本實(shí)用新型屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種HJT太陽能電池及其模塊。

背景技術(shù)：

太陽能電池能夠?qū)⑻柟庵苯愚D(zhuǎn)換為電力，因此作為新的能量源受到越來越多國家的重視。

Heterojunction with Intrinsic Thin layer 太陽能電池簡稱HJT太陽能電池，其最早是由三洋公司發(fā)明的，其是非晶硅/晶硅異質(zhì)結(jié)的太陽能電池，是一種利用晶硅基片和非晶硅薄膜制成的混合型太陽能電池。由于HJT太陽能電池具有高的光電轉(zhuǎn)換效率，低的溫度系數(shù)和在相對低溫條件下的制備技術(shù)，在近幾年來成為光伏行業(yè)研究和開發(fā)的重點(diǎn)方向之一。目前日本的三洋公司產(chǎn)業(yè)化的HJT太陽能電池的效率已超過23%，其實(shí)驗(yàn)室效率已超過了25%。

圖1所示為現(xiàn)有的HJT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，在由單晶硅、多晶硅等的結(jié)晶類半導(dǎo)體構(gòu)成的n型結(jié)晶類硅基板1的一個(gè)主面上，本征非晶硅層（也即i型非晶硅膜層）2、p型非晶硅層3依次疊層，進(jìn)而在其上形成ITO透明導(dǎo)電氧化物層4和由銀漿印刷構(gòu)成的柵電極8；在結(jié)晶類硅基板1的另一個(gè)主面上依次疊層本征非晶硅層5、n型非晶硅層6，進(jìn)而在其上形成ITO透明導(dǎo)電氧化物層7′和由銀漿印刷構(gòu)成的柵電極8；在這里通常的ITO透明導(dǎo)電氧化物層的方塊電阻一般都在30-60Ω/□，這就需要使用較多的柵電極來收集載流子，從而對柵電極材料（如銀漿）的需求量增大。

由于非晶硅膜層的導(dǎo)電性較差，所以在HJT的制作過程中，在柵電極和非晶硅膜層之間設(shè)置一層ITO膜層可以有效的增加載流子的收集。ITO薄膜具有光學(xué)透明和導(dǎo)電雙重功能，對有效載流子的收集起著關(guān)鍵作用，但是ITO膜層與非晶硅膜層之間會(huì)形成一定的肖特基接觸，而肖特基接觸會(huì)導(dǎo)致內(nèi)建電場的降低從而導(dǎo)致開路電壓的降低，且當(dāng)勢壘高度較大時(shí)還會(huì)引起一個(gè)附加的串阻。因此較高的勢壘高度降低了電池的開路電壓，同時(shí)也增加了電池的串聯(lián)電阻，串聯(lián)電阻的增加會(huì)導(dǎo)致電池填充因子的下降。在HJT太陽能電池中，傳統(tǒng)所使用的ITO或IWO透明導(dǎo)電氧化物膜層的方塊電阻一般都比較高，為了增加載流子的收集就要求增加?xùn)烹姌O的數(shù)量，這會(huì)導(dǎo)致柵電極材料（如銀漿）使用量的增加，增加了制造成本，同時(shí)柵電極數(shù)量的增加又會(huì)使電池的有效發(fā)電面積的減少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于為解決上述問題而提供一種HJT太陽能電池及其模塊，本實(shí)用新型通過在晶硅基片的背面使用金屬基導(dǎo)電疊層，有利于降低其串聯(lián)電阻，提高電池的填充因子，從而增強(qiáng)了太陽能電池的性能，且晶硅基片的背面可使用較少數(shù)量的柵線電極，從而降低成本和增加電池背面的有效發(fā)電面積。

為此，本實(shí)用新型公開了一種HJT太陽能電池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面上依次設(shè)置有第一i型非晶硅膜層、p型非晶硅膜層、透明導(dǎo)電氧化物膜層和第一金屬柵電極，所述晶硅基片的背面上依次設(shè)置有第二i型非晶硅膜層、n型非晶硅膜層、金屬基導(dǎo)電疊層和第二金屬柵電極。

進(jìn)一步的，所述金屬基導(dǎo)電疊層為三層結(jié)構(gòu)或五層結(jié)構(gòu)；所述三層結(jié)構(gòu)由第一電介質(zhì)膜層、第一金屬膜層和第二電介質(zhì)膜層依次堆疊組成；所述五層結(jié)構(gòu)由第一電介質(zhì)膜層、第一金屬膜層、第三電介質(zhì)膜層、第二金屬膜層和第二電介質(zhì)膜層依次堆疊組成；所述第一電介質(zhì)膜層與所述n型非晶硅膜層直接接觸。

本實(shí)用新型還公開了一種HJT太陽能電池，包括晶硅基片，所述晶硅基片的受光面上依次設(shè)置有第一i型非晶硅膜層、p型非晶硅膜層、透明導(dǎo)電氧化物膜層和第一金屬柵電極，所述晶硅基片的背面上依次設(shè)置有第二i型非晶硅膜層、n型非晶硅膜層、n型微晶硅膜層、金屬基導(dǎo)電疊層和第二金屬柵電極。

進(jìn)一步的，所述金屬基導(dǎo)電疊層為三層結(jié)構(gòu)或五層結(jié)構(gòu)；所述三層結(jié)構(gòu)由第一電介質(zhì)膜層、第一金屬膜層和第二電介質(zhì)膜層依次堆疊組成；所述五層結(jié)構(gòu)由第一電介質(zhì)膜層、第一金屬膜層、第三電介質(zhì)膜層、第二金屬膜層和第二電介質(zhì)膜層依次堆疊組成；所述第一電介質(zhì)膜層與所述n型微晶硅膜層直接接觸。

進(jìn)一步的，所述晶硅基片為單晶硅片或多晶硅片，優(yōu)選所述晶硅基片為N型單晶硅片，所述第一和第二i型非晶硅膜層中可含有氧、碳、鍺等元素，所述p型非晶硅膜層中可含有氧、碳等元素，所述n型非晶硅膜層中可含有氧、碳等元素，所述n型微晶硅膜層中也可含有氧、碳等元素。

進(jìn)一步的，所述第一和第二i型非晶硅膜層、p型非晶硅膜層、n型非晶硅膜層和n型微晶硅膜層中都含有氫。

進(jìn)一步的，所述透明導(dǎo)電氧化物膜層為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、ICO膜層、IMO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層。

更進(jìn)一步的，所述透明導(dǎo)電氧化物膜層中含有氫。

進(jìn)一步的，所述第一金屬柵電極和/或第二金屬柵電極為銀柵電極或銅柵電極或其合金柵電極。

進(jìn)一步的，所述第一電介質(zhì)膜層、第二電介質(zhì)膜層和第三電介質(zhì)膜層分別可由一層或多層子膜層構(gòu)成。

更進(jìn)一步的，所述第一電介質(zhì)膜層和所述第二電介質(zhì)膜層為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、ICO膜層、IMO膜層、氧化鈦膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層；所述第一金屬膜層和所述第二金屬膜層為金膜層、銀膜層、銅膜層、鋁膜層、鉻膜層、鉬膜層、鈮膜層、鎢膜層、鎳膜層或其合金膜層；所述第三電介質(zhì)膜層為氧化鈦膜層、氧化鈦錫膜層、氧化鈦鈮膜層、氧化鋅鈦膜層、氧化鋅膜層、氧化銦膜層、氧化錫膜層、氧化鉬膜層、氧化鈮膜層、氧化鋅錫膜層、氧化鋅鎂膜層、氧化鋅硅膜層、ITO膜層、ITIO膜層、AZO膜層、IWO膜層、BZO膜層、GZO膜層、IZO膜層、IGZO膜層、IMO膜層、ICO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層。

本實(shí)用新型還公開了一種HJT太陽能電池模塊，包括依次堆疊的背面基板、第二粘結(jié)層、上述的HJT太陽能電池、第一粘結(jié)層和前基板。

進(jìn)一步的，所述HJT太陽能電池的數(shù)量為多個(gè)，該多個(gè)HJT太陽能電池串聯(lián)在一起后經(jīng)匯流條引出電極接線。

進(jìn)一步的，第一粘結(jié)層和第二粘結(jié)層為EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物的簡稱）或PVB（聚乙烯醇縮丁醛樹脂的簡稱）；所述前基板為玻璃基板；所述背面基板為玻璃基板或樹脂材質(zhì)的基板。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果：

本實(shí)用新型通過在晶硅基片的背面使用金屬基導(dǎo)電疊層，這樣可以使金屬基導(dǎo)電疊層獲得低的方塊電阻，將金屬基導(dǎo)電疊層與n型微晶硅膜層直接接觸可實(shí)現(xiàn)良好的歐姆接觸，有利于降低其串聯(lián)電阻，提高電池的填充因子，從而增強(qiáng)了太陽能電池的性能，此外，本實(shí)用新型的晶硅基片的背面可使用較少數(shù)量的柵線電極，即可減少晶硅基片背面的柵電極的材料（如銀漿）使用量，因而可降低制造成本，還增加電池背面的有效發(fā)電面積。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的一種HJT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的一種HJT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的另一種HJT太陽能電池的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

在此先說明，本實(shí)用新型中的ITO是指氧化銦摻雜錫的透明導(dǎo)電材料、ITIO是指氧化銦摻雜鈦的透明導(dǎo)電材料、ICO是指氧化銦摻雜鈰的透明導(dǎo)電材料、AZO是指氧化鋅摻雜鋁的透明導(dǎo)電材料、IWO是指氧化銦摻雜鎢的透明導(dǎo)電材料、BZO是指氧化鋅摻雜硼的透明導(dǎo)電材料、GZO是指氧化鋅摻雜鎵的透明導(dǎo)電材料、IGZO是指氧化鋅摻雜銦鎵的透明導(dǎo)電材料、IZO是指氧化鋅摻雜銦的透明導(dǎo)電材料、IMO是指氧化銦摻雜鉬的透明導(dǎo)電材料；本實(shí)用新型中的非晶硅膜層都是指有經(jīng)過氫化的非晶硅膜層。

如圖2所示，一種HJT太陽能電池，包括晶硅基片1，所述晶硅基片1的受光面上依次設(shè)置有第一i型非晶硅膜層2、p型非晶硅膜層3、透明導(dǎo)電氧化物膜層4和第一金屬柵電極8，所述晶硅基片1的背面上依次設(shè)置有第二i型非晶硅膜層5、n型非晶硅膜層6、n型微晶硅膜層9、金屬基導(dǎo)電疊層7和第二金屬柵電極10。本具體實(shí)施例中，所述金屬基導(dǎo)電疊層7為由第一電介質(zhì)膜層71、第一金屬膜層72和第二電介質(zhì)膜層73依次堆疊組成的三層膜層結(jié)構(gòu)，所述第一電介質(zhì)膜層71與所述n型微晶硅膜層9直接接觸。

圖3所示為另一種HJT太陽能電池，其與圖2所示的HJT太陽能電池區(qū)別在于：所述金屬基導(dǎo)電疊層7為由第一電介質(zhì)膜層71、第一金屬膜層72、第三電介質(zhì)膜層74、第二金屬膜層75和第二電介質(zhì)膜層73依次堆疊組成的五層膜層結(jié)構(gòu)，所述第一電介質(zhì)膜層71與所述n型微晶硅膜層9直接接觸。

當(dāng)然在其它實(shí)施例中，也可以沒有n型微晶硅膜層9，第一電介質(zhì)膜層71直接與n型非晶硅膜層6接觸。

具體的，所述晶硅基片1為單晶硅片或多晶硅片，優(yōu)選所示晶硅基片1為N型單晶硅片，所述第一i型非晶硅膜層2和第二i型非晶硅膜層5中可含有氧、碳、鍺等元素，所述p型非晶硅膜層3中可含有氧、碳等元素，所述n型非晶硅膜層6中可含有氧、碳等元素，所述n型微晶硅膜層9中也可含有氧、碳等元素。優(yōu)選的，所述第一i型非晶硅膜層2、第二i型非晶硅膜層5、p型非晶硅膜層3、n型非晶硅膜層6和n型微晶硅膜層9中都含有氫。

具體的，所述透明導(dǎo)電氧化物膜層4為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、ICO膜層、IMO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層，優(yōu)選所述透明導(dǎo)電氧化物膜層4中含有氫。

具體的，所述第一金屬柵電極8和/或第二金屬柵電極10為銀柵電極或銅柵電極或其合金柵電極。

具體的，所述第一電介質(zhì)膜層71和所述第二電介質(zhì)膜層73為AZO膜層、GZO膜層、IGZO膜層、BZO膜層、IZO膜層、ITO膜層、ITIO膜層、IWO膜層、ICO膜層、IMO膜層、氧化鈦膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層；所述第一金屬膜層72和所述第二金屬膜層75為金膜層、銀膜層、銅膜層、鋁膜層、鉻膜層、鉬膜層、鈮膜層、鎢膜層、鎳膜層或其合金膜層；所述第三電介質(zhì)膜層74為氧化鈦膜層、氧化鈦錫膜層、氧化鈦鈮膜層、氧化鋅鈦膜層、氧化鋅膜層、氧化銦膜層、氧化錫膜層、氧化鉬膜層、氧化鈮膜層、氧化鋅錫膜層、氧化鋅鎂膜層、氧化鋅硅膜層、ITO膜層、ITIO膜層、AZO膜層、IWO膜層、BZO膜層、GZO膜層、IZO膜層、IGZO膜層、IMO膜層、ICO膜層、氧化錫摻氟膜層、氧化錫摻碘膜層或氧化錫摻銻膜層。

其中，第一i型非晶硅膜層2、第二i型非晶硅膜層5、p型非晶硅膜層3、n型非晶硅膜層6和n型微晶硅膜層9可以采用PECVD法、熱絲CVD法等方法沉積，透明導(dǎo)電氧化物膜層4及金屬基導(dǎo)電疊層7可以采用PVD法、RPD法、蒸鍍法、ALD法、化學(xué)氣相沉積法等方法沉積，晶硅基片1在沉積膜層之前是要經(jīng)過酸堿等溶液的處理使晶硅基片的表面形成絨面。

下面將通過幾個(gè)具體實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的HJT太陽能電池。以下實(shí)施例中，均是在制絨后干凈的晶硅基片表面上依次沉積上各膜層。

實(shí)施例1

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的第二i型非晶硅膜層5、5nm的n型非晶硅膜層6和10nm的n型微晶硅膜層9；接著采用濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型微晶硅膜層9上依次沉積25nm的ITO膜層71、20nm的銀膜層72和30nm的AZO膜層73作為金屬基導(dǎo)電疊層7；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和金屬基導(dǎo)電疊層7上印刷金屬柵電極8和10，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8和10進(jìn)行退火處理，在透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在金屬基導(dǎo)電疊層7上的柵電極9的間距為2mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為79.8%。

實(shí)施例2

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的第二i型非晶硅膜層5、15nm的n型非晶硅膜層6；接著采用濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型非晶硅膜層6上依次沉積25nm的ITO膜層71、20nm的銀膜層72和40nm的GZO膜層73作為金屬基導(dǎo)電疊層7；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和金屬基導(dǎo)電疊層7上印刷金屬柵電極8和10，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8和10進(jìn)行退火處理，在透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在金屬基導(dǎo)電疊層7上的柵電極9的間距為2mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為79.2%。

實(shí)施例3

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積5nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積5nm的第二i型非晶硅膜層5、5nm的n型非晶硅膜層6和10nm的n型微晶硅膜層9；接著采用濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的IWO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型微晶硅膜層9上依次沉積25nm的IWO膜層71、15nm的金膜層72和35nm的GZO膜層73作為金屬基導(dǎo)電疊層7；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和金屬基導(dǎo)電疊層7上印刷金屬柵電極8和10，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8和10進(jìn)行退火處理，在透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在金屬基導(dǎo)電疊層7上的柵電極10的間距為2mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為79.1%。

實(shí)施例4

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的第二i型非晶硅膜層5、5nm的n型非晶硅膜層6和10nm的n型微晶硅膜層9；接著采用RPD法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的ICO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型微晶硅膜層9上依次沉積25nm的ITO膜層71、25nm的銅膜層72和30nm的AZO膜層73作為金屬基導(dǎo)電疊層7；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和金屬基導(dǎo)電疊層7上印刷金屬柵電極8和10，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8和10進(jìn)行退火處理，在透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在金屬基導(dǎo)電疊層7上的柵電極10的間距為2mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為80.1%。

對比例1

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的第二i型非晶硅膜層5、15nm的n型非晶硅膜層6；接著采用濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型非晶硅膜層6上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層7′；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和7′上印刷金屬柵電極8，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8進(jìn)行退火處理，在單晶硅片1受光面的透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在單晶硅片1背面的透明導(dǎo)電氧化物膜層7′上的柵電極8的間距為2mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為77.3%。

對比例2

準(zhǔn)備N型單晶硅片1，厚度為180um，接著在N型單晶硅片1的受光面上采用PECVD法依次沉積8nm的第一i型非晶硅膜層2和15nm的p型非晶硅膜層3；接著在N型單晶硅片1的背面上采用PECVD法依次沉積8nm的第二i型非晶硅膜層5、15nm的n型非晶硅膜層6；接著采用濺射法在p型非晶硅膜層3上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層4；接著采用濺射法在n型非晶硅膜層6上沉積100nm的ITO膜層作為透明導(dǎo)電氧化物膜層7′；接著采用絲網(wǎng)印刷法在透明導(dǎo)電氧化物膜層4和7′上印刷金屬柵電極8，印刷電極的材料采用的是銀漿，接著將電池片置于200℃的環(huán)境下對印刷的柵電極8進(jìn)行退火處理，在單晶硅片1受光面的透明導(dǎo)電氧化物膜層4上的柵電極8的間距為2mm，在單晶硅片1背面的透明導(dǎo)電氧化物膜層7′上的柵電極8的間距為1mm，由此制得HJT太陽能電池。最后對HJT太陽能電池進(jìn)行測試，測得其填充因子為78.2%。

從上述實(shí)施例與對比例的比較可以看出，本實(shí)用新型可提升HJT太陽能電池的填充因子，因而可提高異質(zhì)結(jié)太陽能電池的性能。

本實(shí)用新型還公開了一種HJT太陽能電池模塊，包括依次堆疊的背面基板、第二粘結(jié)層、上述的HJT太陽能電池、第一粘結(jié)層和前基板。

具體的，所述HJT太陽能電池的數(shù)量為多個(gè)，該多個(gè)HJT太陽能電池串聯(lián)在一起后經(jīng)所述匯流條引出電極接線。

所述粘結(jié)層為EVA或PVB；所述前基板為玻璃基板；所述背面基板為玻璃基板或樹脂材質(zhì)的基板。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。