[发明专利]太阳能电池及光伏组件

说明书

本发明提供一种太阳能电池及光伏组件，涉及太阳能光伏技术领域。太阳能电池包括：第一子电池和第二子电池，以及设置在第一子电池和第二子电池之间的隧穿复合结；隧穿复合结包括第一准金属层和第二准金属层，第一准金属层和第二准金属层具有不同的载流子选择性。本申请中，第一准金属层和第二准金属层具有不同的载流子选择性，使得在第一子电池第二子电池中产生的载流子，在与隧穿复合结接触的表面上的复合率降低，并确保在该表面上载流子被有效地提取，使得第一子电池和第二子电池能很好地电连接，形成转化效率较高的叠层电池；同时，准金属材料具有优异的导电性和热稳定性，减小了子电池之间的电阻损耗，提高了叠层太阳能电池的转换效率。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及光伏组件。

背景技术

随着传统能源的不断消耗及其对环境带来的负面影响，太阳能作为一种无污染、可再生能源，其开发和利用得到了迅速的发展。

由于太阳光谱的能量分布较宽，任何一种半导体材料只能吸收能量值比其禁带宽度大的光子，为最大限度地利用太阳能，近年来，叠层太阳能电池体系在太阳能电池领域受到了广泛的关注，例如，采用钙钛矿材料作为光吸收材料制备得到能够吸收较高能量太阳光的钙钛矿太阳能电池，采用硅材料作为光吸收材料制备得到能够吸收较低能量太阳光的硅晶太阳能电池，从而可以将钙钛矿太阳能电池作为顶层电池，将硅晶太阳能电池作为底层电池，并在顶层电池和底层电池之间设置隧穿复合结，以连接顶层电池和底层电池，形成叠层太阳能电池，从而拓宽太阳能电池的光谱响应范围，提高太阳能电池的效率。

但是，在目前的方案中，隧穿复合结多采用较厚的氧化铟锡(ITO)材料，其制备方法复杂、成本高，且厚度较大的ITO具有较大的寄生吸收，使得太阳能电池的效率降低。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池及光伏组件，旨在解决叠层太阳能电池的隧穿复合结制备方法复杂、成本高，以及叠层太阳能电池效率低下的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括：

第一子电池和第二子电池，以及设置在所述第一子电池和所述第二子电池之间的隧穿复合结；

所述隧穿复合结包括第一准金属层和第二准金属层，所述第一准金属层和所述第二准金属层具有不同的载流子选择性，所述第一准金属层具有的载流子选择性为电子选择性或空穴选择性；

所述第一子电池的光吸收体为第一光吸收体，所述第二子电池的光吸收体为第二光吸收体，所述第一光吸收体的带隙大于所述第二光吸收体的带隙。

可选的，所述第一准金属层和所述第二准金属层中包含至少一种相同的元素。

可选的，所述第一准金属层和所述第二准金属层包括：氮化钛、碳化钛、碳化铝钛和碳化铝钽中的任意一种。

可选的，所述第一准金属层和所述第二准金属层的厚度均为5-100纳米。

可选的，所述第一准金属层和所述第二准金属层分别为n型氮化钛和p型氮化钛。

可选的，所述n型氮化钛为掺杂有第一掺杂元素的掺杂氮化钛，所述第一掺杂元素包括：铝元素、砷元素和磷元素中的任意一种或多种，所述第一掺杂元素的浓度大于10×10¹⁸/cm³；

所述p型氮化钛为掺杂有第二掺杂元素的掺杂氮化钛，所述第二掺杂元素为铝元素。

可选的，所述第一掺杂元素和所述第二掺杂元素均包含铝元素，所述第一准金属层中铝元素的浓度沿远离所述第一子电池的方向、所述第二准金属层中铝元素的浓度沿远离所述第二子电池的方向均呈梯度增加。

可选的，在所述第一准金属层和所述第二准金属层之间设置有非掺杂准金属层。