[发明专利]一种太阳能电池片、其制备方法及其组成的太阳能电池组

说明书

本发明公开了一种太阳能电池片，包括堆叠设置的窗口层、基极层、发射极层和钝化层，所述太阳能电池片上设有间隔设置的N型触点阵列和P型触点阵列，所述N型触点贯穿所述发射极层和钝化层，所述P型触点贯穿所述钝化层；所述N型触点开口端的横截面积大于其底部横截面积。采用本发明的太阳能电池片串联连接的太阳能电池组，通过改变太阳能电池片的N型触点形状解决了侧立面钝化层难以形成的问题，降低了工艺难度，减少了钝化材料的使用。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池技术领域，更具体地讲涉及一种太阳能电池片及由其串联连接的太阳能电池组，本发明还涉及太阳能电池片的制备方法。

背景技术

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能量来源。据估算，一年之中投射到地球的太阳能，其能量相当于137万亿吨标准煤所产生的热量，大约为目前全球一年内利用各种能源所产生能量的两万多倍。在我国，约有2/3的地区可以较好利用太阳能资源，并且太阳能发电不受地域的限制，可以实现光伏系统模块化，安装在靠近电力消耗的地方，并可在远离电网的地区，降低输电和配电成本，增加供电设施的可靠性。目前，薄膜太阳能电池由于光吸收层用料少，其内在材料特性只需几个微米就可以将太阳光能有效地转换成电能。

半导体异质结太阳能电池是由两种能带结构不相同的半导体材料构成，在接触面上能带发生弯曲或突变，从而形成内建电场，为光生伏特效应在半导体中产生的载流子的分离提供了条件。因半导体材料种类繁多，所以构成异质结太阳能电池的材料也有多种选择。目前，半导体异质结太阳能电池中主要包括非晶硅/单晶硅异质结电池，InGaP/GaAs异质结电池，CdS/CdTe异质结电池，有机体异质结，AlGaAs/GaAs异质结电池等。由于利用HF酸实现的外延层剥离技术(ELO)应用于GaAs外延层与基底的分离，而n型掺杂基极层与p+型掺杂发射极层的接触产生p-n层。当光在p-n层附近被吸收以产生电子空穴对时，在异质结内建电场可使空穴移动至p+型掺杂侧且使电子移动至n型掺杂侧。光生载流子的位移导致p+型掺杂侧与n型掺杂侧间形成电势差，形成光生伏特效应。砷化镓GaAs薄膜太阳能电池是目前的薄膜电池中光电转换效率最高的电池，且具有质量轻、可柔性化等特点，具有极其广泛的应用前景，因其具有效率高的特点，同比条件下可在较少受光面积下具有高的输出功率，可应用于消费类电池产品。

目前，主要采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)的方法在GaAs基片上沉积电池层形成光伏器件，然后采用外延层剥离技术(ELO)将电池层剥离，并将数个光伏器件的N型电极触点进行互联及P+型电极触点进行互联，形成具有较高电流输出的光电转换模块，或者将N型触点与P型触点互联，形成具有较高输出电压的光电转换模块。但在背接触式GaAs电池的制备过程中，需要采用干法或湿法刻蚀的方法，各向异性刻蚀出具有圆柱形凹槽进而制备触点。由于圆柱形凹槽侧立面与电池垂直，使其在后续钝化层制备过程中，不利于钝化物沉积附着于圆柱形凹槽侧立面，从而容易产生孔洞、侧立面附着钝化层厚度过薄且不均匀等问题，容易造成电极触电制备过程中造成正负极的短路问题；同时，为达到适合的圆柱形侧立面钝化层的厚度，需要更长的时间进行电池表面钝化，增加了工艺时间及原材料的使用量；同时，过多暴露GaAs材料层导致暗电流的增加，而为了避免基极电极与P型AlGaAs接触，需要较大的基极电极凹槽，这导致暗电流的进一步增加。因此，需要较小的基极电极凹槽，而较小的电极凹槽导致了凹槽侧壁钝化层的制备难度及基极电极的制备难度。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有太阳能电池的N型触点为圆柱形导致侧立面钝化层形成困难的问题，进而提供一种太阳能电池片及由这种太阳能电池片串联连接的太阳能电池组，其通过改变太阳能电池片的N型触点形状解决了侧立面钝化层难以形成的问题，降低了工艺难度，减少了钝化材料的使用。

所采用技术方案如下所述：

一种太阳能电池片，包括堆叠设置的窗口层、基极层、发射极层和钝化层，所述太阳能电池片上设有间隔设置的N型触点阵列和P型触点阵列，所述N型触点贯穿所述发射极层和钝化层，所述P型触点贯穿所述钝化层；