CN114597280B - 太阳能电池、光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种太阳能电池、光伏组件，包括半导体衬底，半导体衬底包括相对设置的正面和背面；位于半导体衬底正面的发射极、正面钝化层及设置在述正面钝化层上的沿第一方向排布的正面指状电极和/或沿第二方向排布的正面汇流电极，其中，设置在正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率大于设置在正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率和/或设置在正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率大于设置在正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率；位于半导体衬底背面的背面钝化层、背面指状电极和/或背面汇流电极。本申请的电池正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，颜色均匀一致。

Description

太阳能电池、光伏组件
技术领域
本发明涉及太阳能光伏组件技术领域，尤其涉及一种光伏组件。
背景技术
随着光伏行业的发展，人们对于太阳能电池片的要求越来越高，不仅要求电池片的转化效率高，而且，还要求电池片具有一致的外观颜色， 在太阳能电池的制备工艺中，由于硅片不能完全贴合载板，反应气体会进入硅片和载板缝隙，在另一面边缘沉积膜层，导致另外一面边缘绕镀，边缘膜厚较厚，颜色较浅，导致太阳能电池的表面出现色差。此外，对于行业普遍采用的PECVD镀膜设备，由于反应气体从四周扩散，而且通过边缘卡点施加电场，反应气体和电池的不均匀，会导致电池边缘和电池中心镀膜不均匀，从而出现色差问题。
因此，如何控制太阳能电池片的色差，这对太阳能电池片的制备提出了更高的要求，也成为光伏产业急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本申请提供一种太阳能电池、光伏组件，能够减小太阳能电池的表面的反射率差异，从而提高太阳能电池表面的颜色均匀性。
第一方面，本申请实施例提供了一种太阳能电池，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述半导体衬底正面的发射极、正面钝化层及设置在所述正面钝化层上的沿第一方向排布的正面指状电极和/或沿第二方向排布的正面汇流电极，其中，设置在所述正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率大于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率和/或设置在所述正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率大于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率，其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述正面钝化层的边缘区域指的是所述正面钝化层的边缘至最外侧正面汇流电极之间的区域和/或所述正面钝化层的边缘至最外侧正面指状电极之间的区域，所述正面钝化层的中间区域指的是正面钝化层上除边缘区域以外的其他区域；
位于所述半导体衬底背面的背面钝化层、背面指状电极和/或背面汇流电极。
结合第一方面，所述正面指状电极的反射率自所述正面钝化层的中间区域至边缘区域递减；和/或所述正面汇流电极的反射率自所述正面钝化层的中间区域至边缘区域递减。
结合第一方面，所述正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率差异小于等于0.05，和/或所述正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率差异小于等于0.05。
结合第一方面，所述背面指状电极沿第一方向排布在所述背面钝化层上，设置在所述背面钝化层上的中间区域的背面指状电极的反射率大于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的背面指状电极的反射率；和/或所述背面汇流电极沿第二方向排布在所述背面钝化层上，设置在所述背面钝化层上的中间区域的背面汇流电极的反射率大于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的背面汇流电极的反射率。
结合第一方面，所述背面指状电极的反射率自所述背面钝化层的中间区域至边缘区域递减；和/或所述背面汇流电极的反射率自所述背面钝化层的中间区域至边缘区域递减。
结合第一方面，所述背面钝化层上的中间区域的背面指状电极的反射率差异小于等于0.05，和/或所述背面钝化层上的边缘区域的背面指状电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述背面钝化层上的中间区域的背面汇流电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述背面钝化层上的边缘区域的背面汇流电极的反射率差异小于等于0.05。
结合第一方面，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的材质包括Al、Cu、Ag、Cr和Ni中的至少一种。
结合第一方面，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种设置在所述半导体衬底的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在所述半导体衬底的边缘区域的顶面粗糙度。
结合第一方面，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的表面设有涂层；和/或所述涂层包括二氧化硅、有机高分子聚合物、微粉化蜡和含有铝元素、钙元素、镁元素和锌元素中至少一种的硬脂酸中的至少一种。
结合第一方面，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的涂层设置在所述半导体衬底的中间区域的厚度小于设置在所述半导体衬底的边缘区域的厚度。
结合第一方面，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种设置在所述半导体衬底的中间区域的宽度大于设置在所述半导体衬底的边缘区域的宽度。
结合第一方面，设置在所述正面钝化层上的中间区域的相邻两个正面指状电极的间距小于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的相邻两个正面指状电极的间距；和/或设置在所述正面钝化层上的中间区域的相邻两个正面汇流电极的间距小于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的相邻两个正面汇流电极的间距。
结合第一方面，所述设置在所述背面钝化层上的中间区域的相邻两个背面指状电极的间距小于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的相邻两个背面指状电极的间距；和/或设置在所述背面钝化层上的中间区域的相邻两个背面汇流电极的间距小于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的相邻两个背面汇流电极的间距。
第二方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括盖板、封装材料层、太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个第一方面所述的太阳能电池。
与现有技术相比，本申请具备如下进步：本申请通过设置在正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率大于设置在正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率，减小太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率差异，降低太阳能电池片正面的颜色差异，本申请还可以通过设置在正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率大于设置在正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率，减小太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率的差异，降低太阳能电池片正面的颜色差异，进一步地，同时控制正面指状电极和正面汇流电极在正面钝化层中心区域和边缘区域的反射率差异，使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，得到正面颜色均匀的太阳能电池
本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请太阳能电池正面的电极布置示意图；
图2为本申请太阳能电池背面的电极布置示意图；
图3为本申请带有涂层的太阳能电池的结构示意图；
图4为实施例2相邻电极栅线的间距变化的示意图；
图5为实施例3电极宽度变化的示意图。
附图标记：
1-半导体衬底；
2-发射极；
3-正面钝化层；
4-正面指状电极；
5-正面汇流电极；
6-背面钝化层；
7-背面指状电极；
8-背面汇流电极；
9-第一涂层；
10-第二涂层。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是各实施例步骤的顺序并不限定于按照本说明书中排列的顺序依次进行，在某些情况下，也可以根据具体需要对实施步骤进行调整，以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
综合反射率指的是太阳能电池片的在可见光波段（400nm~760nm）的反射率积分，综合反射率记为R，钝化层的膜层反射率记为R1，电极的栅线反射率记为R2，钝化层的膜层表面积与半导体衬底表面积之比记为S1，电极的栅线表面积与半导体衬底表面积之比记为S2，则综合反射率R为：
R =R1*S1+R2*S2 （1）
式（1）中，R值越高，电池片颜色偏浅偏白，R值越低，电池片颜色越深越黑。由于太阳能电池的边缘膜层的厚度较厚，减反射效果差，反射率偏高，颜色偏浅，而太阳能电池的中间区域的膜层厚度较薄，减反射效果好，反射率偏低，颜色偏深，从而导致太阳能电池片中间区域和边缘区域的综合反射率数值差异较大，得到的太阳能电池片的中间区域和边缘区域具有较大的色差。
市面上大部分多晶光伏电池片主要颜色为深蓝色，但合格的电池板也会存在些许色差，人们通常需要将色差较为一致的太阳能电池片进行甄选及分类，使得串联或并联在一起的太阳能电池片的颜色相一致，然而，这种方式耗费大量的人力物力、且产出比例低，且会产生大量的废品，有效利用度大大降低。
进一步地，人们开始对太阳能电池片的制备工艺进行改进，主要是从镀膜设备、石墨舟等方向进行优化，增加镀膜的均匀性，而且此种方式只能缓解色差问题，并不能完全避免色差的出现。
因此，为了解决太阳能电池片的色差问题，本申请提出一种太阳能电池，如图1所示，包括：
半导体衬底1，半导体衬底1包括相对设置的正面和背面；
位于半导体衬底1正面的发射极2、正面钝化层3及设置在正面钝化层3上的沿第一方向排布的正面指状电极4和/或沿第二方向排布的正面汇流电极5，其中，设置在正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率和/或设置在正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率，其中，第一方向与第二方向相互垂直；
在上述方案中，半导体衬底1的正面设有正面钝化层3，正面钝化层3的表面部分区域覆盖有正面指状电极4和正面汇流电极5，正面指状电极4包括多个并列设置的主栅栅线，正面汇流电极5包括多个并列设置的细栅栅线，本申请通过设置在正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率，减小太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率差异，降低太阳能电池片正面的颜色差异，本申请还可以通过设置在正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率，减小太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率的差异，降低太阳能电池片正面的颜色差异，进一步地，同时控制正面指状电极4和正面汇流电极5在正面钝化层3中心区域和边缘区域的反射率差异，使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，得到正面颜色均匀的太阳能电池。
可以理解的，正面钝化层3的边缘区域指的是正面钝化层3的边缘至最外侧正面汇流电极5之间的区域和/或正面钝化层3的边缘至最外侧正面指状电极4之间的区域，正面钝化层3的中间区域指的是正面钝化层3上除边缘区域以外的其他区域。如图1所示，正面钝化层3的边缘区域为阴影部分的区域，正面钝化层3的中间区域为非阴影部分的区域。
可以理解的，第一方向指的是Y轴方向，则第二方向指的是X轴方向，当然，第一方向还可以指的是X轴方向，则对应的第二方向指的是Y轴方向，正面指状电极4和正面汇流电极5在半导体衬底1的正面行列交错排布。
在一些实施方式中，半导体衬底1的正面为面向太阳的表面（即受光面），半导体衬底1的背面为背对太阳的表面（即背光面）。
在一些实施方式中，半导体衬底为P型晶体硅衬底（或硅片），可以采用高温扩散、浆料掺杂或者离子注入中的任意一种或多种工艺，在半导体衬底的前表面形成N型掺杂层，以便在所述半导体衬底中形成PN结。在一些实施例中，所述半导体衬底可以为单晶硅衬底、多晶硅衬底、微晶硅衬底或碳化硅衬底中的一种。
在一些实施方式中，正面钝化层3的膜层厚度从中间区域至边缘区域逐渐减小，导致正面钝化层3的反射率自中间区域至边缘区域逐渐增大，本申请通过控制正面指状电极4的反射率自正面钝化层3的中间区域至边缘区域递减，使得太阳能电池片的正面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率处于平衡状态，从而使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，提高太阳能电池片正面的颜色均匀性。基于同样的理由，本申请还可以通过控制正面汇流电极5的反射率自正面钝化层3的中间区域至边缘区域递减，提高太阳能电池片正面的颜色均匀性。可以理解的，同时控制正面指状电极4和正面汇流电极5的反射率自正面钝化层3的中间区域至边缘区域递减，使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，能够制作正面外观一致颜色均匀的无色差电池。
在一些实施方式中，基于正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率的前提下，则正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率可以保持基本一致，即正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率差异小于等于0.05，正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率存在较大的差异，即正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率差异大于0.05；或正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率可以保持基本一致，即正面钝化层3上的边缘区域的正面指状电极4的反射率差异小于等于0.05，正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率存在较大的差异，即正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率差异大于0.05，仅需要使得正面钝化层3的中间区域和边缘区域存在较大的反射率差异即可。具体地，正面钝化层3上的中间区域的正面指状电极4的反射率差异可以是0.01、0.02、0.03和0.04，还可以是上述范围内的其他值，本申请在此不做限制。
在一些实施方式中，基于同样的理由，正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率大于设置在正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率的前提下，则正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率可以保持基本一致，即正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率差异小于等于0.05，正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率存在较大的差异，即正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率差异大于0.05；或正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率可以保持基本一致，即正面钝化层3上的边缘区域的正面汇流电极5的反射率差异小于等于0.05，正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率存在较大的差异，即正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率差异大于0.05，仅需要使得正面钝化层3的中间区域和边缘区域存在较大的反射率差异即可。具体地，正面钝化层3上的中间区域的正面汇流电极5的反射率差异可以是0.01、0.02、0.03和0.04，还可以是上述范围内的其他值，本申请在此不做限制。
在一些实施例中，正面指状电极4、正面汇流电极5的至少一种的材质包括Al、Cu、Ag、Cr和Ni中的至少一种。可以理解地，Ag的反射率为90%~99%，Cr、Ni的反射率为55%~70%，Al的反射率为88%~95%，Cu的反射率为60%~95%，可以理解的，可根据半导体正面中间区域和边缘区域的反射率要求设置不同材料的电极，即通过设置不同材料的电极使得太阳能电池的某一区域内的反射率基本一致分布或呈递减分布，使得电池片的正面的中间区域的反射率大于电池片边缘区域的反射率，最终得到正面外观一致颜色均匀的无色差电池。
在一些实施例中，正面指状电极4、正面汇流电极5的至少一种设置在半导体衬底1的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在半导体衬底1的边缘区域的顶面粗糙度。可以理解的，粗糙的表面会使得入射太阳能电池片的太阳光产生漫反射，从而降低反射率。对于太阳能电池片的正面而言，由于正面钝化层3中间区域的膜层的厚度小于边缘区域的膜层的厚度，导致正面钝化层3的反射率自中间区域至边缘区域逐渐增大，本申请通过设置正面指状电极4在半导体衬底1的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在半导体衬底1的边缘区域的顶面粗糙度，使得半导体衬底1的中间区域的反射率大于半导体衬底1的边缘区域的反射率，使得太阳能电池片的正面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率均衡，还可以设置正面汇流电极5在半导体衬底1的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在半导体衬底1的边缘区域的顶面粗糙度，得半导体衬底1的中间区域的反射率大于半导体衬底1的边缘区域的反射率，使得太阳能电池片的正面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率均衡，提高太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率的一致性。优选地，当同时控制正面指状电极4和正面汇流电极5的粗糙度在上述限定范围内时，使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高太阳能电池片整个正面的颜色均匀性。
可以理解的，可以通过不同粒径大小的电极浆料制备对应的电极，使得电极的顶面呈现一定的粗糙度。
在一些实施例中，如图3所示，正面指状电极4、正面汇流电极5的至少一种的表面设有第一涂层9。
在一些实施例中，第一涂层9包括二氧化硅、有机高分子聚合物、微粉化蜡和含有铝元素、钙元素、镁元素和锌元素中至少一种的硬脂酸中的至少一种。有机高分子聚合物例如可以是环氧树脂、丙烯酸树脂和聚酯树脂中的至少一种。有机高分子聚合物中的长链共轭基团可吸收光，起到一定的消光目的，从而降低电极的反射率。含有铝元素、钙元素、镁元素和锌元素中至少一种的硬脂酸例如可以是硬脂酸铝、硬脂酸钙和硬脂酸镁等，上述材料形成涂层溶液时容易悬浮在表面，成膜时则分布在涂膜的表面，使得涂层的表面产生微观粗糙度，减少涂膜表面光的反射。
在一些实施例中，第一涂层9设置在半导体衬底1的中间区域的厚度小于设置在半导体衬底的边缘区域的厚度，由于涂层能够降低电极的反射率，因此，本申请控制中间区域的第一涂层9的厚度小于边缘区域的厚度，使得太阳能电池片中间区域的反射率大于边缘区域的反射率，使得太阳能电池片的正面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率均衡，提高太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率的一致性。
本申请通过在电极的表面设置涂层降低电极的反射率，可以理解的，可以通过调节第一涂层9的厚度使得太阳能电池片正面的中间区域的反射率大于边缘区域的反射率，还可以通过局部电极表面设置第一涂层9的方式使得太阳能电池片正面的中间区域的反射率大于边缘区域的反射率，例如可以仅在太阳能电池片正面的边缘区域设置第一涂层9。
在一些实施例中，正面指状电极4、正面汇流电极5的至少一种设置在半导体衬底1的中间区域的宽度大于设置在半导体衬底1的边缘区域的宽度。可以理解的，电极宽度越大，其表面积占电池表面积比例越多，综合反射率高；电极宽度窄，其表面积占电池表面积比例越低，综合反射率低。本申请通过设置正面指状电极4、正面汇流电极5在半导体衬底1的中间区域的宽度大于设置在半导体衬底1的边缘区域的宽度，使得正面电极在中心区域的综合反射率大于边缘区域的综合反射率，结合正面钝化层镀膜的不均匀性，使得电池正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池正面的颜色均匀性。
在一些实施例中，设置在正面钝化层3上的中间区域的相邻两个正面指状电极4的间距小于设置在正面钝化层3上的边缘区域的相邻两个正面指状电极4的间距；和/或设置在正面钝化层3上的中间区域的相邻两个正面汇流电极5的间距小于设置在正面钝化层3上的边缘区域的相邻两个正面汇流电极4的间距。可以理解地，相邻两个电极间距越小，电极越密，电极占电池表面越多，综合反射率高；相邻两个电极间距越大，电极越疏，电极占电池表面越低，综合反射率低。本申请通过设置由电池中间区域的电极间距小于电池边缘区域的电极间距，使得正面电极在中心区域的综合反射率大于边缘区域的综合反射率，结合正面钝化层镀膜的不均匀性，使得电池正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池正面的颜色均匀性。
在一些实施例中，正面钝化层包括氧化硅层、氮化硅层、氧化铝层、氮氧化硅层中的至少一种或多种的层叠结构。
在一些实施例中，正面钝化层3的厚度范围为10nm~120nm，具体可以是10nm、20nm、30nm、42nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm或120nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
综上所述，本申请通过改变正面指状电极4和/或正面汇流电极5的电极材料、电极顶面粗糙度、电极的间距、电极的宽度以及在电极表面设置涂层的方式使得正面电极在中心区域的反射率大于边缘区域的反射率，使得电池正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池正面的颜色均匀性。
在一些实施例中，本申请的太阳能电池还包括：位于半导体衬底背面的背面钝化层6、背面指状电极7和/或背面汇流电极8。
可以理解的，背面钝化层6的边缘区域指的是背面钝化层6的边缘至最外侧背面汇流电极8之间的区域和/或背面钝化层6的边缘至最外侧背面指状电极7之间的区域，背面钝化层6的中间区域指的是背面钝化层6上除边缘区域以外的其他区域。如图2所示，背面钝化层6的边缘区域为阴影部分的区域，背面钝化层6的中间区域为非阴影部分的区域。
在一些实施方式中，背面指状电极7沿第一方向（Y轴方向）排布在背面钝化层6上，本申请通过设置在背面指状电极7上的中间区域的背面指状电极7的反射率大于设置在背面钝化层6上的边缘区域的背面指状电极7的反射率，减小太阳能电池背面在中间区域和边缘区域的综合反射率差异，降低太阳能电池片背面的颜色差异；背面汇流电极8沿第二方向（X轴方向）排布在背面钝化层6上，本申请还可以通过设置在背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率大于设置在背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率，减小太阳能电池背面在中间区域和边缘区域的综合反射率的差异，降低太阳能电池片背面的颜色差异，进一步地，同时控制背面指状电极7和背面汇流电极8在背面钝化层6中心区域和边缘区域的反射率差异，使得太阳能电池的背面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，得到背面颜色均匀的太阳能电池。
可以理解地，通过调节半导体衬底1正面和背面的综合反射率数值，使得太阳能电池片的正面的综合反射率和背面的综合反射率保持一致，从而得到外观一致颜色均匀的无色差电池。
在一些实施方式中，本申请背面指状电极7的反射率自背面钝化层6的中间区域至边缘区域递减，使得太阳能电池片的正面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率均衡，从而使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，提高太阳能电池片背面的颜色均匀性。
基于同样的理由，本申请还可以通过控制背面汇流电极8的反射率自背面钝化层6的中间区域至边缘区域递减，提高太阳能电池片背面的颜色均匀性。
可以理解的，同时控制背面指状电极7和背面汇流电极8的反射率自背面钝化层6的中间区域至边缘区域递减，使得太阳能电池的正面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，能够制作外观一致颜色均匀的无色差电池。
在一些实施方式中，基于背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率大于设置在背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率的前提下，则背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率可以保持基本一致，即背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率差异小于等于0.05，正面钝化层3上的边缘区域的背面指状电极7的反射率存在较大的差异，即背面钝化层6上的边缘区域的背面指状电极7的反射率差异大于0.05；或背面钝化层6上的边缘区域的背面指状电极7的反射率可以保持基本一致，即背面钝化层6上的边缘区域的背面指状电极7的反射率差异小于等于0.05，背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率存在较大的差异，即背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率差异大于0.05，仅需要使得背面钝化层6的中间区域和边缘区域存在较大的反射率差异即可。具体地，背面钝化层6上的中间区域的背面指状电极7的反射率差异可以是0.01、0.02、0.03和0.04，还可以是上述范围内的其他值，本申请在此不做限制。
在一些实施方式中，背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率大于设置在背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率的前提下，则背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率可以保持基本一致，即背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率差异小于等于0.05，背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率存在较大的差异，即背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率差异大于0.05；或背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率可以保持基本一致，即背面钝化层6上的边缘区域的背面汇流电极8的反射率差异小于等于0.05，背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率存在较大的差异，即背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率差异大于0.05，仅需要使得背面钝化层6的中间区域和边缘区域存在较大的反射率差异即可。具体地，背面钝化层6上的中间区域的背面汇流电极8的反射率差异可以是0.01、0.02、0.03和0.04，还可以是上述范围内的其他值，本申请在此不做限制。
在一些实施例中，背面指状电极7和背面汇流电极8的至少一种的材质包括Al、Cu、Ag、Cr和Ni中的至少一种。本申请通过设置不同材料的电极使得太阳能电池的某一区域内的反射率基本一致分布或呈递减分布，使得电池片的背面的中间区域的反射率大于电池片边缘区域的反射率，最终得到背面外观一致颜色均匀的无色差电池。
在一些实施例中，背面指状电极7和背面汇流电极8的至少一种设置在半导体衬底1的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在半导体衬底1的边缘区域的顶面粗糙度。可以理解的，粗糙的表面会使得入射太阳能电池片的太阳光产生漫反射，从而降低反射率。本申请通过背面指状电极7和背面汇流电极8在半导体衬底1的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在半导体衬底1的边缘区域的顶面粗糙度，使得太阳能电池片背面中间区域的反射率大于电池片边缘区域的反射率，提高太阳能电池片背面的颜色均匀性。可以理解的，可以通过不同粒径大小的电极浆料制备对应的电极，使得电极的顶面呈现一定的粗糙度。
在一些实施例中，背面指状电极7和背面汇流电极8的至少一种的表面设有第二涂层10。
在一些实施例中，第二涂层10包括二氧化硅、有机高分子聚合物、微粉化蜡和含有铝元素、钙元素、镁元素和锌元素中至少一种的硬脂酸中的至少一种。
在一些实施例中，第二涂层10设置在半导体衬底1的中间区域的厚度小于设置在半导体衬底的边缘区域的厚度，由于涂层能够降低电极的反射率，因此，本申请控制中间区域的第二涂层10的厚度小于边缘区域的厚度，使得太阳能电池片中间区域的反射率大于边缘区域的反射率，使得太阳能电池片背面的中间区域的反射率和边缘区域的反射率均衡，提高太阳能电池的背面的中间区域和边缘区域的综合反射率的一致性。
在一些实施例中，第二涂层10仅在太阳能电池片背面的边缘区域设置，使得边缘区域的反射率降低，从而实现太阳能电池片背面的中间区域的反射率大于边缘区域的反射率。
在一些实施例中，背面指状电极7和背面汇流电极8的至少一种设置在半导体衬底1的中间区域的宽度大于设置在半导体衬底1的边缘区域的宽度。可以理解的，电极宽度越大，其表面积占电池表面积比例越多，综合反射率高；电极宽度窄，其表面积占电池表面积比例越低，综合反射率低。本申请通过设置背面指状电极7和背面汇流电极8在半导体衬底1的中间区域的宽度大于设置在半导体衬底1的边缘区域的宽度，使得背面电极在中心区域的综合反射率大于边缘区域的综合反射率，结合背面钝化层镀膜的不均匀性，使得电池背面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池背面的颜色均匀性。
在一些实施例中，设置背面指状电极7和背面汇流电极8在半导体衬底1的中间区域的电极间距小于设置在半导体衬底1的边缘区域的电极间距，使得背面电极在中心区域的综合反射率大于边缘区域的综合反射率，结合背面钝化层镀膜的不均匀性，使得电池背面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池背面的颜色均匀性。
作为本申请可选的技术方案，背面钝化层包括氮化硅层、氧化硅层、氮氧化硅层中的至少一种。第二钝化层的厚度为70nm~120nm。
在一些实施例中，当背面钝化层为层叠设置的氮化硅层与氧化硅层或层叠设置的氮化硅层与氮氧化硅层时，氮化硅层位于掺杂导电层的表面，氧化硅层或氮氧化硅层位于氮化硅层的表面。
综上所述，本申请通过改变背面指状电极7和/或背面汇流电极8的电极材料、电极顶面粗糙度、电极的间距、电极的宽度以及在电极表面设置涂层的方式使得背面电极在中心区域的反射率大于边缘区域的反射率，使得电池背面的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而提高电池背面的颜色均匀性。
进一步地，可以通过调节正面电极和背面电极的电极材料、电极顶面粗糙度、电极的间距、电极的宽度以及在电极表面设置涂层的方式使得电池的中间区域和边缘区域的综合反射率一致，从而得到颜色均匀一致的无色差电池。
本申请实施例还提供一种光伏组件，该光伏组件包括依次层叠设置盖板、封装材料层和太阳能电池串，将上述部件形成层叠结构并对层叠结构进行层压处理得到光伏组件。
在一些实施方式中，太阳能电池串包括通过导电带连接的多个如前所述的太阳能电池，太阳能电池之间的连接方式可以是部分层叠，也可以是拼接。
在一些实施方式中，盖板可以为透明或不透明的盖板，例如玻璃盖板、塑料盖板。封装材料层的两侧分别与盖板和电池串接触贴合。
在一些实施方式中，封装材料层的材质可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体（POE）胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）胶膜。
光伏组件还可以采用侧边全包围式封装，即采用封装胶带对光伏组件的侧边完全包覆封装，以防止光伏组件在层压过程中发生层压偏移的现象。
在一些实施方式中，光伏组件还包括边框，边框可以采用铝合金材质或不锈钢材质，边框选用铝合金材质时，边框的强度、耐腐蚀性都非常好。边框可以起到支撑和保护整个电池板的作用。光伏组件还可以通过边框连接到外部的光伏支架上面，多个光伏组件可以相互连接共同组成光伏电站。
下面根据具体的实施例对本申请制备的太阳能电池的正面进行设置和测定。
将太阳能电池的正面进行区域划分，其中，太阳能电池的正面指状电极4的数量设为n，将整个太阳能电池的正面划分为N区：
Figure 248754DEST_PATH_IMAGE001
设定n=9，则将整个太阳能电池的正面划分为5个区，其中，太阳能电池自中心至边缘依次为第一区、第二区、第三区、第四区和第五区，所以，第一区、第二区、第三区和第四区为太阳能电池的中间区域，而第五区则为太阳能电池的边缘区域。
1.本申请中反射率通过积分式反射仪测定。
2.本申请中电极顶面的粗糙度通过干涉显微镜测定，具体利用光波干涉原理将被测表面的形状误差以干涉条纹图形显示出来，并利用放大倍数高的显微镜将这些干涉条纹的微观部分放大后进行测量，以得出被测表面粗糙度。
对比例1
在正面钝化层的表面制备正面指状电极和正面汇流电极，正面指状电极和正面汇流电极的材质、宽度、相邻电极的间距均相同，得到太阳能电池。测定正面钝化层的反射率、电极的反射率、宽度、电极在太阳能电池正面的面积占比、相邻两个电极栅线的间距及太阳能电池正面的综合反射率，结果见表1。
表1. 对比例1的参数测定
Figure 204203DEST_PATH_IMAGE002
由表1内容可知：太阳能电池的边缘区域与中间区域的综合反射率的差值在0.05~0.2之间，即太阳能电池正面的综合反射率差异较大，制备的太阳能电池色差较为明显。
实施例1
通过使用不同的电极材料或涂层或使用不同粒径的电极浆料制备电极，使得电极的反射率自中间区域至边缘区域递减，得到太阳能电池，测定正面钝化层的反射率、电极的反射率、宽度、电极在太阳能电池正面的面积占比、相邻两个电极栅线的间距及太阳能电池正面的综合反射率，结果见表2。
表2. 实施例2的参数测定
Figure 403103DEST_PATH_IMAGE003
由表2可知：可以通过改变电极的材质涂层或使用不同粒径的电极浆料制备电极，从而改变正面电极的反射率，从而使得太阳能电池边缘区域的综合反射率与中间区域的综合反射率一致，从而制备颜色均匀一致的太阳能电池。
实施例2
通过使用调整相邻电极栅线的间距使得制备的电极的反射率自中间区域至边缘区域递减，得到太阳能电池，太阳能电池的栅线间距分布如图4所示，测定正面钝化层的反射率、电极的反射率、宽度、电极在太阳能电池正面的面积占比、相邻两个电极栅线的间距及太阳能电池正面的综合反射率，结果见表3。
表3. 实施例2的参数测定
Figure 9665DEST_PATH_IMAGE004
由表3和图4可知：本申请相邻正面汇流电极5栅线的间距自第一区至第五区依次为1.636、1.705、1.78、1.862和1.952，使得正面汇流电极5的表面积占比自第一区至第五区逐渐减小，使得正面汇流电极5在中心的区域的反射率小于正面汇流电极5在边缘区域的反射率，最终使得正面电极的综合反射率基本一致，因此，本申请通过改变相邻电极栅线的间距，从而改变正面电极的反射率，从而使得太阳能电池边缘区域的综合反射率与中间区域的综合反射率的差异较小（小于等于0.02%），从而制备颜色均匀一致的太阳能电池。
实施例3
通过使用调整电极栅线的宽度使得制备的电极的反射率自中间区域至边缘区域递减，得到太阳能电池，太阳能电池的栅线宽度分布如图5所示，测定正面钝化层的反射率、电极的反射率、宽度、电极在太阳能电池正面的面积占比、相邻两个电极栅线的间距及太阳能电池正面的综合反射率，结果见表4。
表4.实施例3的参数测定
Figure 189980DEST_PATH_IMAGE005
由表4和图5内容可知：本申请正极汇流电极5栅线自第一区至第五区的宽度依次为0.022、0.021、0.020、0.019和0.018，使得正面汇流电极5的表面积占比自第一区至第五区逐渐减小，使得正面汇流电极5在中心的区域的反射率小于正面汇流电极5在边缘区域的反射率，最终使得正面电极的综合反射率一致，因此，本申请通过改变正面电极栅线的宽度，从而改变正面电极的反射率，从而使得太阳能电池边缘区域的综合反射率与中间区域的综合反射率的差异较小（小于等于0.02%），从而制备颜色均匀一致的太阳能电池。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述半导体衬底正面的发射极、正面钝化层及设置在所述正面钝化层上的沿第一方向排布的正面指状电极和/或沿第二方向排布的正面汇流电极，其中，设置在所述正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率大于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率和/或设置在所述正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率大于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率，其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直，所述正面钝化层的边缘区域指的是所述正面钝化层的边缘至最外侧正面汇流电极之间的区域和/或所述正面钝化层的边缘至最外侧正面指状电极之间的区域，所述正面钝化层的中间区域指的是正面钝化层上除边缘区域以外的其他区域；
位于所述半导体衬底背面的背面钝化层、背面指状电极和/或背面汇流电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极的反射率自所述正面钝化层的中间区域至边缘区域递减；和/或所述正面汇流电极的反射率自所述正面钝化层的中间区域至边缘区域递减。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面钝化层上的中间区域的正面指状电极的反射率差异小于等于0.05，和/或所述正面钝化层上的边缘区域的正面指状电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述正面钝化层上的中间区域的正面汇流电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述正面钝化层上的边缘区域的正面汇流电极的反射率差异小于等于0.05。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述背面指状电极沿第一方向排布在所述背面钝化层上，设置在所述背面钝化层上的中间区域的背面指状电极的反射率大于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的背面指状电极的反射率；和/或所述背面汇流电极沿第二方向排布在所述背面钝化层上，设置在所述背面钝化层上的中间区域的背面汇流电极的反射率大于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的背面汇流电极的反射率。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述背面指状电极的反射率自所述背面钝化层的中间区域至边缘区域递减；和/或所述背面汇流电极的反射率自所述背面钝化层的中间区域至边缘区域递减。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述背面钝化层上的中间区域的背面指状电极的反射率差异小于等于0.05，和/或所述背面钝化层上的边缘区域的背面指状电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述背面钝化层上的中间区域的背面汇流电极的反射率差异小于等于0.05；和/或所述背面钝化层上的边缘区域的背面汇流电极的反射率差异小于等于0.05。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的材质包括Al、Cu、Ag、Cr和Ni中的至少一种。
8.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种设置在所述半导体衬底的中间区域的顶面粗糙度小于等于设置在所述半导体衬底的边缘区域的顶面粗糙度。
9.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的表面设有涂层；和/或所述涂层包括二氧化硅、有机高分子聚合物、微粉化蜡和含有铝元素、钙元素、镁元素和锌元素中至少一种的硬脂酸中的至少一种。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种的涂层设置在所述半导体衬底的中间区域的厚度小于设置在所述半导体衬底的边缘区域的厚度。
11.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述正面指状电极、正面汇流电极、背面指状电极和背面汇流电极的至少一种设置在所述半导体衬底的中间区域的宽度大于设置在所述半导体衬底的边缘区域的宽度。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，设置在所述正面钝化层上的中间区域的相邻两个正面指状电极的间距小于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的相邻两个正面指状电极的间距；和/或设置在所述正面钝化层上的中间区域的相邻两个正面汇流电极的间距小于设置在所述正面钝化层上的边缘区域的相邻两个正面汇流电极的间距。
13.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述设置在所述背面钝化层上的中间区域的相邻两个背面指状电极的间距小于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的相邻两个背面指状电极的间距；和/或设置在所述背面钝化层上的中间区域的相邻两个背面汇流电极的间距小于设置在所述背面钝化层上的边缘区域的相邻两个背面汇流电极的间距。
14.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括盖板、封装材料层、太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个根据权利要求1~13任一项所述的太阳能电池。
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