成電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層。
20、本公開又一方面還提供一種光伏組件,包括:電池串,由多個如上述任一項(xiàng)所述的疊層電池連接而成,或者由多個如上述任一項(xiàng)所述的疊層電池的制造方法所形成的疊層電池連接而成;封裝膠膜,用于覆蓋所述電池串的表面;蓋板,用于覆蓋所述封裝膠膜背離所述電池串的表面。
21、本公開提供的技術(shù)方案至少具有以下優(yōu)點(diǎn):
22、首先,鈍化層有利于降低底電池中產(chǎn)生的載流子在底電池靠近鈣鈦礦電池的表面復(fù)合的風(fēng)險,以及降低鈣鈦礦電池中產(chǎn)生的載流子在鈣鈦礦電池靠近底電池的表面復(fù)合的風(fēng)險,從而提升載流子的壽命,降低底電池和鈣鈦礦電池之間的串聯(lián)電阻。進(jìn)一步的,鈍化層靠近鈣鈦礦電池的表面具有的凹陷區(qū)有利于提升鈍化層的陷光效果,從而使得更多的光線可以透過鈍化層被底電池吸收利用,提升底電池的光電轉(zhuǎn)換效率。更進(jìn)一步的,導(dǎo)電部對凹陷區(qū)具有一定的填充作用,可以提升鈍化層和導(dǎo)電部共同構(gòu)成的連接層靠近鈣鈦礦電池的表面的平坦程度,以提升位于連接層上的鈣鈦礦電池的膜層質(zhì)量,且既不影響鈍化層的陷光效率,還可以借助導(dǎo)電部進(jìn)一步提升連接層的導(dǎo)電性能,從而進(jìn)一步降低底電池和鈣鈦礦電池之間的串聯(lián)電阻。此外,導(dǎo)電部可以對部分光線進(jìn)行反射,使其再次傳播至鈣鈦礦電池中,以提升疊層電池對光線的吸收利用率。如此,有利于從多方面提升疊層電池的功率轉(zhuǎn)換效率。
1.一種疊層電池,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述底電池靠近所述鈍化層的一側(cè)的表面呈現(xiàn)為第一紋理結(jié)構(gòu),且所述鈍化層靠近所述鈣鈦礦電池的表面呈現(xiàn)為第二紋理結(jié)構(gòu),所述第二紋理結(jié)構(gòu)上具有所述凹陷區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,沿第一方向上,所述凹陷區(qū)向所述底電池凹陷的深度為0.1μm~1μm,所述第一方向?yàn)樗龅纂姵睾退鲡}鈦礦電池的堆疊方向;和/或,所述導(dǎo)電部在所述鈍化層靠近所述鈣鈦礦電池的表面上的面積占比為50%~70%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池包括堆疊設(shè)置的空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層;所述底電池包括堆疊設(shè)置的基底和摻雜導(dǎo)電部;
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池包括堆疊設(shè)置的電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層;所述底電池包括堆疊設(shè)置的基底和摻雜導(dǎo)電部;
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的疊層電池,其特征在于,所述摻雜導(dǎo)電部和所述鈍化層中摻雜有相同類型的摻雜元素,且沿所述底電池指向所述鈣鈦礦電池的方向上,所述鈍化層至少包括堆疊設(shè)置的第a層和第(a+1)層,所述摻雜元素在所述第a層中的摻雜濃度低于所述摻雜元素在所述第(a+1)層中的摻雜濃度,a為大于或等于1的正整數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的疊層電池,其特征在于,沿所述底電池指向所述鈣鈦礦電池的方向上,所述摻雜導(dǎo)電部至少包括堆疊設(shè)置的第b部和第(b+1)部,所述摻雜元素在所述第b部中的摻雜濃度低于所述摻雜元素在所述第(b+1)部中的摻雜濃度,b為大于或等于1的正整數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池還包括:修復(fù)層,位于所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述鈍化層的一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的疊層電池,其特征在于,所述鈍化層的材料包括氟化鋁、氟化鋰、氟化鎂、氟化銫、氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣、氧化鋁、氧化硅、氮化硅、氟化硅、氟氧化硅、碳氧化硅或氮氧化鋁中的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的空穴傳輸層、鈣鈦礦層和電子傳輸層;
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層;
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層電池,其特征在于,所述鈣鈦礦電池包括沿第一方向堆疊設(shè)置的第一透明導(dǎo)電層、空穴傳輸層、鈣鈦礦層、電子傳輸層和第二透明導(dǎo)電層;
13.一種疊層電池的制造方法,其特征在于,包括:
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的疊層電池的制造方法,其特征在于,所述底電池靠近所述鈍化層的一側(cè)的表面呈現(xiàn)為第一紋理結(jié)構(gòu);
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的疊層電池的制造方法,其特征在于,形成所述鈣鈦礦電池的方法包括:采用旋涂工藝,至少在所述連接層遠(yuǎn)離所述底電池的一側(cè)依次形成空穴傳輸層和鈣鈦礦層。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的疊層電池的制造方法,其特征在于,形成所述鈣鈦礦電池的方法還包括:采用旋涂工藝,在所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)形成修復(fù)層。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的疊層電池的制造方法,其特征在于,形成所述鈣鈦礦電池的方法還包括:采用沉積工藝,在所述鈣鈦礦層遠(yuǎn)離所述空穴傳輸層的一側(cè)形成電子傳輸層。
18.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的疊層電池的制造方法,其特征在于,形成所述鈣鈦礦電池的方法包括:至少在所述連接層遠(yuǎn)離所述底電池的一側(cè)依次形成電子傳輸層、鈣鈦礦層和空穴傳輸層。
19.一種光伏組件,其特征在于,包括: