CN117238982A - 光伏电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

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关迎利
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Jinko Solar Co Ltd
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本发明公开了光伏电池及其制备方法、光伏组件，光伏电池包括硅基底、绒面和钝化层，在硅基底背面设置有掺杂层；硅基底上开设有主栅凹坑，沿第二方向相邻主栅凹坑内分别设置有第一主栅线和第二主栅线，第一主栅线与第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；第一主栅线和第二主栅线上设置有焊点；硅基底上还设置有第一细栅线和第二细栅线，第一细栅线和第二细栅线交替设置，第一细栅线与第一主栅线相连接，第二细栅线与第二主栅线相连接；主栅凹坑的深度为30μm‑50μm；沿垂直于硅基底方向上，主栅凹坑的深度与第一主栅线和/或第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5。本发明提高了背接触电池的开路电压，从而提升了IBC的效率。

Description

光伏电池及其制备方法、光伏组件
本申请为申请日为2022年9月9日，申请号为202211104536.9，发明名称为“光伏电池及其制备方法、光伏组件”的分案申请。
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，更具体地，涉及一种光伏电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
随着太阳能电池技术的不断革新,目前有关电池技术也得到了显著的发展,其中，背接触电池作为一种新型的太阳能电池结构,已经受到越来越多人们的关注。
背接触电池(IBC)是指电池正面无电极，正负两极金属栅线呈指状交叉排列于电池背面。背接触电池最大的特点是PN结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；加上电池前表面场(Front Surface Field,FSF)以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时，全背电极的组件更易于装配。
目前，背接触电池为了防止短路，选择在主栅线周围涂抹绝缘胶，从而使得背接触电池焊接拉力比较差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光伏电池，所述光伏电池包括硅基底、位于所述硅基底至少一个表面的绒面，以及位于所述绒面至少一个表面的钝化层，在硅基底背面中设置有不同极性的掺杂层；
所述硅基底上开设有沿第一方向延伸并沿第二方向排列的主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；
所述第一主栅线和所述第二主栅线沿所述第一方向上均间隔设置有焊点；
所述硅基底上还设置有沿所述第一方向排列并沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿所述第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接，其中，所述第一细栅线与所述第一主栅线的极性相同，所述第二细栅线与所述第二主栅线的极性相同；
所述主栅凹坑沿垂直于所述硅基底方向的深度为30μm-50μm；
沿垂直于所述硅基底方向上，所述主栅凹坑的深度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5。
本发明还提供一种光伏电池的制备方法，对N型硅基底背表面形成凹坑；对N型硅基底表面进行制绒处理，形成绒面；对N型硅基底进行掺杂处理，掺杂完成后形成相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域；在N型硅基底的前表面形成减反射膜，在N型硅基底的背表面形成钝化层；在硅基底的背表面制备金属电极，其中，金属电极包括主栅线、细栅线以及与主栅线相连接的焊点，所述细栅线与背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域欧姆接触，所述主栅线和/或所述细栅线位于所述凹坑内。
本发明还提供一种光伏组件，所述光伏组件包括由上至下依次排布的玻璃、第一封装胶膜、电池串、第二封装胶膜和背板，其中，电池串由多个半片电池片组成；
沿第一方向相邻半片电池片包括交错排布的第一电池片和第二电池片，所述第一方向为由第一电池片指向第二电池片的方向；
还包括位于所述第一电池片和第二电池片背面的钝化层；
所述第一电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿第二方向排列的第一主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述第一主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；
所述第一主栅线和所述第二主栅线沿所述第一方向上均连接有第一焊点；
所述第二电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排列的第二主栅凹坑，沿所述第二方向相邻的所述第二主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第三主栅线和第四主栅线，所述第三主栅线与所述第四主栅线交替排布，且极性相反；
所述第三主栅线和所述第四主栅线沿所述第一方向上均连接有至少两个第二焊点；
沿所述第一方向上，所述第一主栅线与所述第三主栅线在同一延长线上，以及所述第二主栅线与所述第四主栅线在同一延长线上，其中，所述第一主栅线与所述第三主栅线极性相反，所述第二主栅线与所述第四主栅线极性相反；
所述第一主栅凹坑沿垂直于所述第一电池片方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于所述第一电池片方向上，所述第一主栅凹坑的高度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5；
所述第二主栅凹坑沿垂直于所述第二电池片方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于所述第二电池片方向上，所述第二主栅凹坑的高度与所述第三主栅线和/或所述第四主栅线的高度比例范围为10:3～6:5；
沿第一方向上，相邻所述电池片之间通过焊丝连接，部分所述焊丝镶嵌于第一主栅凹坑和所述第二主栅凹坑内。
与现有技术相比，本发明提供的光伏电池及其制备方法、光伏组件，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的光伏电池及其制备方法、光伏组件，该光伏电池包括硅基底、绒面以及钝化层，在硅基底背面中设置有不同极性的掺杂层；在硅基底上开设有沿第一方向延伸并沿第二方向排列的主栅凹坑，第一方向与第二方向相交，沿第二方向相邻主栅凹坑内分别设置有沿第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，第一主栅线与第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；第一主栅线和第二主栅线沿第一方向上均间隔设置有焊点；主栅凹坑沿垂直于硅基底方向的深度为30μm-50μm；沿垂直于硅基底方向上，主栅凹坑的深度与第一主栅线和/或第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5，不仅有利于提升电池片与焊丝的焊接拉力，而且降低电池片的隐裂风险，同时由于少子(少数载流子)到掺杂层的距离减少，提高了背接触电池的开路电压，从而提升了背接触电池的效率。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明所提供的光伏电池的一种结构示意图；
图2是图1中A-A’的一种剖面示意图；
图3是图1中B-B’的一种剖面示意图；
图4是本发明所提供的光伏电池的制备方法的流程示意图；
图5是本发明所提供的光伏组件的结构示意图；
图6是本发明所提供的一种电池串的结构示意图；
图7是图6中C-C’的一种剖面示意图；
图8是图6中E-E’的一种剖面示意图；
图9是本发明所提供的另一种电池串的结构示意图；
图10是图9中H-H’的剖面示意图；
图11是图6中D-D’的剖面示意图；
图12是图6中F-F’的剖面示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是本发明所提供的光伏电池的一种结构示意图；图2是图1中A-A’的一种剖面示意图；图3是图1中B-B’的一种剖面示意图；参照图1-图3所示，本实施例提供一种光伏电池100，光伏电池100包括硅基底101、位于硅基底101至少一个表面的绒面(图中未示出)，以及位于绒面(图中未示出)至少一个表面的钝化层3，在硅基底101背面中设置有不同极性的掺杂层4；
硅基底101上开设有沿第一方向X延伸并沿第二方向Y排列的主栅凹坑11，第一方向X与第二方向Y相交，沿第二方向Y相邻主栅凹坑11内分别设置有沿第一方向X延伸的第一主栅线110和第二主栅线120，第一主栅线110与第二主栅线120沿第二方向Y交替排布，且极性相反；
第一主栅线110和第二主栅线120沿第一方向X上均间隔设置有焊点130；
硅基底101上还设置有沿第一方向X排列并沿第二方向Y延伸的第一细栅线140和第二细栅线150，第一细栅线140和第二细栅线150沿第一方向X交替设置，第一细栅线140与第一主栅线110相连接，第二细栅线150与第二主栅线120相连接，其中，第一细栅线140与第一主栅线110的极性相同，第二细栅线150与第二主栅线120的极性相同；
主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度为30μm-50μm；
沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度比例范围为10:3～6:5。
具体地，光伏电池100可以采用半片光伏电池，采用半片光伏电池可以降低电池片电阻，降低电阻损耗；该光伏电池100包括硅基底101，硅基底101的厚度可以为160μm-200μm，如160μm、170μm、180μm、190μm或200μm；硅基底101可以选用N型硅基底，去除硅基底101表面的损伤层，然后对其表面结构化处理，在其表面(正表面和背表面，或背表面)形成绒面，绒面具有陷光作用，可使硅片表面的反射率降低到10％以下，从而提高光伏电池100的短路电流及其转换效率，在绒面的(正表面和背表面，或背表面)进行钝化处理，形成钝化层3，钝化层3具有减反射光以及表面钝化作用，在硅基底101背面中设置有不同极性的掺杂层4，如通过扩散硼源和磷源得到PN结；
在硅基底101上开设有多条主栅凹坑11，掺杂层4可以位于主栅凹坑11内，多条主栅凹坑11沿第一方向X延伸并沿第二方向Y排列，第一方向X与第二方向Y相交，可选地，主栅凹坑11沿第二方向Y的截面形状为矩形、半圆形、三角形、弧形或梯形，优选半圆形；
沿第二方向Y上，在相邻主栅凹坑11内分别设置有沿第一方向X延伸的第一主栅线110和第二主栅线120，第一主栅线110和第二主栅线120均能够收集载流子，进一步提升背接触电池效率；
第一主栅线110与第二主栅线120沿第二方向Y交替排布，且极性相反，如第一主栅线110为正极，则第二主栅线120为负极；或者，第一主栅线110为负极，则第二主栅线120为正极，第一主栅线110与第二主栅线120不穿透钝化层3，不与硅基底相接触，可选地，第一主栅线110与第二主栅线120可以穿透钝化层3与硅基底101接触；
第一主栅线110和第二主栅线120沿第一方向X上均间隔设置有焊点130，半片光伏电池片中焊点130数量不少于3个，如半片光伏电池片中焊点130数量可以为4个或更多，比如5个、6个；
硅基底101上还设置有沿第一方向X排列并沿第二方向Y延伸的第一细栅线140和第二细栅线150，硅基底101上还设置有第一细栅线140和第二细栅线150，第一细栅线140和第二细栅线150可以直接印刷在硅基底101上，如第一细栅线140和第二细栅线150可以穿透钝化层3直接与掺杂层4相接触，第一细栅线140和第二细栅线150均能够收集载流子，提升背接触电池效率，第一细栅线140和第二细栅线150沿第一方向X交替排布，第一细栅线140与第一主栅线110相连接，第二细栅线150与第二主栅线120相连接，其中，第一细栅线140与第一主栅线110的极性相同，第二细栅线150与第二主栅线120的极性相同，具体而言，由于第一细栅线140与极性不同的第二主栅线120不接触，因此无需进入印刷有第二主栅线120的主栅凹坑内，由于第一细栅线140与极性相同的第一主栅线110相接触，第一细栅线140可以进入印刷有第一主栅线110的主栅凹坑内，与第一主栅线110相连接；第二细栅线150与极性不同的第一主栅线110不接触，无需进入印刷有第一主栅线110的主栅凹坑内，由于第二细栅线150与极性相同的第二主栅线120相接触，第二细栅线150可以进入印刷有第二主栅线120的主栅凹坑内，与第二主栅线120相连接；如第一主栅线110为正极，则第一细栅线140也为正极，第二主栅线120为负极，则第二细栅线150也为负极，或者，如第一主栅线110为负极，则第一细栅线140也为负极，第二主栅线120为正极，则第二细栅线150也为正极；
若主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度低于30μm，则不利于电池片与焊丝的焊接拉力，若主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度高于50μm，则会增加电池片隐裂风险，因此将主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度范围涉及在30μm-50μm，不仅能够降低电池片隐裂风险，而且有利于提升焊丝与电池片的焊接拉力，具体而言，主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度可以为30μm、35μm、40μm、45μm或50μm；
针对沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110的高度比例的大范围可以为10：1～10：9，其小范围可以为5：2～5：3，优选地，沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110的高度比例范围为10:3～6:5，如10:3、2:1、7:3、9:4、5:2或6:5；或者，
针对沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第二主栅线120的高度比例的大范围可以为10：1～10：9，其小范围可以为5：2～5：3，优选地，沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第二主栅线120的高度比例范围为10:3～6:5，如2:1、7:3、9:4、5:2或6:5；或者，
针对沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110和第二主栅线120的高度比例的大范围可以为10：1～10：9，其小范围可以为5：2～5：3，优选地，沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110和第二主栅线120的高度比例范围均为10:3～6:5，如10:3～6:5、2:1、7:3、9:4、5:2或6:5；
通过上述实施例可知，本实施例提供的光伏电池100，至少实现了如下的有益效果：
本实施例中光伏电池100包括硅基底101、绒面以及钝化层3，在硅基底101背面中设置有不同极性的掺杂层4；在硅基底101上开设有沿第一方向X延伸并沿第二方向Y排列的主栅凹坑11，第一方向X与第二方向Y相交，沿第二方向Y相邻主栅凹坑11内分别设置有沿第一方向X延伸的第一主栅线110和第二主栅线120，第一主栅线110与第二主栅线120沿第二方向Y交替排布，且极性相反；第一主栅线110和第二主栅线120沿第一方向X上均间隔设置有焊点130；主栅凹坑11沿垂直于硅基底101方向的深度为30μm-50μm；沿垂直于硅基底101方向上，主栅凹坑11的深度与第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度比例范围为10:3～6:5，不仅有利于提升电池片与焊丝的焊接拉力，而且降低电池片的隐裂风险，同时由于少子(少数载流子)到掺杂层4的距离减少，提高了背接触电池的开路电压，从而提升了IBC的效率。
在一种实施例中，继续参照图1和图3所示，硅基底101上还开设有沿第二方向Y延伸并沿第一方向X交错排列的细栅凹坑12，第一细栅线140和第二细栅线150交错分布于细栅凹坑12内，通常背接触电池正面无栅线，正面的光生电子需要到背面栅线(第一细栅线140、第二细栅线150、第一主栅线110和/或第二主栅线120)收集起来，通过细栅凹坑12能够在一定范围降低光生电子的路径，减少复合，从而提高电池片的效率。
在一种实施例中，继续参照图2和图3所示，沿垂直于硅基底101方向主栅凹坑11的深度大于细栅凹坑12的深度，采用此方案有利于使得部分焊丝镶嵌在主栅凹坑11内，进一步增加焊接拉力。
在一种实施例中，继续图3所示，细栅凹坑沿垂直于硅基底101方向的深度为25μm-35μm。
具体地，若细栅凹坑沿垂直于硅基底101方向的深度小于25μm，则无法形成细栅凹坑，则无法提高电池片效率；若细栅凹坑沿垂直于硅基底101方向的深度大于35μm，则使电池片过薄会导致隐裂率增加，因此将细栅凹坑沿垂直于硅基底101方向的深度范围设计在25μm-35μm，不仅能够降低电池片隐裂率，而且有利于形成细栅凹坑，具体而言，细栅凹坑沿垂直于硅基底101方向的深度可以选用25μm、28μm、31μm或35μm。
在一种实施例中，继续参照图2和图3所示，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度大于细栅凹坑沿第一方向X的宽度，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度为40μm-70μm；和/或，细栅凹坑沿第一方向X的宽度为25μm-35μm。
具体地，将主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度大于细栅凹坑沿第一方向X的宽度更有效地增加焊接拉力，也就是说，为了使部分焊丝能够镶嵌在主栅凹坑11内，将其宽度和深度均大于细栅凹坑的宽度以及深度；
若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若低于40μm，则不利于焊接拉力，若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若高于70μm，则增加电池片隐裂风险，因此，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度范围设计在40μm-70μm，不仅更有利于焊接拉力，而且降低电池片隐裂风险；具体而言，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度可以选用40μm、50μm、60μm或70μm；
若细栅凹坑沿第一方向X的宽度小于25μm，则起不到提高电池片效率的值，若细栅凹坑沿第一方向X的宽度大于35μm，则增加电池片隐裂率，因此，将细栅凹坑沿第一方向X的宽度范围设计为25μm-35μm，不仅可以提升电池片效率的值，而且降低电池片隐裂率，具体而言，若细栅凹坑沿第一方向X的宽度可以选用25μm、28μm、31μm或35μm。
同时，若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若低于40μm，则不利于焊接拉力，若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若高于70μm，则增加电池片隐裂风险，若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若低于40μm，则不利于焊接拉力，若主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度若高于70μm，则增加电池片隐裂风险，因此，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度范围设计在40μm-70μm，不仅更有利于焊接拉力，而且降低电池片隐裂风险；具体而言，主栅凹坑11沿第二方向Y的宽度可以选用40μm、50μm、60μm或70μm；将细栅凹坑沿第一方向X的宽度范围设计为25μm-35μm，不仅可以提升电池片效率的值，而且降低电池片隐裂率，具体而言，若细栅凹坑沿第一方向X的宽度可以选用25μm、28μm、31μm或35μm。
在一种实施例中，继续参照图1所示，第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度为15-25μm；和/或第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度为15-25μm。
具体地，若第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度低于15μm，则不利于收集载流子，从而增加影响背接触电池背面效率，若第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度超出25μm，则会影响焊接拉力，因此将第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度范围设计在15-25μm，不仅能够有效收集载流子，提升背接触电池效率，而且有利于电池片与焊丝的焊接拉力，具体而言，第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度可以选用15μm、20μm或25μm；
若第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度低于15μm，则不利于栅线收集载流子，影响提升背接触电池背面效率；若第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度高于25μm，则增加银浆的使用量，提升其成本，因此，将第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度范围设计在15-25μm，不但能够降低银浆的使用量，降低其成本，而且还可以提升背接触电池背面效率，如第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度可以选用15μm、20μm或25μm；
同时若第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度低于15μm，则不利于收集载流子，从而增加影响背接触电池背面效率，若第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度超出25μm，则会影响焊接拉力，以及，若第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度低于15μm，则不利于栅线收集载流子，影响提升背接触电池背面效率；若第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度高于25μm，则增加银浆的使用量，提升其成本；因此，将第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度范围设计在15-25μm，不仅能够有效收集载流子，提升背接触电池效率，而且有利于电池片与焊丝的焊接拉力，具体而言，第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度可以选用15μm、20μm或25μm；将第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度范围设计在15-25μm，不但能够降低银浆的使用量，降低其成本，而且还可以提升背接触电池背面效率，如第一细栅线140和/或第二细栅线150的高度可以选用15μm、20μm或25μm。
第一主栅线110和/或第二主栅线120沿第二方向Y的宽度范围可以选用30μm-60μm，第一细栅线140和/或第二细栅线150沿第一方向X的的宽度范围可以选用20-40，采用上述方案，不仅能够降低对电池有效面积的遮挡，从而降低影响背接触电池背面效率，而且降低银浆的使用量，从而降低成本，同时增加主栅的可靠性。
图4是本发明所提供的光伏电池的制备方法的流程示意图；参照图4所示，本实施例还提供一种光伏电池的制备方法，S1对N型硅基底背表面形成凹坑；
S2对N型硅基底表面进行制绒处理，形成绒面；
S3对N型硅基底进行掺杂处理，掺杂完成后形成相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域；
S4在N型硅基底的前表面形成减反射膜，在N型硅基底的背表面形成钝化层3；
S5在硅基底的背表面制备金属电极，其中，金属电极包括主栅线、细栅线以及与主栅线相连接的焊点，细栅线与背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域欧姆接触，主栅线和/或细栅线位于凹坑内。
具体地，该光伏电池的制备方法的方法具体如下：利用激光刻蚀或机械刻蚀对N型硅基底的背面进行处理，形成凹坑，如主栅凹坑，或者，主栅凹坑和细栅凹坑，形成凹坑后进行清洗处理，如去除损伤的硅基底；在N型硅基底的背表面进行制绒处理，或者在N型硅基底的背表面或正表面和背表面进行制绒处理，形成绒面(图中未示出)；制绒的目的在于通过化学反应使原本光亮的硅基底表面形成凸凹不平的结构以延长光在其表面的传播路径，从而提高硅片对光的吸收；对N型硅基底的凹坑进行掺杂处理，掺杂完成后形成相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域，如通过扩散硼源和磷源得到PN结；然后利用PECVD设备(等离子增强化学气相沉积)在N型硅基底的前表面进行镀膜，形成减反射膜，该减反射膜可以降低光的反射；利用PECVD设备在N型硅基底的背表面沉积一层SiNx(氮化硅)，形成钝化层，该钝化层具有表面钝化和减反射的作用；在硅基底的背表面制备金属电极，其中，金属电极包括主栅线、细栅线以及与主栅线相连接的焊点，制备金属电极具体可以通过丝网印刷的方法在处理后的N型硅基底背表面p+掺杂区域上印刷银铝浆(如细栅线)，在背表面n+掺杂区域上印刷银浆(如细栅线)，针对主栅线和焊点可以直接印刷在背表面的钝化层上，不穿透N型硅基底，当然根据实际情况，主栅线也可以穿透印刷在掺杂层上；然后进行烧结处理即可。利用上述制备方法，能够大幅度减低少子到掺杂层的距离，提高背接触电池的开路电压；
本实施例中利用形成的凹坑(主栅凹坑，或者，主栅凹坑和细栅凹坑)不仅能够实现电池片与焊丝的焊接拉力，而且能够大幅度减低少子到掺杂层的距离，提高背接触电池的开路电压，从而提升了背接触电池的效率。
图5是本发明所提供的光伏组件的结构示意图；图6是本发明所提供的一种电池串的结构示意图；图7是图6中C-C’的一种剖面示意图；图8是图6中E-E’的一种剖面示意图；图9是本发明所提供的另一种电池串的结构示意图；图10是图9中H-H’的剖面示意图；参照图5-图10所示，本实施例还提供一种光伏组件200，光伏组件200包括由上至下依次排布的玻璃201、第一封装胶膜202、电池串203、第二封装胶膜204和背板205，其中，电池串203由多个半片电池片组成，第一封装胶膜202和第二封装胶膜204可以均采用POE胶膜，POE是乙烯辛烯共聚物，由饱和脂肪链构成，具有良好的耐候、耐紫外老化性能，优异的耐热、耐低温性能，使用温度范围广，良好的透光率，优异的电绝缘性能，性价比高，加工容易等特点；也可以均采用EVA胶膜，EVA胶膜是最常见的胶膜，主要成分是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)，少量的交联剂、助交联剂、抗老化剂和其它功能助剂，EVA是由两种单体进行共聚制备，乙烯链断比较稳定；
沿第一方向X相邻半片电池片包括交错排布的第一电池片1和第二电池片2，第一电池片1和第二电池片2均采用背接触电池片，第一方向X为由第一电池片1指向第二电池片2的方向；
还包括位于第一电池片1和第二电池片2背面的钝化层3，钝化层3具有减反射光以及表面钝化作用；
第一电池片1上开设有沿第一方向X延伸并沿第二方向Y排列的第一主栅凹坑11，第一方向X与第二方向Y相交，沿第二方向Y相邻第一主栅凹坑11内分别设置有沿第一方向X延伸的第一主栅线110和第二主栅线120，第一主栅线110与第二主栅线120沿第二方向Y交替排布，且极性相反；
第一主栅线110和第二主栅线120沿第一方向X上均连接有第一焊点2101；
第二电池片2上开设有沿第一方向X延伸并沿第二方向Y排列的第二主栅凹坑21，沿第二方向Y相邻的第二主栅凹坑21内分别设置有沿第一方向X延伸的第三主栅线210和第四主栅线211，第三主栅线210与第四主栅线211交替排布，且极性相反；
第三主栅线210和第四主栅线211沿第一方向X上均连接有至少两个第二焊点2201；
沿第一方向X上，第一主栅线110与第三主栅线210在同一延长线上，以及第二主栅线120与第四主栅线211在同一延长线上，其中，第一主栅线110与第三主栅线210极性相反，第二主栅线120与第四主栅线211极性相反；
第一主栅凹坑11沿垂直于第一电池片1方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于第一电池片1方向上，第一主栅凹坑11的高度与第一主栅线110和/或第二主栅线120的高度比例范围为10:3～6:5；
第二主栅凹坑21沿垂直于第二电池片2方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于第二电池片2方向上，第二主栅凹坑21的高度与第三主栅线210和/或第四主栅线211的高度比例范围为10:3～6:5；
针对第一电池片1中第一主栅线110和第二主栅线120的结构且极性与上述光伏电池100中第一主栅线110和第二主栅线120的结构且极性相同，针对第二电池片2中第三主栅线210和第四主栅线211的结构与上述光伏电池100中第一主栅线110和第二主栅线120的结构相同，但极性不同，在此不再详细赘述；
沿第一方向X上，相邻电池片之间通过焊丝206连接，如正极的第一主栅线110与负极的第三主栅线210，以及负极的第二主栅线120与正极的第四主栅线211通过焊丝206直接相连，或者，负极的第一主栅线110与正极的第三主栅线210，以及正极的第二主栅线120与负极的第四主栅线211通过焊丝206直接相连，有效改善光伏电池100翘曲，避免因应力过大导致隐裂问题；若焊丝206的直径小于150μm，设备无法对焊丝206与焊点130进行焊接；若焊丝206的直径大于300μm，则不仅导致焊丝206的应力较大，使背接触电池易隐裂，而且增加焊丝206成本，因此，将焊丝206的直径设计为150μm-300μm，不仅能够降低背接触电池存在隐裂的风险，而且降低焊丝206的成本，同时便于将焊丝206与焊点130连接。
将一部分焊丝206卡进第一主栅凹坑11和第二主栅凹坑21内，从而增大其焊接拉力，此外，第一电池片1和第二电池片2中的少子到达金属电极(第一主栅线110、第二主栅线120、第三主栅线210、第四主栅线211、第一焊点2101和/或第二焊点2201)的距离大大减少，从而使得其开路电压增大，更有效增加背接触电池的效率。
通过上述实施例可知，本发明提供的光伏组件200，至少实现了如下的有益效果：
一方面，将部分所述焊丝206镶嵌于第一主栅凹坑11和所述第二主栅凹坑21内，能够有效地增大焊丝206与电池片在焊接拉力；
另一方面，沿第一方向X上，极性相反的第一主栅线110与第三主栅线210能够直接通过焊丝206相连，有效改善光伏电池100翘曲，避免因应力过大导致隐裂问题。
在一种实施例中，继续参照图5-图10所示，焊丝206的15％-25％在第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21内。
具体地，若低于焊丝206的15％在第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21内，则焊丝206与第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21接触面积过小，焊接拉力不理想；若高于焊丝206的25％在第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21内，则容易使第一电池片1和第二电池片2隐裂，因此，将焊丝206的15％-25％在第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21内，不仅能够避免焊丝206与第一主栅凹坑11和/或第二主栅凹坑21接触面积过小，有利于增大电池片与焊丝206的焊接拉力，而且降低第一电池片1和第二电池片2隐裂率。
在一种实施例中，图11是图6中D-D’的剖面示意图；图12是图6中F-F’的剖面示意图；继续参照图11-12所示，本实施例中第一电池片1上还开设有沿第二方向Y延伸并沿第一方向X交错排列的第一细栅凹坑12，沿第一方向X相邻的第一细栅凹坑12内分别设置有沿第二方向Y延伸的第一细栅线140和第二细栅线150，第一细栅线140和第二细栅线150沿第一方向X交替设置，第一细栅线140与第一主栅线110相连接，第二细栅线150与第二主栅线120相连接，其中，第一细栅线140与第一主栅线110的极性相同，第二细栅线150与第二主栅线120的极性相同；
第二电池片2上还开设有沿第二方向Y延伸并沿第一方向X交错排列的第二细栅凹坑22，沿第一方向X相邻的第二细栅凹坑22内分别设置有沿第二方向Y延伸的第三细栅线220和第四细栅线221，第三细栅线220和第四细栅线221沿第一方向X交替设置，第三细栅线220与第三主栅线210相连接，第四细栅线221与第四主栅线211相连接，其中，第三细栅线220与第三主栅线210的极性相同，第四细栅线221与第四主栅线211的极性相同。
需要说明的是：第一电池片1上第一细栅凹坑12、第二电池片2上第二细栅凹坑22与上述光伏电池100的结构相同；针对第一电池片1中第一细栅线140和第二细栅线150的结构和极性与上述光伏电池100中第一细栅线140和第二细栅线150的结构和极性相同，针对第二电池片2中第三细栅线220和第四细栅线221的结构与与上述光伏电池100中第一细栅线140和第二细栅线150的结构相同，但极性不同，在此不再详细赘述。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种光伏电池，其特征在于，包括硅基底、位于所述硅基底至少一个表面的绒面，以及位于所述绒面至少一个表面的钝化层，在硅基底背面设置有不同极性的掺杂层；
所述硅基底上开设有沿第一方向延伸并沿第二方向排列的主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反。
2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，沿垂直于所述硅基底方向上，所述主栅凹坑的深度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例的大范围为10:1～10:9，其小范围为5:2:～5:3。
3.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，第一主栅线和第二主栅线沿第一方向X上均间隔设置有焊点，所述焊点的数量不少于3个。
4.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一主栅线与所述第二主栅线与硅基底不接触；或者，所述第一主栅线与所述第二主栅线穿透所述钝化层与所述硅基底接触。
5.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，
所述硅基底上还开设有沿所述第二方向延伸并沿第一方向交错排列的细栅凹坑，细栅线位于所述细栅凹坑内。
6.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，所述细栅线包括沿所述第一方向排列并沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿所述第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接；
第一细栅线和第二细栅线交错分布于所述细栅凹坑内。
7.根据权利要求6所述的光伏电池，其特征在于，所述第一细栅线和所述第二细栅线穿透所述钝化层直接与所述掺杂层相接触。
8.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，沿垂直于所述硅基底方向所述主栅凹坑的深度大于所述细栅凹坑的深度。
9.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，所述主栅凹坑沿所述第二方向的宽度大于所述细栅凹坑沿所述第一方向的宽度。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括电池串，电池串由多个半片电池片组成；
沿第一方向相邻半片电池片包括交错排布的第一电池片和第二电池片，所述第一方向为由第一电池片指向第二电池片的方向；
所述第一电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿第二方向排列的第一主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述第一主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；
所述第二电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排列的第二主栅凹坑，沿所述第二方向相邻的所述第二主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第三主栅线和第四主栅线，所述第三主栅线与所述第四主栅线交替排布，且极性相反。
11.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，沿第一方向上，相邻所述电池片之间通过焊丝连接，部分所述焊丝镶嵌于第一主栅凹坑和所述第二主栅凹坑内。
12.根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述焊丝的15％-25％在所述第一主栅凹坑和/或所述第二主栅凹坑内。
13.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，所述第一电池片上还开设有沿所述第二方向延伸并沿第一方向交错排列的第一细栅凹坑，沿所述第一方向相邻的所述第一细栅凹坑内分别设置有沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线；
所述第二电池片上还开设有沿所述第二方向延伸并沿第一方向交错排列的第二细栅凹坑，沿所述第一方向相邻的所述第二细栅凹坑内分别设置有沿所述第二方向延伸的第三细栅线和第四细栅线。
14.根据权利要求13所述的光伏组件，其特征在于，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接；
所述第三细栅线和所述第四细栅线沿第一方向交替设置，第三细栅线与所述第三主栅线相连接，所述第四细栅线与所述第四主栅线相连接。
15.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，
沿垂直于所述第一电池片的方向上，所述第一主栅凹坑与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例的大范围为10:1～10:9，其小范围为5:2:～5:3；
沿垂直于所述第二电池片的方向上，所述第二主栅凹坑与所述第三主栅线和/或所述第四主栅线的高度比例的大范围为10:1～10:9，其小范围为5:2:～5:3。
16.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，
沿所述第一方向上，所述第一主栅线与所述第三主栅线在同一延长线上，以及所述第二主栅线与所述第四主栅线在同一延长线上。
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