CN116705870A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例涉及光伏领域，提供一种太阳能电池及光伏组件，其中，太阳能电池包括：衬底，在衬底的背面设有沿第一方向间隔排布的多个第一凹槽以及沿第二方向间隔排布的多个第二凹槽，在背面朝向正面的方向上，任一第一凹槽的深度大于任一第二凹槽的深度；隧穿层，隧穿层覆盖衬底的背面，且覆盖第一凹槽及第二凹槽的内壁；掺杂导电层，掺杂导电层覆盖隧穿层的表面；钝化层，钝化层覆盖掺杂导电层的表面；沿第一方向间隔排布的多条副栅，副栅与第一凹槽一一对应，副栅贯穿与第一凹槽正对的钝化层与掺杂导电层接触连接；沿第二方向间隔排布的多条主栅，主栅与第二凹槽一一对应，主栅与副栅接触连接。可以提高电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本公开实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。
背景技术
化石能源存在大气污染并且储量有限，而太阳能具有清洁、无污染和资源丰富等优点，因此，太阳能正在逐步成为替代化石能源的核心清洁能源，由于太阳能电池具有良好的光电转化效率，太阳能电池成为了清洁能源利用的发展重心。
光伏组件包括电池串、封装膜和盖板，电池串由多个依次连接的电池片构成。电池片具有多个焊盘，在进行电池串制备的过程中，通过将选定的连接部件与焊盘电接触的方式实现相邻电池片之间的互联，从而形成具有特定输出功率的电池串。
目前太阳能电池的光电转换效率有待提高。
发明内容
本公开实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，至少可以提高太阳能电池的光伏转换效率。
根据本公开一些实施例，本公开实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：衬底，所述衬底包括相对的正面和背面，在所述衬底的背面设有沿第一方向间隔排布的多个第一凹槽以及沿第二方向间隔排布的多个第二凹槽，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第一凹槽的深度大于任一所述第二凹槽的深度；隧穿层，所述隧穿层覆盖所述衬底的所述背面，且覆盖所述第一凹槽及所述第二凹槽的内壁；掺杂导电层，所述掺杂导电层覆盖所述隧穿层远离所述背面的表面；钝化层，所述钝化层覆盖所述掺杂导电层远离所述背面的表面；沿所述第一方向间隔排布的多条副栅，所述副栅与所述第一凹槽一一对应，所述副栅贯穿与所述第一凹槽正对的所述钝化层与所述掺杂导电层接触连接；沿所述第二方向间隔排布的多条主栅，所述主栅与所述第二凹槽一一对应，所述主栅与所述副栅接触连接。
在一些实施例中，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第一凹槽的深度为1～10μm。
在一些实施例中，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第二凹槽的深度为1～5μm。
在一些实施例中，所述第一凹槽的内壁由多个第一纹理部构成，每个所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，或者，沿所述第一凹槽的表面朝向远离衬底的方向凸出。
在一些实施例中，在所述背面朝向所述正面的方向上，所述第一纹理部的最大尺寸为200nm～2μm。
在一些实施例中，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为圆形。
在一些实施例中，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为圆形和方形的混合。
在一些实施例中，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向远离所述衬底凸出，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为方形。
在一些实施例中，所述衬底表面由多个第二纹理部构成，每个所述第二纹理部朝向远离所述衬底凸出，且所述第二纹理部在所述衬底表面的正投影为方形，且所述第二纹理部在所述衬底表面正投影的面积大于所述第一纹理部在所述第一凹槽表面正投影的面积。
在一些实施例中，所述副栅的材料与所述主栅的材料不同。
在一些实施例中，所述衬底包括位于两端的边缘区以及位于两个边缘区之间的中间区；其中，所述边缘区对应的所述第一凹槽的深度大于所述中间区对应的所述第一凹槽的深度。
根据本公开一些实施例，本公开实施例另一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，所述电池串包括如上述的太阳能电池；封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点：通过设置衬底的背面设有沿第一方向间隔排布的多个第一凹槽及多个沿第二方向间隔排布的第二凹槽，通过第一凹槽和第二凹槽分别与副栅和主栅一一对应，通过设置副栅与第一凹槽对应，从而可以使副栅朝向衬底内凹陷，从而可以提高副栅与掺杂导电层之间的接触面积，从而可以提高副栅收集载流子的能力，且通过设置副栅朝向衬底内凹陷还可以通过副栅将从衬底正面入射的光线，且即将从背面射出的光线反射回衬底，可以进一步提高光线的利用率，设置第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度，也就是副栅朝向衬底的深度大于主栅朝向衬底的深度，副栅具有收集载流子的能力，主栅的作用是将副栅的载流子汇集至主栅上，其本身并不具有很强的收集载流子的能力，因此，设置第二凹槽的深度浅还可以避免主栅影响太阳能电池内的载流子的横向传输，通过设置隧穿层、掺杂导电层和钝化层与衬底共同构成太阳能电池。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制；为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一实施例提供的第一种太阳能电池的结构剖面图；
图2为本公开一实施例提供的第二种太阳能电池的结构剖面图；
图3为本公开一实施例提供的第三种太阳能电池的结构剖面图；
图4为本公开一实施例提供的一种太阳能电池的俯视图；
图5为本公开一实施例提供的第一种第一纹理结构的俯视图；
图6为本公开一实施例提供的第二种第一纹理结构的俯视图；
图7为本公开一实施例提供的第三种第一纹理结构的俯视图；
图8为本公开一实施例提供的一种第一凹槽的结构示意图；
图9为本公开一实施例提供的一种第二凹槽的结构示意图；
图10为本公开一实施例提供的第一种第一纹理结构的微观俯视图；
图11为本公开一实施例提供的第二种第一纹理结构的微观俯视图；
图12为本公开一实施例提供的第三种第一纹理结构的微观俯视图；
图13为本公开一实施例提供的一种第一纹理结构的微观剖视图；
图14为本公开另一实施例提供的一种光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前太阳能电池的效率有待提高。
本公开实施例通过设置衬底的背面设有沿第一方向间隔排布的多个第一凹槽及多个沿第二方向间隔排布的第二凹槽，通过第一凹槽和第二凹槽分别与副栅和主栅一一对应，通过设置副栅与第一凹槽对应，从而可以使副栅朝向衬底内凹陷，从而可以提高副栅与掺杂导电层之间的接触面积，从而可以提高副栅收集载流子的能力，且通过设置副栅朝向衬底内凹陷还可以通过副栅将从衬底正面入射的光线，且即将从背面射出的光线反射回衬底，可以进一步提高光线的利用率，设置第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度，也就是副栅朝向衬底的深度大于主栅朝向衬底的深度，副栅具有收集载流子的能力，主栅的作用是将副栅的载流子汇集至主栅上，其本身并不具有很强的收集载流子的能力，因此，设置第二凹槽的深度浅还可以避免主栅影响太阳能电池内的载流子的横向传输，通过设置隧穿层、掺杂导电层和钝化层与衬底共同构成太阳能电池。
下面将结合附图对本公开的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本公开各实施例中，为了使读者更好地理解本公开而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
参考图1至图13，图1为本公开一实施例提供的第一种太阳能电池的结构剖面图；图2为本公开一实施例提供的第二种太阳能电池的结构剖面图；图3为本公开一实施例提供的第三种太阳能电池的结构剖面图；图4为本公开一实施例提供的一种太阳能电池的俯视图；图5为本公开一实施例提供的第一种第一纹理结构的俯视图；图6为本公开一实施例提供的第二种第一纹理结构的俯视图；图7为本公开一实施例提供的第三种第一纹理结构的俯视图；
图8为本公开一实施例提供的第一种第一凹槽的结构示意图；图9为本公开一实施例提供的第一种第二凹槽的结构示意图；图10为本公开一实施例提供的第一种第一纹理结构的微观俯视图；图11为本公开一实施例提供的第二种第一纹理结构的微观俯视图；图12为本公开一实施例提供的第三种第一纹理结构的微观俯视图；图13为本公开一实施例提供的第一种第一纹理结构的微观剖视图。
在一些实施例中，太阳能电池可以包括：衬底100，衬底100包括相对的正面101和背面102，在衬底100的背面102设有沿第一方向X间隔排布的多个第一凹槽110以及沿第二方向Y间隔排布的多个第二凹槽120，在背面102朝向正面101的方向上，任一第一凹槽110的深度大于任一第二凹槽120的深度。
太阳能电池还可以包括：隧穿层130，隧穿层130覆盖衬底100的背面102，且覆盖第一凹槽110及第二凹槽120的内壁。
太阳能电池还可以包括：掺杂导电层140，掺杂导电层140覆盖隧穿层130远离背面102的表面。
太阳能电池还可以包括：钝化层150，钝化层150覆盖掺杂导电层140远离背面102的表面。
太阳能电池还可以包括：沿第一方向X间隔排布的多条副栅160，副栅160与第一凹槽110一一对应，副栅160贯穿与第一凹槽110正对的钝化层150与掺杂导电层140接触连接。
太阳能电池还可以包括：沿第二方向Y间隔排布的多条主栅170，主栅170与第二凹槽120一一对应，主栅170与副栅160接触连接。
通过设置衬底100的背面102设有沿第一方向X间隔排布的多个第一凹槽110及多个沿第二方向Y间隔排布的第二凹槽120，通过第一凹槽110和第二凹槽120分别与副栅160和主栅170一一对应，通过设置副栅160与第一凹槽110对应，从而可以使副栅160朝向衬底100内凹陷，从而可以提高副栅160与掺杂导电层140之间的接触面积，从而可以提高副栅160收集载流子的能力，且通过设置副栅160朝向衬底100内凹陷还可以通过副栅160将从衬底100正面101入射的光线，且即将从背面102射出的光线反射回衬底100，可以进一步提高光线的利用率，设置第一凹槽110的深度大于第二凹槽120的深度，也就是副栅160朝向衬底100的深度大于主栅170朝向衬底100的深度，副栅160具有收集载流子的能力，主栅170的作用是将副栅160的载流子汇集至主栅170上，其本身并不具有很强的收集载流子的能力，因此，设置第二凹槽120的深度浅还可以避免主栅170影响太阳能电池内的载流子的横向传输，通过设置隧穿层130、掺杂导电层140和钝化层150与衬底100共同构成太阳能电池。
在一些实施例中，衬底100可以为半导体衬底，例如可以是硅、锗、锗硅或者绝缘体上的硅。衬底100的材料可以为元素半导体材料。具体地，元素半导体材料由单一元素组成，例如可以是硅或者锗。其中，元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态，称为微晶态)，例如，硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。衬底的材料为硅，则衬底100的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。衬底100的材料也可以是化合物半导体材料。例如，锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料，衬底100的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。
在一些实施例中，衬底100可以为N型半导体衬底或者P型半导体衬底。N型半导体衬底内掺杂有N型掺杂元素，N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任意一者。P型半导体衬底内掺杂有P型元素，P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或镓(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
参考图1，在一些实施例中，在背面102朝向正面101的方向上，任一第一凹槽110的深度为1～10μm，例如为2μm、3μm、4μm、5μm或者9μm等等。通过设置第一凹槽110朝向衬底100凹陷，从而可以通过副栅160将从背面102射出的光线反射回衬底100，设置第一凹槽110的深度为1～10μm可以使副栅160朝向衬底100凹陷具有一定的深度的同时避免第一凹槽110的深度过深，避免影响太阳能电池内的横向传输能力。
可以理解的是，若第一凹槽110的深度小于1μm，第一凹槽110的深度过浅，改善副栅160与掺杂导电层140之间接触面积的能力不强，且将从背面102射出的光线反射回衬底100，改善太阳能电池中光线利用率的能力也不强；若第一凹槽110的深度大于10μm，第一凹槽110的深度过深，会使第一凹槽110所对应的衬底100的厚度减少，会影响衬底100内载流子的横向传输。
在一些实施例中，第一凹槽110的深度可以为2～3μm，通过设置第一凹槽110的深度为2～3μm可以增加副栅160与掺杂导电层140之间接触面积的同时，还具有一定的将从背面102射出的光线反射回衬底100，还可以减少第一凹槽110影响衬底100内载流子的横向传输的能力。
参考图2，在一些实施例中，在背面102朝向正面101的方向上，任一第二凹槽120的深度为1～5μm，例如是1μm、2μm、3μm或者4μm等等，可以理解的是，通过设置第二凹槽120朝向衬底100凹陷，从而可以通过主栅170将从背面102射出的光线反射回衬底100，可以提高太阳能电池对光线的利用率，通过设置第二凹槽120的深度为1～5μm，可以使主栅170朝向衬底100凹陷具有一定的深度的同时避免第一凹槽110的深度过深，避免影响太阳能电池内的横向传输能力。
可以理解的是，若第二凹槽120的深度小于1μm，第二凹槽120的深度过浅，通过主栅170将从背面102射出的光线反射回衬底100的能力并不强，若第二凹槽120的深度大于5μm，第二凹槽120的深度过深，会使主栅170妨碍衬底100内载流子的横向传输，反而会降低太阳能电池的可靠性。
在一些实施例中，第二凹槽120的深度可以为1～2μm，通过设置第二凹槽120的深度为1～2μm可以增加通过主栅170将从背面102射出的光线反射回衬底100的能力的同时，还可以避免第二凹槽120的深度过深，避免影响太阳能电池的横向传输能力。
参考图5、图6及图8，在一些实施例中，第一凹槽110的内壁由多个第一纹理部111构成，每个第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向衬底100内凹陷，或者，沿第一凹槽110的表面朝向远离衬底100的方向凸出。换句话说，第一凹槽110的内壁布满第一纹理部111，且第一纹理部111之间相互接触，通过设置第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向衬底100内凹陷，或者，沿第一凹槽110的表面朝向远离衬底100的方向凸出，使得后续形成掺杂导电层140朝向第一凹槽110的表面也对应第一纹理部111出现纹理图案，且副栅160朝向第一凹槽110的表面也会出现纹理图案，从而会增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积，可以降低副栅160与掺杂导电层140之间的接触电阻，进而降低整个太阳能电池的电阻率。
需要说明的是，这里所说掺杂导电层140对应出现纹理图案是指：若第一凹槽110的表面的第一纹理部111朝向衬底100的方向凹陷，由于形成的隧穿层130覆盖在第一凹槽110的内壁表面，从而使得形成的隧穿层130朝向衬底100一侧的表面存在朝向衬底100凸出的图案，隧穿层130远离衬底100一侧的表面存在朝向衬底100凹陷的图案，同理，形成的掺杂导电层140朝向隧穿层130一侧的表面存在朝向隧穿层130凸出的图案，掺杂导电层140远离隧穿层130一侧的表面存在朝向隧穿层130凹陷的图案，同理形成的副栅160表面分布多个朝向掺杂导电层140的凸起的图案，通过这些凸起可以增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积，这里所说的多个凸起也就是纹理图案。
若第一凹槽110的表面朝向衬底100的方向凸出，由于形成的隧穿层130覆盖在第一凹槽110的内壁表面，从而使得形成的隧穿层130朝向衬底100一侧的表面存在朝向远离衬底100的方向凹陷的图案，隧穿层130远离衬底100一侧的表面存在朝向远离衬底100的方向凸出的图案，同理，形成的掺杂导电层140朝向隧穿层130一侧表面存在朝向远离衬底100的方向凹陷的图案，掺杂导电层140远离隧穿层130一侧表面存在朝向远离衬底100的方向凸出的图案，如此，形成的副栅160表面会分布多个凹坑，通过这些凹坑同样可以增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积，这里所述的多个凹坑也就是上述的纹理图案。
参考图7，在一些实施例中，第一凹槽110的内壁还可以间隔排布有多个第一纹理部111，也就是说，部分第一凹槽110的内壁凹凸不平，部分第一凹槽110的表面平坦，通过设置第一凹槽110的内壁间隔排布有多个第一纹理部111，从而可以使每个第一纹理部111都具有完整的侧面，从而可以使第一纹理部111的比表面积较大。可以通过调整相邻的两个第一纹理部111之间的间距，使得整个第一凹槽110对应的衬底100的背面102的第一纹理部111具有较大的比表面积，从而与第一凹槽110对应的掺杂导电层140同样具有较大的比表面积，从而使副栅160与掺杂导电层140的接触面积较大，进一步减小接触电阻。在一些实施例中，第一凹槽110内的第一纹理部111还可以是错位间隔排布，如此，在相同面积的第一凹槽110的内壁中，可以充分利用空间，形成较多的第一纹理部111，进一步增加衬底100的第一纹理部111的比表面积。
在一些实施例中，在背面102朝向正面101的方向上，第一纹理部111的最大尺寸为200nm～2μm，例如为300nm、500nm、700nm或者1μm等等。可以理解的是，这里的在背面102朝向正面101的方向上，第一纹理部111的最大尺寸也就是第一纹理部111的最大深度，第一纹理部111的深度越大，增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积也就越大，降低的副栅160与掺杂导电层140之间的接触电阻也就越大，然而，第一纹理部111的尺寸过大，会影响衬底100内的横向传输。通过设置第一纹理部111的最大尺寸为200nm～2μm可以避免影响衬底100内的横向传输的同时，增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积。
若第一纹理部111的最大尺寸小于200nm，增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积过少，改善副栅160与掺杂导电层140之间的接触电阻的能力也就越小；若第一纹理部111的最大尺寸大于2μm，会导致第一纹理部111影响衬底100内载流子的横向传输，反而会影响太阳能电池的性能。
在一些实施例中，第一凹槽内的第一纹理部111的形貌可以全部相同，例如，第一纹理部111在第一凹槽110的表面的正投影都为圆形，或者都为方形，或者都为圆形和方形的混合。在一些实施例中，第一凹槽110内的第一纹理部111的形貌可以部分相同，部分不同，例如，部分第一凹槽110内的第一纹理部111在第一凹槽110的表面的正投影为圆形，部分第一凹槽110内的第一纹理部111在第一凹槽110的表面的正投影为方形，部分第一凹槽110内的第一纹理部111在第一凹槽110的表面的正投影为圆形和方形的混合。
参考图9，在一些实施例中，第二凹槽120的内表面也可以设有多个第一纹理部111，通过在第二凹槽120的内表面设置有多个第一纹理部111可以增加主栅170与副栅160之间的接触面积，从而降低主栅与副栅之间的接触电阻。
参考图5、图6、图7、图8、图12及图13，在一些实施例中，第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向衬底100内凹陷，且第一纹理部111第一凹槽110表面的正投影为圆形。换句话说，第一纹理部111为半球形的凹槽。通过设置第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向衬底100内凹陷，且第一纹理部111第一凹槽110表面的正投影为圆形，可以便于形成第一纹理部111，且可以通过第一纹理部111增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积。
在一些实施例中，在一些实施例中，第一纹理部111在第一凹槽110表面的正投影为圆形，第一纹理部111在衬底100表面的正投影的直径为300nm～2.5μm。即，通过设置第一纹理部111在衬底100中第一凹槽110表面的开口直径在300nm～2.5μm的范围内，一方面使第一凹槽110内壁的第一纹理部111具有较大的比表面积，使得副栅160与掺杂导电层140的接触面积的较大，进一步减小接触电阻，另一方面，在这个范围内，可以使第一凹槽110对应的衬底100背面102的凹凸表面对入射光线的反射率较低，使得衬底100对入射光线可以较好的吸收。
参考图11，在一些实施例中，第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向衬底100内凹陷，且第一纹理部111在第一凹槽110表面的正投影为圆形和方形的混合。换句话说，第一纹理部111为半球形的凹槽和方形的凹坑混合。第一纹理部111为凹槽和凹坑的混合相较于第一纹理部111为凹槽而言，第一纹理部111为凹槽和凹坑的混合可以更大的增加减小接触电阻的能力。
参考图10，在一些实施例中，第一纹理部111沿第一凹槽110的表面朝向远离衬底100凸出，且第一纹理部111在第一凹槽110表面的正投影为方形。换句话说，第一纹理部111为塔基形貌。通过设置第一纹理部111为塔基形貌同样可以增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积。
需要说明的是，这里的塔基形貌为金字塔形去除塔尖之后剩余的部分。
在一些实施例中，第一纹理部111在第一凹槽110表面的正投影为方形，第一纹理部111在衬底100表面的正投影的边长为200nm～2μm，例如为300nm、500nm、700nm或者1μm等等，通过设置第一纹理部111在衬底100表面的正投影的边长为200nm～2μm，一方面使第一凹槽110内壁的第一纹理部111具有较大的比表面积，使得副栅160与掺杂导电层140的接触面积的较大，进一步减小接触电阻，另一方面，在这个范围内，可以使第一凹槽110对应的衬底100背面102的凹凸表面对入射光线的反射率较低，使得衬底100对入射光线可以较好的吸收。
参考图3，在一些实施例中，衬底100的背面102非第一凹槽110及第二凹槽120的部分表面包括多个第二纹理部112，每个第二纹理部112朝向远离衬底100凸出，且第二纹理部112在衬底100表面的正投影为方形，且任一第二纹理部112在衬底100表面正投影的面积大于任一第一纹理部111在第一凹槽110表面正投影的面积。换句话说，第一纹理部111的塔基形貌的尺寸小于第二纹理部112的塔基形貌，第一纹理部111的塔基形貌越小，可以形成的第一纹理部111的数量也就越多，增加副栅160与掺杂导电层140的接触面积也就越大，从而可以进一步减少副栅160与掺杂导电层140之间的接触电阻。
需要说明的是，第一纹理部111和第二纹理部112在衬底100表面的正投影形状由激光工艺中的激光光束在聚焦以后形成的光斑形状决定，可以通过对激光工艺参数进行调整，从而形成具有不同形状光斑的激光光束。
参考图4，在一些实施例中，衬底100包括位于两端的边缘区103以及位于两个边缘区103之间的中间区104；其中，位于边缘区103的第一凹槽110的深度大于位于中间区104的第一凹槽110的深度，位于边缘区103的第二凹槽120的深度大于位于中间区104的第二凹槽120的深度。
可以理解的是，太阳能电池的边缘区103是太阳能电池中容易破损的部分，通过设置位于边缘区103的第一凹槽110和第二凹槽120的深度较深，可以提高位于边缘区103的主栅170和副栅160的可靠性，由于边缘区103的副栅160和主栅170的深度深，影响副栅160和主栅170的概率也就越小，可以进一步提高太阳能电池的可靠性。
需要说明的是，这里的边缘区103可以是指衬底100的边缘，且表面积占衬底100背面表面积的1/5的部分，中间区104可以是指衬底100的中心，且表面积占衬底100背面表面积的3/5的部分。
在一些实施例中，隧穿层130与掺杂导电层140可以构成衬底100表面的钝化接触结构，通过隧穿层130与掺杂导电层140可以降低载流子在电池表面的复合，增加电池的开路电压，从而可以提高太阳能电池的效率。
在一些实施例中，隧穿层130可以仅位于衬底100的背面102，隧穿层130还可以同时位于衬底100的背面102和正面101。
需要说明的是，这里的正面101可以是指太阳能电池的受光面，这里的背面102可以是指太阳能电池的背光面。
在一些实施例中，隧穿层130还可以用于减弱或者阻止掺杂导电层140的掺杂离子扩散至衬底100内。
在一些实施例中，隧穿层130的材料可以包括但不限于氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅和本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料。具体的，隧穿层130可以由包括硅氧化物(SiOx)的硅氧化物层形成，硅氧化物具有良好的钝化特性，且载流子可以很容易的隧穿硅氧化物层。
在一些实施例中，隧穿层130的厚度可以是0.5nm～2.5nm，可选地，隧穿层130的厚度为0.5nm～2nm，进一步地，隧穿层130的厚度为0.5nm～1.2nm。当隧穿层130的厚度小于0.5mm，形成隧穿层130的工艺难度较大；当隧穿层130的厚度大于2.5mm时，隧穿效应较弱。
在一些实施例中，掺杂导电层140的材料可以是掺杂非晶硅、掺杂多晶硅或者掺杂微晶硅材料中的一者。在另一些实施例中，掺杂导电层140还可以是其他材料，可以根据实际情况进行选择，例如碳化硅。
在一些实施例中，掺杂导电层140可以先在隧穿层130的表面形成导电层，然后对导电层进行掺杂以形成掺杂导电层140。
在一些实施例中，掺杂导电层140的厚度范围为40nm～150nm，可选地，掺杂导电层140的厚度范围为60nm～90nm，掺杂导电层140的厚度范围可以保证掺杂导电层140的光学损失较小以及隧穿层130的界面钝化效果较好，从而提升电池效率。本申请实施例中掺杂导电层140的材料可以是多晶硅。
在一些实施例中，掺杂导电层140的掺杂类型与衬底100的掺杂类型相同，可以理解的是，当衬底100的掺杂类型为N型，掺杂导电层140的掺杂类型为P型时，衬底100的多子为电子，掺杂导电层140的多子为空穴，两者之间会直接复合消融，导致副栅160收集的载流子变少，因此将掺杂导电层140的掺杂类型与衬底100的掺杂类型相同，可以避免副栅160收集到的载流子变少。
在一些实施例中，衬底100为N型基底，掺杂导电层140为N型多晶硅层；在另一些实施例中基底也可以是P型基底，掺杂导电层为P型多晶硅层。N型基底及N型多晶硅层具有较高的光电转化效率，P型基底及P型多晶硅层的形成工艺简单，可以根据实际情况进行选择，本申请实施例不对衬底100及掺杂导电层140进行限制。
在一些实施例中，副栅160和主栅170远离正面101的底面低于钝化层150的底面，换句话说，副栅160和主栅170都是凸出于钝化层150。在一些实施例中，副栅160和主栅170的厚度可以为5～15μm，钝化层150的厚度可以为70～90nm。
在一些实施例中，钝化层150可以是减反射膜层，从而可以减少太阳能电池表面的发射光，从而增加太阳能电池的透光量，钝化层150可以为单层结构或叠层结构，钝化层150的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。在一些实施例中，钝化层150为含氢钝化层，比如含氢氧化硅、含氢氮化硅、含氢氮氧化硅等。
在一些实施例中，副栅160用于收集并汇总太阳能电池的载流子，副栅160的材料可以为铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。在一些情况下，副栅160是指细栅线或指状栅线，以区别于主栅电极线或者汇流条。
在一些实施例中，主栅170用于将副栅160上收集的载流子汇集起来，并导出太阳能电池。
在一些实施例中，副栅160的材料与主栅170的材料不同，例如，副栅160的材料可以为烧穿型浆料，主栅170的材料可以为非烧穿型浆料，通过设置副栅160的材料为烧穿型浆料可以配合深度更深的第一凹槽110，从而即兼顾了副栅160收集载流子的能力，又可以通过增加副栅160和掺杂导电层140的接触面积，通过设置主栅170的材料为非烧穿型浆料可以配合深度更浅的第二凹槽120，从而可以避免主栅170影响载流子的横向传输。
在一些实施例中，在衬底100的正面101还依次设有发射极180和正面钝化层190。
在一些实施例中，发射极180中的掺杂离子类型与衬底100内中的掺杂离子类型不同，例如，发射极180中的掺杂离子类型为N型，那么衬底100内中的掺杂离子类型为P型；发射极180中的掺杂离子类型为P型，那么衬底100内中的掺杂离子类型就为N型，以在发射极180和衬底100中形成PN结。
在一些实施例中，正面钝化层190可以为单层结构或者叠层结构。正面钝化层190的材料可以与钝化层150的材料相同，可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。在一些实施例中，正面钝化层190还可以为含氢钝化层，比如含氢氧化硅、含氢氮化硅、含氢氮氧化硅等。通过设置正面钝化层190可以提高太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子。
在衬底100的正面还设有正面电极200，正面电极200贯穿正面钝化层190与发射极180接触连接。
在一些实施例中，衬底100的正面101为金字塔绒面，因此位于正面101上的正面钝化层190与发射极180也都为金字塔绒面。通过设置衬底100的正面为金字塔绒面可以使衬底100对入射光线的反射率较小，对入射光线的吸收利用率较大，使得太阳能电池的光电转换效率较高。
本公开实施例通过设置衬底100的背面102设有沿第一方向X间隔排布的多个第一凹槽110及多个沿第二方向Y间隔排布的第二凹槽120，通过第一凹槽110和第二凹槽120分别与副栅160和主栅170一一对应，通过设置副栅160与第一凹槽110对应，从而可以使副栅160朝向衬底100内凹陷，从而可以提高副栅160与掺杂导电层140之间的接触面积，从而可以提高副栅160收集载流子的能力，且通过设置副栅160朝向衬底100内凹陷还可以通过副栅160将从衬底100正面101入射的光线，且即将从背面102射出的光线反射回衬底100，可以进一步提高光线的利用率，设置第一凹槽110的深度大于第二凹槽120的深度，也就是副栅160朝向衬底100的深度大于主栅170朝向衬底100的深度，副栅160具有收集载流子的能力，主栅170的作用是将副栅160的载流子汇集至主栅170上，其本身并不具有很强的收集载流子的能力，因此，设置第二凹槽120的深度浅还可以避免主栅170影响太阳能电池内的载流子的横向传输，通过设置隧穿层130、掺杂导电层140和钝化层150与衬底100共同构成太阳能电池。
本公开另一实施例还提供一种光伏组件，该光伏组件包括如前述实施例中部分或全部实施例中的太阳能电池，以下将结合附图对本公开另一实施例提供的光伏组件进行说明，需要说明的是前述实施例相同或相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做赘述。
在一些实施例中，参考图14，本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件，光伏组件用于将接收的光能转化为电能以及传输给外部负载。光伏组件包括：至少一个电池串，电池串由多个上述部分实施例或者全部实施例中的太阳能电池10连接而成；封装胶膜21，用于覆盖电池串的表面；盖板22，用于覆盖封装胶膜21背离电池串的表面。
封装胶膜21可以为EVA或POE等有机封装胶膜，封装胶膜21覆盖在电池串的表面以密封保护电池串。
在一些实施例中，封装胶膜21包括分别覆盖在电池串表面的两侧的上层封装胶膜和下层封装胶膜。
盖板22可以为玻璃盖板或塑料盖板等用于保护电池串的盖板，盖板22覆盖在封装胶膜21背离电池串的表面。在一些实施例中，盖板22上设置有陷光结构以增加入射光的利用率。光伏组件具有较高的电流收集能力和较低的载流子复合率，可实现较高的光电转换效率。在一些实施例中，盖板22包括位于电池串两侧的上盖板和下盖板。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本公开的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本公开实施例的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本公开实施例的精神和范围内，均可作各种改动与修改，因此本公开实施例的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
衬底，所述衬底包括相对的正面和背面，在所述衬底的背面设有沿第一方向间隔排布的多个第一凹槽以及沿第二方向间隔排布的多个第二凹槽，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第一凹槽的深度大于任一所述第二凹槽的深度；
隧穿层，所述隧穿层覆盖所述衬底的所述背面，且覆盖所述第一凹槽及所述第二凹槽的内壁；
掺杂导电层，所述掺杂导电层覆盖所述隧穿层远离所述背面的表面；
钝化层，所述钝化层覆盖所述掺杂导电层远离所述背面的表面；
沿所述第一方向间隔排布的多条副栅，所述副栅与所述第一凹槽一一对应，所述副栅贯穿与所述第一凹槽正对的所述钝化层与所述掺杂导电层接触连接；
沿所述第二方向间隔排布的多条主栅，所述主栅与所述第二凹槽一一对应，所述主栅与所述副栅接触连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第一凹槽的深度为1～10μm。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，在所述背面朝向所述正面的方向上，任一所述第二凹槽的深度为1～5μm。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一凹槽的内壁由多个第一纹理部构成，每个所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，或者，沿所述第一凹槽的表面朝向远离所述衬底的方向凸出。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，在所述背面朝向所述正面的方向上，所述第一纹理部的最大尺寸为200nm～2μm。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为圆形。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向所述衬底内凹陷，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为圆形和方形的混合。
8.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一纹理部沿所述第一凹槽的表面朝向远离所述衬底凸出，且所述第一纹理部在所述第一凹槽表面的正投影为方形。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述衬底的所述背面非所述第一凹槽及非所述第二凹槽的部分表面包括多个第二纹理部，每个所述第二纹理部朝向远离所述衬底凸出，且所述第二纹理部在所述衬底表面的正投影为方形，且任一所述第二纹理部在所述衬底表面正投影的面积大于任一所述第一纹理部在所述第一凹槽表面正投影的面积。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述副栅的材料与所述主栅的材料不同。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述衬底包括位于两端的边缘区以及位于两个边缘区之间的中间区；其中，位于所述边缘区的所述第一凹槽的深度大于位于所述中间区的所述第一凹槽的深度，位于所述边缘区的所述第二凹槽的深度大于位于所述中间区的所述第二凹槽的深度。
12.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串包括如权利要求1至11中任一项所述的太阳能电池；
封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
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