一种太阳能电池的制作方法

本发明涉及光伏领域，尤其涉及一种太阳能电池。

背景技术：

1、太阳能电池是一种将光能转化为电能的装置，广泛应用于太阳能发电系统中，其基本原理为利用光伏效应，通过光照射半导体材料产生电荷分离，从而生成电流。尽管太阳能电池技术近年来有了显著进步，但在光的吸收和传播方面仍存在一定的挑战。在电池内部，光的传播受到各层材料和结构设计的影响，而现有技术通常采用单一材料和均匀厚度的设计，使得光在电池内部的分布不均匀，限制了光的有效利用，不仅降低了光的总吸收量，也影响了电池的整体能量转换效率。

2、此外，传统电极层设计覆盖较大面积，这种设计会遮挡光线，造成光的反射和散射。电极层的遮挡效应导致光在电池内部形成光的局部积累或分布不均，从而进一步降低了光能的有效吸收。尽管有些技术尝试通过改进电极层的材料或表面处理来缓解这些问题，但整体上，这些改进仍未能显著提升光的利用效率和电池性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳能电池，所述太阳能电池由上至下依次包括基底层、隧穿层、导电层和电极层，所述电极层占所述太阳能电池背面的面积小于第一预设值，所述第一预设值为范围在25％-35％中任一值；

2、所述导电层包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述电极层不对应，所述第二区域与所述电极层对应，所述第一区域的结构为单层结构，所述第二区域的结构为多层结构，所述多层结构由多层由下至上折射率逐渐增大的结构层组成。

3、可选地，所述多层结构包括由下至上折射率逐渐增大的第一结构层、第二结构层和第三结构层；

4、所述第一结构层的折射率为范围在1.6-1.8中任一值，所述第二结构层的折射率为范围在1.8-2.0中任一值，所述第三结构层的折射率为范围在2.0-2.2中任一值。

5、可选地，所述第一结构层、第二结构层和第三结构层的材料均包括基础材料和掺杂材料；

6、所述第一结构层、第二结构层和第三结构层的基础材料均为氮化硅材料；

7、所述第一结构层的掺杂材料为氧化硼或氧化镁，所述第二结构层的掺杂材料为氧化铝或氧化锌，所述第三结构层的掺杂材料为钛氧化物或铌氧化物。

8、可选地，所述第一结构层中掺杂材料的质量百分比为范围在5％-15％中任一值，所述第一结构层的厚度为范围在20nm-100nm中任一值；

9、所述第二结构层中掺杂材料的质量百分比为范围在3％-10％中任一值，所述第二结构层的厚度为范围在30-80nm中任一值；

10、所述第三结构层中掺杂材料的质量百分比为范围在1％-5％中任一值，所述第三结构层的厚度为范围在50-150nm中任一值。

11、可选地，所述第一区域的基础材料为氮化硅材料，所述第一区域的掺杂材料为氮化硼、氮化铝或氧化镁。

12、可选地，所述第一区域的掺杂材料为氮化硼或氮化铝时，掺杂材料的质量百分比为范围在1％-5％中任一值；

13、所述第一区域的掺杂材料为氧化镁时，掺杂材料的质量百分比为范围在3％-10％中任一值；

14、所述第一区域的厚度为范围在20nm-100nm中任一值。

15、可选地，所述太阳能电池还包括介于所述导电层和所述电极层之间的平坦层，所述平坦层与所述电极层连接的一侧为平坦表面。

16、可选地，所述太阳能电池还包括设置在所述电极层下的导光介质层，所述导光介质层包括与电极层对应的第三区域和延伸至两侧非电极覆盖区的第四区域。

17、可选地，所述导电层的第一区域更靠近所述电极层的表面的粗糙度与所述第二区域更靠近所述电极层的表面的粗糙度不同，所述第一区域的表面粗糙度大于所述第二区域的表面粗糙度。

18、可选地，所述平坦层包括与电极层对应的第五区域和不与电极层对应的第六区域，所述第五区域与所述第六区域的表面粗糙度不同，且所述第五区域的表面粗糙度大于所述第六区域的表面粗糙度。

19、根据本发明的方案，通过对电极层的面积进行精确限制，并采用设计为多层折射率逐渐变化结构的导电层，有效解决了光在太阳能电池内部的分布不均问题。同时，电极层面积的优化减少了光的遮挡，增加了光的入射量，而多层折射率逐渐增大的导电层结构能够提升光的穿透率和传播均匀性。这样更多的光能够被有效吸收，从而显著提高了光的吸收率，进而提升了电池的整体能量转换效率。

20、此外，本发明技术方案在导电层的第一区域和第二区域中分别采用不同的掺杂材料和浓度，以优化光的传播路径。第一区域和第二区域的这种差异化掺杂设计减少了光的反射和散射，提高了光的利用效率。进一步地，通过引入平坦层提升了电极层与导电层之间的接触质量，从而减小电流损耗并优化电子传输路径。通过这些技术方案，本发明不仅提升了太阳能电池的光电性能，还增强了其在实际应用中的稳定性和可靠性。

21、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池由上至下依次包括基底层、隧穿层、导电层和电极层，所述电极层占所述太阳能电池背面的面积小于第一预设值，所述第一预设值为范围在25％-35％中任一值；

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述多层结构包括由下至上折射率逐渐增大的第一结构层、第二结构层和第三结构层；

3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一结构层、第二结构层和第三结构层的材料均包括基础材料和掺杂材料；

4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一结构层中掺杂材料的质量百分比为范围在5％-15％中任一值，所述第一结构层的厚度为范围在20nm-100nm中任一值；

5.根据权利要求2-4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一区域的基础材料为氮化硅材料，所述第一区域的掺杂材料为氮化硼、氮化铝或氧化镁。

6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一区域的掺杂材料为氮化硼或氮化铝时，掺杂材料的质量百分比为范围在1％-5％中任一值；

7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括介于所述导电层和所述电极层之间的平坦层，所述平坦层与所述电极层连接的一侧为平坦表面。

8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括设置在所述电极层下的导光介质层，所述导光介质层包括与电极层对应的第三区域和延伸至两侧非电极覆盖区的第四区域。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述导电层的第一区域更靠近所述电极层的表面的粗糙度与所述第二区域更靠近所述电极层的表面的粗糙度不同，所述第一区域的表面粗糙度大于所述第二区域的表面粗糙度。

10.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，所述平坦层包括与电极层对应的第五区域和不与电极层对应的第六区域，所述第五区域与所述第六区域的表面粗糙度不同，且所述第五区域的表面粗糙度大于所述第六区域的表面粗糙度。

技术总结本发明提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池由上至下依次包括基底层、隧穿层、导电层和电极层，所述电极层占所述太阳能电池背面的面积小于第一预设值，所述第一预设值为范围在25％‑35％中任一值；所述导电层包括第一区域和第二区域，所述第一区域与所述电极层不对应，所述第二区域与所述电极层对应，所述第一区域的结构为单层结构，所述第二区域的结构为多层结构，所述多层结构由多层由下至上折射率逐渐增大的结构层组成。本发明的技术方案实现了光在电池内部的均匀分布，提高了光吸收率，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。技术研发人员：钱洪强,周海龙,张俊巍受保护的技术使用者：苏州腾晖光伏技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4