CN117423754B - 异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统。异质结电池包括：基底；第一本征硅层、第一掺杂层和第一透明导电层，依次层叠设置于第一表面；以及第二本征硅层、第二掺杂层和第二透明导电层，依次层叠设置于第二表面；第一掺杂层的掺杂类型与第二掺杂层的掺杂类型相反；其中，第一透明导电层覆盖第一表面的至少部分表面，第二透明导电层覆盖第二表面和多个侧面的至少部分表面，第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘间隔设置，以在第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘之间界定出隔离区。本发明的异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统的效率较高。

Description

异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统。
背景技术
近年来，随着光伏产业的快速发展，国内外市场对太阳能电池及光伏组件的转换效率与产品性能也提出了越来越高的要求，这也推动业内厂商积极进行新型电池、组件结构及相关工艺的研究。异质结（Heterojunction，HJT）电池具有低光衰、低温度系数等优势，能够在降低能耗的同时减少硅基底的热损伤，其已成为未来高效电池发展的重要方向。相关技术中，异质结电池主要通过在硅基底的两侧表面沉积本征非晶硅薄膜后，再分别沉积P型和N型非晶或微晶硅薄膜，形成异质结；并在硅基底两侧的非晶硅或微晶硅薄膜表面制备相应的透明导电氧化物层TCO后，再采用低温银浆进行丝网印刷、固化形成表面金属电极。然而，相关技术的异质结电池中，存在效率较低的问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统，以提高异质结电池的效率。
本申请实施例第一方面提供一种异质结电池，包括：
基底，包括相对设置的第一表面、第二表面、以及邻接于第一表面和第二表面之间的多个侧面；
第一本征硅层、第一掺杂层和第一透明导电层，第一本征硅层、第一掺杂层和第一透明导电层依次层叠设置于第一表面；以及
第二本征硅层、第二掺杂层和第二透明导电层，第二本征硅层、第二掺杂层和第二透明导电层依次层叠设置于第二表面；第一掺杂层的掺杂类型与第二掺杂层的掺杂类型相反；
其中，第一透明导电层覆盖第一表面的至少部分表面，第二透明导电层覆盖第二表面和多个侧面的至少部分表面，第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘间隔设置，以在第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘之间界定出隔离区。
在其中一个实施例中，第二透明导电层的边缘位于侧面。
在其中一个实施例中，第一透明导电层的边缘位于第一表面的外边界的内侧；
第一透明导电层的边缘与第一表面的边界的最小间距D1为100μm。
在其中一个实施例中，第二透明导电层的边缘与第一表面的最大间距D2为100μm。
在其中一个实施例中，第二透明导电层完全覆盖各侧面，并且第二透明导电层还覆盖第一表面的部分区域；
第二透明导电层的边缘位于第一透明导电层的边缘外侧。
在其中一个实施例中，第一透明导电层的边缘与第二透明导电层的边缘的最小间距D3为50μm。
在其中一个实施例中，第二透明导电层的边缘与第一表面的边界的最大间距D4为1000μm。
在其中一个实施例中，第一掺杂层覆盖第一表面和多个侧面的至少部分表面；第二透明导电层的边缘层叠至第一掺杂层的背离基底的一侧。
在其中一个实施例中，异质结电池还包括绝缘隔离层，绝缘隔离层层叠设置于隔离区的表面并至少覆盖隔离区。
在其中一个实施例中，绝缘隔离层完全覆盖第一掺杂层，以使绝缘隔离层覆盖隔离区，且绝缘隔离层的至少部分结构隔离于第一掺杂层和第二透明导电层之间。
在其中一个实施例中，绝缘隔离层的厚度大于或等于1.8nm。
在其中一个实施例中，第二本征硅层和第二掺杂层均覆盖第二表面和多个侧面的至少部分表面；
第一本征硅层覆盖第一表面和多个侧面的至少部分表面；
第二本征硅层的部分结构层叠至第一本征硅层的背离基底的一侧；第二掺杂层的部分结构层叠至第一本征硅层的背离基底的一侧；第一掺杂层的部分结构层叠至第二掺杂层的背离基底的一侧。
在其中一个实施例中，绝缘隔离层覆盖隔离区，且绝缘隔离层的边缘分别与第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘相邻。
在其中一个实施例中，绝缘隔离层的材质包括SiOx；
绝缘隔离层还掺杂有碳元素和氮元素，和/或
绝缘隔离层还掺杂有第一掺杂元素，第一掺杂元素与第一掺杂层中的掺杂元素相同。
在其中一个实施例中，第一掺杂层覆盖于第一表面，第二透明导电层的边缘位于基底的各侧面。
在其中一个实施例中，第一透明导电层的靠近边缘的第一区域的膜层厚度沿第一方向逐渐减小，第一方向由第一透明导电层的中心指向第一透明导电层的边缘，且平行于第一表面。
在其中一个实施例中，第一区域沿第一方向的最小宽度尺寸D5为100μm。
在其中一个实施例中，异质结电池还包括第一电极和第二电极；
第一电极设于第一透明导电层，第二电极设于第二透明导电层；
第一电极在第一平面上的投影与第二电极在第一平面上的投影相互错开，第一平面垂直于基底的厚度方向。
在其中一个实施例中，第一透明导电层和第二透明导电层的至少一者包括纳米银线层和至少两层彼此层叠的透明导电膜层，各透明导电膜层的材质不同，至少两层透明导电膜层之间夹设有一层纳米银线层。
在其中一个实施例中，异质结电池还包括介电层；
第一透明导电层的背离基底的表面设有至少一层介电层；和/或
第二透明导电层的背离基底的表面设有至少一层介电层。
在其中一个实施例中，第一透明导电层和第二透明导电层的至少一者包括纳米银线层和一层透明导电膜层，纳米银线层设于透明导电膜层的朝向基底的表面。
本申请实施例第二方面提供一种异质结电池的制作方法，包括：
提供一基片；基片包括基底，基底包括相对设置的第一表面、第二表面、以及邻接于第一表面和第二表面之间的多个侧面，基片还包括依次层叠设置于第一表面的第一本征硅层和第一掺杂层，以及依次层叠设置于第二表面的第二本征硅层和第二掺杂层；第二掺杂层和第一掺杂层的掺杂类型相反；
在第一掺杂层上形成第一透明导电层，并使第一透明导电层覆盖第一表面的至少部分表面；
在第二掺杂层上形成第二透明导电层，使第二透明导电层覆盖第二表面和多个侧面的至少部分表面，并使第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘间隔设置，以在第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘之间限定出隔离区。
在其中一个实施例中，在第一掺杂层上形成第一透明导电层，并在第二掺杂层上形成第二透明导电层的步骤包括：
在第一掺杂层上形成第一透明导电层，在第二掺杂层上形成第二透明导电层，在隔离区上形成绝缘隔离层，绝缘隔离层至少覆盖隔离区。
在其中一个实施例中，在第一掺杂层上形成第一透明导电层，在第二掺杂层上形成第二透明导电层，在隔离区上形成绝缘隔离层的步骤具体包括：
将一中部具有镂空的载板放入反应腔室；
将基片放置于载板上，使第一掺杂层朝向载板，并使第一掺杂层的第二区域自镂空露出至外界，第一掺杂层还包括第三区域，第三区域为第一掺杂层的背离基底的表面中除了第二区域之外的部分；
在第一掺杂层的第二区域形成第一透明导电层的同时，在第三区域形成绝缘隔离层；
在第二掺杂层上形成第二透明导电层。
在其中一个实施例中，在第一掺杂层的第二区域形成第一透明导电层，在第三区域形成绝缘隔离层的步骤中，反应腔室内的水汽分压为：
3e-3Pa~9.5e-3Pa。
在其中一个实施例中，提供一基片的步骤具体包括：
在基底的第一表面形成第一本征硅层，第一本征硅层覆盖第一表面和多个侧面的至少部分表面；
在基底的第二表面形成第二本征硅层，第二本征硅层覆盖第二表面和多个侧面的至少部分，且第二本征硅层的部分结构层叠至第一本征硅层的背离基底的一侧；
在第二本征硅层的背离基底的表面形成第二掺杂层，第二掺杂层覆盖第二表面和多个侧面的至少部分表面，第二掺杂层的部分结构层叠至第一本征硅层的背离基底的一侧；
在第一本征硅层的背离基底的表面形成第一掺杂层，第一掺杂层覆盖第一表面和多个侧面的至少部分表面，第一掺杂层的部分结构层叠至第二掺杂层的背离基底的一侧。
在其中一个实施例中，在第二掺杂层上形成第二透明导电层的步骤之后还包括：
在第一透明导电层上形成第一电极；
在第二透明导电层上形成第二电极，第一电极在第一平面上的投影与第二电极在第一平面上的投影相互错开，第一平面垂直于基底的厚度方向。
本申请实施例第三方面提供一种光伏组件，包括至少一个电池串，电池串包括至少两个如上述的异质结电池。
本申请实施例第四方面提供一种光伏系统，包括如上述的光伏组件。
上述的异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统的有益效果：
通过第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘间隔设置，以在第一透明导电层的边缘和第二透明导电层的边缘之间界定出隔离区。由此，能够有效地隔离第一透明导电层和第二透明导电层，避免二者之间接触，发生短路，减少效率损失。另外，第二透明导电层覆盖侧面的至少部分表面能够保证高电流密度，并且最小化填充因子的损失，从而进一步提高异质结电池的效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的异质结电池的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的异质结电池中电池侧面上的膜层结构示意图；
图3为本申请实施例提供的异质结电池的另一种结构的示意图；
图4为本申请实施例提供的异质结电池的再一种结构的示意图；
图5为本申请实施例提供的异质结电池的再一种结构的示意图；
图6为本申请实施例提供的异质结电池的再一种结构的示意图；
图7为图6的异质结电池中电池侧面上的膜层结构示意图；
图8为本申请实施例提供的异质结电池的再一种结构的示意图；
图9为图8的异质结电池中第一表面一侧的角部的膜层结构示意图；
图10为本申请实施例提供的异质结电池的再一种结构的示意图；
图11为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法的流程示意图；
图12为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法中基片的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法中在基片上形成第一透明导电层和绝缘隔离层的示意图；
图14为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法形成的异质结电池的结构示意图。
附图标号说明：
100、异质结电池；110、基片；
10、基底；20、第一本征硅层；30、第一掺杂层；40、第一透明导电层；41、第一透明导电层的边缘；
50、第二本征硅层；60、第二掺杂层；70、第二透明导电层；71、第二透明导电层的边缘；80、绝缘隔离层；81、隔离区；91、第一电极；92、第二电极；
120、载板；121、镂空；
F、第一表面；S、第二表面；C、侧面；Z1、第一区域；Y、第一方向。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
下面结合附图说明本申请实施例的异质结电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统。
图1为本申请实施例提供的异质结电池的结构示意图，图2为本申请实施例提供的异质结电池的侧面上的膜层结构示意图。
需要注意的是，本申请的附图中，只示例了异质结电池100沿厚度方向的纵剖视图中一个角部的结构，对于异质结电池100的剖视图中未展示出的其他部分与此类似，此处不再赘述。另外，在这些附图中，仅展示了异质结电池100的一个侧面的膜层结构的示意图，异质结电池100的其他侧面的结构与此相同，此处不再赘述。
参照图1、图2，本申请实施例第一方面提供一种异质结电池100，包括基底10、第一本征硅层20、第一掺杂层30和第一透明导电层40、第二本征硅层50、第二掺杂层60和第二透明导电层70。
基底10包括相对设置的第一表面F、第二表面S、以及邻接于第一表面F和第二表面S之间的多个侧面C。第一本征硅层20、第一掺杂层30和第一透明导电层40依次层叠设置于第一表面F。第二本征硅层50、第二掺杂层60和第二透明导电层70依次层叠设置于第二表面S，且第一掺杂层30的掺杂类型与第二掺杂层60的掺杂类型相反。
其中，第一透明导电层40覆盖第一表面F的至少部分表面，第二透明导电层70覆盖第二表面S和多个侧面C的至少部分表面，第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71间隔设置，以在第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71之间界定出隔离区81。
通过第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71间隔设置，以在第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71之间界定出隔离区81。由此，能够有效地隔离第一透明导电层40和第二透明导电层70，避免二者之间接触，发生短路，减少效率损失。另外，第二透明导电层70覆盖侧面C的至少部分表面能够保证高电流密度，并且最小化填充因子的损失，从而进一步提高异质结电池100的效率。
第一透明导电层40覆盖第一表面F的至少部分表面是指第一透明导电层40覆盖第一表面F的局部表面，或者第一透明导电层40覆盖第一表面F全部表面。
这里的隔离区81是指第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71之间相互电性隔离。另外，本申请实施例中所指的一者覆盖另一者，是指一者的设置范围大到能够覆盖另一者，并不对二者是否直接接触造成限定。例如，第一透明导电层40覆盖第一表面F的全部表面是指，第一透明导电层40在第一表面F上的投影能够将第一表面F完全遮盖，第一透明导电层40的设置范围大于第一表面F的设置范围，但并不对第一透明导电层40和第一表面F是否直接接触造成限定。
本申请实施例中，第一本征硅层20和第二本征硅层50呈非晶或微晶态，以非晶为主，并且包含氧、碳、氮等元素，第一本征硅层20和第二本征硅层50例如均可以是本征非晶硅。
第一掺杂层30或第二掺杂层60为N型或者P型掺杂，包含氧、碳、氮等元素，且二者的掺杂类型一者是N型，另一者为P型。另外，第一掺杂层30和第二掺杂层60呈非晶或微晶态，以微晶为主。示例性地，第一掺杂层30和第二掺杂层60的其中一者是P型掺杂微晶硅，另一者是N型掺杂微晶硅。
第一透明导电层40第二透明导电层70的至少一者包括纳米银线层和至少两层彼此层叠的透明导电膜层（未图示），各透明导电膜层的材质不同或相同，至少两层透明导电膜层之间夹设有一层纳米银线层。可以是任意两个相邻的透明导电膜层之间都设有纳米银线层，或者只有部分透明导电膜层之间设有纳米银线层。此处，通过纳米银线的设置，在保证了导电性的情况下，可以降低透明导电膜层的厚度，从而降低第一透明导电层40和第二透明导电层70的厚度，从而降低了透明导电膜层中的TCO用量。
当然，也可以是第一透明导电层40和第二透明导电层70的至少一者包括纳米银线层和一层透明导电膜层，纳米银线层设于透明导电膜层的朝向基底10的表面，如此设置同样能够降低第一透明导电层40和第二透明导电层70的厚度。
此处，透明导电膜层的材质例如可以是氧化铟（ITO）、氧化铟（IWO）、氧化铟（ICO）、氧化锌（AZO）等。
本申请实施例中，异质结电池100还包括介电层（未图示），第一透明导电层40的背离基底10的表面设有至少一层介电层。
进一步地，第二透明导电层70的背离基底10的表面设有至少一层介电层。这里，介电层可以包括减反射层、钝化层中的至少一者。介电层的材质可以包括SiO2，SiNx，SiON的至少一者。
本申请实施例中，继续参照图1，异质结电池100还可以包括第一电极91和第二电极92。第一电极91设于第一透明导电层40，第二电极92设于第二透明导电层70。具体设置时，可以使第一电极91在第一平面上的投影与第二电极92在第一平面上的投影相互错开，第一平面垂直于基底10的厚度方向。这样，异质结电池100两侧的电极中的金属栅线并不对齐。这样，位于第一表面F一侧（背面）第一电极91可以反射那些入射到第一电极91上以及第一透明导电层40上的光线，从而提高了异质结电池100的电流密度。
本申请实施例中，对于各个膜层的设置情况，结合图1和图2，第二掺杂层60覆盖第二本征硅层50，第二透明导电层70覆盖第二掺杂层60，也即第二本征硅层50的设置范围小于第二掺杂层60，不能延伸到第二掺杂层60的覆盖范围之外。第二掺杂层60的设置范围小于第二透明导电层70，不能延伸到第二透明导电层70的覆盖范围之外。第一本征硅层20的设置范围可以比第一掺杂层30的设置范围大，可以延伸到第一掺杂层30的覆盖范围之外。
而对于第一本征硅层20、第一掺杂层30，可以在基底10的侧面C与第二本征硅层50和第二掺杂层60相互重叠，也可以彼此不接触，具有间隔。此处，以第一本征硅层20和第一掺杂层30可以在基底10的侧面C与第二本征硅层50和第二掺杂层60部分结构重叠为例进行说明。
本申请实施例中，第一掺杂层30覆盖第一表面F和多个侧面C的至少部分表面，或者第一掺杂层30也可以仅设置于第一表面F一侧，而不延伸到侧面C上。
在第一掺杂层30覆盖第一表面F和多个侧面C的至少部分表面的情况中，第二本征硅层50和第二掺杂层60均覆盖第二表面S和多个侧面C的至少部分表面。第一本征硅层20覆盖第一表面F和多个侧面C的至少部分表面，第二本征硅层50的部分结构层叠至第一本征硅层20的背离基底10的一侧，第二掺杂层60的部分结构层叠至第一本征硅层20的背离基底10的一侧，第一掺杂层30的部分结构层叠至第二掺杂层60的背离基底10的一侧。如此设置，可以提高电流密度，并且最小化填充因子的损失，从而进一步提高异质结电池100的效率。当然，第一本征硅层20和第一掺杂层30、与第二本征硅层50和第二掺杂层60的彼此层叠关系不限于此，还可以为其他，主要与这些膜层之间的形成先后顺序有关，在制备工艺中靠后的膜层的部分结构层叠至制备工艺中相邻的靠前的膜层结构上。
本申请实施例中，对于第一透明导电层40，可以仅设置于第一表面F一侧，即第一透明导电层40并未延伸到侧面C。为了保证与第二透明导电层70尽量隔离开，第一透明导电层40可以只覆盖第一表面F的一部分，例如，可以是第一透明导电层的边缘41位于第一表面F的外边界的内侧。当然，本申请包括但不限于此情况，第一透明导电层40的设置范围也可以延伸到基底10的侧面C。
图3为本申请实施例提供的异质结电池100的另一种结构的示意图，图4为本申请实施例提供的异质结电池100的再一种结构的示意图。图5为本申请实施例提供的异质结电池100的再一种结构的示意图。
参照图3，在第一透明导电层40设置于第一表面F一侧时，第一透明导电层40的靠近边缘的第一区域Z1的膜层厚度沿第一方向Y逐渐减小，第一方向Y由第一透明导电层40的中心指向第一透明导电层的边缘41，且平行于第一表面F。进一步地，第一区域Z1沿第一方向Y的最小宽度尺寸D5为100μm。
本申请实施例中，对于第二透明导电层70的设置区域，可以如图1、图3所示，第二透明导电层的边缘71位于侧面C。或者如图4、图5所示，第二透明导电层70完全覆盖各侧面C，并且第二透明导电层70还覆盖第一表面F的部分区域。
结合图1和图3，在第二透明导电层的边缘71位于侧面C的情况中，第一透明导电层的边缘41与第一表面F的边界的最小间距D1为100μm。由于第一透明导电层的边缘41可能呈不规则形状，因此第一透明导电层的边缘41与第一表面F的边界的间距，可以指第一透明导电层的边缘41上任意一点与第一表面F的边界线上对应点之间的间距，在该间距中，最小的间距D1为100μm，在此情况下，第一透明导电层的边缘41距离基底10的侧面C也即与第二透明导电层的边缘71具有足够的间隔，能够有效隔离第一透明导电层40和第二透明导电层70，避免短路。
进一步地，第二透明导电层的边缘71与第一表面F的最大间距D2为100μm，这样可以使第二透明导电层70在基底10侧面C具有足够大的覆盖面积，以尽量提高电流密度，并且最小化填充因子的损失，以提高异质结电池100的效率。
结合图4和图5所示，在第二透明导电层70完全覆盖各侧面C，并且第二透明导电层70还覆盖第一表面F的部分区域的情况中，第二透明导电层的边缘71位于第一透明导电层的边缘41外侧。
进一步地，第一透明导电层的边缘41与第二透明导电层的边缘71的最小间距D3为50μm。如此设置，在第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71都位于第一表面F一侧的情况下，第一透明导电层的边缘41距离第二透明导电层的边缘71具有足够的间隔，能够有效隔离第一透明导电层40和第二透明导电层70，避免短路。
另外，第二透明导电层的边缘71与第一表面F的边界的最大间距D4为1000μm。这是为了控制第二透明导电层70在第一表面F一侧的设置范围，第二透明导电层的边缘71与第一表面F的边界的间距越小越好，因为第二透明导电层70在第一表面F的绕镀会引入电池并联电阻的降低从而影响异质结电池100的填充因子，而将最大间距D4限制为1000μm就可以避免此种情况的发生。
进一步地，不管第二透明导电层的边缘71的位置对应于侧面C还是对应于第一表面F，都可以使第二透明导电层的边缘71层叠至第一掺杂层30的背离基底10的一侧。
图6为本申请实施例提供的异质结电池100的再一种结构的示意图，图7为图6的异质结电池100中电池侧面C上的膜层结构示意图，图8为本申请实施例提供的异质结电池100的再一种结构的示意图，图9为图8的异质结电池100中第一表面一侧上、接近电池角部区域的膜层结构示意图。
本申请实施例中，为了提高隔离区81的隔离效果，还可以考虑在隔离区81上设置绝缘隔离层80。
具体实现时，可以参照图1和图4、图6和图8，异质结电池100还包括绝缘隔离层80，绝缘隔离层80层叠设置于隔离区81的表面并至少覆盖隔离区81。绝缘隔离层80的设置能够对隔离区81起到绝缘保护作用，从而进一步降低短路的发生。
示例性地，绝缘隔离层80的材质包括SiOx，绝缘隔离层80还掺杂有碳元素和氮元素。
进一步地，绝缘隔离层80还掺杂有第一掺杂元素，第一掺杂元素与第一掺杂层30中的掺杂元素相同。
示例性地，绝缘隔离层80的厚度大于或等于1.8nm，如此，使得绝缘隔离层80具有足够的厚度对隔离区81起到绝缘保护作用。
本申请实施例中，绝缘隔离层80的设置范围可以仅覆盖隔离区81，也可以比隔离区81略大。
参照图1和图4，作为一种可能的实施方式，绝缘隔离层80覆盖隔离区81，且绝缘隔离层80的边缘分别与第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71相邻。
继续参照图6、图7、图8和图9，图6和图7例示出第二透明导电层的边缘71位于侧面C的情况，图8和图9例示出第二透明导电层的边缘71延伸到第一表面F一侧的情况。在该两种情况下，绝缘隔离层80完全覆盖第一掺杂层30，以使绝缘隔离层80覆盖隔离区81，且绝缘隔离层80的至少部分结构隔离于第一掺杂层30和第二透明导电层70之间。如此设置，绝缘隔离层80的位于的第一掺杂层30和第二透明导电层70之间的部分厚度较厚，使得载流子的隧穿效应困难，从而起到隔离第一掺杂层30和第二透明导电层70的目的。当然，在两种情况下，绝缘隔离层80都至少将第一掺杂层30完全覆盖，以达到最佳的隔离目的。
图10为本申请实施例提供的异质结电池100的再一种结构的示意图。
本申请实施例中，也可以使得第一掺杂层30与第二透明导电层70不直接接触，具体实现时，参照图10，第一掺杂层30也可以仅设置于第一表面F一侧，而不延伸到侧面C上，示例性地，第一掺杂层30覆盖于第一表面F，第二透明导电层70的边缘位于基底10的各侧面C。如此，尽量避免第二透明导电层70和第一掺杂层30之间接触。
图11为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法的流程示意图，图12为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法中基片110的结构示意图。图13为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法中在基片110上形成第一透明导电层40和绝缘隔离层80的示意图，图14为本申请实施例提供的异质结电池的制作方法形成的异质结电池100的结构示意图。
结合图1、图11、图12，本申请实施例第二方面提供一种异质结电池的制作方法，该方法包括：
S10、提供一基片110；基片110包括基底10，基底10包括相对设置的第一表面F、第二表面S、以及邻接于第一表面F和第二表面S之间的多个侧面C，基片110还包括依次层叠设置于第一表面F的第一本征硅层20和第一掺杂层30，以及依次层叠设置于第二表面S的第二本征硅层50和第二掺杂层60；第二掺杂层60和第一掺杂层30的掺杂类型相反。
S20、在第一掺杂层30上形成第一透明导电层40，并使第一透明导电层40覆盖第一表面F的至少部分表面。
S30、在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70，使第二透明导电层70覆盖第二表面S和多个侧面C的至少部分表面，并使第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71间隔设置，以在第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71之间限定出隔离区81。
本申请实施例中，通过使形成的第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71间隔设置，以在第一透明导电层的边缘41和第二透明导电层的边缘71之间界定出隔离区81。由此，能够有效地隔离第一透明导电层40和第二透明导电层70，避免二者之间接触，发生短路，减少效率损失。另外，第二透明导电层70覆盖侧面C的至少部分表面能够保证高电流密度，并且最小化填充因子的损失，从而进一步提高异质结电池100的效率。
参照图12，上述步骤S10中，提供一基片110的步骤具体包括：
在基底10的第一表面F形成第一本征硅层20，第一本征硅层20覆盖第一表面F和多个侧面C的至少部分表面。
在基底10的第二表面S形成第二本征硅层50，第二本征硅层50覆盖第二表面S和多个侧面C的至少部分，且第二本征硅层50的部分结构层叠至第一本征硅层20的背离基底10的一侧。
在第二本征硅层50的背离基底10的表面形成第二掺杂层60，第二掺杂层60覆盖第二表面S和多个侧面C的至少部分表面，第二掺杂层60的部分结构层叠至第一本征硅层20的背离基底10的一侧。
在第一本征硅层20的背离基底10的表面形成第一掺杂层30，第一掺杂层30覆盖第一表面F和多个侧面C的至少部分表面，第一掺杂层30的部分结构层叠至第二掺杂层60的背离基底10的一侧。
本申请实施例中，步骤S20、步骤S30中，在第一掺杂层30上形成第一透明导电层40，并在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70的步骤包括：
在第一掺杂层30上形成第一透明导电层40，在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70，在隔离区81上形成绝缘隔离层80，绝缘隔离层80至少覆盖隔离区81。
这里形成绝缘隔离层80可以是在形成第一透明导电层40和第二透明导电层70的步骤中同步生成。例如，绝缘隔离层80可以是在形成第一透明导电层40的过程中形成。
示例性地，结合图13、图6和图14，在第一掺杂层30上形成第一透明导电层40，在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70，在隔离区81上形成绝缘隔离层80的步骤具体包括：
将一中部具有镂空121的载板120放入反应腔室（未图示）；
将基片110放置于载板120上，使第一掺杂层30朝向载板120，并使第一掺杂层30的第二区域自镂空121露出至外界，第二区域也即第一掺杂层30上与镂空121对应的区域。第一掺杂层30还包括第三区域，第三区域为第一掺杂层30的背离基底10的表面中除了第二区域之外的部分。
在第一掺杂层30的第二区域形成第一透明导电层40的同时，在第一掺杂层30的第三区域形成绝缘隔离层80；
在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70。
第二透明导电层的边缘71部分结构可以层叠于绝缘隔离层80的背离基底10的一侧，如此第三区域上未被第二透明导电层的边缘71覆盖的部分就形成隔离区81。如此，绝缘隔离层80一方面将隔离区81覆盖，另一方面，绝缘隔离层80的位于第二透明导电层70和第一掺杂层30之间的部分起到绝缘隔离作用。
另外，如前面图3中所述，由于载板120的镂空121边缘部的影响，此时形成的第一透明导电层40中，靠近边缘的第一区域Z1的膜层厚度沿第一方向逐渐减小。
示例性地，在第一掺杂层30的第二区域形成第一透明导电层40，并在第一掺杂层30的第三区域形成绝缘隔离层80的步骤中，反应腔室内的水汽分压为：
3e-3Pa~9.5e-3Pa。优选为，5e-3Pa~8e-3Pa。载板120的温度可以设置得大于85℃。绝缘隔离层80的形成通过控制反应腔室内的水汽分压来实现。
第一透明导电层40例如可以利用PVD方式形成，第一透明导电层40的靶材的等离子体（内含有水汽及含氧离子），经过图13所示的镂空121区域后形成在第二区域的表面，从而形成第一透明导电层40，与此同时，游离的含氧的离子也在第一掺杂层30的除了第二区域之外的部分上形成绝缘隔离层80。
具体地，在高水汽分压和>85℃的载板120温度以及含氧等离子体的作用下，第一掺杂层30背离基底10的表面中，被载板120遮住的区域，以及该表面上除了第二区域之外的部分会被游离来的含氧的离子氧化形成绝缘隔离层80，含氧离子例如包括O-离子，HO-离子。形成的绝缘隔离层80部分结构位于第一表面F一侧，另一部分结构延伸到基底10的侧面C一侧。
而第二透明导电层70在绝缘隔离层80形成后制备，因此在第二透明导电层70和第一掺杂层30之间隔离有绝缘隔离层80，绝缘隔离层80的厚度大于或等于1.8nm，该厚度下的氧化硅已经不能视为隧穿层，具有较高的电阻，从而在在第二透明导电层70和第一掺杂层30之间的交叠区域起到电绝缘第二透明导电层70和第一掺杂层30的作用。绝缘隔离层80形成在第一掺杂层30的表面，因此绝缘隔离层80中的掺杂元素可以与第一掺杂层30部分相同，例如，可以是硼。
本申请实施例中，步骤S30中，在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70的步骤之后还包括：
在第一透明导电层40上形成第一电极91；
在第二透明导电层70上形成第二电极92，第一电极91在第一平面上的投影与第二电极92在第一平面上的投影相互错开，第一平面垂直于基底10的厚度方向。
下面结合图12、图13、图14，举出一个具体的示例说明本申请的异质结电池的制作方法，该方法包括：
步骤一：通过清洗、制绒制程对基底10进行清洗，并在基底10表面制备金字塔状绒面。
步骤二：利用PECVD设备分别依次沉积第一本征硅层20、第二本征硅层50、第二掺杂层60、第一掺杂层30。具体的，在基片110的第一表面F形成第一本征硅层20，在基片110的第二表面S形成第二本征硅层50，在第二本征硅层50的背离基底10的表面形成第二掺杂层60，在第一本征硅层20的背离基底10的表面形成第一掺杂层30。
步骤三：利用PVD设备或者RPD设备依次制备第一透明导电层40、绝缘隔离层80和第二透明导电层70。具体地，将形成有第一掺杂层30之后的基底10放置于载板120上，使第一掺杂层30朝向载板120，并使第一掺杂层30的第二区域自镂空121露出至外界，将反应腔室内的水汽分压设置为3e-3Pa~9.5e-3Pa，在载板120温度大于85℃的情况下，在第一掺杂层30的第二区域形成第一透明导电层40的同时，在第一掺杂层30的其余区域，也即第三区域中形成绝缘隔离层80。然后在第二掺杂层60上形成第二透明导电层70。
步骤四：利用丝网印刷在第一透明导电层40和第二透明导电层70上印刷金属浆料，并在一定温度下进行固化以分别形成第一电极91和第二电极92。
步骤五：利用光注入设备进行光注入和退火形成异质结电池100。
本申请第三方面还提供一种光伏组件，光伏组件包括至少一个电池串，电池串包括至少两个如前的异质结电池100。
各异质结电池100之间可以通过串焊的方式连接在一起，从而将单个异质结电池100产生的电能进行汇集以便进行后续的输送。当然，异质结电池100之间可以间隔排布，也可以采用叠瓦形式堆叠在一起。
示例地，光伏组件还包括封装层和盖板，封装层用于覆盖电池串的表面，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。
本申请第四方面还提供一种光伏系统，包括上述的光伏组件。
光伏系统可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此，也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个光伏组件的阵列组合，例如，多个光伏组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (26)

1.一种异质结电池，其特征在于，包括：
基底，包括相对设置的第一表面、第二表面、以及邻接于所述第一表面和所述第二表面之间的多个侧面；
第一本征硅层、第一掺杂层和第一透明导电层，所述第一本征硅层、第一掺杂层和所述第一透明导电层依次层叠设置于所述第一表面；以及
第二本征硅层、第二掺杂层和第二透明导电层，所述第二本征硅层、第二掺杂层和所述第二透明导电层依次层叠设置于所述第二表面；所述第一掺杂层的掺杂类型与所述第二掺杂层的掺杂类型相反；
其中，所述第一透明导电层覆盖所述第一表面的至少部分表面，所述第二透明导电层覆盖所述第二表面和所述多个侧面的至少部分表面，所述第一透明导电层的边缘和所述第二透明导电层的边缘间隔设置，以在所述第一透明导电层的边缘和所述第二透明导电层的边缘之间界定出隔离区；
所述第一掺杂层覆盖多个所述侧面的部分表面，所述第二透明导电层部分位于所述第一掺杂层的背离所述基底的一侧，且所述第二透明导电层与所述第一掺杂层具有正对的膜层区域；
所述异质结电池还包括绝缘隔离层，所述绝缘隔离层层叠设置于所述隔离区的表面并完全覆盖所述隔离区；
所述绝缘隔离层的部分结构，分别与所述第二透明导电层和所述第一掺杂层的所述正对的膜层区域直接接触，并隔离于所述第二透明导电层和所述第一掺杂层的所述正对的膜层区域之间。
2.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层的边缘位于所述侧面。
3.根据权利要求2所述的异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层的边缘位于所述第一表面的外边界的内侧；
所述第一透明导电层的边缘与所述第一表面的边界的最小间距D1为100μm。
4.根据权利要求2所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层的边缘与所述第一表面的最大间距D2为100 μm。
5.根据权利要求1所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层完全覆盖各所述侧面，并且所述第二透明导电层还覆盖所述第一表面的部分区域；
所述第二透明导电层的边缘位于所述第一透明导电层的边缘外侧。
6.根据权利要求5所述的异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层的边缘与所述第二透明导电层的边缘的最小间距D3为50μm。
7.根据权利要求5所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层的边缘与所述第一表面的边界的最大间距D4为1000μm。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层的边缘层叠至所述第一掺杂层的背离所述基底的一侧。
9.根据权利要求8所述的异质结电池，其特征在于，所述绝缘隔离层的厚度大于或等于1.8nm。
10.根据权利要求9所述的异质结电池，其特征在于，所述第二本征硅层和所述第二掺杂层均覆盖所述第二表面和所述多个侧面的至少部分表面；
所述第一本征硅层覆盖所述第一表面和所述多个侧面的至少部分表面；
所述第二本征硅层的部分结构层叠至所述第一本征硅层的背离所述基底的一侧；所述第二掺杂层的部分结构层叠至所述第一本征硅层的背离所述基底的一侧；所述第一掺杂层的部分结构层叠至所述第二掺杂层的背离所述基底的一侧。
11.根据权利要求8所述的异质结电池，其特征在于，所述绝缘隔离层的边缘与所述第一透明导电层的边缘相邻。
12.根据权利要求8所述的异质结电池，其特征在于，所述绝缘隔离层的材质包括SiOx；
所述绝缘隔离层还掺杂有碳元素和氮元素，和/或
所述绝缘隔离层还掺杂有第一掺杂元素，所述第一掺杂元素与所述第一掺杂层中的掺杂元素相同。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述第二透明导电层的边缘位于所述基底的各所述侧面。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层的靠近边缘的第一区域的膜层厚度沿第一方向逐渐减小，所述第一方向由所述第一透明导电层的中心指向所述第一透明导电层的边缘，且平行于所述第一表面。
15.根据权利要求14所述的异质结电池，其特征在于，所述第一区域沿所述第一方向的最小宽度尺寸D5为100μm。
16.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述异质结电池还包括第一电极和第二电极；
所述第一电极设于所述第一透明导电层，所述第二电极设于所述第二透明导电层；
所述第一电极在第一平面上的投影与所述第二电极在所述第一平面上的投影相互错开，所述第一平面垂直于所述基底的厚度方向。
17.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层和所述第二透明导电层的至少一者包括纳米银线层和至少两层彼此层叠的透明导电膜层，各所述透明导电膜层的材质不同，至少两层所述透明导电膜层之间夹设有一层所述纳米银线层。
18.根据权利要求17所述的异质结电池，其特征在于，所述异质结电池还包括介电层；
所述第一透明导电层的背离所述基底的表面设有至少一层所述介电层；和/或
所述第二透明导电层的背离所述基底的表面设有至少一层所述介电层。
19.根据权利要求1-7中任一项所述的异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层和第二透明导电层的至少一者包括纳米银线层和一层透明导电膜层，所述纳米银线层设于所述透明导电膜层的朝向所述基底的表面。
20.一种异质结电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基片；所述基片包括基底，所述基底包括相对设置的第一表面、第二表面、以及邻接于所述第一表面和所述第二表面之间的多个侧面，所述基片还包括依次层叠设置于所述第一表面的第一本征硅层和第一掺杂层，以及依次层叠设置于所述第二表面的第二本征硅层和第二掺杂层；所述第二掺杂层和所述第一掺杂层的掺杂类型相反；其中，所述第一掺杂层覆盖多个所述侧面的部分表面；
在所述第一掺杂层上形成第一透明导电层，并使所述第一透明导电层覆盖所述第一表面的至少部分表面；
在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层，使所述第二透明导电层覆盖所述第二表面和所述多个侧面的至少部分表面，并使所述第一透明导电层的边缘和所述第二透明导电层的边缘间隔设置，以在所述第一透明导电层的边缘和所述第二透明导电层的边缘之间限定出隔离区；并在所述隔离区上形成绝缘隔离层，所述绝缘隔离层完全覆盖所述隔离区；所述第二透明导电层部分位于所述第一掺杂层的背离所述基底的一侧，所述第二透明导电层与所述第一掺杂层具有正对的膜层区域；
所述绝缘隔离层的部分结构，分别与所述第二透明导电层和所述第一掺杂层的所述正对的膜层区域直接接触，并隔离于所述第二透明导电层和所述第一掺杂层的所述正对的膜层区域之间。
21.根据权利要求20所述的异质结电池的制作方法，其特征在于，所述在所述第一掺杂层上形成第一透明导电层，在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层，在所述隔离区上形成绝缘隔离层的步骤具体包括：
将一中部具有镂空的载板放入反应腔室；
将所述基片放置于所述载板上，使所述第一掺杂层朝向所述载板，并使所述第一掺杂层的第二区域自所述镂空露出至外界，所述第一掺杂层还包括第三区域，所述第三区域为所述第一掺杂层的背离所述基底的表面中除了所述第二区域之外的部分；
在所述第一掺杂层的第二区域形成所述第一透明导电层的同时，在所述第三区域形成所述绝缘隔离层；
在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层。
22.根据权利要求21所述的异质结电池的制作方法，其特征在于，在所述第一掺杂层的第二区域形成所述第一透明导电层，在所述第三区域形成所述绝缘隔离层的步骤中，所述反应腔室内的水汽分压为：
3e-3Pa~9.5e-3Pa。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的异质结电池的制作方法，其特征在于，所述提供一基片的步骤具体包括：
在所述基底的第一表面形成第一本征硅层，所述第一本征硅层覆盖所述第一表面和所述多个侧面的至少部分表面；
在所述基底的第二表面形成第二本征硅层，所述第二本征硅层覆盖所述第二表面和所述多个侧面的至少部分，且所述第二本征硅层的部分结构层叠至所述第一本征硅层的背离所述基底的一侧；
在所述第二本征硅层的背离所述基底的表面形成第二掺杂层，所述第二掺杂层覆盖所述第二表面和所述多个侧面的至少部分表面，所述第二掺杂层的部分结构层叠至所述第一本征硅层的背离所述基底的一侧；
在所述第一本征硅层的背离所述基底的表面形成第一掺杂层，所述第一掺杂层覆盖所述第一表面和所述多个侧面的至少部分表面，所述第一掺杂层的部分结构层叠至所述第二掺杂层的背离所述基底的一侧。
24.根据权利要求20-22中任一项所述的异质结电池的制作方法，其特征在于，所述在所述第二掺杂层上形成第二透明导电层的步骤之后还包括：
在所述第一透明导电层上形成第一电极；
在所述第二透明导电层上形成第二电极，所述第一电极在第一平面上的投影与所述第二电极在所述第一平面上的投影相互错开，所述第一平面垂直于所述基底的厚度方向。
25.一种光伏组件，其特征在于，包括至少一个电池串，所述电池串包括至少两个如权利要求1-19中任一项所述的异质结电池。
26.一种光伏系统，其特征在于，包括如权利要求25所示的光伏组件。
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