本發(fā)明涉及太陽電池，尤其涉及一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、紫外線輻射對(duì)太陽能電池的界面缺陷和損傷機(jī)制的影響，尤其是在高效的硅基太陽能電池中，已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。topcon太陽能電池的結(jié)構(gòu)依賴于在硅片表面形成的超薄氧化物層，該層起到鈍化的作用，減少表面復(fù)合損失。sinha等人和ye等人的研究都發(fā)現(xiàn)，所有類型的硅基太陽電池暴露在紫外光輻照后，器件性能都有一定程度的下降。紫外光輻照太陽電池性能衰減的主要原因是由于開路電壓和填充因子的顯著下降。紫外光的光子能量與si-h鍵的能量相當(dāng)，氫絡(luò)合鍵對(duì)a-si:h薄膜的性能起著至關(guān)重要的作用，表明紫外光照射可顯著影響鍵合。這種現(xiàn)象會(huì)引發(fā)電荷載流子在界面處的復(fù)合，從而降低電池的效率。紫外線輻射使得材料中的化學(xué)鍵發(fā)生破壞，形成新的化學(xué)物種，這些物種的生成可能會(huì)導(dǎo)致光生電流的顯著損失。pinochet等人研究發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)歷4200小時(shí)的加速uv老化后，某些組件的光生電流損失達(dá)到了4%。

2、topcon太陽電池在紫外線照射下的性能退化主要體現(xiàn)在功率輸出的下降。這種退化在不同類型的電池中表現(xiàn)出不同的敏感性，特別是與傳統(tǒng)的鋁背面場(chǎng)（al-bsf）電池相比，topcon電池和其他高效電池（如shj和perc電池）更為脆弱。暴露在uv輻射下的topcon電池，氧化物層與硅基材之間可能會(huì)產(chǎn)生新的缺陷，導(dǎo)致載流子傳輸效率降低。這種界面損傷可能導(dǎo)致電池的短期和長期性能下降。由于topcon電池對(duì)uv光的敏感性，電池采用適當(dāng)?shù)牟牧虾湾兡ぜ夹g(shù)變得至關(guān)重要。

3、因此，本申請(qǐng)人呢研發(fā)出一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有topcon太陽電池在紫外線照射下的性能容易快速退化的問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：

3、本發(fā)明一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，包括：

4、n型硅基片；

5、上疊加膜層結(jié)構(gòu)，所述上疊加膜層結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述n型硅基片的上表面，所述上疊加膜層結(jié)構(gòu)包括由下至上依次疊設(shè)的p-si層、第一氧化硅層、第一氧化鋁層、第二氧化鋁層、第二氧化硅層、第三氧化硅層、第一氮氧化硅層、第二氮氧化硅層、第三氮氧化硅層、第一氮化硅層、第二氮化硅層、第三氮化硅層、第四氮化硅層、第四氮氧化硅層、第五氮氧化硅層、第六氮氧化硅層、第四氧化硅層、第五氧化硅層；

6、下疊加膜層結(jié)構(gòu)，所述下疊加膜層結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述n型硅基片的下表面，所述下疊加膜層結(jié)構(gòu)為多層隧穿結(jié)構(gòu)；

7、電極結(jié)構(gòu)，所述電極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于所述上疊加膜層結(jié)構(gòu)上表面上的電極、設(shè)置于所述下疊加膜層結(jié)構(gòu)下表面的電極。

8、進(jìn)一步地，所述第一氧化硅層的厚度為0.5-1.5nm，所述第一氧化鋁層的厚度為0.1-5nm，所述第二氧化鋁層的厚度為0.1-5nm，所述第二氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第三氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第一氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第二氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第三氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第一氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第二氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第三氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第四氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第四氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第五氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第六氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第四氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第五氧化硅層的厚度為0.1-10nm。

9、進(jìn)一步地，所述多層隧穿結(jié)構(gòu)包括由上至下依次設(shè)置的單層氧化硅層、第一摻雜多晶硅薄膜層、多層氧化硅層、多層第二摻雜多晶硅薄膜層，所述多層第二摻雜多晶硅薄膜層包括多層疊設(shè)的第二摻雜多晶硅薄膜層。

10、進(jìn)一步地，所述多層氧化硅層包括1-15層氧化硅層，所述多層第二摻雜多晶硅薄膜層包括1-15層疊設(shè)的第二摻雜多晶硅薄膜層。

11、進(jìn)一步地，所述單層氧化硅層、第一摻雜多晶硅薄膜層、多層氧化硅層、多層第二摻雜多晶硅薄膜層的厚度依次為0.5-2.5nm、1-150nm、0.5-2.5nm、1-150nm。

12、進(jìn)一步地，所述第一摻雜多晶硅薄膜層的摻雜濃度為每立方厘米有10^19個(gè)原子，單層所述第二摻雜多晶硅薄膜層的摻雜濃度為每立方厘米有10^21個(gè)原子，所述第一摻雜多晶硅薄膜層、第二摻雜多晶硅薄膜層所摻雜質(zhì)均為磷。

13、進(jìn)一步地，上疊加膜層結(jié)構(gòu)的各層結(jié)構(gòu)之間通過pecvd設(shè)備依次沉積連接。

14、進(jìn)一步地，所述電極均為銀電極。

15、本發(fā)明的有益效果在于：

16、本發(fā)明提出的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)可以有效增加電池片耐紫外性能，提升組件抗紫外衰減能力，同時(shí)深入考慮到量產(chǎn)化的可能性，基于產(chǎn)業(yè)化的角度進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以完全與目前量產(chǎn)topcon電池生產(chǎn)線設(shè)備和工藝技術(shù)匹配，不需要額外增加設(shè)備；也兼顧了生產(chǎn)成本和生產(chǎn)產(chǎn)能，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)生產(chǎn)成本不會(huì)增加負(fù)擔(dān)，對(duì)產(chǎn)能不會(huì)影響。

技術(shù)特征：

1.一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一氧化硅層的厚度為0.5-1.5nm，所述第一氧化鋁層的厚度為0.1-5nm，所述第二氧化鋁層的厚度為0.1-5nm，所述第二氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第三氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第一氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第二氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第三氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第一氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第二氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第三氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第四氮化硅層的厚度為0.1-20nm、所述第四氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第五氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第六氮氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第四氧化硅層的厚度為0.1-10nm、所述第五氧化硅層的厚度為0.1-10nm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層隧穿結(jié)構(gòu)包括由上至下依次設(shè)置的單層氧化硅層、第一摻雜多晶硅薄膜層、多層氧化硅層、多層第二摻雜多晶硅薄膜層，所述多層第二摻雜多晶硅薄膜層包括多層疊設(shè)的第二摻雜多晶硅薄膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述多層氧化硅層包括1-15層氧化硅層，所述多層第二摻雜多晶硅薄膜層包括1-15層疊設(shè)的第二摻雜多晶硅薄膜層。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述單層氧化硅層、第一摻雜多晶硅薄膜層、多層氧化硅層、多層第二摻雜多晶硅薄膜層的厚度依次為0.5-2.5nm、1-150nm、0.5-2.5nm、1-150nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一摻雜多晶硅薄膜層的摻雜濃度為每立方厘米有10^19個(gè)原子，單層所述第二摻雜多晶硅薄膜層的摻雜濃度為每立方厘米有10^21個(gè)原子，所述第一摻雜多晶硅薄膜層、第二摻雜多晶硅薄膜層所摻雜質(zhì)均為磷。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，上疊加膜層結(jié)構(gòu)的各層結(jié)構(gòu)之間通過pecvd設(shè)備依次沉積連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種topcon太陽電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電極均為銀電極。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了本發(fā)明一種TOPCon太陽電池結(jié)構(gòu)，包括：N型硅基片；上疊加膜層結(jié)構(gòu)，上疊加膜層結(jié)構(gòu)包括由下至上依次疊設(shè)的P?si層、第一氧化硅層、第一氧化鋁層、第二氧化鋁層、第二氧化硅層、第三氧化硅層、第一氮氧化硅層、第二氮氧化硅層、第三氮氧化硅層、第一氮化硅層、第二氮化硅層、第三氮化硅層、第四氮化硅層、第四氮氧化硅層、第五氮氧化硅層、第六氮氧化硅層、第四氧化硅層、第五氧化硅層；下疊加膜層結(jié)構(gòu)，下疊加膜層結(jié)構(gòu)為多層隧穿結(jié)構(gòu)；電極結(jié)構(gòu)，電極結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于上疊加膜層結(jié)構(gòu)上表面上的電極、設(shè)置于下疊加膜層結(jié)構(gòu)下表面的電極。本發(fā)明提高了太陽電池耐紫外性能，降低組件UVID。

技術(shù)研發(fā)人員：張鵬,袁正國,謝耀輝,張書界,韓萬明,李明軍,謝泰宏
受保護(hù)的技術(shù)使用者：和光同程光伏科技（宜賓）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15