本技術涉及光伏電池片,尤其涉及一種背接觸光伏電池片、背接觸光伏電池組件及制備方法。
背景技術:
1、背接觸光伏電池片是一種正電極與負電極均設置于電池片背光側的電池片,背接觸光伏電池片的受光側的受光面積相對較大,因此背接觸光伏電池片的光電轉換效率相對較大。光電轉換效率也與背接觸光伏電池片的光反射率呈負相關關系。但相關技術中的背接觸光伏電池片的光反射率還有待降低。
技術實現思路
1、有鑒于此,本技術提供一種背接觸光伏電池片、背接觸光伏電池組件及制備方法,以降低背接觸光伏電池片的光反射率,從而提高背接觸光伏電池片的光電轉換效率。
2、第一方面,本技術提供一種背接觸光伏電池片的制備方法,該制備方法包括如下內容。
3、提供基片,基片包括硅基底,使硅基底的表面的至少部分結構經過至少兩次制絨處理,以形成絨面,其中,在相鄰兩次制絨處理過程中,后制絨處理所使用的制絨液的濃度小于前制絨處理所使用的制絨液的濃度,利用臭氧烘干基片,至少在絨面形成氧化硅鈍化層。
4、在本技術中,通過至少兩次制絨處理,所形成的絨面所包括的金字塔結構的平均尺寸相對較小,所形成的絨面所包括的金字塔結構的密度相對較大,所形成的絨面所包括的金字塔結構的分布均勻程度相對較大。
5、當光首次照射至上述絨面的金字塔結構時,有一部分光可以直接進入硅基底內,也有一部分光被反射,被反射的光也比較容易再照射至附近其它金字塔結構,被反射的光的一部分光可以直接進入硅基底內,被反射的光的另一部分光繼續被反射,被反射的光的另一部分光仍容易照射至附近其它金字塔結構。因此,可以通過多重反射,以提高能進入硅基底內的光的量,即所制備出的絨面可以具備較低的光反射率。根據本技術的制備方法所形成的背接觸光伏電池片的硅基底的光反射率較低,硅基底能吸收較多的光以產生較多的光生載流子。
6、在形成上述絨面之后以及在臭氧烘干之前,由于絨面不光滑并且所包括的金字塔結構的密度較大,會使得絨面所存在的懸掛鍵的數量也相對較大。懸掛鍵是指晶體表面、界面或缺陷處,某個原子的價鍵未與其它原子完全結合而形成的未配對電子態。較多的懸掛鍵意味著較多的復合中心,復合中心是通過提供中間能級(缺陷能級)能夠促進電子與空穴發生復合的缺陷,即較多的復合中心會增加光生空穴和光生電子發生復合的速率。也可以說,為了降低光反射率,反而會增加復合速率。
7、在形成上述絨面之后,可以利用臭氧烘干基片,一方面可以使經過濕法處理的基片的表面的液體蒸發,從而使基片的表面干燥,另一方面,可以在上述絨面的基礎上形成氧化硅鈍化層。詳細地說,在臭氧烘干過程中,臭氧中的氧原子會與絨面以內的附近的硅原子結合,形成氧化硅(siox),所形成的氧化硅鈍化層主要由絨面向硅基底內部生長,重要地是,臭氧中的氧原子會與硅原子的懸掛鍵結合,以減少懸掛鍵的數量,以減少復合中心的數量,即所形成的氧化硅鈍化層能夠對絨面起到良好的化學鈍化作用。
8、由于所制備出的絨面所包括的金字塔結構的平均尺寸相對較小,密度相對較大,分布均勻程度相對較大,使得絨面的應力集中源的數量相對較少,并且使得絨面的應力集中峰值相對較小。在該絨面所形成的氧化硅鈍化層的應力集中源的數量也相對較少,并且氧化硅鈍化層的應力集中峰值相對較小。因此所形成的氧化硅鈍化層的結構穩定性程度相對較大,在后續制備過程中以及在實際使用所制備出的背接觸光伏電池片的過程中,氧化硅鈍化層不容易損壞,硅-氧化學鍵不容易斷裂,不容易在絨面上形成相對較多的新的懸掛鍵,即氧化硅鈍化層的化學鈍化作用的可靠性程度相對較大。
9、根據上述內容可知,根據本技術的背接觸光伏電池片的制備方法所制備出的背接觸光伏電池片可以兼顧較低光反射率的優勢和較低復合速率的優勢,詳細地說,較低光反射率使得硅基底在吸收光能時可以產生較多的光生電子和光生空穴,較低復合速率使得光生電子和光生空穴各自的壽命均較長,使得所制備出的背接觸光伏電池片具備較大的短路電流和填充因子,即所制備出的背接觸光伏電池片具備較大的光電轉換效率。
10、可選地,利用臭氧烘干基片的方法滿足設置a、設置b和設置c中的至少一種設置。設置a:使烘干溫度在85℃~120℃范圍內。設置b:使用流量在100sccm~1000sccm范圍內的臭氧。設置c:使烘干時間在5min~20min范圍內。
11、可選地,在利用臭氧烘干基片之后,本技術的制備方法還包括:先利用原子層沉積在氧化硅鈍化層上沉積氧化鋁鈍化層,再利用等離子體增強化學氣相沉積在氧化鋁鈍化層上沉積氮化硅鈍化層。
12、可選地,在制絨處理之前,本技術的制備方法還包括:在硅基底的背光側形成交替且間隔設置的第一隧穿氧化鈍化接觸結構和第二隧穿氧化鈍化接觸結構。
13、可選地,在制絨處理前,本技術的制備方法還包括:至少在第一隧穿氧化鈍化接觸結構上和第二隧穿氧化鈍化接觸結構上均形成有掩膜層。
14、可選地,利用臭氧烘干基片的方法還包括:還在第一隧穿氧化鈍化接觸結構形成氧化硅鈍化層,并且還在第二隧穿氧化鈍化接觸結構形成氧化硅鈍化層。
15、可選地,在制絨處理之前,在第一隧穿氧化鈍化接觸結構和第二隧穿氧化鈍化接觸結構之間形成窗口,其中,硅基底的背光面的局部被窗口暴露。
16、可選地,至少兩次制絨處理的方法包括:在硅基底的表面第一次制絨處理,第一次制絨處理所使用的第一制絨液包括濃度在1.5wt%~3wt%范圍內的堿性物,和/或,第一次制絨處理所使用的第一制絨液包括濃度在1wt%~1.5wt%范圍內的制絨添加劑。
17、可選地,至少兩次制絨處理的方法包括:在硅基底的表面第二次制絨處理,第二次制絨處理所使用的第二制絨液包括濃度在0.9wt%~1.3wt%范圍內的堿性物,和/或,第二次制絨處理所使用的第二制絨液包括濃度在0.7wt%~0.9wt%范圍內的制絨添加劑。
18、可選地,至少兩次制絨處理的方法包括:在硅基底的表面第三次制絨處理,第三次制絨處理所使用的第三制絨液包括濃度在0.5wt%~0.7wt%范圍內的堿性物,和/或,第三次制絨處理所使用的第三制絨液包括濃度在0.2wt%~0.5wt%范圍內的制絨添加劑。
19、第二方面,本技術提供一種背接觸光伏電池片,背接觸光伏電池片由上文所描述的背接觸光伏電池片的制備方法制備出。根據上述內容可知,本技術的背接觸光伏電池片可以兼顧較低光反射率的優勢和較低復合速率的優勢,使得本技術的背接觸光伏電池片具備較大的短路電流和填充因子,本技術的背接觸光伏電池片可以具備較大的光電轉換效率。
20、可選地,背接觸光伏電池片的絨面的金字塔結構具備設定的高度h,滿足0.5μm≤h≤1.5μm。
21、可選地,背接觸光伏電池片的絨面的金字塔結構的塔底具備設定的寬度w,滿足0.5μm≤w≤2.5μm。
22、可選地,背接觸光伏電池片包括硅基底和疊層結構,硅基底具備絨面,疊層結構包括氧化硅鈍化層、氧化鋁鈍化層和氮化硅鈍化層,氧化硅鈍化層設置在絨面,氧化鋁鈍化層位于氧化硅鈍化層和氮化硅鈍化層之間。
23、可選地,背接觸光伏電池片還包括隧穿氧化鈍化接觸結構,隧穿氧化鈍化接觸結構位于硅基底的背光側,氧化硅鈍化層也設置在隧穿氧化鈍化接觸結構上。
24、第三方面,本技術提供一種背接觸光伏電池組件,背接觸光伏電池組件包括至少一個電池串,電池串由上文所描述的背接觸光伏電池片電連接形成。相應地,本技術的背接觸光伏電池組件可以具備較大的光電轉換效率。
25、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的,并不能限制本技術。