權(quán)利要求書(shū)： 1.串聯(lián)太陽(yáng)能電池，包括頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池；所述頂部太陽(yáng)能電池和所述底部太陽(yáng)能電池各自具有相應(yīng)的前表面和后表面；所述相應(yīng)的前表面均適于在使用期間面向輻射源；所述頂部太陽(yáng)能電池布置成使其后表面覆蓋所述底部太陽(yáng)能電池的前表面；

所述頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層的帶隙大于晶體硅的帶隙；

所述底部太陽(yáng)能電池包括晶體硅襯底；

在所述底部太陽(yáng)能電池的所述前表面上，布置有鈍化層堆棧，所述鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜和多晶硅的輔助層，所述薄介電質(zhì)膜與所述晶體硅襯底接合且布置在所述晶體硅襯底的前表面與所述輔助層之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述輔助層包括本征多晶硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述輔助層包括摻雜有第一導(dǎo)電類型或第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)的多晶硅。

4.根據(jù)前述權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述輔助層對(duì)于紅外輻射是透明的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述薄介電質(zhì)膜具有在0.5nm與5nm之間的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述薄介電質(zhì)膜是厚度在1nm與

2.5nm之間的氧化硅或氮氧化硅層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述多晶硅具有在5nm至500nm范圍內(nèi)的厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述多晶硅的摻雜水平高于1×

19 ?3

10 cm 。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述頂部太陽(yáng)能電池包括金屬有機(jī)鹵化鈣鈦礦層作為光伏吸收層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述頂部太陽(yáng)能電池包括CdTe層作為光伏吸收層。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述底部太陽(yáng)能電池的前表面被紋理化，并且所形成的紋理的至少一些尖銳特征被圓化成或平滑成具有大于25nm至1000nm的增大的曲率半徑。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，經(jīng)過(guò)紋理化處理的所述前表面包括具有中間山谷的錐形形狀，所述山谷圓化成具有選自25nm?1000nm范圍內(nèi)的曲率半徑。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，

所述頂部太陽(yáng)能電池包括：

薄膜光伏層結(jié)構(gòu)，包括上載流子提取層、下載流子提取層和光伏吸收層，所述光伏吸收層布置在所述上載流子提取層與所述下載流子提取層之間，以及至少第一接觸層，所述第一接觸層布置成與所述上載流子提取層接觸；

所述底部太陽(yáng)能電池包括：

基礎(chǔ)導(dǎo)電類型的硅襯底，在所述硅襯底的后表面至少具有第一接觸端子。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述頂部太陽(yáng)能電池包括第二接觸層，所述第二接觸層位于所述薄膜光伏層結(jié)構(gòu)下方，與所述下載流子提取層接觸；所述第一接觸層具有第一極性，以及所述第二接觸層具有與所述第一極性相反的第二極性；

所述底部太陽(yáng)能電池包括第二接觸端子，所述第二接觸端子的極性與所述第一接觸端子的極性相反，以及所述第二接觸端子與所述輔助層接觸，并且所述第二接觸層與所述第二接觸端子電連接。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述下載流子提取層和所述第二接觸層中之一與所述輔助層和所述第二接觸端子中之一重合。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述串聯(lián)太陽(yáng)能電池包括第三接觸層，所述第三接觸層位于所述底部太陽(yáng)能電池與所述頂部太陽(yáng)能電池之間，所述第三接觸層與所述下載流子提取層接觸，并與晶體硅電池上的所述輔助層接觸，其中，所述下載流子提取層的極性與所述輔助層的極性相反。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述下載流子提取層和下接觸層中的之一與所述輔助層和所述第二接觸端子中的之一直接接觸。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，在作為選擇性載流子提取層的所述輔助層與所述頂部太陽(yáng)能電池的后表面處的所述下載流子提取層之間布置有復(fù)合層，所述復(fù)合層與所述輔助層和所述下載流子提取層均電接觸，以及所述頂部太陽(yáng)能電池的所述第一接觸層具有第一極性，以及所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，作為選擇性載流子提取層的所述輔助層與所述頂部太陽(yáng)能電池的后表面處的所述下載流子提取層電接觸，以及所述頂部太陽(yáng)能電池的所述第一接觸層具有第一極性，以及所述第一接觸端子具有與所述第一極性相反的第二極性。

20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，所述薄介電質(zhì)膜為二氧化硅層或氮氧化硅層。

21.用于制造串聯(lián)太陽(yáng)能電池的方法，包括：

提供具有前表面和后表面的底部太陽(yáng)能電池；

提供具有前表面和后表面的頂部太陽(yáng)能電池；

將所述頂部太陽(yáng)能電池布置成使其后表面位于所述底部太陽(yáng)能電池的前表面上或鄰近所述底部太陽(yáng)能電池的前表面，使得所述頂部太陽(yáng)能電池和所述底部太陽(yáng)能電池兩者的前表面在使用期間均面向輻射源；

其中，所述頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收層，所述光伏吸收層的帶隙大于晶體硅的帶隙，所述底部太陽(yáng)能電池包括晶體硅襯底；

在所述底部太陽(yáng)能電池的前表面上，所述晶體硅襯底布置有鈍化層堆棧，所述鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜和輔助層，所述薄介電質(zhì)膜與所述晶體硅襯底接合且布置在所述晶體硅襯底的前表面與所述輔助層之間；所述輔助層由多晶硅制成。

22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括：

所述頂部太陽(yáng)能電池在其后表面包括第二接觸層，所述第二接觸層與光伏層結(jié)構(gòu)的下提取層接觸，第一接觸層具有第一極性，以及所述第二接觸層具有與所述第一極性相反的第二極性；

所述底部太陽(yáng)能電池包括第二接觸端子，所述第二接觸端子的極性與第一接觸端子的極性相反。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述方法包括：在所述底部太陽(yáng)能電池的所述輔助層與所述頂部太陽(yáng)能電池的后表面之間布置絕緣層。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述第二接觸層與所述第二接觸端子電接觸。

25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括：

在所述底部太陽(yáng)能電池的所述輔助層與所述頂部太陽(yáng)能電池的下載流子提取層之間布置第三接觸層；

所述第三接觸層與所述輔助層和所述下載流子提取層均電接觸，所述輔助層和所述下載流子提取層具有相同的極性。

26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，包括：

在所述底部太陽(yáng)能電池的所述輔助層與所述頂部太陽(yáng)能電池的下載流子提取層之間布置復(fù)合層。

27.太陽(yáng)能面板，包括根據(jù)前述權(quán)利要求1?20中任一項(xiàng)或根據(jù)前述權(quán)利要求21?26中任一項(xiàng)制造的至少一個(gè)串聯(lián)太陽(yáng)能電池。

說(shuō)明書(shū)： 混合串聯(lián)太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及串聯(lián)太陽(yáng)能電池。此外，本發(fā)明涉及用于制造這種串聯(lián)太陽(yáng)能電池的方法。本發(fā)明還涉及包括至少一個(gè)這種串聯(lián)太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能面板。背景技術(shù)[0002] 已知串聯(lián)太陽(yáng)能電池由具有非晶硅(a?Si)異質(zhì)結(jié)的晶體硅底部電池和較高帶隙(bandgap)的頂部太陽(yáng)能電池組成。雖然底部太陽(yáng)能電池由于a?Si異質(zhì)結(jié)提供了高的開(kāi)路電壓(oc)，這有利于串聯(lián)性能，但是這種底部太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)具有許多缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)為例如：i)非晶硅異質(zhì)結(jié)的低橫向?qū)щ娦裕枰褂猛该鲗?dǎo)電氧化物(TCO)電極，這些電極(除非使用諸如氫或鎢摻雜的InOx、氧化銦的昂貴材料)具有大的IR吸收；ii)非晶硅鈍化的低熱魯棒性，這意味著產(chǎn)生的電池不能經(jīng)常地焊接以進(jìn)行互連，并且在2端子串聯(lián)結(jié)構(gòu)的情況下，頂部電池的處理也受到熱限制；iii)制造具有非晶硅異質(zhì)結(jié)的、互相交叉的背接觸形式的電池需要復(fù)雜工藝和高成本。[0003] 本發(fā)明的目的是克服或減輕現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。發(fā)明內(nèi)容[0004] 該目的通過(guò)包括頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池的串聯(lián)太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)；頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池各自具有相應(yīng)的前表面和后表面；相應(yīng)的前表面均適于在使用期間面向輻射源；頂部太陽(yáng)能電池布置成其后表面與底部太陽(yáng)能電池的前表面鄰近(即，堆疊在上面或覆蓋在上面)；頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收層，該光伏吸收層的帶隙大于晶體硅的帶隙；底部太陽(yáng)能電池包括晶體硅襯底；其中，在晶體硅襯底的前表面的區(qū)域的至少一部分上設(shè)置鈍化層堆棧，鈍化層堆棧包括諸如薄氧化物(“隧道氧化物”)膜的薄介電質(zhì)和選擇性載流子提取材料或多晶硅的輔助層，薄介電質(zhì)膜布置在硅襯底與輔助層之間。[0005] 有利地，由于與現(xiàn)有技術(shù)的非晶異質(zhì)結(jié)層相比，鈍化層堆棧中的材料可選擇為熱穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此本發(fā)明提供了底部太陽(yáng)能電池的改善的熱魯棒性，以及比將非晶硅異質(zhì)結(jié)電池作為串聯(lián)太陽(yáng)能電池中的底部太陽(yáng)能電池相對(duì)更低的生產(chǎn)成本。這種高的熱魯棒性可允許使用相對(duì)高溫的制造過(guò)程，諸如標(biāo)準(zhǔn)的燒穿金屬化等。[0006] 此外，使用具有諸如隧道氧化物的薄鈍化介電質(zhì)和輔助層的組合的鈍化層堆棧，可提供相當(dāng)?shù)偷碾姾奢d流子復(fù)合(recombination)率，這導(dǎo)致更高的oc和FF值，以及更高的串聯(lián)太陽(yáng)能電池性能。當(dāng)輔助層從硅襯底提供選擇性載流子提取(也描述為選擇性載流子收集)時(shí)尤其如此，在這種情況下，鈍化層堆棧被稱為鈍化式接觸或鈍化接觸。當(dāng)輔助層是本征的(非故意摻雜的，至多輕摻雜的)多晶硅層時(shí)，串聯(lián)太陽(yáng)能電池的增強(qiáng)也尤其如此，這不會(huì)導(dǎo)致鈍化接觸但是提供優(yōu)異的鈍化。[0007] 此外，現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用TCO電極來(lái)補(bǔ)償非晶異質(zhì)結(jié)中的低橫向?qū)щ娦钥梢允÷裕驗(yàn)檩o助層的選擇性載流子提取材料(諸如，厚度至少為幾十納米的高摻雜多晶硅)可提供橫向?qū)щ娦?。[0008] 在目前的科學(xué)理解中，爭(zhēng)議的是良好的載流子選擇性需要良好的界面鈍化(襯底與載流子集電層堆棧之間的界面)，例如，通過(guò)薄氧化硅。在這種意義上，薄介電質(zhì)可被視為選擇性載流子收集結(jié)構(gòu)的一部分，并且在沒(méi)有薄介電質(zhì)的情況下，輔助層本身并不一定具有非常的載流子選擇性。然而，薄氧化硅本身不會(huì)產(chǎn)生對(duì)電子或空穴的選擇性。必須通過(guò)設(shè)置在薄氧化硅上的材料來(lái)產(chǎn)生該選擇性。因此，文中當(dāng)提到選擇性載流子提取材料或收集材料時(shí)，意指設(shè)置在薄氧化硅或薄介電質(zhì)膜上的材料或?qū)?，以引起選擇性載流子收集性質(zhì)。同樣在目前的科學(xué)理解中，薄介電質(zhì)表現(xiàn)出至少三種功能：i)鈍化與硅襯底的界面，以減少載流子復(fù)合；ii)減少少數(shù)電荷載流子從硅襯底到選擇性載流子提取材料的傳輸(其中，少數(shù)被定義為與選擇性載流子提取材料的極性或類型相反的極性或類型)；以及iii)多數(shù)電荷載流子的傳輸，其足以不超過(guò)底部太陽(yáng)能電池的小電阻損耗。

[0009] 產(chǎn)生良好性能的薄介電質(zhì)是例如氧化硅(例如，二氧化硅)和氮氧化硅。其他可能的薄介電質(zhì)是例如氧化鋁或氧化鉿。典型的氧化硅或氮氧化物的厚度在0.5nm和5nm之間，優(yōu)選約1nm?2nm。厚度大于約1.5nm的薄氧化物可實(shí)現(xiàn)良好鈍化和多數(shù)電荷載流子的充分傳輸以及少數(shù)電荷載流子的足夠低的傳輸所需的功能，這取決于過(guò)程條件，諸如在薄氧化膜中形成例如針孔的退火過(guò)程。[0010] 寬帶隙頂部電池通常由吸收層(例如：金屬有機(jī)鹵化鈣鈦礦、諸如銅鋅錫硫化物的鋅礦石、諸如銅銦鎵硒的硫族化物、薄膜硅、有機(jī)吸收層(有機(jī)光伏電池、OP、染料敏化太陽(yáng)能電池、DSSC)、III?化合物半導(dǎo)體、CdTe、包含量子點(diǎn)的層等)、合適的半透明電極和可能的輔助層(如窗口層)組成，以在例如硫族化物或CdS/CdTe結(jié)，和/或電荷選擇性層通常在OP和金屬有機(jī)鹵化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中應(yīng)用的情況下形成p?n異質(zhì)結(jié)。[0011] 選擇性電荷傳輸層可由不同材料(例如，具有不同的摻雜水平或化學(xué)上不同的化合物)的堆棧組成。理想地，這些輔助層是光學(xué)上高度透明的，并且具有適用于電荷注入和電荷傳輸?shù)碾娮犹匦?。電極和電荷傳輸層通常位于吸收層的任一側(cè)，然而，在背接觸式電池的情況下，它們可位于吸收層的一側(cè)上(參見(jiàn)例如U.Bach2016)。已知的示例是單個(gè)電荷選擇層足以實(shí)現(xiàn)良好的工作器件(GraetzelScience，2014年4月)。[0012] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，薄介電質(zhì)層和輔助層的堆棧一起形成到底部電池的選擇性載流子收集接觸。[0013] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，輔助層包括多晶硅。通常，厚度在5nm?500nm范圍內(nèi)的多晶硅膜在光譜的可見(jiàn)光范圍內(nèi)具有相對(duì)高的吸收，但是在紅外范圍內(nèi)是透明的，這允許將多晶硅用作為串聯(lián)太陽(yáng)能電池的底部太陽(yáng)能電池的前層。因此，在串聯(lián)太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)中的集成是從硅太陽(yáng)能電池獲得最高性能的解決方案，其具有多晶硅鈍化前接觸件或多晶硅鈍化前層堆棧，否則(即，作為獨(dú)立的單結(jié)使用)將具有很差的性能。此外，在單獨(dú)使用具有多晶硅鈍化接觸件的晶體硅電池時(shí)，多晶硅鈍化接觸件僅施加到背側(cè)，并且需要額外的過(guò)程步驟來(lái)例如在前側(cè)上提供高質(zhì)量的擴(kuò)散結(jié)，以及需要光刻技術(shù)來(lái)提供與前側(cè)上非常小的接觸區(qū)域的接觸，從而獲得高性能。根據(jù)本發(fā)明的一方面，有利地，多晶硅可施加至硅晶片的前側(cè)和后側(cè)二者，并且例如前側(cè)和后側(cè)多晶硅可摻雜有相反的極性，例如通過(guò)在一側(cè)印刷硼摻雜劑源以及在另一側(cè)注入磷摻雜劑，然后進(jìn)行退火，從而產(chǎn)生用于底部電池的、簡(jiǎn)單且低成本的電池過(guò)程順序，并且還產(chǎn)生高性能的串聯(lián)電池及模塊。

[0014] 多晶硅為本征多晶硅(意味著低摻雜或非有意摻雜，例如摻雜劑濃度<1018cm?3)，或多晶硅摻雜有第一導(dǎo)電類型或第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)，第二導(dǎo)電類型與第一導(dǎo)電類型相19 ?3

反。在多晶硅摻雜到足夠高水平(通常為10 cm 或更高)的情況下，鈍化層堆棧還形成到底部電池的選擇性載流子收集接觸(鈍化接觸)。

[0015] 多晶硅厚度可以在5nm?500nm的范圍內(nèi)，其中，10nm?200nm是更優(yōu)的。對(duì)于所謂的燒穿接觸，優(yōu)選100nm或更厚是的，以避免穿透多晶硅層的接觸金屬對(duì)薄介電質(zhì)的損壞。[0016] 可替代地，輔助層包括產(chǎn)生選擇性載流子收集特性的金屬氧化物。這種金屬氧化物選自包括以下群組：用于空穴接觸的氧化鉬、氧化鎳、氧化鎢、氧化釩、摻雜鋁的氧化鋅；或用于電子接觸的氧化鈦、氧化鉭、氧化銦錫。在這種情況下，鈍化層堆棧還形成到底部電池的選擇性載流子收集接觸?？商娲?，輔助層可包括n型或p型有機(jī)半導(dǎo)體材料，例如PEDOT:PSS、PCBM、螺旋OMeTAD等，產(chǎn)生選擇性載流子收集性質(zhì)。

[0017] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，底部太陽(yáng)能電池的前表面被紋理化，并且所形成的紋理的至少一些尖銳特征進(jìn)行了圓化或平滑，具有大于約25nm至約1000nm的增大的曲率半徑。

[0018] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，經(jīng)紋理化處理的前表面包括具有中間山谷的錐形形狀，所述山谷圓化成具有選自25nm?1000nm范圍內(nèi)的曲率半徑。[0019] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，頂部太陽(yáng)能電池包括薄膜光伏層結(jié)構(gòu)，該薄膜光伏層結(jié)構(gòu)包括上載流子提取層、下載流子提取層和光伏吸收層，光伏吸收層布置在上載流子提取層與下載流子提取層之間，并且至少包括布置成與上提取層接觸的第一接觸層；底部太陽(yáng)能電池包括基礎(chǔ)導(dǎo)電類型的硅襯底，在其后表面至少具有第一接觸端子。[0020] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，頂部太陽(yáng)能電池包括在光伏層結(jié)構(gòu)下方的、與下載流子提取層接觸的第二接觸層；第一接觸層具有第一極性，以及第二接觸層具有與第一極性相反的第二極性；底部太陽(yáng)能電池包括第二接觸端子，第二接觸端子的極性與第一接觸端子的極性相反，并且第二接觸端子與輔助層接觸，且第二接觸層與第二接觸端子電連接。[0021] 根據(jù)第二接觸端子和輔助層的相應(yīng)極性，可構(gòu)造兩端子(2T)或三端子(3T)串聯(lián)太陽(yáng)能電池。[0022] 如果在底部太陽(yáng)能電池的鈍化層堆棧和第二接觸端子與頂部太陽(yáng)能電池的后表面之間布置絕緣層或通常的絕緣空間，則可構(gòu)造四端子(4T)串聯(lián)太陽(yáng)能電池。[0023] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，下載流子提取層和第二接觸層中的一個(gè)與輔助層和第二接觸端子中的一個(gè)重合。[0024] 可選地，如果重合層也可從其他電池的光伏層中提取載流子，則頂部太陽(yáng)能電池中的下提取層和底部太陽(yáng)能電池中的輔助層可以重合。[0025] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，該串聯(lián)太陽(yáng)能電池包括位于底部太陽(yáng)能電池與頂部太陽(yáng)能電池之間的第三接觸層，第三接觸層與下載流子提取層接觸并與晶體硅電池上的輔助層接觸，其中，下載流子提取層的極性與輔助層的極性相反。[0026] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，下載流子提取層和下接觸層中的一個(gè)與輔助層和第二接觸端子中的一個(gè)直接接觸。[0027] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，在作為選擇性載流子提取層的輔助層與頂部太陽(yáng)能電池的后表面處的下載流子提取層之間布置有復(fù)合層，該復(fù)合層與輔助層和下載流子提取層均電接觸，以及頂部太陽(yáng)能電池的第一接觸層具有第一極性，且第一接觸端子具有與第一極性相反的第二極性。[0028] 以這種方式，可構(gòu)造兩端子(2T)串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，復(fù)合層提供來(lái)自下提取層的電荷載流子與來(lái)自輔助層的電荷載流子的有效復(fù)合。如果下提取層與輔助層之間的界面提供有效的復(fù)合，則復(fù)合層為可選的。[0029] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供如上所述的串聯(lián)太陽(yáng)能電池，其中，作為選擇性載流子提取層的輔助層與頂部太陽(yáng)能電池的后表面處的下提取層電接觸，并且頂部太陽(yáng)能電池的第一接觸層具有第一極性，且第一接觸端子具有與第一極性相反的第二極性。[0030] 根據(jù)一方面，本發(fā)明提供用于制造串聯(lián)太陽(yáng)能電池的方法，該方法包括：[0031] 提供具有前表面和后表面的底部太陽(yáng)能電池；[0032] 提供具有前表面和后表面的頂部太陽(yáng)能電池；[0033] 將頂部太陽(yáng)能電池布置成使其后表面位于底部太陽(yáng)能電池的前表面上，使得頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池兩者的前表面在使用期間面向輻射源；[0034] 其中，頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收層，光伏吸收層的帶隙大于晶體硅的帶隙，[0035] 底部太陽(yáng)能電池包括晶體硅襯底；[0036] 在底部太陽(yáng)能電池的前表面上，晶體硅襯底包括鈍化層堆棧，該鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜和輔助層，薄介電質(zhì)膜布置在硅襯底與輔助層之間；輔助層由選擇性載流子提取材料或多晶硅制成。[0037] 有利的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求進(jìn)一步限定。附圖說(shuō)明[0038] 下面將參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方式。[0039] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面；[0040] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面；[0041] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面；[0042] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面；[0043] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面；以及[0044] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面。具體實(shí)施方式[0045] 根據(jù)本發(fā)明，串聯(lián)太陽(yáng)能電池包括頂部太陽(yáng)能電池(或頂部光伏器件)和底部太陽(yáng)能電池(或底部光伏器件)的堆棧，其中，頂部太陽(yáng)能電池布置在底部太陽(yáng)能電池的頂部上。頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池進(jìn)行堆疊，使得頂部太陽(yáng)能電池的后表面堆疊在底部太陽(yáng)能電池的前表面上。

[0046] 前表面是指相應(yīng)太陽(yáng)能電池的、在使用期間基本上面向輻射源(太陽(yáng))的的表面。后表面是指相應(yīng)太陽(yáng)能電池的、在太陽(yáng)能電池的使用期間背離輻射源的表面。

[0047] 頂部太陽(yáng)能電池光伏材料和底部太陽(yáng)能電池光伏材料的帶隙配置成使得頂部太陽(yáng)能電池對(duì)于具有將被底部太陽(yáng)能電池吸收的波長(zhǎng)的輻射基本上透明。頂部太陽(yáng)能電池可例如基于金屬有機(jī)鹵化鈣鈦礦光伏材料吸收層、Cd?Te光伏材料吸收層、或CZTS(銅鋅錫硫化物)光伏材料吸收層，其吸收在光譜的可見(jiàn)光范圍內(nèi)(波長(zhǎng)：400nm?700nm)的輻射，以及對(duì)于紅外輻射是相對(duì)透明的，并且底部太陽(yáng)能電池可以是基于晶體硅的太陽(yáng)能電池，其在該配置中主要利用光譜的紅外部分(波長(zhǎng)：700?1100nm)的輻射。[0048] 在這種布置的頂部可包括具有更寬帶隙的附加太陽(yáng)能電池，或在這種布置下面可包括具有更小帶隙的附加太陽(yáng)能電池，以形成本領(lǐng)域已知的、具有2個(gè)以上吸收層或結(jié)的串聯(lián)電池。[0049] 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的串聯(lián)太陽(yáng)能電池的截面。[0050] 串聯(lián)太陽(yáng)能電池1包括頂部太陽(yáng)能電池10和底部太陽(yáng)能電池30。[0051] 頂部太陽(yáng)能電池10堆疊在底部太陽(yáng)能電池的頂部上，其中，頂部太陽(yáng)能電池的后表面RT面向底部太陽(yáng)能電池的前表面FB。[0052] 頂部太陽(yáng)能電池10為寬帶隙太陽(yáng)能電池，其對(duì)于紅外的光基本上是透明的。頂部太陽(yáng)能電池的帶隙需要比晶體硅的帶隙更寬。對(duì)于4端子配置，允許約1.35e至2.9e，以及對(duì)于2端子配置，約為1.35e至1.9e，理論上，使用晶體硅底部電池能夠達(dá)到35％的性能。[0053] 在頂部太陽(yáng)能電池10的頂部，布置有第一接觸層18(即，在頂部太陽(yáng)能電池的前表面FT側(cè)上)。此外，在頂部太陽(yáng)能電池上布置有第二接觸層20(例如，在頂部太陽(yáng)能電池10的后表面RT側(cè))。第一接觸層18和第二接觸層20具有不同的極性，并形成串聯(lián)太陽(yáng)能電池的第一端子和第二端子。[0054] 在頂部太陽(yáng)能電池10的前表面FT上布置有覆板22。這種覆板可以是設(shè)置有紋理化表面和/或防反射涂層(未示出)的玻璃層。[0055] 底部太陽(yáng)能電池30是基于基礎(chǔ)導(dǎo)電類型的晶體硅襯底32，在其后表面RB處至少具有下接觸端子34。下接觸端子和襯底之間可以是在制造硅太陽(yáng)能電池的領(lǐng)域中已知的特征，諸如，防反射涂層、例如通過(guò)擴(kuò)散或沉積形成的、在襯底的后表面處的摻雜層等。[0056] 在底部太陽(yáng)能電池30的前表面FB上，晶體硅襯底32設(shè)置有鈍化層堆棧36。該鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜38(例如，隧道氧化膜)和輔助層40。薄介電質(zhì)膜38布置在晶體硅襯底32與輔助層40之間。[0057] 底部太陽(yáng)能電池30可以是前后接觸的太陽(yáng)能電池，在底部太陽(yáng)能電池的前表面FB上設(shè)置有一種極性的上接觸端子，如虛線輪廓42示意性所示，以及后表面RB上的極性相反的下接觸端子。在這種情況下，鈍化層堆棧是鈍化接觸，從襯底選擇性地提取一種類型的載流子。層40可例如是摻雜的多晶硅層?？商娲?，底部太陽(yáng)能電池30可以是背接觸型太陽(yáng)能電池，其具有布置在底部太陽(yáng)能電池的后表面RB上的不同極性的接觸端子。這種背接觸太陽(yáng)能電池可以是金屬包覆(MWT)的太陽(yáng)能電池或互相交叉的背接觸式(IBC)太陽(yáng)能電池。如果它為IBC電池，則輔助層40可以是本征的或幾乎本征的(非有意摻雜的)多晶硅層，通過(guò)該多晶硅層，鈍化層堆棧提供優(yōu)異的鈍化，但是不從襯底提取載流子。[0058] 底部太陽(yáng)能電池的接觸端子34、接觸端子42形成串聯(lián)太陽(yáng)能電池1的第三端子和第四端子。[0059] 在頂部太陽(yáng)能電池10的后表面RT上，可設(shè)置間隔層或間隔層堆棧24。間隔層24在頂部太陽(yáng)能電池10的后表面RT與底部太陽(yáng)能電池30的前表面FB之間形成中間層。[0060] 間隔層24將頂部太陽(yáng)能電池10聯(lián)接至底部太陽(yáng)能電池30。間隔層24可基于封裝材料。間隔層24(封裝材料)將頂部太陽(yáng)能電池10與底部太陽(yáng)能電池30機(jī)械地且光學(xué)地連接。[0061] 如上所述，輔助層40可例如為多晶硅層，本征的或摻雜的，以形成鈍化接觸，或者可以是透明的導(dǎo)電金屬氧化物，以形成鈍化接觸。[0062] 根據(jù)本發(fā)明，輔助層40允許未被頂部太陽(yáng)能電池10吸收的紅外輻射(或任何輻射)傳輸至底部太陽(yáng)能電池30，即，輔助層40對(duì)于紅外范圍內(nèi)的輻射是透明的。如上所述，諸如隧道氧化物38的薄介電質(zhì)和選擇性載流子提取材料的輔助層40的組合提供了相當(dāng)?shù)偷碾姾奢d流子復(fù)合率，這導(dǎo)致底部太陽(yáng)能電池的oc和FF值更高。此外，在光譜的紅外范圍內(nèi)的透明度允許晶體硅底部太陽(yáng)能電池中紅外輻射的吸收。[0063] 在實(shí)施方式中，晶體硅襯底32為n型，輔助層40為p型摻雜的多晶硅。[0064] 圖2示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面。[0065] 在圖2中，具有與如圖1中所示的相同附圖標(biāo)記的實(shí)體涉及相應(yīng)或相似的實(shí)體。[0066] 圖2的實(shí)施方式示出了串聯(lián)太陽(yáng)能電池2，其包括如上所述的頂部太陽(yáng)能電池10和底部太陽(yáng)能電池130。[0067] 頂部太陽(yáng)能電池10為寬帶隙太陽(yáng)能電池，例如，頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收層12，該光伏吸收層12夾置在用于第一極性的載流子(例如，電子)的上載流子提取層14與用于第二極性的載流子(例如，空穴)的下載流子提取層16之間，第二極性與第一極性相反。

[0068] 在實(shí)施方式中，光伏吸收層12為甲基銨?鉛?三碘化鈣鈦礦層，上載流子提取層14是用于提取電子的層，該上載流子提取層14包括TiO2，以及用于提取空穴的下載流子提取層16是螺旋OMeTAD([2，2'，7，7'?四(N，N?二對(duì)?甲氧基苯基?胺)9，9'?螺二芴])層。[0069] 本領(lǐng)域中已知其他的電子和空穴提取層，如鈣鈦礦組合物的變型(例如，用溴取代一些碘)，以改變帶隙或其他性質(zhì)。頂部接觸層是透明導(dǎo)電氧化物層(例如，氧化銦錫)。類似地，下接觸層是透明導(dǎo)電氧化物層(例如，氧化銦錫)。針對(duì)ITO的、允許更高透射率的替代接觸層(諸如，氫氧化銦)，在本領(lǐng)域中是已知的。[0070] 其他薄膜太陽(yáng)能電池也是可能的，例如本領(lǐng)域已知的半透明CdTe太陽(yáng)能電池，其中，頂部接觸層是CTO/ZTO；頂部載流子提取層由CdS窗口層代替，該CdS窗口層與CdTe一起形成p?n結(jié)；底部載流子提取層可以省略，并且底部接觸層例如為ZnTe:Cu或者選自用于CdTe的其他合適的半透明背接觸層。頂部太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行局部修改以實(shí)現(xiàn)單片互連，即太陽(yáng)能電池條的串聯(lián)電路，如本領(lǐng)域中已知的，從而增大輸出電壓并減小電阻損耗。[0071] 底部太陽(yáng)能電池130類似于圖1的、基于硅的底部太陽(yáng)能電池30，并且包括前表面FB上的上接觸端子42和后表面RB上的下接觸端子34。[0072] 此外，晶體硅襯底32的前表面FB和后表面RB設(shè)置有紋理T1、紋理T2。[0073] 在該實(shí)施方式中，經(jīng)紋理化處理的前表面FB包括鈍化層堆棧36，該鈍化層堆棧36是選擇性載流子收集層堆棧(鈍化接觸)，由輔助層40和諸如隧道氧化物膜的薄介電質(zhì)38組成。輔助層40被防反射(ARC)涂層覆蓋，該涂層還向隧道氧化物/硅界面提供氫，諸如，通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECD)沉積的富氫氮化硅(SiNx:H)。上接觸端子42通過(guò)ARC涂層連接至輔助層40。上接觸端子42與輔助層40的這種連接可以是本領(lǐng)域已知的所稱的厚膜金屬漿料的燒穿連接。[0074] 底部太陽(yáng)能電池130的經(jīng)紋理化處理的后表面RB包括由第二薄隧道氧化物膜138和后表面輔助層140組成的第二鈍化層堆棧136。后表面輔助層140被SiNx:H第二防反射涂層覆蓋，該涂層具有與前側(cè)防反射涂層類似的功能。下接觸端子34通過(guò)第二防反射涂層連接至后表面輔助層140。[0075] 前表面FB上的輔助層40可以是第一導(dǎo)電類型(例如，n型)的摻雜多晶硅層。后表面RB上的輔助層140具有與第一導(dǎo)電類型相反的第二導(dǎo)電類型，例如，p型摻雜的多晶硅層。摻19 ?3 20 ?3

雜水平至少為1×10 cm ，或優(yōu)選地更高，例如約1?3×10 cm 。多晶硅的厚度優(yōu)選在10nm?

300nm之間。如果使用燒穿接觸，則厚度優(yōu)選為至少100nm，以避免金屬燒穿接觸損壞鈍化薄氧化物。將p型多晶硅層放置在后側(cè)以及n型多晶硅層放置在前側(cè)是有利的，因?yàn)閚型多晶硅更容易摻雜至高濃度并具有更高的載流子遷移性。由于意外地發(fā)現(xiàn)，對(duì)于給定的多晶硅層，當(dāng)它放置在硅太陽(yáng)能電池的后部時(shí)，光學(xué)自由載流子吸收(FCA)比其位于硅太陽(yáng)能電池前部時(shí)更大，將更高摻雜的n型多晶硅放置在前部會(huì)減小FCA。還由于較低的載流子遷移性，更有利的是將p型多晶硅放置在后部，在后部可能有更密集的金屬化柵格，而沒(méi)有遮蔽損耗。

[0076] 多晶硅在前部和后部(如果在后部上使用)上的厚度不一定相同，但是如果多晶硅例如通過(guò)低壓化學(xué)氣相沉積(LPCD)均勻地沉積在兩側(cè)，則它可以基本上相同，這減少了過(guò)程復(fù)雜性。例如，前側(cè)和后側(cè)多晶硅可通過(guò)例如在一側(cè)上印刷硼摻雜劑源以及在另一側(cè)上注入磷摻雜劑進(jìn)行摻雜，然后進(jìn)行退火，從而產(chǎn)生用于底部電池的簡(jiǎn)單且低成本的電池工藝順序，以及還產(chǎn)生高性能的串聯(lián)電池及模塊。[0077] 根據(jù)實(shí)施方式，前表面FB和/或后表面RB上的紋理可在紋理化處理之后進(jìn)行圓化。這種圓化或平滑意味著紋理的至少一些尖銳特征(特別是在錐形紋理的情況下在紋理錐之間的山谷)獲得增大的曲率半徑，例如，從僅幾納米(約25nm)增大到約100nm至約200nm，或甚至更大，例如高達(dá)1000nm。

[0078] 圓化可通本領(lǐng)域已知的蝕刻方法進(jìn)行。[0079] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面。[0080] 在該實(shí)施方式的四端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池2a中，底部太陽(yáng)能電池132的前部類似于圖2的、基于硅的底部太陽(yáng)能電池130的前部，并且包括在前表面FB上的上接觸端子42。[0081] 此外，晶體硅襯底132的前表面FB設(shè)置有紋理T1。[0082] 在該實(shí)施方式中，經(jīng)紋理化處理的前表面FB包括鈍化層堆棧36，該鈍化層堆棧36是選擇性載流子收集層堆棧(鈍化接觸)，12由輔助層40和諸如隧道氧化物膜的薄介電質(zhì)38組成。[0083] 輔助層40被防反射(ARC)涂層覆蓋，該涂層還向隧道氧化物區(qū)域提供氫，諸如通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECD)沉積的富氫氮化硅(SiNx:H)。上接觸端子42通過(guò)ARC涂層連接至輔助層40。[0084] 上接觸端子42與輔助層40的這種連接可以是本領(lǐng)域中已知的所稱的厚膜金屬漿料的燒穿連接。[0085] 底部太陽(yáng)能電池的后表面RB設(shè)置為所謂的PERC(鈍化發(fā)射體和后部電池)或雙面PERC電池的后表面。這意味著，該后表面按如下設(shè)置：將后表面平滑或拋光到一定程度，并且包括第二鈍化層堆棧，該第二鈍化層堆棧由如在PERC太陽(yáng)能電池中使用的介電質(zhì)層或介電質(zhì)層堆棧134組成，例如，氧化鋁和氮化硅的堆棧(氧化鋁位于襯底與氮化硅之間)，或氧化硅和氮化硅的堆棧(氧化硅位于襯底與氮化硅之間)。金屬層138或金屬層堆棧施加在介電質(zhì)堆棧134的頂部上(介電質(zhì)堆棧位于金屬層與襯底之間)，局部穿透介電質(zhì)層堆棧，并形成穿透介電質(zhì)層堆棧的、摻雜鋁硅的局部背表面場(chǎng)136。金屬層可設(shè)置在基本上整個(gè)后表面上或局部地設(shè)置，以產(chǎn)生雙面底部電池。在圖3中，金屬層顯示為局部地設(shè)置。[0086] 例如，可如下產(chǎn)生該實(shí)施方式。在紋理化處理之后，可將多晶硅膜和薄氧化物至少施加至前側(cè)。然后，如有需要，至少在前側(cè)上，可例如通過(guò)在高溫下在氣態(tài)POCb環(huán)境中的擴(kuò)散對(duì)多晶硅進(jìn)行摻雜。它也可例如通過(guò)注入和退火進(jìn)行摻雜。如果有多晶硅沉積在后部上，則可從后部移除多晶硅，并且可通過(guò)單側(cè)蝕刻使后部平滑或拋光。在進(jìn)一步的處理中，提供如現(xiàn)有技術(shù)中已知的用于PERC太陽(yáng)能電池處理的涂層和金屬化。[0087] 可替代地，在替代實(shí)施方式中，底部太陽(yáng)能電池132的后表面RB設(shè)置有紋理，或進(jìn)行拋光，或處于它們之間的程度。后表面包括由薄介電質(zhì)層和多晶硅層組成的第二鈍化層堆棧，該第二鈍化層堆?？深愃朴谇皞?cè)(例如，在類似厚度或類似組成的意義上類似)，但是基本上未摻雜。金屬層或金屬層堆棧施加在后層堆棧的頂部上(后層堆棧位于金屬層與襯底之間)，局部穿透后層堆棧，并形成穿透后層堆棧的、摻雜鋁硅的局部背表面場(chǎng)。金屬層可設(shè)置在基本上整個(gè)后表面上或局部地設(shè)置，以產(chǎn)生雙面底部電池。[0088] 例如，可如下產(chǎn)生該實(shí)施方式。在紋理化和可選的后拋光之后，將氧化物和基本上本征的多晶硅施加至前表面和后表面。然后，僅在前側(cè)摻雜多晶硅，例如通過(guò)注入和退火，或通過(guò)在前部印刷摻雜劑漿料并退火，或通過(guò)本領(lǐng)域已知的用于局部摻雜的其他方法。如有需要，后部可設(shè)置有抵靠前側(cè)摻雜劑的擴(kuò)散阻擋層。在進(jìn)一步的處理中，提供涂層和金屬化。在后部多晶硅上施加富氫氮化硅或其他富氫涂層是有利的，以增強(qiáng)其表面鈍化。如已知的PERC電池或雙面PERC電池，可提供后部上的金屬化，例如，首先在后部的層堆棧中設(shè)置孔，隨后設(shè)置金屬層，以及隨后提供諸如所謂的燒制中的高溫。[0089] 根據(jù)實(shí)施方式，前表面FB上的紋理可在紋理化之后進(jìn)行圓化。這種圓化或平滑意味著紋理的至少一些尖銳特征(特別是在錐形紋理的情況下在紋理錐之間的山谷)獲得增大的曲率半徑，例如，從僅幾納米(約25nm)增大到約100nm至約200nm，或甚至更大，例如高達(dá)1000nm。[0090] 圓化可通過(guò)本領(lǐng)域中已知的蝕刻方法進(jìn)行。[0091] 圖4示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面。[0092] 在圖4中，具有與圖1或圖2或圖3中所示相同的附圖標(biāo)記的實(shí)體涉及相應(yīng)或相似的實(shí)體。[0093] 圖4的實(shí)施方式示出了串聯(lián)太陽(yáng)能電池3，其包括堆疊在底部太陽(yáng)能電池230上的頂部太陽(yáng)能電池210。[0094] 底部太陽(yáng)能電池230基于基礎(chǔ)導(dǎo)電類型的晶體硅襯底232，在其后表面RB處具有下接觸端子234。[0095] 在底部太陽(yáng)能電池230的前表面FB上，硅襯底232設(shè)置有鈍化層堆棧236。該鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)(例如，隧道氧化物)膜238和輔助層240。薄介電質(zhì)膜238布置在硅襯底232與輔助層240之間。

[0096] 頂部太陽(yáng)能電池210為寬帶隙太陽(yáng)能電池，其基本上透射紅外的光。在太陽(yáng)能電池210的頂部上，布置有頂部接觸層218(即，在頂部太陽(yáng)能電池的前表面FT側(cè)上)。在頂部太陽(yáng)能電池210的后表面RT上，分離層250布置在頂部太陽(yáng)能電池的后表面層與底部太陽(yáng)能電池

230的輔助層240之間。

[0097] 分離層250至少包括復(fù)合層252，以將一個(gè)極性的頂部太陽(yáng)能電池210與(相反極性的)底部太陽(yáng)能電池的輔助層240連接。[0098] 頂部太陽(yáng)能電池210的頂部接觸層218和底部太陽(yáng)能電池的下接觸端子234分別形成串聯(lián)太陽(yáng)能電池3的第一端子和第二端子。[0099] 在實(shí)施方式中，頂部太陽(yáng)能電池210包括光伏吸收層212，光伏吸收層212夾置在用于第一極性的載流子(例如，電子)的上載流子提取層214與用于第二極性的載流子(例如，空穴)的、用作后表面層的下載流子提取層216之間，第二極性與第一極性相反。例如，光伏吸收層212是諸如甲基銨?鉛?三碘化鈣鈦礦的金屬有機(jī)鹵化鈣鈦礦層，上載流子提取層214是用于提取電子的層，該上載流子提取層214包括TiO2，以及用于提取空穴的下載流子提取層216是螺旋OMETAD層。頂部接觸層218是與金屬柵格結(jié)合的透明導(dǎo)電氧化物層(例如，氧化銦錫)。[0100] 硅襯底232可以是n型，在與頂部太陽(yáng)能電池的界面處的輔助層240可以是n型摻雜的多晶硅，以匹配頂部太陽(yáng)能電池的下載流子提取層的相反極性，并且在這種情況下，頂部太陽(yáng)能電池的后表面輔助層是p型摻雜的多晶硅(與前表面的極性相反)。[0101] 圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池的示意性截面。[0102] 在圖5中，具有與在前面圖1至圖4中所示相同附圖標(biāo)記的實(shí)體涉及相應(yīng)或相似的實(shí)體。[0103] 圖5的實(shí)施方式示出了串聯(lián)太陽(yáng)能電池4，其包括底部太陽(yáng)能電池330和如上參照?qǐng)D3描述的頂部太陽(yáng)能電池210。[0104] 底部太陽(yáng)能電池330類似于圖4的、基于硅的底部太陽(yáng)能電池230，不同之處在于，硅襯底32的前表面FB和后表面RB具有紋理T1、紋理T2。[0105] 在該實(shí)施方式中，經(jīng)紋理化處理的前表面FB包括鈍化層堆棧336，鈍化層堆棧336由如上參考圖1至圖4所述的薄介電質(zhì)膜338和輔助層340組成。輔助層340被防反射涂層覆蓋。如前面針對(duì)圖2所描述的，底部電池可包括在前側(cè)和后側(cè)上的多晶硅鈍化接觸件。[0106] 此外，串聯(lián)太陽(yáng)能電池包括分離層350，該分離層350布置在頂部太陽(yáng)能電池的后表面層(在實(shí)施方式中：下載流子提取層216)與底部太陽(yáng)能電池330的鈍化層堆棧的輔助層340之間，以提供電連接。分離層350包括復(fù)合層，該復(fù)合層提供由輔助層340提取的載流子和在頂部太陽(yáng)能電池的后表面處提取的相反極性的載流子(在實(shí)施方式中：通過(guò)載流子提取層216)的有效復(fù)合。

[0107] 分離層350或下載流子提取層216可適合作為平滑層，以形成基本上平坦的表面，頂部太陽(yáng)能電池的下接觸層布置在該表面上。這可例如通過(guò)以下方式來(lái)完成：這些層的材料的液體沉積(印刷、噴涂、縫模涂覆等)，該沉積優(yōu)選地填充紋理特征(諸如，錐形)之間的山谷，和/或在沉積這些材料之后的回蝕過(guò)程(例如，等離子體蝕刻、機(jī)械蝕刻)，以使它們變得平坦。通過(guò)提供平坦表面，簡(jiǎn)化了包括薄膜層堆棧的薄膜太陽(yáng)能電池的制造。這種平坦化過(guò)程不僅對(duì)根據(jù)本發(fā)明的串聯(lián)太陽(yáng)能電池是有利的，而且通常當(dāng)?shù)撞刻?yáng)能電池的前側(cè)應(yīng)該優(yōu)選地紋理化時(shí)，以及當(dāng)頂部太陽(yáng)能電池過(guò)程不能很好地共形地覆蓋這些底部電池的紋理特征時(shí)，不會(huì)降低頂部電池的性能。[0108] 應(yīng)注意，可替代地或附加地，頂部太陽(yáng)能電池的下接觸層216可適于作為平滑層。[0109] 還應(yīng)注意，可替代地，如果在層340與層216之間的界面處發(fā)生足夠的復(fù)合，則可省略分離層350。[0110] 在布置鈍化層堆棧之前，前部和/或背部上的紋理特征可如圖2所述的進(jìn)行圓化。[0111] 圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的兩端子串聯(lián)太陽(yáng)能電池4a的示意性截面。[0112] 在圖6中，具有與前面圖1至圖5中所示相同附圖標(biāo)記的實(shí)體涉及相應(yīng)或相似的實(shí)體。[0113] 在圖6所示的實(shí)施方式中，底部太陽(yáng)能電池132可相比于如參照?qǐng)D3所示和所述的太陽(yáng)能電池132。底部太陽(yáng)能電池的后表面RB設(shè)置為PERC電池或雙面PERC電池的后表面。該后表面平滑或拋光到一定的程度，并包括第二鈍化層堆棧，該第二鈍化層堆棧由在所謂的PERC太陽(yáng)能電池中使用的介電質(zhì)層或介電質(zhì)層堆棧134組成，例如，氧化鋁和氮化硅的堆棧(氧化鋁位于襯底與氮化硅之間)，或氧化硅與氮化硅的堆棧(氧化硅位于襯底與氮化硅之間)。金屬層138或金屬層堆棧施加在介電質(zhì)堆棧134的頂部上(介電質(zhì)堆棧位于金屬層與襯底之間，局部穿透介電質(zhì)層堆棧，并形成穿透介電質(zhì)層堆棧的、摻雜鋁硅的局部背表面場(chǎng)136)。金屬層可設(shè)置在基本上整個(gè)后表面上或局部地設(shè)置，以產(chǎn)生雙面底部電池。

[0114] 應(yīng)注意，可以對(duì)如圖4所示的底部太陽(yáng)能電池230的后表面RB進(jìn)行如圖6所示的類似修改。[0115] 還應(yīng)注意，本發(fā)明包括這樣的實(shí)施方式，在底部太陽(yáng)能電池的前表面上設(shè)置鈍化層堆棧，該鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜和選擇性載流子提取材料或多晶硅的輔助層，該薄介電質(zhì)膜布置在硅襯底與輔助層之間，其中，鈍化層堆棧以特定的局部圖案進(jìn)行設(shè)置，或以特定的局部圖案圖案化，所述特定的局部圖案具有不同厚度或摻雜水平的圖案或由選擇性載流子提取材料組成的圖案。[0116] 這種局部圖案可以是例如與接觸金屬化柵格(例如，該金屬化柵格由圖2和圖3中的指狀物42表示)對(duì)準(zhǔn)的柵格圖案。例如，如果鈍化層堆棧包括薄氧化物和摻雜的多晶硅膜，則前表面FB的、在柵格指狀物之間的區(qū)域中的多晶硅可以更薄或完全去除。有利地，本發(fā)明的這些實(shí)施方式可用于在金屬柵格指狀物與晶片襯底之間提供更大厚度的選擇性載流子提取材料(例如，具有100nm或更大厚度的摻雜的多晶硅)，這可導(dǎo)致由金屬柵格指狀物引起的復(fù)合減少，以及在FB上的、在柵格指狀物之間的晶片表面區(qū)域上提供較小的厚度，這可導(dǎo)致所謂的IR波長(zhǎng)光子的自由載流子吸收的減少。因此，可以改善底部太陽(yáng)能電池的性能。厚度的這種變化可例如通過(guò)如本領(lǐng)域中已知的多晶硅的局部化學(xué)回蝕過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利地，在金屬柵格指狀物與晶片襯底之間使用的選擇性載流子提取材料從金屬柵格指狀物橫向延伸一定長(zhǎng)度，以在施加金屬柵格指狀物的過(guò)程中提供對(duì)準(zhǔn)公差。例如，金屬柵格指狀物下方的選擇性載體提取材料的指狀物可比金屬柵格指狀物寬100?500微米。還有利地是，用于與選擇性載流子提取材料相同的載流子類型的摻雜層可設(shè)置在底部電池的晶片襯底的前表面中，例如設(shè)置在柵格指狀物之間以及下面的表面中，這可減少底部電池的串聯(lián)電阻。[0117] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的串聯(lián)太陽(yáng)能電池可由基于硅襯底的底部太陽(yáng)能電池和基于薄膜光伏器件的頂部太陽(yáng)能電池制造。[0118] 用于制造這種串聯(lián)太陽(yáng)能電池的方法包括：[0119] 提供具有前表面和后表面的底部太陽(yáng)能電池；[0120] 提供具有前表面和后表面的頂部太陽(yáng)能電池；[0121] 將頂部太陽(yáng)能電池布置成使其后表面位于底部太陽(yáng)能電池的前表面上，使得頂部太陽(yáng)能電池和底部太陽(yáng)能電池兩者的前表面在使用期間面向輻射源；[0122] 其中，頂部太陽(yáng)能電池包括光伏吸收件，該光伏吸收件具有比晶體硅的帶隙大的帶隙；[0123] 底部太陽(yáng)能電池包括晶體硅襯底；[0124] 在底部太陽(yáng)能電池的前表面上，硅襯底包括鈍化層堆棧，該鈍化層堆棧包括薄介電質(zhì)膜和輔助層，輔助層由選擇性載流子收集材料或多晶硅形成，該薄介電質(zhì)膜布置在硅襯底與輔助層之間。[0125] 在前面對(duì)附圖的描述中，已參照本發(fā)明的具體實(shí)施方式描述了本發(fā)明。然而，顯而易見(jiàn)的是，在不脫離如所附權(quán)利要求中概述的本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行各種修改和改變。[0126] 另外，在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行修改，以使具體情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，本發(fā)明旨在不限于所公開(kāi)的具體實(shí)施方式，而是本發(fā)明包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方式。[0127] 具體地，可對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面的具體特征進(jìn)行組合。通過(guò)增加針對(duì)本發(fā)明的另一方面描述的特征，可進(jìn)一步有利地增強(qiáng)本發(fā)明的一個(gè)方面。[0128] 應(yīng)該理解，本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求及其技術(shù)等同物的限制。在本文及其權(quán)利要求中，動(dòng)詞“包括”及其變形以其非限制性意義使用，以意在包括該詞后面的項(xiàng)目，不排除未具體提及的項(xiàng)目。另外，不定冠詞“一(a)”或“一(an)”對(duì)元件的引用不排除存在多于一個(gè)元件的可能性，除非上下文明確要求存在元件中的一個(gè)且僅一個(gè)。因此，不定冠詞“一”或“一”通常意指“至少一個(gè)”。