CN116799080A - 光伏电池及其制作方法、光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种光伏电池及其制作方法、光伏组件，光伏电池包括：基底以及位于所述基底第一表面的发射极和第一钝化结构，所述发射极位于所述基底与所述第一钝化结构之间；第一电极，所述第一电极贯穿所述第一钝化结构并与所述发射极接触；第一共熔体，位于所述第一电极与所述发射极之间，所述第一共熔体包含所述第一电极的材料和所述发射极的材料，部分所述第一电极贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。本发明实施例有利于提高光伏组件的光电转换效率。

Description

光伏电池及其制作方法、光伏组件
本申请是申请日为2021年4月26日，申请号为202110454156.7，发明名称为“光伏电池及其制作方法、光伏组件”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明实施例涉及光伏领域，特别涉及一种光伏电池及其制作方法、光伏组件。
背景技术
目前通常采用丝网印刷工艺在钝化层表面涂覆导电浆料，然后通过烧结处理使得导电浆料贯穿钝化层并与发射极形成欧姆接触，以形成正面电极。
实验表明，由于烧结处理过程中导电材料的析出过程的不可控性，正面电极与基底之间存在大量空隙，空隙的存在会减小正面电极与基底表面的接触面积，弱化正面电极收集电流的能力；同时，空隙的存在会增加正面电极的表面缺陷，提高载流子界面复合率。
发明内容
本发明实施例提供一种光伏电池及其制作方法、光伏组件，有利于提高光伏组件的光电转换效率。
为解决上述问题，本发明实施例提供一种光伏电池，包括：基底以及位于所述基底第一表面的发射极和第一钝化结构，所述发射极位于所述基底与所述第一钝化结构之间；第一电极，所述第一电极贯穿所述第一钝化结构并与所述发射极接触；第一共熔体，位于所述第一电极与所述发射极之间，所述第一共熔体包含所述第一电极的材料和所述发射极的材料，部分所述第一电极贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
另外，所述第一电极包括第一晶体结构和第二晶体结构，所述第二晶体结构为所述第一晶体结构的衍生结构，所述第一共熔体至少部分位于所述发射极与所述第一晶体结构之间，所述第二晶体结构贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
另外，部分所述第一晶体结构位于所述发射极内，所述第二晶体结构为位于所述发射极内的部分所述第一晶体结构的衍生结构。
另外，所述第一电极还包括玻璃料层，所述玻璃料层位于所述发射极与所述第一晶体结构之间，部分所述第一晶体结构位于所述玻璃料层内，所述第一共熔体位于所述玻璃料层与所述发射极之间，所述第二晶体结构依次贯穿所述玻璃料层和所述第一共熔体并与所述发射极接触。
另外，所述第二晶体结构的形貌结构包括团簇状结构、无分叉单根结构或多分叉结构中至少一者。
另外，光伏电池还包括：位于所述基底第二表面的第二钝化结构和第二电极，所述第二电极贯穿所述第二钝化结构并与所述基底形成电连接。
另外，光伏电池还包括：第二共熔体，位于所述第二电极和所述基底之间，所述第二共熔体包含所述第二电极的材料和所述基底的材料；所述第二电极包括第三晶体结构和第四晶体结构，所述第四晶体结构为所述第三晶体结构的衍生结构，所述第二共熔体位于所述第三晶体结构与所述基底之间，所述第四晶体结构贯穿所述第二共熔体并与所述基底接触。
相应地，本发明实施例还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一项所述的光伏电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
相应地，本发明实施例还提供一种光伏电池的制作方法，包括：提供基底、在所述基底第一表面依次设置的发射极和第一钝化结构；形成第一电极，所述第一电极贯穿所述第一钝化结构并与所述发射极接触，部分所述第一电极材料与部分所述发射极材料混合并构成第一共熔体，所述第一共熔体位于所述第一电极和所述发射极之间，部分所述第一电极贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
另外，形成所述第一电极的工艺步骤包括：通过对导电浆料进行烧结处理以形成第一电极的第一晶体结构，所述第一晶体结构贯穿所述第一钝化结构并与所述发射极接触，相接触的部分所述第一电极材料与部分所述发射极材料构成所述第一共熔体，所述第一共熔体位于所述第一晶体结构与所述发射极之间；通过外部电源对所述第一晶体结构施加脉冲电压，以形成衍生于所述第一晶体结构的第二晶体结构，所述第二晶体结构贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触，所述第一晶体结构与所述第二晶体结构构成所述第一电极。
另外，在形成所述第二晶体结构之前，部分所述第一晶体结构位于所述发射极内，所述第二晶体结构为位于所述发射极内的部分所述第一晶体结构的衍生结构。
另外，所述脉冲电压包括：三角波脉冲电压、矩形波脉冲电压、锯齿波脉冲电压以及三角函数波脉冲电压中的至少一者。
另外，光伏电池的制作方法还包括：形成第二电极和第二钝化结构，所述第二钝化结构位于所述基底的第二表面，所述第二电极贯穿所述第二钝化结构并与所述基底电连接。
与现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：
上述技术方案中，部分第一电极贯穿第一共熔体并与发射极接触，相较于通过第一共熔体与基底形成欧姆接触，第一电极与发射极直接接触，有利于减小第一电极与发射极之间的连接电阻，提高第一电极收集电流的能力；同时，载流子可不经过第一共熔体而直接到达第一电极，有利于减少第一共熔体表面缺陷和内部缺陷造成的载流子复合，提高光电转换效率。
另外，由于第二晶体结构为位于发射极内的部分第一晶体结构的衍生结构，因此，第二晶体结构除了贯穿第一共熔体的部分以外，其他部分都可与发射极接触，如此，有利于增大第一电极和发射极的接触面，提高第一电极的电流收集能力，以及降低对第二晶体结构的延伸长度和数量的要求，降低结构复杂度。
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，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1至图6为本发明实施例提供的光伏电池的结构示意图；
图7至图11为本发明实施例提供的光伏电池的制作方法各步骤对应的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明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，在本发明各实施例中，为了使读者更好地理解本申请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，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
参考图1，光伏电池包括：基底10以及位于基底10第一表面的发射极11和第一钝化结构12，发射极11位于基底10和第一钝化结构12之间；第一电极13，第一电极13贯穿第一钝化结构12并与发射极11接触；第一共熔体171，位于第一电极13和发射极11之间，第一共熔体171包含第一电极13的材料和发射极11的材料，部分第一电极13贯穿第一共熔体171并与发射极11接触。
需要说明的是，本申请包含多个可实施的光伏结构，图1所示光伏电池结构仅仅是其中一个实施例，本文以图1所示结构作为示例描述多个并列实施例的共同之处，并通过图2～图6描述多个并列实施例之间的不同之处；此外，为了图示的简洁，图1并未绘制基底10和发射极11的绒面。
基底10具有相对的第一表面和第二表面，在一些实施例中，第一表面为受光面，第二表面为与第一表面相对的基底表面。在一些实施例中，将基底10的第一表面称为前表面，将基底10的第二表面称为后表面。进一步地，对于单面电池来说，第一表面为受光面，第二表面为背光面，对于双面电池来说，第一表面和第二表面都可以为受光面。
在一些实施例中，基底10为硅基底材料，可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的一种或多种；在其他实施例中，基底的材料还可以为碳单质、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。
基底10与发射极11形成PN结。例如，基底10包括P型掺杂元素(如硼、镓等)，则发射极11包括N型掺杂元素(如磷、砷等)；基底10包括N型掺杂元素，则发射极11包括P型掺杂元素。在一些实施例中，所述发射极11可以视为基底10的一部分。此外，发射极11的表面可以设置为金字塔绒面，以降低发射极11表面对光线的反射，增加对光线的吸收利用率，提升光伏电池的转换效率。
第一钝化结构12的膜层结构和膜层材料可以根据实际需要进行调整，例如根据光伏电池的电池种类进行调整，常用电池可以包括PERC(Passivated Emitter and RearCell)电池、TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact)电池等，这里以PERC电池作为示例进行说明。第一钝化结构12可以是单层结构，也可以是在垂直于基底10表面方向依次设置的多层结构，常见的第一钝化结构包括氮化硅单层结构、氧化铝/氮化硅双层叠层结构或氮化硅-氮氧化硅-氮化硅多层叠层结构，多层叠层结构的膜层数量可以大于等于3。在一些实施例中，第一钝化结构12还可以包括在发射极11表面形成的二氧化硅层。
第一电极13的材料可以根据实际需要进行调整，第一电极13可包含银电极、铝电极或银铝电极等，相应地，第一共熔体171的材料根据第一电极13的材料和发射极11的材料进行调整，本文以第一电极13包含银电极，发射极11的材料为硅，第一共熔体171为银硅共熔体作为示例进行说明。
第一电极13还包括玻璃料层16，玻璃料层16位于第一钝化结构12与发射极11之间。银电极可分为团块电极(烧结的银电极)、纳米银颗粒以及银微结晶。团块电极位于玻璃料层16远离发射极11一侧，且延伸至玻璃料层16内，或者，贯穿玻璃料层16并延伸至发射极11内，纳米银颗位于玻璃料层16内，银微结晶(未图示)位于玻璃料层16与第一共熔体171之间。在形成第一电极13的过程中，析出至发射极11表面的部分银原子与发射极11的材料混合成第一共熔体171，另一部分不参与混合，在完全冷却后以银微结晶的形式保留。也就是说，第一共熔体171不仅位于发射极11与团块电极之间，还位于玻璃料层16与发射极11之间。
其中，玻璃料层16的材料为玻璃材料，可以包括金属玻璃颗粒、含碲粉玻璃颗粒、含铅玻璃颗粒或无铅玻璃颗粒中的至少一者。常用的玻璃料为含铅玻璃料，例如Pb-Al-B-SiO2玻璃料为常用的含铅玻璃料之一，另外比如Pb-Sn-V-O、Pb-B-V-O等均可使用。无铅玻璃料中，一般有P-Zn-O系、V-Ba-P-O系、B-V-O系、Sn-B-Si-O系以及Bi-B-Si-O系等。
在一些实施例中，第一电极13包括第一晶体结构131和第二晶体结构132(以粗黑线示意)，第二晶体结构132为第一晶体结构131的衍生结构，玻璃料层16位于第一晶体结构131与发射极11之间，第一共熔体171至少部分位于第一晶体结构131与发射极11之间，第二晶体结构132贯穿第一共熔体171并与发射极11接触。在这里，第二晶体结构132为第一晶体结构131的衍生结构指第二晶体结构132是在第一晶体结构131的基础上经过晶粒再生长和再结晶形成。
作为衍生结构的第二晶体结构132的形貌结构包括团簇状结构、无分叉单根结构或多分叉结构中至少一者。例如，图1以多分叉结构(黑粗线)作为示例，图2以无分叉结构(黑粗线)作为示例，图3以簇状结构(斜线填充)作为示例。需要说明的是，无分叉结构和多分叉结构通常采用延伸长度表达生长情况，团簇状结构通常采用底面半径表达生长情况。
作为衍生结构，第二晶体结构132的设置有利于填充第一晶体结构131的内部空隙，以及填充第一晶体结构131与发射极11之间的空隙，从而降低第一晶体结构131与发射极11之间的连接电阻，提升第一晶体结构131收集电流的能力，以及避免结构空隙导致的结构稳定性缺陷；同时，第二晶体结构132仅贯穿部分第一共熔体171，无需破坏第一共熔体171以及其他膜层结构，如此，既能通过第二晶体结构132收集电流，又能避免第二晶体结构132的设置损伤第一共熔体171等相邻膜层，从而减少第一共熔体171等相邻膜层的结构缺陷，例如应力集中造成的应力缺陷和结构裂缝导致的结构稳定性缺陷；此外，可以通过延伸第二晶体结构132的长度或者扩大第二晶体结构132的底面半径，进一步提升第一电极13与发射极11的接触面积，提升第一电极13收集电流的上限。
具体地，在垂直于第一晶体结构131侧壁的方向上，团簇状结构的高度为0.2～2μm，例如0.5μm、1μm或1.5μm，底面半径为0.2μm～10μm，例如0.5μm、1μm、4μm或7μm，晶体结构为以(111)、(200)、(220)、(311)以及(222)等多晶面复合构成的半球状颗粒；无分叉单根结构的直径为20～200nm，例如50nm、100nm或150nm，长度为0.2～5μm，例如为0.5μm、0.8μm、1.2μm或3μm，晶体结构以(110)面为主要晶面，其他晶面XRD(X射线衍射)信号强度小于此晶面的5％；多分叉结构的主分叉结构及其晶面与无分叉结构相同，以主分叉结构作为基础形成的次级分叉结构的直径为10～50nm，例如15nm、30nm或35nm，长度为0.1～1μm，例如为0.2μm、0.4μm、0.6μm或0.8μm，次级分叉结构的晶体结构与主分叉结构的晶体结构相同。
需要说明的是，在纳米线状结构中，(110)晶面为主的主要原因是在没有其他表面活性剂的情况下，该晶面的生长速度远远高于其他晶面。
在一些实施例中，部分第一晶体结构131位于发射极11内，第二晶体结构132为位于发射极11内的部分第一晶体结构131的衍生结构。由于第二晶体结构132为位于发射极11内的部分第一晶体结构131的衍生结构，因此，第二晶体结构132除了贯穿第一共熔体171的部分以外，其他部分都可与发射极11接触，如此，有利于增大第一电极13和发射极11的接触面，提高第一电极13的电流收集能力，以及降低对第二晶体结构132的延伸长度或底面半径的要求，以及降低对第二晶体结构132的数量的要求，降低结构复杂度。
需要说明的是，图1仅示意出第一晶体结构131的一个凸起部，该凸起部贯穿玻璃料层16并延伸至发射极11内，实际上，第一晶体结构131具有多个凸起部，相邻凸起部之间具有空隙。第二晶体结构132可填充相邻凸起部之间的间隙，如此，有利于降低第二晶体结构132对相邻膜层的结构特性的影响，又能通过填充空隙提高光伏电池的结构稳定性，且能提高第一电极13与发射极11的接触面积，提高第一电极13收集电流的能力，从而提高光伏电极的光电转换效率。
在一些实施例中，如图4所示，部分第一晶体结构131位于玻璃料层16内，第一共熔体171位于玻璃料层16与发射极11之间，第二晶体结构132依次贯穿玻璃料层16和第一共熔体171并与发射极11接触。如此，有利于降低对第一晶体结构131的烧蚀深度的要求，降低光伏电池的复杂度；同时，有利于减少因烧蚀深度过深而导致的内部缺陷，减少载流子因内部缺陷导致的载流子复合，提高光伏电池的光电转换效率。
需要说明的是，即便第一晶体结构131贯穿玻璃料层16并延伸至发射极11内，第二晶体结构132依旧可以是以位于玻璃料层16内的第一晶体结构131为基础的衍生结构；在一些实施例中，如图5所示，第一共熔体171仅位于发射极11一侧，第一晶体结构131的底面与第一共熔体171接触，第二晶体结构132自第一晶体结构131底面开始延伸，贯穿第一共熔体171并与发射极11接触，并未贯穿玻璃料层16。
在一些实施例中，光伏电池还包括：位于基底10第二表面的第二钝化结构14和第二电极15，第二电极15贯穿第二钝化结构14并与基底10形成电连接。
在一些实施例中，当光伏电池为PERC电池时，第二钝化结构14包括依次设置的氧化铝层141和掺氢氮化硅层142，第二电极15一般为铝电极，第二电极15依次贯穿掺氢氮化硅层142和氧化铝层141并与基底10接触。
进一步地，如图1所示，光伏电池还包括：第二共熔体172，位于第二电极15和基底10之间，第二共熔体172包含第二电极15的材料和基底10的材料；第二电极15包括第三晶体结构151和第四晶体结构152，第四晶体结构152为第三晶体结构151的衍生结构，第二共熔体172位于第三晶体结构151与基底10之间，第四晶体结构152贯穿第二共熔体172并与基底10接触。如此，有利于提高PERC电池中第二电极15收集电流的能力，进而提升光伏电池的光电转换效率。
在一些实施例中，当光伏电池为TOPCON电池时，参考图6，第二钝化结构24包括依次设置的界面钝化层241、场钝化层242以及减反射层243，界面钝化层241的材料一般为二氧化硅，场钝化层242的材料一般为掺杂多晶硅，减反射层243的材料一般为氮化硅，第二电极25一般为银电极，第二电极25贯穿减反射层243并延伸至场钝化层242内，与场钝化层242接触并与基底20实现电连接。
进一步地，光伏电池还包括：第二共熔体272，位于第二电极25和场钝化层242之间，第二共熔体272包含第二电极25和场钝化层242的材料；第二电极25包括第三晶体结构251和第四晶体结构252，第四晶体结构252为第三晶体结构251的衍生结构，第二共熔体272位于第三晶体结构251与场钝化层242之间，第四晶体结构252贯穿第二共熔体272并与场钝化层242接触。如此，有利于提高TOPCON电池中第二电极25收集电流的能力，进而提升光伏电池的光电转换效率。
本实施例中，部分第一电极贯穿第一共熔体并与发射极接触，相较于通过第一共熔体与基底形成欧姆接触，第一电极与发射极直接接触，有利于减小第一电极与发射极之间的接触电阻，提高第一电极收集电流的能力；同时，载流子可不经过第一共熔体而直接到达第一电极，有利于降低第一共熔体表面缺陷和内部缺陷造成的载流子复合率，提高光电转换效率。
本发明实施例还提供一种光伏组件，所述光伏组件用于将接收的光能转化为电能。所述光伏组件包括电池串，封装胶膜以及盖板；所述电池串由多个光伏电池连接形成，所述光伏电池可以为前述的任一光伏电池(包括但不限于如图1-图6所述的光伏电池)；所述封装胶膜可以为EVA或POE等有机封装胶膜，所述封装胶膜覆盖在所述电池串的表面以密封；所述盖板可以为玻璃盖板或塑料盖板等，所述盖板覆盖在所述封装胶膜背离所述电池串的表面。在一些实施例中，所述盖板上设置有陷光结构以增加入射光的利用率。所述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。
相应地，本发明实施例还提供一种光伏电池的制作方法。图7至图8为本发明实施例提供的光伏电池的制作方法各步骤对应的结构示意图，光伏电池的制作方法包括以下步骤：
参考图7，提供基底10、在基底10第一表面依次设置的发射极11和第一钝化结构12，以及位于基底10第二表面的第二钝化结构14。
具体地，提供N型或P型的初始半导体基底，对初始基底进行清洗，并采用湿法化学腐蚀的方式制备金字塔绒面(未图示)；此外，绒面制备可采用成熟的产线碱制绒工艺，形成45度正金字塔绒面。
在双面制绒之后，对初始基底第一表面进行掺杂元素扩散处理，形成发射极11，发射极11占据初始基底朝阳侧的部分表层空间，剩余初始基底作为基底10，发射极11与基底10构成PN结。
在形成发射极11之后，对基底10第二表面进行平坦化处理，平坦化处理可形成平坦表面，以沉积所需的第二钝化结构14。当光伏电池为PERC电池时，初始基底为P型，第二钝化结构14通常包含氧化铝层141和掺氢氮化硅层142；当光伏电池为TOPCON电池时，参考图8，初始基底为N型，第二钝化层24包括依次层叠的界面钝化层241、场钝化层242以及减反射层243。
其中，掺氢氮化硅层142的形成一般包含两个步骤：第一，沉积形成氮化硅层；第二，对氮化硅层进行氢离子注入。若第一钝化结构12中包含氮化硅层，则可在同一工艺步骤中，形成位于第一表面的一层氮化硅层和位于第二表面的一层氮化硅层，第一表面的氮化硅层作为第一钝化结构12或者作为第一钝化结构12的其中一层膜层，第二表面的氮化硅层用于形成掺杂氮化硅层142。
当初始基底为N型时，一般采用硼元素进行扩散处理以形成P型发射极21。硼扩散处理还会同时在初始基底第一表面、第二表面以及侧面生成不必要的硼硅玻璃，硼硅玻璃对发射极21和基底20有一定的保护作用，可避免某些工艺制程对初始基底表面造成损伤。换句话说，不必要的硼硅玻璃可作为保护层，在进行平坦化工艺的过程中，第二表面的硼硅玻璃被一并去除。
当采用二氧化硅层作为界面钝化层时，既可以化学气相沉积工艺沉积形成二氧化硅，又可以在硅基底的基础上采用原位生成工艺形成二氧化硅，原位生成工艺包括热氧化工艺、硝酸钝化工艺以及自然氧化工艺等；在形成界面钝化层241之后，在界面钝化层241表面沉积本征多晶硅，并通过离子注入和源扩散的方式掺杂掺杂离子，形成掺杂多晶硅，以作为场钝化层242；在形成场钝化层242后，继续形成减反射层243，减反射层243可设置为氮化硅层。
当采用沉积工艺形成界面钝化层241以及场钝化层242时，由于第一表面有硼硅玻璃作为掩膜层对基底20第一表面进行保护，因此，在进行沉积工艺时无需通过掩膜将沉积区域限定在第二表面，后续可采用同一工艺同时去除第一表面的硼酸玻璃以及沉积在第一表面的氧化硅和多晶硅。如此，无需设置额外的掩膜，有利于减少工艺步骤，缩短工艺流程，降低工艺成本。
在形成第二钝化结构14之后，在形成第一钝化结构12之前，需要去除绕镀在发射极11第一表面的多余材料，以暴露出发射极11；在暴露出发射极11之后，根据电池类型和实际需要形成第一钝化结构12。
参考图9，涂覆导电浆料并进行烧结处理，形成第一电极13的第一晶体结构131和第二电极15的第三晶体结构。
在形成第一钝化结构12和第二钝化结构14之后，可采用丝网印刷工艺在第一钝化结构12的表面以及第二钝化结构14的表面涂覆导电浆料，通过对导电浆料进行高温烧结，形成贯穿第一钝化结构12并与发射极11接触的第一晶体结构131，以及形成与基底10电连接的第三晶体结构151。
相接触的部分第一晶体结构131材料与部分发射极11材料混合并构成第一共熔体171，第一共熔体171至少部分位于发射极11和第一晶体结构131之间。对于PERC电池来说，在形成第二电极15之前，形成贯穿第二钝化结构14的开槽，开槽暴露基底10的第二表面，后续形成的第三晶体结构151贯穿第二钝化结构14并与基底10接触，相接触的部分第三晶体结构151材料与部分基底10材料混合并构成第二共熔体172，第二共熔体位于第三晶体结构172和基底10之间；对于TOPCON电池来说，参考图10，第三晶体结构251贯穿减反射层243并与场钝化层242接触，相接触的部分第三晶体结构251的材料与部分场钝化层242的材料混合构成第二共熔体272，第二共熔体272位于第三晶体结构251和场钝化层242之间，第三晶体结构251通过场钝化层242以及界面钝化层241与基底20电连接。
在一些实施例中，采用红外链式烧结炉进行第一电极13和第二电极15的快速烧结。具体地，将涂覆有导电浆料的半成品电池片逐步送入不同区间，并控制不同区间的温度以及区间内的停留时间，以调整烧结后的第一电极13和第二电极15的电接触效果。
具体地，导电浆料中的成分主要为有机载体、导电颗粒以及玻璃料三种，本文以导电颗粒为银原子，第一钝化结构12为氮化硅单层结构，发射极11和发射极11的材料为硅作为示例对烧结处理的工艺过程进行详细说明。烧结处理可分为以下多个阶段：
(1)烘干阶段：主要发生的是有机载体中有机溶剂的挥发，温度越高，挥发速度越快，一般控制在200℃左右；
(2)燃烧阶段：主要发生的是有机载体中有机物的燃烧，例如增稠剂、触变剂、表面活性剂、分散剂等，温度一般控制在300～400℃；
(3)烧结阶段：此阶段首先是玻璃料软化(温度大于玻璃料软化点)，溶解有银原子的熔融玻璃料的沉积到第一钝化结构12表面，在PbO的作用下腐蚀氮化硅层，打开通道使银原子与发射极11接触；同时，在熔融玻璃料的作用下，银原子发生重排、凝聚，电极收缩等过程。
(4)冷却阶段：由玻璃料固化温度降温至室温，此阶段主要发生的是再生银晶粒在发射极11表面生长，银硅接触界面的银原子和硅原子互相扩散，形成银硅共熔体，实现第一电极13和发射极11的欧姆接触并导电。
其中，烧结阶段可进一步分为多个子阶段，不同子阶段的温度和时长如下：
1、烧蚀阶段，550℃<烧结温度<700℃，时长10-15秒，在此阶段内，随着烧结温度的上升，玻璃料组分开始溶解，流动性增强，玻璃料在溶解银纳米颗粒的同时，开始接触并腐蚀氮化硅层；同时，在熔融液态玻璃料的帮助下，银颗粒重排，栅线致密度上升。
2、连接阶段，700℃<烧结温度<850℃，时长10-20秒，在此阶段内，再生银颗粒开始生长，银颗粒与发射极11接触并形成银硅共熔体，银硅共熔体具有导电性，可实现第一电极13的电流收集；与此同时，银颗粒仍继续发生重排、凝聚，电极收缩等过程。
3、预降温阶段，逐渐由850℃降温至450℃，时长30-40s，在此阶段内，溶解在玻璃料中的银原子在发射极11表面逐渐析出，呈现倒金字塔状银微晶。倒金字塔状银微晶属于第一晶体结构131，第一共熔体171隔离倒金字塔状银微晶和发射极11。玻璃料由熔融态固化生成玻璃料层。
在一些实施例中，第一晶体结构131贯穿第一钝化结构12并部分位于发射极11内，第一共熔体171还位于发射极11内；在一些实施例中，参考图11，第一晶体结构131位于玻璃料层16内，第一共熔体171仅覆盖发射极11表面，即第一共熔体171不位于发射极11内。
参考图1，通过外部电源对第一晶体结构131和第三晶体结构151施加脉冲电压，以形成衍生于第一晶体结构131的第二晶体结构132，以及形成衍生于第三晶体结构151的第四晶体结构152，第二晶体结构132贯穿第一共熔体171并与发射极11接触，第一晶体结构131与第二晶体结构132构成第一电极13，对于PERC电池来说，第四晶体结构152贯穿第二共熔体172并与基底10接触，第三晶体结构151和第四晶体结构152构成第二电极15。
外部电源可将正极或负极中的一者连接第一电极13的第一晶体结构131，以及将正极或负极中的另一者连接第二电极15的第三晶体结构151，以同时向第一晶体结构131和第三晶体结构151施加电压，使得第一晶体结构131和第三晶体结构151的材料原子进行再生长和再结晶，以形成衍生的第二晶体结构132和第四晶体结构152。
在一些实施例中，在形成第二晶体结构132之前，部分第一晶体结构131位于发射极11内，第二晶体结构132为位于发射极11内的部分第一晶体结构131的衍生结构；在一些实施例中，部分第一晶体结构位于发射极内，第二晶体结构为位于玻璃料层内的部分第一晶体结构的衍生结构；在一些实施例中，第一晶体结构仅位于玻璃料层内，而未延伸至玻璃料层内，第二晶体结构为位于玻璃料层内的第一晶体结构的衍生结构，第二晶体结构既可依次贯穿玻璃料层和第一共熔体而与发射极接触，也可仅贯穿第一共熔体而与发射极接触。
在一些实施例中，光伏电池为TOPCON电池，第三晶体结构贯穿减反射层并与场钝化层电连接，第二共熔体位于第三晶体结构与场钝化层之间，第四晶体结构贯穿第二共熔体并与场钝化层接触。
在一些实施例中，向第一晶体结构131和第三晶体结构151施加的脉冲电压包括三角波脉冲电压、矩形波脉冲电压、锯齿波脉冲电压以及三角函数脉冲电压中的至少一者。
其中，第二晶体结构132的形貌结构与脉冲电压的类型和组合有关，第二晶体结构132的数量、分支强度以及延伸长度(或底面半径)与脉冲电压的参数有关。具体地，脉冲电压的电势范围越大，第二晶体结构132的结构强度越高；脉冲电压的频率越高，第二晶体结构132的数量越多；脉冲电压的循环数量越多，第二晶体结构132的延伸长度越长，或者底面半径越大。第四晶体结构152的特性与第二晶体结构132的特性类似，在此不再进行赘述。
在一些实施例中，脉冲电压的类型和对应参数如下表：
其中，通过控制电势范围或波幅控制第二晶体结构132的结构强度，保证第二晶体结构132具有较高的结构稳定性，避免第二晶体结构132在受到冲击时，或者在延伸生长过程中发生断裂；此外，由于结构强度需求越高，第二晶体结构132的延伸生长速度越慢，因此，控制第二晶体结构132的结构强度，有利于缩短第二晶体结构132的生长时长，缩短工艺时间。
相应地，通过控制扫描速率、扫描周期或角频率控制第二晶体结构132的数量，避免数量过少导致的接触面积较小问题，以及避免数量过多形成整体外延，进而同样导致的接触面积较小的问题；此外，通过控制扫描循环数量控制第二晶体结构132的延伸长度或底面半径，在第二晶体结构132与发射极11之间具有较大的接触面积的基础上，避免第二晶体结构132的延伸长度过长或底面半径过大而损伤发射极11的特性，保证光伏电池具有较高的光电转换效率。
本实施例中，部分第一电极贯穿第一共熔体并与发射极接触，相较于通过第一共熔体与基底形成欧姆接触，第一电极与发射极直接接触，有利于减小第一电极与发射极之间的接触电阻，提高第一电极收集电流的能力；同时，载流子可不经过第一共熔体而直接到达第一电极，有利于降低第一共熔体表面缺陷和内部缺陷造成的载流子复合率，提高光电转换效率。
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发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (15)

1.一种光伏电池，其特征在于，包括：
基底，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；
位于所述第二表面上的第二钝化结构和第二电极，所述第二电极贯穿所述第二钝化结构并与所述基底形成电连接；
第二共熔体，位于所述第二电极与所述基底之间，所述第二共熔体包含所述第二电极的材料和所述基底的材料。
2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，还包括：位于所述第一表面的发射极和第一钝化结构，所述发射极位于所述基底与所述第一钝化结构之间；
第一电极，所述第一电极贯穿所述第一钝化结构并于所述发射极接触；
第一共熔体，位于所述第一电极与所述发射极之间，所述第一共熔体包含所述第一电极的材料和所述发射极的材料，部分所述第一电极贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
3.根据权利要求2所述的光伏电池，其特征在于，所述第一电极包括第一晶体结构和第二晶体结构，所述第二晶体结构为所述第一晶体结构的衍生结构，所述第一共熔体至少部分位于所述发射极与所述第一晶体结构之间，所述第二晶体结构贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
4.根据权利要求3所述的光伏电池，其特征在于，部分所述第一晶体结构位于所述发射极内，所述第二晶体结构为位于所述发射极内的部分所述第一晶体结构的衍生结构。
5.根据权利要求4所述的光伏电池，其特征在于，所述第一电极还包括玻璃料层，所述玻璃料层位于所述发射极与所述第一晶体结构之间，部分所述第一晶体结构位于所述玻璃料层内，所述第一共熔体位于所述玻璃料层与所述发射极之间，所述第二晶体结构依次贯穿所述玻璃料层和所述第一共熔体并与所述发射极接触。
6.根据权利要求3所述的光伏电池，其特征在于，所述第一晶体结构包括多个突出部分，相邻凸出部分之间具有一个或多个空隙，所述第二晶体结构填充相邻突出部分之间的一个或多个空隙。
7.根据权利要求3所述的光伏电池，其特征在于，所述第二晶体结构的形貌结构包括团簇状结构、无分叉单根结构或多分叉结构中至少一者。
8.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第二钝化结构包括依次层叠设置的界面钝化层、场钝化层和减反射层，所述第二电极贯穿所述减反射层并延伸至所述场钝化层，与所述场钝化层接触并与所述基底电连接；
所述第二共熔体位于所述第二电极与所述场钝化层之间，所述第二共熔体包含所述第二电极的材料和所述场钝化层的材料。
9.根据权利要求8所述的光伏电池，其特征在于，所述第二电极包括第三晶体结构和第四晶体结构，所述第四晶体结构为所述第三晶体结构的衍生结构，所述第二共熔体位于所述第三晶体结构与所述基底之间，所述第四晶体结构贯穿所述第二共熔体并与所述基底接触。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，由多个权利要求1至9中任一项所述的光伏电池连接而成；
封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
11.一种光伏电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底具有相对的第一表面和第二表面；
在所述基底的所述第二表面上形成第二钝化结构；
形成第二电极，所述第二电极贯穿所述第二钝化结构，并与所述基底电连接；部分所述第二电极材料和部分所述基底材料混合并形成第二共熔体，所述第二共熔体位于所述第二电极与所述基底之间。
12.根据权利要求11所述的光伏电池的制作方法，其特征在于，还包括：在所述基底的所述第一表面上依次形成发射极和第一钝化结构；
形成第一电极，所述第一电极贯穿所述第一钝化结构并与所述发射极接触，部分所述第一电极材料与部分所述发射极材料混合并构成第一共熔体，所述第一共熔体位于所述第一电极和所述发射极之间，部分所述第一电极贯穿所述第一共熔体并与所述发射极接触。
13.根据权利要求12所述的光伏电池的制作方法，其特征在于，形成所述第一电极的工艺步骤包括：
形成所述第一电极的第一晶体结构和所述第一电极的第二晶体结构；
其中，所述第二晶体结构为所述第一晶体结构的衍生结构，所述第一共熔体设置在所述第一晶体结构和所述发射极之间，所述第二晶体结构穿透所述第一共熔体与所述发射极接触。
14.根据权利要求11所述的光伏电池的制作方法，其特征在于，形成所述第二钝化结构的方法包括：
在所述第二表面上形成依次层叠设置的界面钝化层、场钝化层和减反射层，所述第二电极贯穿所述减反射层并延伸至所述场钝化层，与所述场钝化层接触并与所述基底电连接；
所述第二共熔体位于所述第二电极与所述场钝化层之间，所述第二共熔体包含所述第二电极的材料和所述场钝化层的材料。
15.根据权利要求14所述的光伏电池的制作方法，其特征在于，形成所述第二电极的方法包括：
形成所述第二电极的第三晶体结构和所述第二电极的第四晶体结构；
其中，所述第四晶体结构为所述第三晶体结构的衍生结构，所述第二共熔体设置在所述第三晶体结构和所述钝化层之间，所述第四晶体结构穿透所述第二共熔体与所述基底接触。
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