太阳能电池和其制备方法与流程

本申请涉及太阳能电池，具体地，本申请涉及一种太阳能电池和其制备方法。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的发展和应用灵活性，光伏发电成为未来较具竞争力的能源形式之一。太阳能电池基于不同电池结构而分成多种类型，例如发射极和背面钝化(passivated emitterand rear cell，简称perc)电池、隧穿氧化层钝化接触(tunneloxide passivated contact，简称topcon)电池、异质结(heterojunction with intrinsicthin-layer，简称hjt)电池、叉指式背接触(interdigitated back contacted，简称ibc)电池等。

2、在ibc和hjt电池技术上发展起来的ibc-hjt(简称hbc)电池结合了二者的优点，是较为重要的电池量产技术。这些hjt、hbc等电池结构中，为了收集和传输电流，通常采用光刻和电镀工艺来制作透明导电氧化物(transparent conductive oxide，简称tco)薄膜和金属电极。

3、然而，由于例如铜、银包铜等金属电极在空气中容易被氧化和腐蚀，使得导电性下降，而光刻等图形化也存在工艺较复杂、成本较高等问题，因此电池结构和工艺还存在进一步改进的空间。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种太阳能电池和其制备方法，以期至少部分解决上述技术问题中的至少一种。

2、为了实现上述目的，本申请的技术方案如下：

3、根据本申请的一个方面的实施例，提供了一种太阳能电池，包括：基底；掺杂层，形成于基底上，掺杂层包括交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区，以及位于第一掺杂区和第二掺杂区之间的隔离区；透明导电层，形成于掺杂层上，透明导电层的与隔离区相对的位置处具有开槽；金属电极层，形成于透明导电层的背离第一掺杂区的第一表面区域，以及背离第二掺杂区的第二表面区域；金属保护层，包覆于金属电极层的表面。

4、根据本申请的另一个方面的实施例，还提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：在基底上制作掺杂层，掺杂层包括交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区，以及位于第一掺杂区和第二掺杂区之间的隔离区；在掺杂层上制作形成了或未形成开槽的透明导电层，其中开槽位于与隔离区相对的位置，且贯穿透明导电层；在透明导电层的背离第一掺杂区的第一表面区域，以及背离第二掺杂区的第二表面区域上，分别形成金属电极层；在透明导电层的除第一表面区域和、第二表面区域和开槽区域外的第三表面区域，以及金属电极层的表面沉积金属保护层。

5、根据本申请的再一个方面的实施例，还提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：在基底上制作掺杂层，掺杂层包括交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区，以及位于第一掺杂区和第二掺杂区之间的隔离区；在掺杂层上制作形成了或未形成开槽的透明导电层，其中，开槽位于与隔离区相对的位置，且贯穿透明导电层；在透明导电层的背离第一掺杂区的第一表面区域，以及背离第二掺杂区的第二表面区域上，分别以印刷的方式形成金属电极层；在透明导电层上的除第一表面区域和第二表面区域外的第三表面区域，以及在金属电极层的部分表面形成绝缘层，使得绝缘层在完全覆盖所述第一表面区域的情况下，对所述金属电极层不完全覆盖；在金属电极层的表面电镀沉积金属保护层。

6、根据本申请的实施例，通过对电池制备工艺的改进可以在太阳能电池的金属电极表面包覆金属保护层，使得金属电极不易被氧化，有利于降低接触电阻，提升填充因子，改善电池可靠性。

7、根据本申请的实施例，通过在tco层上形成区域化的金属电极层，再以沉积的方式在金属电极层表面包覆金属保护层，或者在tco层上印刷金属电极后，在tco表面选择性地全覆盖绝缘层，再直接以电镀沉积的方式在金属电极表面包覆金属保护层，无需额外进行图形化，从而在简化了工艺的同时，降低了图形化成本。

技术特征：

1.一种太阳能电池，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述金属保护层还延伸至所述透明导电层的除所述第一表面区域、所述第二表面区域和开槽区域外的第三表面区域。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其中：

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，还包括：

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其中：

6.根据权利要求4或5所述的太阳能电池，其中，所述金属电极层的表面粗糙度大于所述透明导电层的表面粗糙度。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其中，所述透明导电层的表面粗糙度ra小于20nm，所述金属电极层的表面粗糙度ra大于100nm。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中：

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述透明导电层的材质为氧化铟锡(ito)、掺钨氧化锡(vtto)、掺钨氧化铟(iwo)、掺钼氧化铟(imo)、氟化锡氧化物(tof)中的至少一种。

10.一种如权利要求1-3、8-9中任一项所述的太阳能电池的制备方法，包括：

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，在所述掺杂层上制作未形成开槽的透明导电层的情况下，所述制备方法还包括：

12.一种如权利要求1、4-8中任一项所述的太阳能电池的制备方法，包括：

13.根据权利要求12所述的制备方法，其中，在所述掺杂层上制作未形成开槽的透明导电层的情况下，所述制备方法还包括：

14.根据权利要求12所述的制备方法，其中，所述绝缘层为通过原子层沉积的方式形成。

技术总结本申请提供了一种太阳能电池和其制备方法。太阳能电池包括：基底；掺杂层，形成于基底上，掺杂层包括交替排布的第一掺杂区和第二掺杂区，以及位于第一掺杂区和第二掺杂区之间的隔离区；透明导电层，形成于掺杂层上，透明导电层的与隔离区相对的位置处具有开槽，开槽贯穿透明导电层；金属电极层，形成于透明导电层的背离第一掺杂区的第一表面区域，以及背离第二掺杂区的第二表面区域；金属保护层，包覆于金属电极层的表面。本申请可直接以电镀沉积的方式在金属电极表面包覆金属保护层，使得金属电极不易被氧化，有利于降低接触电阻，提升填充因子，改善电池可靠性，同时无需额外进行图形化，从而在简化了工艺的同时，降低了图形化成本。技术研发人员：沐俊应,李鹏,孙士洋,许思航,唐清,叶枫,方亮,何博,薛朝伟,李杰,徐希翔受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25