阅读说明：本技术 一种背接触异质结太阳能电池及其模组 (Back contact heterojunction solar cell and module thereof ) 是由 张超华 谢志刚 王树林 黄巍辉 林朝晖 于 2018-07-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种背接触异质结太阳能电池,包括N型单晶硅片,依次设在硅片正面的第二本征非晶硅层、一层增透层,设在硅片背面的两组或两组以上指状交叉的N区、P区及N/P交叠区,所述N/P交叠区上设有隔离槽,P区表面上依次设有第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、导电膜层、金属栅线层,N区表面上依次设有第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、导电膜层、金属栅线层,N/P交叠区表面上依次设有第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、绝缘层、第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、导电膜层及绝缘槽。本发明通过在一片硅片上实现两个或两个以上的电池串联,从而降低电池的短路电流,进而减小电池及其模组的功损,最终提升电池及模组的转换效率。(The invention discloses a back contact heterojunction solar cell, which comprises an N-type monocrystalline silicon wafer, a second intrinsic amorphous silicon layer, an anti-reflection layer, two or more groups of N regions, P regions and N/P overlapped regions, wherein the second intrinsic amorphous silicon layer and the anti-reflection layer are sequentially arranged on the front surface of the silicon wafer, the two or more groups of N regions, P regions and N/P overlapped regions are arranged on the back surface of the silicon wafer in a finger-like cross manner, an isolation groove is formed in the N/P overlapped regions, a first intrinsic amorphous silicon layer, a P-type amorphous silicon layer, a conductive film layer and a metal grid line layer are sequentially arranged on the surface of the P region, a third intrinsic amorphous silicon layer, an N-type amorphous silicon layer, a conductive film layer and a metal grid line layer are sequentially arranged on the surface of the N region, and a first intrinsic amorphous silicon layer, a P-. According to the invention, two or more batteries are connected in series on one silicon chip, so that the short-circuit current of the batteries is reduced, the power loss of the batteries and the modules thereof is reduced, and the conversion efficiency of the batteries and the modules is finally improved.)

一种背接触异质结太阳能电池及其模组

技术领域

本发明涉及晶体硅太阳能电池技术领域，尤其涉及一种背接触异质结太阳能电池及其模组。

背景技术

能源危机下光伏产业发展迅速，进一步推广光伏应用的关键是提高太阳能电池片的光电转换效率，降低电池片的制作成本。背接触异质结太阳能电池是背接触结构电池和硅基异质结电池的良好结合。背接触结构是通过将电极集中在太阳能电池的背面，由于没有正面栅线电极的遮光，电池有高的短路电流；硅基异质结电池由于有高质量的氢化非晶硅钝化，能够减轻在光照下产生的空穴与电子在电池内部复合而消失的现象，电池有高的开路电压，背接触异质结电池结合这两种电池的优点，具有高的光电转换效率。

然而，这种结构电池电流相对较大，且电流在栅线上传输距离较长，导致电池内部损耗会很高，目前背接触异质结太阳能电池为了减少栅线传输引起的内部损耗，主要采用五寸硅片制作，当采用六寸硅片制作电池时，因为电流明显提升，栅线传输距离明显加长，电池内部损耗会显著提高，从而降低电池效率。同时相应的电池制作成组件时，因为组件焊带、汇流条等外部电阻的引入，也会造成较大的功率损耗。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种背接触异质结太阳能电池及其模组，将一片硅片分成多个电池，从而降低电池的短路电流，进而减小电池及其模组的功损，最终提升电池及模组的转换效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种背接触异质结太阳能电池，包括双面制绒形成金字塔的N型单晶硅片，依次设在硅片正面的第二本征非晶硅层、一层增透层，设在硅片背面的两组或两组以上指状交叉的N区、P区及N/P交叠区，所述N/P交叠区上设有隔离槽，所述硅片背面的P区表面上依次设有第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、导电膜层、金属栅线层，所述硅片背面的N区表面上依次设有第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、导电膜层、金属栅线层，所述硅片背面的N/P交叠区表面上依次设有第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、绝缘层、第三本征非晶硅层、N型非晶硅层、导电膜层及绝缘槽。

进一步的，所述第一本征非晶硅层、P型非晶硅层、第二本征非晶硅层、N型非晶硅层、第三本征非晶硅层厚度为1-15nm，所述非晶硅膜层通过PECVD或热丝法沉积形成。

进一步的，所诉两个或两个以上不同的指状交叉的N区和P区面积相当，不同的指状交叉N区和P区相互隔离开，隔离区宽度为0.1-3mm。

进一步的，所述增透层为氮化硅、氮氧化硅、氟化镁、ITO、氧化硅、氧化铝、氧化锌中的至少一种，厚度为40-200nm，所述增透层通过PECVD或PVD沉积形成。

进一步的，所述绝缘层为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、非晶硅中的至少一种，厚度为40-200nm，所述绝缘层通过PECVD或PVD沉积形成。

进一步的，所述导电膜层为透明导电膜层、金属薄膜层中的至少一种，所述透明导电膜层为金属氧化物，金属氧化物为氧化铟锡薄膜、掺铝氧化锌、掺钨氧化铟薄膜中的一种，所述金属薄膜层为铜、镍、镍铜、镍铬中的一种，所诉导电膜层厚度为50-300nm，所述导电膜层通过PVD沉积。

进一步的，所述金属栅线为银浆栅线或铜栅线，所诉银浆栅线通过丝网印刷形成，所述银浆栅线宽度为30-600um，厚度为10-100um；所诉铜栅线通过电镀或化学镀形成，所诉铜栅线包含铜栅线层和铜栅线保护层，所述铜栅线保护层为锡层，所述铜栅线宽度为30-600um，厚度为10-100um。

进一步的，所述P区宽度为200-700um，N区宽度为100-700um，N/P交叠区宽度为50-500um。

进一步的，所述P区表面及N区表面的金属栅线呈指状交叉图案，P区与N区的金属栅线之间的间距为30-700um。

一种背接触异质结太阳能电池模组，包括背板体，设在背板体上的第一封装胶，设在第一封装胶上的至少一个多等分切割后的如权利要求1所述的太阳能电池，设在太阳能电池上的第二封装胶及设在第二封装胶上的前板体，所述太阳能电池之间通过设在其第一侧面与第二侧面的金属栅线电极相连，所述第一、第二封装胶包覆在所述太阳能电池的四周。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明通过在一片硅片上实现两个或两个以上的电池串联，显著降低了电池的短路电流，增加了电池的开路电压，从而大幅减少了电池及组件的功损，增加了电池及组件的转换效率，同时降低对电极栅线电阻的要求，减少金属材料的用量，从而降低电池片的内应力，提高产品稳定性，降低生产成本。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种背接触异质结太阳能电池的结构示意图；

图2为本发明实施例1一种背接触异质结太阳能电池侧面结构示意图；

图3为本发明实施例1一种一片硅片上两个电池串联的背接触异质结太阳能电池背面形成金属电极前结构示意图；

图4为本发明实施例1一种一片硅片上两个电池串联的背接触异质结太阳能电池背面形成金属电极后结构示意图；

图5为本发明实施例1一种一片硅片上两个电池切割后的结构示意图；

图6为本发明实施例1切割后太阳能电池串焊后的结构示意图；

图7为本发明实施例2一种一片硅片上两个电池串联的背接触异质结太阳能电池背面形成金属电极前结构示意图；

图8为本发明实施例2一种一片硅片上两个电池串联的背接触异质结太阳能电池背面形成金属电极后结构示意图；

图9为本发明实施例2太阳能电池串焊后的结构示意图；

图10为本发明模组结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，一种背接触异质结太阳能电池，包括双面制绒形成金字塔的N型单晶硅片10，依次设在硅片正面的第二本征非晶硅层21、一层增透层22，依次设在硅片10背面P区表面的第一本征非晶硅层31、P型非晶硅层32、导电膜层33、金属栅线层34，依次设在硅片10背面N区表面的第三本征非晶硅层41、N型非晶硅层42、导电膜层43、金属栅线层44。依次设在硅片背面N/P交叠区C表面的第一本征非晶硅层31、P型非晶硅层32、绝缘层33、第三本征非晶硅层41、N型非晶硅层42、导电膜层43及绝缘槽1C。如图2、图3所示，设在硅片10背面的两组1、2指状交叉的N区、P区、N/P交叠区，分别为第1组的N区11N、P区11P、N/P交叠区1C，第2组的N区21N、P区21P、N/P交叠区2C，以及隔离区12C，所诉隔离区12C宽度W1为0.1-3mm。如图4所示，设在硅片10背面的两组1、2指状交叉的N区金属栅线、P区金属栅线、N/P交叠区，分别为第1组的N区金属栅线12N、P区金属栅线12P、N/P交叠区1C，第2组的N区金属栅线22N、P区金属栅线22P、N/P交叠区2C。如图5所示，形成金属栅线的硅片10采用激光或机械方式切割成两片，形成电池1和电池2。

所诉硅片10表面金字塔大小为2-12um。所述第一本征非晶硅层31、P型非晶硅层32、第二本征非晶硅层21、N型非晶硅层42、第三本征非晶硅层41厚度为1-15nm，所述非晶硅膜层通过PECVD或热丝法沉积形成。所诉两个不同的指状交叉的N区和P区面积相当，不同的指状交叉N区和P区相互隔离开形成电池1与电池2，隔离区12C宽度W1为0.1-3mm。所述增透层22为氮化硅、氮氧化硅、氟化镁、ITO、氧化硅、氧化铝、氧化锌中的至少一种，厚度为40-200nm，所述增透层22通过PECVD或PVD沉积形成。所述绝缘层33为氮化硅、氮氧化硅、氧化硅、非晶硅中的至少一种，厚度为40-200nm，所述绝缘层33通过PECVD或PVD沉积形成。所述导电膜层43为透明导电膜层、金属薄膜层中的至少一种，透明导电膜层为金属氧化物，所述金属氧化物为氧化铟锡薄膜、掺铝氧化锌、掺钨氧化铟薄膜中的一种，金属薄膜层为铜、镍、镍铜、镍铬中的一种，所诉导电膜层43厚度为50-300nm，所述导电膜层43通过PVD沉积。所述绝缘槽1C与2C宽度为0.02-0.2mm。所述金属栅线34与44为银浆栅线或铜栅线，所诉银浆栅线通过丝网印刷形成，所述银浆栅线宽度为30-600um，厚度为10-100um。所诉铜栅线通过电镀或化学镀形成，所诉铜栅线包含铜栅线层和铜栅线保护层，所述铜栅线保护层为锡层，所述铜栅线宽度为30-600um，厚度为10-100um。所述P区11P与12P宽度为200-700um，N区11N与12N宽度为100-700um，N/P交叠区宽度1C与2C为50-500um。所述P区表面及N区表面的金属栅线呈指状交叉图案，P区与N区的金属栅线34与44之间的间距为30-700um。

如图6所示，将多个切割后的电池1与电池2采用焊带103A焊接串、并联在一起。如图10所示，提供背板体101；设在背板体101上的第一封装胶102；设在第一封装胶102上的多个等分切割后的太阳能电池1与电池2，所述多个太阳能电池1与电池2之间通过焊带103A焊接在一起；设在太阳能电池上第二封装胶104，所述第一封装胶102、第二封装胶104包覆在该太阳能电池1/2的四周；及设在第二封装胶104上的前板体105。

实施例2

与实施例1所不同的是：如图7所示，所诉隔离区12C上面保留完整的金属电极栅线，如图8所示，隔离区12C上表面电池1的P区金属栅线12P与电池2的N区金属栅线22N连接在一起，如图9所示，将多个形成金属栅线的硅片10采用焊带103A焊接串、并联在一起。

在本发明通过在一片硅片上实现两个或两个以上的电池串联，显著降低了电池的短路电流，增加了电池的开路电压，从而大幅减少了电池及组件的功损，增加了电池及组件的转换效率，同时降低对电极栅线电阻的要求，减少金属材料的用量，从而降低电池片的内应力，提高产品稳定性，降低生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。