【技術實現步驟摘要】
本申請涉及太陽能電池，尤其涉及一種疊層太陽能電池。
技術介紹
1、隨著全球能源需求的不斷增長和環境保護意識的增強，開發高效、穩定且成本可控的太陽能電池技術成為了科研與工業界的熱點。疊層太陽能電池作為太陽能電池領域的一個重要發展方向，以其能夠顯著提高光電轉換效率的特性，受到了廣泛關注。疊層太陽能電池通過將多個具有不同禁帶寬度的半導體材料層疊在一起，各自吸收和利用太陽光譜中不同波段的能量，從而實現了對太陽光的更充分利用。
2、盡管疊層太陽能電池在光電轉換效率方面取得進展，但其進一步發展仍面臨諸多挑戰。首先，如何通過正面形成鈍化接觸結構是提升疊層太陽能電池性能，雖然已有多種鈍化材料和技術被應用于太陽能電池表面，如sio2/tio2/zno疊層結構等，但如何進一步優化這些結構以實現更好的鈍化效果和更高的光學利用率，仍需進一步研究。其次，疊層太陽能電池的制備工藝相對復雜，成本較高，這限制了其大規模商業化應用。因此，開發更加高效、低成本的制備工藝，如采用原子層沉積技術制備氧化鋁等鈍化薄膜，以及優化疊層結構的沉積順序和參數等，成為當前研究的重點。最后，疊層太陽能電池的長期穩定性和可靠性也是亟待解決的問題。由于疊層結構中存在多個界面和層間連接。
3、因此，如何通過界面鈍化技術減少復合損失，提高電池的穩定性和壽命，是當前研究的另一重要方向。
技術實現思路
1、本申請的目的在于提供一種疊層太陽能電池，其能夠提高電池轉換效率，并通過優化各個層的結構及分布，提高電池的穩定性和可靠性
2、所述晶硅電池層包括硅基底，硅基底中通過摻雜形成pn結，在所述硅基底的背面包括第一隧穿層、第一摻雜多晶硅層以及第一減反射層，在所述硅基底的正面包括分區形成的第二隧穿層、第二摻雜多晶硅層；
3、所述中間層包括第一絕緣層、第一連接層、第二絕緣層和第一導電層，所述第一絕緣層填充所述硅基底的正面未形成第二隧穿層、第二摻雜多晶硅層的區域，所述第一絕緣層的上表面與所述第二摻雜多晶硅層的上表面齊平，所述第一連接層中包括連接不同位置的導電區，所述第二絕緣層中包括通孔，所述通孔填充有導電材料，所述第一導電層通過所述通孔與所述第一連接層中的導電區電連接；
4、所述鈣鈦礦電池層形成在所述第一導電層上。
5、在其中一個實施例中，在所述硅基底的正面形成所述第二隧穿層及所述第二摻雜多晶硅層的區域為條形區域。
6、在其中一個實施例中，所述條形區域平行分布，與所述鈣鈦礦電池層的劃線方向平行。
7、在其中一個實施例中，所述中間層為透明材料層。
8、在其中一個實施例中，所述鈣鈦礦電池層包括電子傳輸層、光電轉換層、空穴傳輸層及正面電極層，并且通過劃線將鈣鈦礦電池層劃分為多個區域。
9、在其中一個實施例中，所述晶硅電池層和所述鈣鈦礦電池層的表面整體上還形成有氮化硅層。
10、在其中一個實施例中，形成所述第二隧穿層和所述第二摻雜多晶硅層的區域面積為正面表面積的20％-25％。
11、在其中一個實施例中，所述第一絕緣層、所述第一連接層、所述第二絕緣層和所述第一導電層的折射率從上至下依次增大。
12、在其中一個實施例中，所述晶硅電池層的背面和所述鈣鈦礦電池層的正面還包括柵線電極。
13、另外，本申請還提供了一種太陽能電池組件，其包括前述的疊層太陽能電池。
14、與現有技術相比，本申請具有如下有益效果：本申請的疊層設計充分利用了晶硅電池和鈣鈦礦電池各自在光譜吸收上的優勢，實現了寬光譜范圍內的高效光電轉換。晶硅電池層有效吸收紅外光譜能量，而鈣鈦礦電池層則高效利用可見光及近紅外光譜，兩者協同作用，使得整體電池的光電轉換效率得到顯著提升。在晶硅電池層的正面，通過分區形成的第二隧穿層和第二摻雜多晶硅層，實現了局部鈍化接觸結構，有效減少界面復合損失，提高了光生載流子的收集效率，不僅增強電池的電學性能，還優化光在電池內部的傳播路徑，進一步提升了光電轉換效率。
15、中間層包括第一絕緣層、第一連接層、第二絕緣層和第一導電層的組合，不僅確保了層間電流的有效傳輸，還隔離不同材料間的直接接觸，防止界面反應對電池性能的不利影響。此外，透明材料的選擇和折射率的梯度設計，減少了光在層間的反射與散射，提高了光的利用率，從而增強電池的穩定性和可靠性。本申請提供的疊層太陽能電池，其結構設計靈活多變，可根據實際需求調整晶硅電池層和鈣鈦礦電池層的面積比例、條形區域的布局等，以適應不同的光照條件和應用場景。這種靈活性使得本申請的疊層太陽能電池具有更廣泛的應用前景。本申請的疊層太陽能電池在提升光電轉換效率、穩定性和可靠性方面取得了優化。
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1.一種疊層太陽能電池，其特征在于，包括晶硅電池層(100)、鈣鈦礦電池層(200)以及設置在所述晶硅電池層(100)及鈣鈦礦電池層(200)的中間層(300)；
2.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，在所述硅基底的正面形成所述第二隧穿層及所述第二摻雜多晶硅層的區域為條形區域。
3.根據權利要求2所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述條形區域平行分布，與所述鈣鈦礦電池層(200)的劃線方向平行。
4.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述中間層(300)為透明材料層。
5.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池層(200)包括電子傳輸層、光電轉換層、空穴傳輸層及正面電極層，并且通過劃線將鈣鈦礦電池層(200)劃分為多個區域。
6.根據權利要求5所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述晶硅電池層(100)和所述鈣鈦礦電池層(200)的表面整體上還形成有氮化硅層。
7.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，形成所述第二隧穿層和所述第二摻雜多晶硅層的區域面
8.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述第一絕緣層(310)、所述第一連接層(320)、所述第二絕緣層(330)和所述第一導電層(340)的折射率從上至下依次增大。
9.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述晶硅電池層(100)的背面和所述鈣鈦礦電池層(200)的正面還包括柵線電極。
10.一種太陽能電池組件，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項權利要求所述的疊層太陽能電池。
...【技術特征摘要】
1.一種疊層太陽能電池，其特征在于，包括晶硅電池層(100)、鈣鈦礦電池層(200)以及設置在所述晶硅電池層(100)及鈣鈦礦電池層(200)的中間層(300)；
2.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，在所述硅基底的正面形成所述第二隧穿層及所述第二摻雜多晶硅層的區域為條形區域。
3.根據權利要求2所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述條形區域平行分布，與所述鈣鈦礦電池層(200)的劃線方向平行。
4.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述中間層(300)為透明材料層。
5.根據權利要求1所述的疊層太陽能電池，其特征在于，所述鈣鈦礦電池層(200)包括電子傳輸層、光電轉換層、空穴傳輸層及正面電極層，并且通過劃線將鈣鈦礦電池層(200)劃分為多個區域。
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢洪強，席曦，劉桂林，
申請(專利權)人：蘇州騰暉光伏技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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