本技术涉及太阳能电池,尤其涉及一种背接触电池、电池组件和光伏系统。
背景技术:
1、目前,在太阳能电池中,背接触电池是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背光面(非受光面)的电池,该电池的受光面无任何金属电极遮挡,从而有效增加了电池片的短路电流。
2、为了提高背接触电池的效率,可将背接触电池的其中一个掺杂层设置成多晶硅层,另一个掺杂层则设置成非晶硅层或者微晶硅层,从而形成混合式的背接触电池。然而,虽然其能够提升电池的效率,但是,背接触电池在使用过程中,外部环境中的遮挡物对电池片造成遮挡时,被遮挡的电池片会出现热斑现象,导致温度升高,在温度超过一定值时,容易导致组件损坏甚至引起火灾。
3、在相关技术中,为了提高背接触电池的抗热斑性能,将两个不同极性的掺杂层在局部区域堆叠在一起形成漏电区域,特意引入漏电点。然而,在这样的技术方案中,其并未考虑的抗热斑性能和电池效率之间的匹配,虽然提高了抗斑性能,但是,其容易导致效率大幅度降低。因此,如何平衡混合式背接触电池的抗热斑性能和转换效率之间的关系,使得抗热斑性能与转换效率能到到达较优的匹配效果成为了技术人员研究的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供一种背接触电池、电池组件和光伏系统。
2、本技术是这样实现的,本技术实施例的背接触电池包括:
3、硅基底,所述硅基底具有相对的受光面和背光面,所述背光面包括沿第一方向交替排列的若干第一区域和若干第二区域,所述第一区域和第二区域均沿第二方向延伸,所述第二方向与所述第一方向交叉;
4、依次层叠设置在所述第一区域上的第一钝化层和第一掺杂层,所述第一掺杂层背离所述硅基底的表面具有导电区和绝缘区;
5、层叠设置在所述绝缘区上的绝缘层;
6、依次层叠设置在所述第二区域上的第二钝化层和第二掺杂层,至少部分所述第二掺杂层包括仅覆盖所述第二区域上的第一堆叠部和至少延伸至所述导电区上的第二堆叠部,所述第二堆叠部层叠覆盖在所述导电区的至少部分区域上;
7、第一电极,所述第一电极设置在所述绝缘层对应的区域且贯穿所述绝缘层与所述第一掺杂层导电连接;
8、层叠设置在所述第二掺杂层上的所述导电薄膜层,具有所述第二堆叠部的所述第二掺杂层上的所述导电薄膜层延伸至所述第二堆叠部对应所述导电区的部分的至少部分区域上,所述导电薄膜层与所述第一电极绝缘隔离;和
9、第二电极,所述第二电极设置在所述导电薄膜层上且与所述导电薄膜层导电连接。
10、在一些实施例中,所述第一钝化层为隧穿氧化层,所述第一掺杂层为掺杂多晶硅层;
11、所述第二钝化层为本征非晶硅层或者隧穿氧化层中的至少一种,所述第二掺杂层为掺杂非晶硅层和掺杂微晶硅中的至少一种。
12、在一些实施例中,所述第二堆叠部包括漏电接触段和绝缘接触段,所述漏电接触段层叠覆盖在所述导电区上,所述绝缘接触段层叠覆盖在所述绝缘层上,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段的至少部分区域上,所述第一电极贯穿所述绝缘接触段和所述绝缘层与所述第一掺杂层导电连接。
13、在一些实施例中,所述导电薄膜层仅延伸至所述漏电接触段上且覆盖部分所述漏电接触段。
14、在一些实施例中,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段上的部分在所述第一方向上的长度大于或者等于10μm。
15、在一些实施例中,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段上的部分在所述第一方向上的长度与所述漏电接触段在所述第一方向上的长度之间比值大于90%。
16、在一些实施例中,所述导电薄膜层延伸覆盖整个漏电接触段且覆盖部分所述绝缘接触段。
17、在一些实施例中,在所述第一方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-600μm,在所述第二方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-5000μm。
18、在一些实施例中,在所述第一方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-150μm,在所述第二方向上,所述漏电接触段的长度为20μm-500μm。
19、在一些实施例中,在单个所述第二堆叠部中,所述导电薄膜层对应所述漏电接触段的部分的面积大小为100μm2-50000μm2。
20、在一些实施例中,在所述背接触电池中,所有所述导电薄膜层对应所述漏电接触段的部分的面积之和与所述背光面的面积之比为1.5*10-8-1.5*10-5。
21、在一些实施例中,在所述第二掺杂层中,所述第一堆叠部沿所述第二方向连续延伸,所述第二堆叠部形成在所述第一堆叠部的预设位置处。
22、在一些实施例中,在所述第二方向上,所述第一堆叠部的一侧具有多个间隔设置的所述第二堆叠部。
23、在一些实施例中,在所述第二方向上,位于所述第一堆叠部一侧的相邻两个所述第二堆叠部之间的距离为1cm-10cm。
24、在一些实施例中,在所述第二方向上,位于所述第一堆叠部一侧的相邻两个所述第二堆叠部之间的距离大于或者等于2cm且小于4cm。
25、在一些实施例中,在所述第一方向上,所述第一电极与所述导电薄膜层之间的间距大于或者等于10μm。
26、在一些实施例中,所述绝缘层为磷硅玻璃层或者硼硅玻璃层或者硼磷硅玻璃层;或者
27、所述绝缘层包括氮化硅膜层和氧化铝膜层中的至少一种;或者
28、所述绝缘层为双层膜结构,所述绝缘层中靠近所述硅基底的膜层结构包括氧化铝膜层和氧化硅膜层中的至少一种,背向所述硅基底的膜层结构包括氮化硅膜层、氮氧化硅膜层和氧化硅膜层中的至少一种。
29、在一些实施例中,所述硅基底还包括连接所述受光面和所述背光面的若干侧面,至少部分所述侧面上层叠设有第三钝化层,所述受光面上设有第四钝化层。
30、在一些实施例中,若干所述侧面包括一个切割面,除所述切割面以外的所述侧面上层叠设有所述第三钝化层,所述切割面上层叠设置有第五钝化层。
31、本技术还提供一种电池组件,所述电池组件包括若干上述任一项所述的背接触电池。
32、本技术还提供一种光伏系统,所述光伏系统包括上述的电池组件。
33、在本技术实施例的背接触电池、电池组件和光伏系统中,第一掺杂层背离硅基底的表面包括绝缘区和导电区,绝缘层层叠设置在第一掺杂层的绝缘区上。至少部分第二掺杂层包括仅覆盖在第二区域上的第一堆叠部和延伸至第一掺杂层的绝缘区上的第二堆叠部,也即,第二堆叠部自第一堆叠部延伸至第一掺杂层的导电区上。第二堆叠部层叠覆盖在导电区的至少部分区域上。第一电极设置在绝缘层对应的区域且贯穿绝缘层与第一掺杂层导电连接。导电薄膜层层叠设置在第二掺杂层上,具有第二堆叠部的第二掺杂层上的导电薄膜层延伸至第二堆叠部对应导电区的部分的至少部分区域上,导电薄膜层与第一电极绝缘隔离,第二电极设置在导电薄膜层上且与导电薄膜层导电连接。如此,通过第二掺杂层上的第二堆叠部以及导电薄膜层的延伸设计,可以使得第二堆叠部能够在第一掺杂层的导电区对应的位置处形成漏电通道,从而在厚度方向形成漏电点位,可以降低背接触电池被遮挡时的反向击穿电压,从而提升背接触电池的抗热斑性能,降低电池组件热斑风险。同时,通过对第一掺杂层、第二掺杂层、导电薄膜层以及绝缘层的匹配优化设计,可以使得背接触电池的抗热斑性能和效率达到较优的匹配效果,在提高抗热斑性能的同时保证背接触电池的效率。
34、本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
1.一种背接触电池,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第一钝化层为隧穿氧化层,所述第一掺杂层为掺杂多晶硅层;
3.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述第二堆叠部包括漏电接触段和绝缘接触段,所述漏电接触段层叠覆盖在所述导电区上,所述绝缘接触段层叠覆盖在所述绝缘层上,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段的至少部分区域上,所述第一电极贯穿所述绝缘接触段和所述绝缘层与所述第一掺杂层导电连接。
4.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,所述导电薄膜层仅延伸至所述漏电接触段上且覆盖部分所述漏电接触段。
5.根据权利要求4所述的背接触电池,其特征在于,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段上的部分在所述第一方向上的长度大于或者等于10μm。
6.根据权利要求4所述的背接触电池,其特征在于,所述导电薄膜层延伸至所述漏电接触段上的部分在所述第一方向上的长度与所述漏电接触段在所述第一方向上的长度之间比值大于90%。
7.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,所述导电薄膜层延伸覆盖整个漏电接触段且覆盖部分所述绝缘接触段。
8.根据权利要求3-7任一项所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-600μm,在所述第二方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-5000μm。
9.根据权利要求8所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述漏电接触段的长度为10μm-150μm,在所述第二方向上,所述漏电接触段的长度为20μm-500μm。
10.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在单个所述第二堆叠部中,所述导电薄膜层对应所述漏电接触段的部分的面积大小为100μm2-50000μm2。
11.根据权利要求3所述的背接触电池,其特征在于,在所述背接触电池中,所有所述导电薄膜层对应所述漏电接触段的部分的面积之和与所述背光面的面积之比为1.5*10-8-1.5*10-5。
12.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二掺杂层中,所述第一堆叠部沿所述第二方向连续延伸,所述第二堆叠部形成在所述第一堆叠部的预设位置处。
13.根据权利要求12所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二方向上,所述第一堆叠部的一侧具有多个间隔设置的所述第二堆叠部。
14.根据权利要求13所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二方向上,位于所述第一堆叠部一侧的相邻两个所述第二堆叠部之间的距离为1cm-10cm。
15.根据权利要求14所述的背接触电池,其特征在于,在所述第二方向上,位于所述第一堆叠部一侧的相邻两个所述第二堆叠部之间的距离大于或者等于2cm且小于4cm。
16.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,在所述第一方向上,所述第一电极与所述导电薄膜层之间的间距大于或者等于10μm。
17.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述绝缘层为磷硅玻璃层或者硼硅玻璃层或者硼磷硅玻璃层;或者
18.根据权利要求1所述的背接触电池,其特征在于,所述硅基底还包括连接所述受光面和所述背光面的若干侧面,至少部分所述侧面上层叠设有第三钝化层,所述受光面上设有第四钝化层。
19.根据权利要求18所述的背接触电池,其特征在于,若干所述侧面包括一个切割面,除所述切割面以外的所述侧面上层叠设有所述第三钝化层,所述切割面上层叠设置有第五钝化层。
20.一种电池组件,其特征在于,包括若干权利要求1-19任一项所述的背接触电池。
21.一种光伏系统,其特征在于,包括权利要求19所述的电池组件。
