CN116314400B - Ibc太阳能电池片、ibc太阳能电池组件和光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及太阳能电池技术领域，提供了一种IBC太阳能电池片、IBC太阳能电池组件和光伏系统，硅片的背光面形成有沟槽区域和非沟槽区域，第一极性掺杂层在沟槽区域的预设位置处具有伸出至沟槽区域上的伸出部分，伸出部分的第一表面上设有第二介电层，第一表面具有相邻且连续的第一区域和第二区域，第二介电层在第二区域处的厚度大于第二介电层在第一区域处的厚度，第二介电层在第一区域具有隧穿功能，在预设位置处，第二极性掺杂层具有包绕部分，包绕部分层叠覆盖第二介电层。如此，可有效的减少复合交界区域所辐射的范围以减少硅片被影响的载流子的数量，提高效率，同时也可以在保证钝化效果的同时实现更好的电注入效果以提升修复效率和修复效果。

Description

IBC太阳能电池片、IBC太阳能电池组件和光伏系统
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种IBC太阳能电池片、IBC太阳能电池组件和光伏系统。
背景技术
目前，在太阳能电池中，IBC太阳能电池片（即背接触太阳能电池）是一种将发射极和基极接触电极均放置在电池背面（非受光面）的电池，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流。
在传统的技术方案中，IBC太阳能电池片的背面通常为平整的表面，在其背面上设有依次交替的P区和N区，P区和N区至少一部分交界，在这样的境况下，IBC太阳能电池片背面的P/N区交界区域产生的边缘复合较为严重，其影响的范围较广，影响电池的电性能，特别是填充因子，导致IBC太阳能电池片的效率下降。
发明内容
本申请提供一种IBC太阳能电池片、IBC太阳能电池组件和光伏系统，旨在解决如何减少IBC太阳能电池片的背面的P/N区交界区域的影响范围以提高电池的填充因子，进而提高转换效率的技术问题。
本申请是这样实现的，本申请实施例的IBC太阳能电池片包括：
硅片，所述硅片包括相背的受光面和背光面，所述背光面具有若干依次交替设置的沟槽区域和非沟槽区域；
层叠设置在所述非沟槽区域上的第一介电层；
层叠设置在所述第一介电层上的第一极性掺杂层，在所述沟槽区域的预设位置处，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一极性掺杂层具有伸出至所述沟槽区域上方的伸出部分，所述伸出部分具有朝向所述沟槽区域的第一表面和背向所述沟槽区域的第二表面，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一表面具有相邻且连续的第一区域和第二区域；
层叠设置在所述第一表面上的第二介电层，所述第二介电层在所述第二区域处的厚度大于所述第二介电层在所述第一区域处的厚度，所述第二介电层位于所述第一区域的部分具有隧穿功能；和
层叠设置在所述沟槽区域内的第二极性掺杂层，在所述预设位置处，所述第二极性掺杂层具有包绕部分，所述包绕部分层叠覆盖所述第二介电层。
更进一步地，在所述第一区域处，所述第二介电层的厚度为0.5nm-6nm，在所述第二区域处，所述第二介电层的厚度为2nm-50nm。
更进一步地，在所述第一区域处，所述第二介电层的厚度为4nm-5nm，在所述第二区域处，所述第二介电层的厚度为15nm-45nm。
更进一步地，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一区域的长度为0.05um-1um，所述第二区域的长度为0.1um-10um。
更进一步地，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一区域的长度为0.5um-1um，所述第二区域的长度为0.5um-3um。
更进一步地，所述第一表面和所述第二表面在所述伸出部分的端部交叉以形成尖端部，所述包绕部分包绕所述尖端部。
更进一步地，所述尖端部的端部形成有孔洞。
更进一步地，在所述沟槽区域的长度方向上，所述IBC太阳能电池片上所有的所述伸出部分的长度之和与所述背光面的面积之比为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2。
更进一步地，在单个所述沟槽区域中，所述预设位置的数量为M个，所述伸出部分的数量也为M个，在所述沟槽区域的长度方向上，M个所述伸出部分的长度的总和与所述沟槽区域的长度的比值为0.005-0.5，其中，M为大于或者等于1的正整数。
更进一步地，在所述IBC太阳能电池片中，所有的所述伸出部分在所述背光面上的正投影面积之和与所述背光面的面积之比为4.5*10-8-1.5*10-5。
本申请还提供一种IBC太阳能电池组件，所述IBC太阳能电池组件包括上述任一项所述的IBC太阳能电池片。
本申请还提供一种光伏系统，所述光伏系统包括上述的IBC太阳能电池组件。
在本申请实施例的IBC太阳能电池片、IBC太阳能电池组件和光伏系统中，一方面，由于第一极性掺杂层的伸出部分伸出至沟槽区域上方，在预设位置处，第二极性掺杂层的包绕部分可通过第二介电层与第一区域对应的部分和伸出部分复合，两者发生复合的位置的一侧并不存在硅片部分，两者的交界区域所产生的边缘复合只会影响沟槽区域一侧的硅片，其影响的范围较窄，可有效的减少交界区域所辐射的范围以减少硅片被影响的载流子的数量，提升IBC太阳能电池片的电性能，提高填充因子以提升效率。另一方面，由于第二介电层位于第一区域的部分具有隧穿功能且第二介电层在第二区域处的厚度大于第二介电层在第一区域处的厚度，因此，包绕部分可在第一区域处与伸出部分复合，可以提高电注入时的电流，进而提升后续的修复效率的修复效果，同时，第二介电层在第一区域厚度设置的较薄可以实现更好的电注入效果，在第二区域厚度设置的较厚则可以提升钝化效果，也即是说，将第二介电层在第二区域处的厚度设置成大于第二介电层在第一区域处的厚度可以在保证钝化效果的同时实现更好的电注入效果以提升修复效率和修复效果。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
图1是本申请实施例提供的光伏系统的模块示意图；
图2是本申请实施例提供的IBC太阳能电池组件的模块示意图；
图3是本申请实施例提供的IBC太阳能电池片的平面结构示意图；
图4是图3中的IBC太阳能电池片沿线IV-IV的剖面示意图；
图5是现有技术中的IBC太阳能电池片的剖面示意图；
图6是图3中的IBC太阳能电池片沿线IV-IV的另一剖面示意图。
主要元件符号说明：
光伏系统1000、IBC太阳能电池组件200、IBC太阳能电池片100、硅片10、受光面11、背光面12、沟槽区域121、非沟槽区域122、预设位置123、第一介电层20、第一极性掺杂层30、伸出部分31、第一表面311、第二表面312、第一区域313、第二区域314、尖端部32、第二介电层40、第二极性掺杂层50、包绕部分51、钝化膜层60、绝缘层70、第一电极80、第二电极90、第三介电层110。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。此外，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其它工艺的应用和/或其它材料的使用场景。
本申请中，一方面，由于第一极性掺杂层的伸出部分伸出至沟槽区域上方，在预设位置处，第二极性掺杂层的包绕部分可通过第二介电层与第一区域对应的部分和伸出部分复合，两者发生复合的位置的一侧并不存在硅片部分，两者的交界区域所产生的边缘复合只会影响沟槽区域一侧的硅片，其影响的范围较窄，可有效的减少交界区域所辐射的范围以减少硅片被影响的载流子的数量，提升IBC太阳能电池片的电性能，提高填充因子以提升效率。另一方面，由于第二介电层位于第一区域的部分具有隧穿功能，且第二介电层在第二区域处的厚度大于第二介电层在第一区域处的厚度，因此，包绕部分可在第一区域处与伸出部分复合，可以提高电注入时的电流，进而提升后续的修复效率的修复效果，同时，第二介电层在第一区域厚度设置的较薄可以实现更好的电注入效果，在第二区域厚度设置的较厚则可以提升钝化效果，也即是说，将第二介电层在第二区域处的厚度设置成大于第二介电层在第一区域处的厚度可以在保证钝化效果的同时实现更好的电注入效果以提升修复效率和修复效果。
实施例一
请参阅图1-图2，本申请实施例中的光伏系统1000可包括本申请实施例中的IBC太阳能电池组件200（即背接触太阳能电池组件），本申请实施例中的IBC太阳能电池组件200可包括多个本申请实施例中的IBC太阳能电池片100（即背接触太阳能电池片）。
在本申请的实施例中，IBC太阳能电池组件200中的多个IBC太阳能电池片100可依次串接在一起形成多个电池串，各个电池串可串联、并联、或者串并联组合后实现电流的汇流输出，例如，可通过焊接焊带的方式来实现各个电池片之间的连接，可通过汇流条来实现各个电池串之间的连接。在一些实施例中，各个电池串可组成电池片阵列，然后通过前板、前胶膜、后胶膜和背板封装在一起形成电池组件。
请参阅图3和图4，本申请实施例中的IBC太阳能电池片100可包括硅片10、第一介电层20、第一极性掺杂层30、第二介电层40和第二极性掺杂层50。
硅片10可包括相背的受光面11和背光面12，背光面12具有若干依次交替设置的沟槽区域121和非沟槽区域122。具体地，如图3所示，沟槽区域121和非沟槽区域122可沿硅片10的横向方向交替排列，在图示的实施例中，硅片10的边缘区域为非沟槽区域122，沟槽区域121和非沟槽区域122均沿硅片10的纵向方向延伸，沟槽区域121和非沟槽区域122可通过在硅片10上形成若干间隔设置的沟槽来形成，形成的沟槽对应沟槽区域121，相邻两个沟槽之间的区域则对应非沟槽区域122。
如图4所示，第一介电层20可层叠设置在非沟槽区域122上，第一介电层20可为隧穿层，例如氧化硅隧穿层等具有钝化和隧穿功能的膜层，其具体类型可根据实际情况进行选择，具体在此不作限制。第一极性掺杂层30可层叠设置在第一介电层20上，如图3和图4所示，在沟槽区域121的预设位置123处，沿沟槽区域121和非沟槽区域122的排列方向（即横向方向），第一极性掺杂层30具有伸出至沟槽区域121上方的伸出部分31，伸出部分31具有朝向沟槽区域121的第一表面311和背向沟槽区域121的第二表面312，沿沟槽区域121和非沟槽区域122的排列方向，第一表面311具有相邻且连续的第一区域313和第二区域314。
如图4所示，第二介电层40层叠设置在伸出部分31的第一表面311上，第二介电层40在第二区域314处的厚度大于第二介电层40在第一区域313处的厚度，第二介电层40位于第一区域313的部分具有隧穿功能。具体地，第二介电层40可为氧化层，例如氧化硅膜层等具有钝化功能的膜层，其在第一区域313处具有隧穿功能，其具体类型可根据实际情况进行选择，具体在此不作限制。
第二极性掺杂层50可层叠设置在沟槽区域121内，在沟槽区域121的预设位置123处，第二极性掺杂层50具有包绕部分51，该包绕部分51层叠覆盖第二介电层40。具体地，如图4所示，在预设位置123处，包绕部分51沿沟槽区域121的侧壁延伸并层叠覆盖在第二介电层40上。
在本申请实施例中的IBC太阳能电池片100、IBC太阳能电池组件200和光伏系统1000中，第一极性掺杂层30在沟槽区域121的预设位置123处具有伸出至沟槽区域121上的伸出部分31，伸出部分31的第一表面311上设有第二介电层40，第一表面311具有相邻且连续的第一区域313和第二区域314，第二介电层40在第二区域314处的厚度大于第二介电层40在第一区域313处的厚度，第二介电层40在第一区域313具有隧穿功能，在预设位置123处，第二极性掺杂层50具有包绕部分51，包绕部分51层叠覆盖第二介电层40。如此，一方面，由于第一极性掺杂层30的伸出部分31伸出至沟槽区域121上方，在预设位置123处，第二极性掺杂层50的包绕部分51可通过第二介电层40与第一区域313对应的部分和伸出部分31复合，两者发生复合的位置的一侧并不存在硅片部分（也即，复合位置的一侧为沟槽），两者的交界区域所产生的边缘复合只会影响沟槽区域121一侧的硅片10（即图4中的阴影部分A），其影响的范围较窄，可有效的减少交界区域所辐射的范围以减少硅片10被影响的载流子的数量，提升IBC太阳能电池片100的电性能，提高填充因子以提升效率。另一方面，由于第二介电层40位于第一区域313的部分具有隧穿功能，且第二介电层40在第二区域314处的厚度大于第二介电层40在第一区域313处的厚度，因此，包绕部分51可在第一区域313处与伸出部分31复合，可以提高电注入时的电流，进而提升后续的修复效率的修复效果，同时，第二介电层40在第一区域313厚度设置的较薄可以实现更好的电注入效果，在第二区域314厚度设置的较厚则可以提升钝化效果，也即是说，将第二介电层40在第二区域314处的厚度设置成大于第二介电层40在第一区域313处的厚度可以在保证钝化效果的同时实现更好的电注入效果以提升修复效率和修复效果。
具体地，在本申请的实施例中，第一极性掺杂层30可为N型掺杂层，第二极性掺杂层50可为P型掺杂层，或者第一极性掺杂层30为P型掺杂层，第二极性掺杂层50为P型掺杂层，具体在此不作限制，只需要两者极性相反即可。
如图5所示，图5示出的是传统技术中IBC太阳能电池片的背面设计方案，在传统的技术方案中，IBC太阳能电池片的背面上的P型掺杂层2和N型掺杂层1平铺设置在硅片的背面上，P型掺杂层2和N型掺杂层1交界，两者的交界处会产生边缘复合，影响载流子的数量，其影响范围如图5中的阴影部分B所示，其影响的范围较广，导致电池片效率较低。
然而，如图4所示，在本申请中，通过将第二极性掺杂层50设置沟槽区域121内，第二极性掺杂层50只在预设位置123具有包绕部分51，且包绕部分51通过第二介电层40与第一极性掺杂层30伸出至沟槽区域121上方的伸出部分31发生复合，两者交界的位置处只有非沟槽区域122的一侧具有硅片部分，两者的边缘复合只会影响非沟槽区域122一侧的硅片部分，其影响的范围较窄（影响范围仅为图4中的阴影部分A），可以有效地提高IBC太阳能电池片100的效率。
需要说明的是，在本申请的实施例中，“沟槽区域121的预设位置123”可以理解为整个沟槽区域121或者是沟槽区域121的部分位置，具体在此不作限制，预设位置123优选为沟槽区域121的部分位置，在这样的情况下，在每个沟槽区域121中，预设位置123的数量可以是单个也可以是多个，在单个沟槽区域121中，多个预设位置123可沿纵向方向间隔设置，具体在此不作限制。例如，如图3所示，单个沟槽区域121中的预设位置123为两个，当然，单个沟槽区域121中的预设位置123的数量也可以为单个或者大于两个，具体在此不作限制。
此外，在本申请的实施例中，具有预设位置123的沟槽区域121的数量可以是单个，也可以是多个，具体在此不作限制，例如，如图3所示，具有预设位置123的沟槽区域121为IBC太阳能电池片100横向方向两侧边缘的沟槽区域121，当然，在其它实施例中，具有预设位置123的沟槽区域121也可以是单个或者大于两个，其位置也可以是位于IBC太阳能电池片100的中间位置或者其它位置，具体在此不作限制。
进一步地，在一些实施例中，预设位置123的数量可为多个，其可均匀分布在IBC太阳能电池片100的背光面12上，例如，如图3所示，预设位置123的数量可为4个，4个预设位置123可分布在IBC太阳能电池片100的四个角落处，在背光面12引入多个第二极性掺杂层50与第一极性掺杂层30相接触的点位，可以增大电注入时的电流，进而提高后续对IBC太阳能电池片100的修复效果。
在本申请中，硅片10可以是P型硅片也可以是N型硅片，其可优选为N型硅片，具体在此不作限制。
在一个可能的实施例中，在制作过程中，可先对硅片10进行清洗制绒等工艺，然后在硅片10的整个背光面12上沉积第一介电层20，然后在第一介电层20上沉积形成第一极性掺杂层30，然后通过刻蚀等方式形成去除部分第一极性掺杂层30和第一介电层20并在硅片10的背光面12上形成若干沟槽，从而形成若干交替排列的沟槽区域121和非沟槽区域122并使得在预设位置123处第一极性掺杂层30的伸出部分31伸出至沟槽区域121的上方，例如，在一个可能的实施例中，可以是先通过激光或者刻蚀方式形成部分沟槽，然后再通过刻蚀的方式横向扩大沟槽的面积以使第一极性掺杂层30具有伸出至沟槽区域121上方的伸出部分31。
随后，可在伸出部分31的第一表面311上沉积形成第二介电层40，在一些可能实施例中，可通过两次沉积来使得第二介电层40位于第一表面311的第一区域313处的厚度小于第二介电层40位于第一表面311的第二区域314的厚度。
然后，可通过沉积的方式在沟槽区域121处沉积第二极性掺杂层50并使得第二极性掺杂层50在预设位置123处具有包绕部分51且使得包绕部分51层叠覆盖第二介电层40。
请参阅图6，在一些实施方式中，在沟槽区域121的预设位置123处，包绕部分51可包绕整个伸出部分31的第一表面311、端部和第二表面312，也即，包绕部分51可沿沟槽区域121的侧面延伸覆盖第二介电层40并包绕伸出部分31的端部并延伸覆盖至伸出部分31的第二表面312，甚至也可以延伸覆盖部分设置在非沟槽区域122上的第一极性掺杂层30，在这样的情况下，包绕部分51与第二表面312之间可设有绝缘层70，绝缘层70可为具有绝缘功能的介电层，例如，具有绝缘功能的氧化硅层、氮化硅层等等。当然，如图4所示，在一些实施例中，包绕部分51也可以只是仅仅覆盖伸出部分31的第一表面311。另外，在其它实施例中，包绕部分51也可以仅覆盖伸出部分31的第一表面311和伸出部分31的端部（即图4和图6中伸出部分31的伸出端的端面），具体在此不作限制。
此外，请参阅图3、图4和图6，在本申请的实施例中，IBC太阳能电池片100还可包括第一电极80和第二电极90，两者均为金属电极，在硅片10的背光面12上还可设有钝化膜层60，钝化膜层60覆盖整个背光面12，第一电极80位于非沟槽区域122且穿设钝化膜层60与第一极性掺杂层30形成欧姆接触并与第二极性掺杂层50绝缘隔离。例如，在包绕部分51延伸覆盖至伸出部分31且覆盖部分非沟槽区域122上的第一极性掺杂层30时，第一电极80可位于第一极性掺杂层30未被包绕部分51包绕和覆盖的位置，第二电极90可位于沟槽区域121处且穿设钝化膜层60与第二极性掺杂层50形成欧姆接触。
此外，可以理解的是，在一些实施例中，第二介电层40位于第二区域314的部分也可具有隧穿功能，这样，可以在保证钝化效果的同时进一步提高电注入时的电流以提高修复效率。当然，可以理解的是，在一些实施例中，第二介电层40位于第二区域314的部分也可以是只具有钝化功能而不具有隧穿功能，具体在此不作限制。
进一步地，在一些实施例中，第一介电层20和第二介电层40可为连续结构，也即是说，第一介电层20和第二介电层40是相互接触且连续的。这样，第一介电层20和第二介电层40可以形成一个完整的膜层以保证钝化效果。
另外，还可以理解的是，在本申请的实施例中，在沟槽区域121中，除预设位置123外，第一极性掺杂层30与第二极性掺杂层50之间物理隔离，也即是说，除预设位置123处之外的区域，第一极性掺杂层30不具备伸出部分31，第二极性掺杂层50也不具备包绕部分51。
如此，除预设位置123对应的区域外，第一极性掺杂层30与第二极性掺杂层50物理隔离可以避免第一极性掺杂层30和第二极性掺杂层50之间的接触面积过大而影响IBC太阳能电池片100的效率。
具体地，在这样的实施例中，除预设位置123以外，第一极性掺杂层30与第二极性掺杂层50之间可直接通过形成沟槽区域121的沟槽物理隔离，也可以是通过其它的手段进行物理隔离，例如，可通过设置绝缘件来使两者实现隔离，具体在此不作限制。
实施例二
在一些实施例中，在第一区域313处，第二介电层40的厚度可为0.5nm-6nm，在第二区域314处，第二介电层40的厚度可为2nm-50nm。
如此，将第二介电层40在第一区域313处的厚度设置在0.5nm-6nm这一合理的范围内可以在保证第一区域313的钝化效果的同时使得电池片具有更好的电注入效果，可以避免第一区域313处的厚度太薄而导致钝化效果较差，也可以避免第一区域313处的厚度太厚而导致其隧穿效率较低，而将第二介电层40在第二区域314的厚度设置在2nm-50nm这一合理的范围内则可以避免第二区域314处的厚度太薄而导致钝化效果较差，也可以避免厚度太厚而导致成本升高。
具体地，在这样的实施例中，第二介电层40在第一区域313处的厚度可例如为0.5nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm、5nm、5.5nm、6nm或者0.5nm-6nm之间的任一数值，具体在此不作限制。第二介电层40在第二区域314处的厚度可例如为2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm或者2nm-50nm之间的任一数值，具体在此不作限制。
进一步地，在这样的实施例中，在第一区域313处，第二介电层40的厚度优选为4nm-5nm，在第二区域314处，第二介电层40的厚度可优选为15nm-45nm。
具体地，本申请的发明人经过验证和研究发现，若第一区域313处的厚度低于4nm，容易导致第一区域313处的钝化效果降低，若第一区域313处的厚度大于5nm时，则会导致第一区域313处的隧穿效率降低，同时，若第二区域314处厚度低于15nm则会导致第二区域314的钝化效果降低，而若第二区域314处的厚度大于45nm则会导致其成本大幅度升高。经过研究验证发现，将第一区域313的第二介电层40的厚度设置在4nm-5nm这一优选的范围内可以在保证第一区域313的钝化效果的同时保证隧穿效率以提高后续的修复效率。同时，将第二区域314的第二介电层40的厚度设置在15nm-45nm这一优选的范围内，可以在保证第二区域314的钝化效果的同时有效的控制成本。
可以理解，在这样的实施例中，第二介电层40在第一区域313处的厚度可优选为4nm、4.1nm、4.2nm、4.3nm、4.4nm、4.5nm、4.6nm、4.7nm、4.8nm、4.9nm、5nm或者4nm-5nm之间的任一数值，具体在此不作限制。第二介电层40在第二区域314处的厚度可优选为15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或者15nm-45nm之间的任一数值，具体在此不作限制。
实施例三
在一些实施例中，沿沟槽区域121和非沟槽区域122的排列方向（即图3中的横向方向），第一区域313的长度可为0.05um-1um，第二区域314的长度可为0.1um-10um。
如此，将第一区域313和第二区域314的长度设置在上述这一合理的范围内可以有效的保证包绕部分51和伸出部分31的复合面积处于合理的范围内，进而增大电注入时的电流，保证修复效率和效果，并且可以避免第一区域313和第二区域314的长度过短而导致复合面积过小而导致修复效果无法达到预期，同时也可以避免第一区域313和第二区域314过长而导致两者的复合面积过大而影响IBC太阳能电池片100的效率。
具体地，在这样的实施例中，第一区域313的长度可例如为0.05um、0.1um、0.15um、0.2um、0.25um、0.3um、0.35um、0.4um、0.45um、0.5um、0.55um、0.6um、0.65um、0.7um、0.75um、0.8um、0.85um、0.9um、0.95um、1um或者0.05um-1um之间的任一数值，具体在此不作限制。第二区域314的长度可例如为0.1um、0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um、1um、2um、3um、4um、5um、6um、7um、8um、9um、10um或者0.1um-10um之间的任一数值。
进一步地，在这样的实施例中，沿沟槽区域121和非沟槽区域122的排列方向，第一区域313的长度可优选为0.5um-1um，第二区域314的长度可优选为0.5um-3um。
如此，将第一区域313和第二区域314的长度设置上述优选的范围内可以保证效率的同时最大化的增强电注入时的电流以提升修复效率和修复效果，也即可以平衡电池片的效率和电注入效果。
具体地，本申请的发明人经过验证和研究发现，若第一区域313的长度低于0.5um，其修复效率较差，若第一区域313处的长度大于1um，则会导致效率降低。经过研究验证发现，将第一区域313的长度设置在0.5um-1um这一优选的范围内可以在保证效率基本稳定的同时保证后续修复效率和修复效果。而针对第二区域314的长度，本申请的发明人经过验证和研究发现，若第二区域314的长度低于0.5um，则容易导致伸出部分31的钝化效果欠佳，若第二区域314的长度过长（大于3um），则会导致整个伸出部分31的长度过长而导致工艺难度大大升高，进而导致成本的升高，因此，将第二区域314的长度设置在0.5um-3um这一优选的范围内，可以在保证钝化效果的同时有效的控制成本。
实施例四
请参阅图6，在一些实施例中，第一表面311和第二表面312在伸出部分31的端部交叉以形成尖端部32，包绕部分51包绕尖端部32。
如此，伸出部分31的端部为尖形，即使包绕部分51包绕了尖端部32，包绕部分51与尖端部32的尖端之间也仅仅为线面接触，可以减少伸出部分31的端部与包绕部分51的接触面积，降低复合。
当然，可以理解的是，在一些实施例中，伸出部分31的端部也可不是形成尖端，也即，第一表面311和第二表面312可通过端面连接（如图4所示）。在这样的情况下，包绕部分51可以包绕伸出部分31的端面，也可以不包绕伸出部分31的端部（如图4所示），具体在此不作限制。在包绕部分51包绕伸出部分31的端面时，端面与包绕部分51之间可以设置介电层也可以不设置介电层，在设置介电层的情况下，介电层可为金属氧化物层、本征硅层等膜层，具体在此不作限制。
实施例五
进一步地，在一些实施例中，尖端部32的端部可形成有孔洞。
如此，尖端部32的端部上形成有孔洞可以减少包绕部分51与尖端部32的端部之间的接触面积，降低复合。
实施例六
在一些实施例中，在沟槽区域121的长度方向（即图3中的纵向方向）上，IBC太阳能电池片100上所有的伸出部分31的长度之和与硅片10的背光面12的面积之比为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2。
如此，通过合理控制所有伸出部分31在沟槽区域121长度方向上的长度之和与硅片10的背光面12面积的比值，可以避免伸出部分31在沟槽区域121长度方向的长度总和与背光面12的面积之比过小而导致修复效果无法达到预期，同时也可以避免伸出部分31的长度总和与背光面12的面积之比的比值过大而影响电池效率，也即，可以在保证修复效果的同时保证IBC太阳能电池片100的效率。
具体地，在本申请中，如图3所示，沟槽区域121的长度方向即为沟槽区域121的延伸方向，也即IBC太阳能电池片100的纵向方向，伸出部分31在沟槽区域121长度方向的长度即为伸出部分31在IBC太阳能电池片100的纵向方向上的宽度，也即是说，整个电池片上所有伸出部分31在纵向方向上的宽度之和与硅片10的背光面12的面积之比为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2，例如，图3中的伸出部分31的数量为4个，4个伸出部分31在纵向方向上的宽度之和与背光面12面积的比值为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2。
例如，在本申请的实施例中，IBC太阳能电池片100上的所有伸出部分31的长度之和与硅片10背光面12的面积之比可为0.003cm/cm2、0.01cm/cm2、0.02cm/cm2、0.03cm/cm2、0.04cm/cm2、0.05cm/cm2、0.06cm/cm2、0.07cm/cm2、0.08cm/cm2、0.09cm/cm2、0.1cm/cm2、0.2cm/cm2、0.3cm/cm2、0.4cm/cm2、0.5cm/cm2、0.6cm/cm2或者为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2之间的任一数值，具体在此不作限制。
实施例七
在一些实施例中，在单个沟槽区域121中，预设位置123的数量为M个，伸出部分31的数量也为M个（例如，如图3所示，单个沟槽区域121中的预设位置123的数量为两个），在沟槽区域121的长度方向（即纵向方向）上，M个伸出部分31的长度的总和与沟槽区域121的长度的比值为0.005-0.5，其中，M为大于或者等于1的正整数。
如此，在沟槽区域121的长度方向上，将所有预设位置123处的伸出部分31的长度总和与沟槽区域121的长度的比值设置在这一合理范围内可以避免在单个沟槽区域121内的伸出部分31长度占比过小而导致修复效果无法达到预期，同时也可以避免单个沟槽区域121内的伸出部分31的长度占比过大而影响电池效率，也即，可以在保证修复效果的同时保证IBC太阳能电池片100的效率。
具体地，如图3所示，在这样的实施例中，“在沟槽区域121的长度方向上，M个伸出部分31的长度的总和”可以理解为在IBC太阳能电池片100的纵向方向上，所有伸出部分31的宽度的总和，沟槽区域121的长度即为沟槽区域121在IBC太阳能电池片100的纵向方向上的延伸长度，例如，在一些实施例中，单个伸出部分31在纵向方向上的长度可为0.1cm，沟槽区域121的总长度为10cm，M为5，所有伸出部分31的长度之和为0.5cm，其占沟槽区域121总长度的0.05。
在这样的实施例中，M个伸出部分31的长度的总和与沟槽区域121的长度的比值可为0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5或者为0.005-0.5之间的任一数值，具体在此不作限制。
实施例八
在一些实施例中，在IBC太阳能电池片100中，所有的伸出部分31在硅片10的背光面12上的正投影面积（即沿厚度方向上的正投影面积）之和与硅片10的背光面12的面积之比为4.5*10-8-1.5*10-5。
如此，将所有伸出部分31的正投影面积占比设置在这一合理的范围内可以避免伸出部分31的面积占比过小而导致修复效果较差，也可以避免伸出部分31的面积占比过大而严重影响IBC太阳能电池片100的效率，也即，可以在保证修复效果的同时保证IBC太阳能电池片100的效率。
具体地，在这样的实施例中，所有的伸出部分31在硅片10的背光面12上的正投影面积之在硅片10的背光面12上的占比可为4.5*10-8、5*10-8、6*10-8、7*10-8、8*10-8、9*10-8、1*10-7、1*10-6、1*10-5、1.5*10-5或者为4.5*10-8-1.5*10-5之间的其它任意数值，具体在此不作限制。
实施例九
请参阅图4和图6，在一些实施例中，第二极性掺杂层50与沟槽区域121的底面和侧面之间可设有第三介电层110，第三介电层110可为隧穿氧化层。例如，在一些实施例中，第三介电层110可为氧化硅隧穿层，第三介电层110的设置可以实现沟槽区域121的良好钝化，第三介电层110的厚度可根据实际情况进行设置，具体在此不作限制。
实施例十
在一些实施例中，沟槽区域121的凹陷深度（即形成沟槽区域121的沟槽的深度）可为0.1um-15um。
如此，将沟槽区域121的凹陷深度设置在这一合理的范围内可以避免沟槽区域121的凹陷深度过浅而导致包绕部分51与伸出部分31接触时所影响的区域扩大至沟槽区域121底部的硅片10，同时也可以避免沟槽区域121的凹陷深度过大而导致硅片10的强度大幅度降低，也即是说，将沟槽区域121的凹陷深度设置在这一合理范围内可以在保证硅片10的强度的情况下尽可能的较少包绕部分51与伸出部分31复合时的影响范围。
具体地，本申请的发明人研究发现，在沟槽区域121的凹陷深度小于0.1um时，包绕部分51与伸出部分31复合时的影响范围不仅仅只是位于沟槽区域121的一侧，而是会延伸至沟槽区域121的底部进而导致影响的范围会变得较大，而将凹陷深度设置的大于0.1um则可以避免这样的问题以尽可能的减少硅片10被影响的范围。同时，若将沟槽区域121的凹陷深度设置的大于15um则会导致硅片10的整体强度严重降低，裂片风险提高。
在这样的实施例中，沟槽区域121的深度可例如为0.1um、0.2um、0.3um、0.4um、0.5um、0.6um、0.7um、0.8um、0.9um、1um、2um、3um、4um、5um、6um、7um、8um、9um、10um、11um、12um、13um、14um、15um或者0.1um-15um之间的任一数值，具体在此不作限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种IBC太阳能电池片，其特征在于，包括：
硅片，所述硅片包括相背的受光面和背光面，所述背光面具有若干依次交替设置的沟槽区域和非沟槽区域；
层叠设置在所述非沟槽区域上的第一介电层；
层叠设置在所述第一介电层上的第一极性掺杂层，在所述沟槽区域的预设位置处，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一极性掺杂层具有伸出至所述沟槽区域上方的伸出部分，所述伸出部分具有朝向所述沟槽区域的第一表面和背向所述沟槽区域的第二表面，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一表面具有相邻且连续的第一区域和第二区域；
层叠设置在所述第一表面上的第二介电层，所述第二介电层在所述第二区域处的厚度大于所述第二介电层在所述第一区域处的厚度，所述第二介电层位于所述第一区域的部分具有隧穿功能；和
层叠设置在所述沟槽区域内的第二极性掺杂层，在所述预设位置处，所述第二极性掺杂层具有包绕部分，所述包绕部分层叠覆盖所述第二介电层。
2.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，在所述第一区域处，所述第二介电层的厚度为0.5nm-6nm，在所述第二区域处，所述第二介电层的厚度为2nm-50nm。
3.根据权利要求2所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，在所述第一区域处，所述第二介电层的厚度为4nm-5nm，在所述第二区域处，所述第二介电层的厚度为15nm-45nm。
4.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一区域的长度为0.05um-1um，所述第二区域的长度为0.1um-10um。
5.根据权利要求4所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，沿所述沟槽区域和所述非沟槽区域的排列方向，所述第一区域的长度为0.5um-1um，所述第二区域的长度为0.5um-3um。
6.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面在所述伸出部分的端部交叉以形成尖端部，所述包绕部分包绕所述尖端部。
7.根据权利要求6所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，所述尖端部的端部形成有孔洞。
8.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，在所述沟槽区域的长度方向上，所述IBC太阳能电池片上所有的所述伸出部分的长度之和与所述背光面的面积之比为0.003cm/cm2-0.6cm/cm2。
9.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，在单个所述沟槽区域中，所述预设位置的数量为M个，所述伸出部分的数量也为M个，在所述沟槽区域的长度方向上，M个所述伸出部分的长度的总和与单个所述沟槽区域的长度的比值为0.005-0.5，其中，M为大于或者等于1的正整数。
10.根据权利要求1所述的IBC太阳能电池片，其特征在于，在所述IBC太阳能电池片中，所有的所述伸出部分在所述背光面上的正投影面积之和与所述背光面的面积之比为4.5*10-8-1.5*10-5。
11.一种IBC太阳能电池组件，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的IBC太阳能电池片。
12.一种光伏系统，其特征在于，包括权利要求11所述的IBC太阳能电池组件。
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