CN117673176A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

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王钊
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杨洁
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Jinko Solar Co Ltd
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池包括：基底，基底具有相对的正面以及背面；位于与金属图案区域对准的基底正面上且在沿背离基底方向上依次设置的第一隧穿层以及第一掺杂导电层，第一掺杂导电层的掺杂元素类型与基底的掺杂元素类型相同；位于基底背面且在沿背离基底方向上依次设置的第二隧穿层以及第二掺杂导电层，第二掺杂导电层的掺杂元素类型与第一掺杂导电层的掺杂元素类型不同；第一掺杂导电层在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值不大于第二掺杂导电层在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值。本申请实施例有利于提高太阳能电池的光电转换性能。

Description

太阳能电池及光伏组件
技术领域
本申请实施例涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。
背景技术
太阳能电池具有较好的光电转换能力，通常，为了抑制太阳能电池中基底表面的载流子复合以及增强对基底的钝化效果，通常会在基底表面制备隧穿氧化层以及掺杂导电层。其中，掺杂导电层中具有掺杂元素。
掺杂导电层用于起到场钝化作用，掺杂导电层中的掺杂元素可以用于在基底表面形成能带弯曲，对掺杂导电层的钝化效果起到重要的作用，从而影响太阳能电池的光电转换性能。而目前的太阳能电池存在光电转换效率较低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池光伏组件，至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底，所述基底具有相对的正面以及背面；位于与金属图案区域对准的基底正面上且在沿背离所述基底方向上依次设置的第一隧穿层以及第一掺杂导电层，所述第一掺杂导电层的掺杂元素类型与所述基底的掺杂元素类型相同；位于所述基底背面且在沿背离所述基底方向上依次设置的第二隧穿层以及第二掺杂导电层，所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型与所述第一掺杂导电层的掺杂元素类型不同；所述第一掺杂导电层在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值不大于所述第二掺杂导电层在拉曼能谱中的所述第一峰值附近的半峰宽值。
另外，所述第一峰值为520cm-1，所述第一掺杂导电层在520cm-1附近的半峰宽值为2cm-1～6cm-1。
另外，所述第一峰值为520cm-1，所述第二掺杂导电层在520cm-1附近的半峰宽值为2cm-1～8cm-1。
另外，所述第一掺杂导电层的厚度不大于所述第二掺杂导电层的厚度。
另外，所述第一掺杂导电层的厚度为20nm～300nm。
另外，所述第二掺杂导电层包括第二掺杂元素，所述第二掺杂元素经退火激活后得到激活的第二掺杂元素，所述激活的第二掺杂元素浓度为4×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3。
另外，所述第二掺杂导电层的厚度为50nm～500nm。
另外，所述第一掺杂导电层包括第一掺杂元素，所述第一掺杂元素经退火激活后得到激活的第一掺杂元素，所述激活的第一掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3。
另外，所述第一掺杂导电层的晶粒尺寸大于所述第二掺杂导电层的晶粒尺寸。
另外，所述基底为N型基底，所述第一掺杂导电层为N型掺杂导电层，所述第二掺杂导电层为P型掺杂导电层。
另外，所述第一掺杂导电层的掺杂元素包括磷元素，所述第二掺杂导电层的掺杂元素包括硼元素。
另外，所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层的材料包括碳化硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
另外，还包括：第一钝化层，所述第一钝化层的第一部分位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面，所述第一钝化层的第二部分位于非金属图案区域对准的正面。
另外，所述第一钝化层的第一部分的顶面与所述第一钝化层的第二部分的顶面不齐平。
另外，所述第一钝化层的材料为氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
另外，还包括：第一电极，所述第一电极设置于所述金属图案区域上，并与所述第一掺杂导电层电连接。
另外，还包括：扩散区，所述扩散区位于所述金属图案区域对准的所述基底中，所述扩散区的顶部与所述第一隧穿层接触，所述扩散区的掺杂元素浓度大于所述基底的掺杂元素浓度。
另外，还包括：第二钝化层，所述第二钝化层位于第二掺杂导电层远离基底的表面。
另外，还包括：第二电极，所述第二电极位于基底的背面，所述第二电极与所述第二掺杂导电层电接触。
相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括电池串，电池串由多个上述任一项的太阳能电池连接而成；封装层，封装层用于覆盖电池串的表面盖板，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，设置位于正面的第一掺杂导电层的半峰宽值不大于第二掺杂导电层的半峰宽值，使得第一掺杂导电层的中的晶粒尺寸不小于第二掺杂导电层的晶粒尺寸，当第一掺杂导电层的晶粒尺寸越大时，第一掺杂导电层对入射光线的吸收能力越弱，因此，可以保证第一掺杂导电层对正面的入射光线的寄生吸收较小，提高掺杂基底对入射光线的吸收利用率，从而提高太阳能电池的光电转换性能。
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。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图2为第一掺杂导电层的拉曼能谱表征图；
图3为第二掺杂导电层的拉曼能谱表征图；
图4为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图5为本申请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，目前的太阳能电池的光电转换效率较低的问题。
分析发现，导致目前的太阳能电池的光电转换效率较低的原因之一在于，第一，目前在基底的正面通常会采用扩散工艺将部分基底转化成发射极，发射极中具有与基底不同类型的掺杂离子，从而与未扩散的基底形成PN结。然而，这种结构将会导致基底正面的金属图案区域的载流子复合过大，从而影响太阳能电池的开路电压和转换效率。第二，对于太阳能电池的正面以及背面而言，对入射光线的接收程度通常不一致，因此，对于位于太阳能电池正面的掺杂导电层以及位于太阳能电池背面的掺杂导电层需要进行针对性的设计，从整体上提升太阳能电池的光电转换性能。
本申请实施例提供一种太阳能电池，设置位于正面的第一掺杂导电层的半峰宽值不大于第二掺杂导电层的半峰宽值，使得第一掺杂导电层的中的晶粒尺寸不小于第二掺杂导电层的晶粒尺寸，当第一掺杂导电层的晶粒尺寸越大时，第一掺杂导电层对入射光线的吸收能力越弱，因此，可以保证第一掺杂导电层对正面的入射光线的寄生吸收较小，提高掺杂基底对入射光线的吸收利用率，从而提高太阳能电池的光电转换性能。
下面将结合附图对本申请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，在本申请各实施例中，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。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的剖面结构示意图。
参考图1，太阳能电池包括：基底100，基底100具有相对的正面以及背面；位于与金属图案区域对准的基底100正面上且在沿背离基底100方向上依次设置的第一隧穿层110以及第一掺杂导电层120，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同；位于基底100背面且在沿背离基底100方向上依次设置的第二隧穿层140以及第二掺杂导电层150，第二掺杂导电层150的掺杂元素类型与第一掺杂导电层120的掺杂元素类型不同；第一掺杂导电层120在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值不大于第二掺杂导电层150在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值。
可以理解的是，由于基底100正面接收到的入射光线相较于基底100背面更多，本申请实施例针对第一掺杂导电层120位于基底100正面且基底100正面接收到的入射光线较多的特征，设置第一掺杂导电层120的半峰宽值不大于第二掺杂导电层150的半峰宽值，使得第一掺杂导电层120的晶粒尺寸不小于第二掺杂导电层150的晶粒尺寸。一方面可以保证第一掺杂导电层120对照射至基底100正面的入射光线具有较小的寄生吸收，从而提高基底100对入射光线的利用率。并且，仅在金属图案区域对准的基底100正面设置第一掺杂导电层120，从而可以大大减小第一掺杂导电层120对非金属图案区域的入射光线的寄生吸收，极大提高对入射光线的利用率。金属图案区域定义为电极区域，非金属图案区域为基底100正面除金属图案区域以外的区域。
另一方面，当第一掺杂导电层120的晶粒尺寸越大时，第一掺杂导电层120的钝化效应将显著增强。这是因为，当第一掺杂导电层120中的晶粒尺寸越大时，第一掺杂导电层120中的晶界数量越少，而晶界数量越少，使得第一掺杂导电层120中的载流子在晶界处的复合越少，从而可以减小载流子的复合，增加载流子浓度。而由于第一掺杂导电层120仅设置在金属图案区域对准的基底100正面，从而使得第一掺杂导电层120在金属图案区域对准的基底100正面形成能带弯曲，使得载流子聚集在金属图案区域对准的基底100中。因此，这使得在一定程度上，相较于基底100背面而言，基底100正面的钝化性能有所减弱。因此，为了改善载流子在金属图案区域对准的基底100正面的复合，需要设置第一掺杂导电层120的钝化性能更佳，从而可以防止较多的载流子在基底100正面复合，从而使得基底100正面的钝化性能不至于降低较多。进而可以实现在保持基底100正面对入射光线较高的利用率的同时，增大短路电流以及开路电压，从而提升太阳能电池的光电转换性能。
具体地，在一些实施例中，第一掺杂导电层120在第一峰值附近的半峰宽值可以等于第二掺杂导电层150在第一峰值附近的半峰宽值，从而使得第二掺杂导电层150的晶粒尺寸与第一掺杂导电层120的晶粒尺寸相同。也就是说，第二掺杂导电层150的晶粒尺寸也较低，从而可以保持第二掺杂导电层150较好的钝化性能，而由于第二掺杂导电层150与基底100构成PN结，即第二掺杂导电层150用于产生光生载流子，因此，保持第二掺杂导电层150的钝化性能较好可以减小光生载流子在基底100背面的载流子复合，提升光生载流子的迁移率，进而提高基底100中的载流子浓度。
在另一些实施例中，第一掺杂导电层120在第一峰值附近的半峰宽值可以小于第二掺杂导电层150在第一峰值附近的半峰宽值。即第一掺杂导电层的晶粒尺寸大于第二掺杂导电层150的晶粒尺寸。如此，使得相较于第二掺杂导电层150而言，第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收能力较弱，从而可以减小第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收。而由于基底100正面接收的入射光线相较于基底100背面接收的入射光线更多，因此，设置第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收对于增加太阳能电池整体对入射光线的利用率具有重要的意义。
基底100用于接收入射光线并产生光生载流子，在一些实施例中，基底100可以为硅基底，硅基底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。在另一些实施例中，基底100的材料还可以为碳化硅、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。
在一些实施例中，基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为N型或者P型，N型元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素，P型元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素。例如，当基底100为P型基底时，其内部掺杂元素类型为P型。或者，当基底100为N型基底时，其内部掺杂元素类型为N型。
基底100的正面和背面均可用于接收入射光线或反射光线。在一些实施例中，基底100的正面可以设置为金字塔绒面，以使基底100正面对入射光线的反射率较小，从而对光线的吸收利用率较大。基底100背面可以设置为非金字塔状绒面，比如层叠的台阶形貌，以使位于基底100背面的第二隧穿层140具有较高的致密度和均匀性，使得第二隧穿层140对基底100背面具有良好的钝化效果。
基底100正面的第一隧穿层110与第一掺杂导电层120用于构成基底100正面的钝化接触结构，基底100背面的第二隧穿层140与第二掺杂导电层150用于构成基底100背面的钝化接触结构，在基底100正面以及背面设置钝化接触结构，使得太阳能电池构成双面TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池。如此，使得位于基底100正面以及背面的钝化接触结构可以对基底100正面以及背面均起到降低载流子复合的作用，相较于仅在基底100的其中一个表面形成钝化接触结构而言，大大减小了太阳能电池的载流子损失，从而提高太阳能电池的开路电压以及短路电流。本申请实施例中，仅在金属图案区域对准的基底100正面设置第一隧穿层110与第一掺杂导电层120，从而可以减小第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收，提高非金属对准区域对入射光线的吸收利用率。
通过形成钝化接触结构，可以降低载流子在基底100表面的复合，从而增加太阳能电池的开路电压，提升太阳能电池的光电转换效率。在一些实施例中，第一隧穿层110与第二隧穿层140的材料可以是电介质材料，例如可以是氧化硅、氟化镁、氧化硅、非晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝或氧化钛中的任一种。
第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层150用于起到场钝化作用，具体通过在基底100的界面处形成内建电场以减少基底100界面处的电子或空穴的浓度，从而达到表面钝化的效果。
在一些实施例中，对第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150的拉曼能谱的测试原理为：通过激光器发出的单色激光经过带通滤波器和光束分离器以后经物镜汇聚照射到第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150表面，激光光子与第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150中的原子相互碰撞造成激光光子的散射。其中发生非弹性碰撞的光束经过光束分离器和反射滤波器后，汇聚到声谱仪上形成第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150的拉曼谱峰。
由上述分析可知，第一峰值与第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150本身的物理性质有关，在实际对第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150进行拉曼能谱的测试过程中，峰值数值会在第一峰值附近跳动，因此这里用第一峰值附近来进行限定。具体地，在一些实施例中，第一峰值的数值跳动范围可以为-10cm-1～10cm-1。本申请所指的第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150的半峰宽值是指
拉曼能谱的半峰宽值可以用来表征第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150内部的晶粒尺寸，第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150在拉曼能谱中的半峰宽值越大，则表明第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150中的晶粒尺寸越小；反之，表示第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150中的晶粒尺寸越大。
在一些实施例中，第一掺杂导电层与第二掺杂导电层150的材料包括碳化硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。碳化硅、微晶硅以及多晶硅具有制备简单且制备成本较低的优点，可以大大提高太阳能电池的生产效率以及产量。
可以理解的是，第一峰值与第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150的本身材料相关，当第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150的材料分别为碳化硅、微晶硅或多晶硅时，第一峰值可以取不同值。
参考图2，具体地，在一些实施例中，当第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层150的材料相同，且均为多晶硅时，第一峰值可以为520cm-1，第一掺杂导电层120在520cm-1附近的半峰宽值可以为2cm-1～6cm-1，例如可以是2cm-1～2.5cm-1、2.5cm-1～3cm-1、3cm-1～3.3cm-1、3.3cm-1～3.4cm-1、3.4cm-1～3.5cm-1、3.5cm-1～3.7cm-1、3.7cm-1～4cm-1、4cm-1～4.5cm-1、4.5cm-1～5cm-1、5cm-1～5.5cm-1或者5.5cm-1～6cm-1。在这个范围内，第一掺杂导电层120的半峰宽值较低，并且，在这个范围内，第一掺杂导电层120的晶粒尺寸较大，从而可以使得第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收能力较弱，提升对入射光线的吸收利用率。且在这个范围内，使得第一掺杂导电层120的钝化性能较好，如此，不仅可以减小第一掺杂导电层120对照射至基底100正面的入射光线的寄生吸收，还可以同时改善第一掺杂导电层120对基底100正面的钝化性能，使得第一掺杂导电层120在金属图案区域对准的基底100正面形成一个较强的静电场，从而可以增加基底100正面的载流子的移动速率，显著增强第一掺杂导电层120的场钝化效应。
参考图3，在一些实施例中，第一峰值为520cm-1，第二掺杂导电层150在520cm-1附近的半峰宽值为2cm-1～8cm-1，例如可以是2cm-1～2.5cm-1、2.5cm-1～3cm-1、3cm-1～3.3cm-1、3.3cm-1～3.5cm-1、3.5cm-1～3.7cm-1、3.7cm-1～3.9cm-1、3.9cm-1～4.5cm-1、4.5cm-1～5cm-1、5cm-1～5.5cm-1、5.5cm-1～6cm-1、6cm-1～6.5cm-1、6.5cm-1～7cm-1、7cm-1～7.5cm-1或者7.5cm-1～8cm-1。在这个范围内，使得第二掺杂导电层150的半峰宽值相较于第一掺杂导电层120的半峰宽值而言更小，从而使得第一掺杂导电层120的晶粒尺寸大于第二掺杂导电层150的晶粒尺寸，使得第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收能力更弱，有利于增强太阳能电池的整体对入射光线的吸收利用。另外，不难发现，在这个范围内，第二掺杂导电层150的半峰宽值与第一掺杂导电层120的半峰宽值之间的差距不至于太大，即第二掺杂导电层150的晶粒尺寸相较于第一掺杂导电层120的晶粒尺寸不至于过大。如此，使得在保持第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收更少的情况下，使得第二掺杂导电层150中形成的晶界数量也较少，从而使得载流子在第二掺杂导电层150中的复合较少，可以增加基底100背面的载流子浓度，提升太阳能电池整体的开路电压以及短路电流，进而提升太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，设置第一掺杂导电层的厚度不大于第二掺杂导电层150的厚度。具体地，在一些实施例中，第一掺杂导电层120的厚度可以大于第二掺杂导电层150的厚度。可以理解的是，由于第一掺杂导电层120的晶粒尺寸不大于第二掺杂导电层150的尺寸，在一些实施例中，第一掺杂导电层120的晶粒尺寸还大于第二掺杂导电层150的晶粒尺寸，进而使得在实际制备第一掺杂导电层120的制备过程中，掺杂元素在第一掺杂导电层120中的扩散速率较低，从而可能使第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度较低，这可能会导致第一掺杂导电层120的方阻较大，从而使得第一掺杂导电层120的金属接触复合损失较大的问题。因此，为了在减小第一掺杂导电层120的吸光能力较弱的同时，提升第一掺杂导电层120的方阻，设置第一掺杂导电层120的后续相较于第二掺杂导电层150的厚度更小，如此，使得第一掺杂导电层120中的掺杂元素较为集中，进而可以增大第一掺杂导电层120中的掺杂元素浓度，进而减小第一掺杂导电层120的方阻。并且，设置第一掺杂导电层120的厚度较小，还可以进一步减小第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收能力。
另外，设置第二掺杂导电层150的厚度更大，可以增强第二掺杂导电层150的钝化作用。这是因为，由于第二掺杂导电层150中的晶粒尺寸较小，从而使得实际制备第二掺杂导电层150的过程中，掺杂元素在第二掺杂导电层150中的扩散速率较大，这会导致第二掺杂导电层150中的掺杂元素浓度过大，从而导致第二掺杂导电层150的钝化性能降低的问题。而由于第二掺杂导电层150与基底100共同构成PN结，因此，需要设置第二掺杂导电层150的钝化性能较好，从而可以减小光生载流子的复合，增强基底100中的载流子浓度。基于此，设置第二掺杂导电层150的厚度更大，从而可以为扩散至第二掺杂导电层150中的掺杂元素提供较长的扩散路径，从而可以避免由于第二掺杂导电层150中的掺杂元素过于集中而导致第二掺杂导电层150中的掺杂元素浓度过大的问题。
在另一些实施例中，第一掺杂导电层120的厚度也可以与第一掺杂导电层120的厚度相等。
具体地，在一些实施例中，第一掺杂导电层的厚度为20nm～300nm，例如可以为20nm～50nm、50nm～80nm、80nm～130nm、130nm～150nm、130nm～180nm、180nm～230nm、230nm～260nm、或者260nm～300nm。在这范围内，使得第一掺杂导电层120的厚度较小，从而使得第一掺杂导电层120中的掺杂元素较为集中，进而使得第一掺杂导电层120中的掺杂元素浓度较大，从而可以使得第一掺杂导电层120的方阻较低，有利于减小第一掺杂导电层120中的金属接触复合损失，进而增强对载流子的收集能力。并且，在这个范围内，使得第一掺杂导电层120具有较小的厚度，从而可以进一步减小第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收，从而实现在提升对入射光线的吸收利用率的同时，增强对载流子的收集能力，提高开路电压以及短路电流。
第二掺杂导电层150的厚度为50nm～500nm，例如可以为50nm～100nm、100nm～150nm、150nm～200nm、200nm～250nm、250nm～300nm、350nm～400nm、400nm～450nm或者450nm～500nm。在这个范围内，使得第二掺杂导电层150的厚度较大，如此，可以增加扩散至第二掺杂导电层150中的掺杂元素的扩散路径，防止第二掺杂导电层150中的掺杂元素在第二掺杂导电层150中较多的堆积而导致第二掺杂导电层150中的掺杂元素浓度过高，保持第二掺杂导电层150较好的钝化性能，有利于提高第二掺杂导电层150产生的光生载流子向基底100中的迁移率。
设置第一掺杂导电层120的厚度在20nm～300nm内，且第二掺杂导电层150的厚度在50nm～500nm内，可以实现在提升对入射光线的寄生吸收的同时，减小第一掺杂导电层120的方阻，提升第一掺杂导电层120中的载流子的收集率，同时还可以提高基底100背面产生的光生载流子的迁移率，进而从整体上改善太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，第一掺杂导电层包括第一掺杂元素，第一掺杂元素经退火激活后得到激活的第一掺杂元素，激活的第一掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3，例如可以为1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3、2×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3、3×1020atom/cm3～4×1020atom/cm3、4×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3或者5×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3。可以理解的是，在第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150中，激活的掺杂元素才可以作为施主杂质，使得第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150起到场钝化效果。在这个范围内，使得第一掺杂导电层120中的激活的第一掺杂元素的浓度较高，一方面使得第一掺杂导电层在基底100正面形成一个较强的静电场，有利于增强第一掺杂导电层120的场钝化作用。另一方面，在这个范围内，可以使得第一掺杂导电层120的方阻较小，有利于减小第一掺杂导电层的金属接触复合损失，从而可以提高载流子的收集效率。
在一些实施例中，第二掺杂导电层包括第二掺杂元素，第二掺杂元素经退火激活后得到激活的第二掺杂元素，激活的第二掺杂元素浓度为4×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3，例如可以为4×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3～6×1019atom/cm3、6×1019atom/cm3～7×1019atom/cm3、7×1019atom/cm3～8×1019atom/cm3或者8×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3。在这个范围内，使得第二掺杂导电层150中激活的第二掺杂元素的浓度不至于过高，从而可以减小第导电层的俄歇复合，减小基底100背面的载流子复合，从而可以提高第二掺杂导电层150产生的载流子向基底100中传输的迁移率。
此外，当激活的第一掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3，且激活的第二掺杂元素浓度为4×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3时，使得位于基底100正面的第一掺杂导电层120中的第一掺杂元素浓度小于位于基底100背面的第二掺杂导电层150中的第二掺杂元素浓度，进而可以实现在减小基底100正面金属接触复合损失的同时，提升基底100背面的光生载流子的迁移率，进而整体提升太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，基底100为N型基底，第一掺杂导电层120为N型掺杂导电层，第二掺杂导电层150为P型掺杂导电层。
在另一些实施例中，基底100也可以为P型硅基底，第一掺杂导电层120为P型掺杂导电层，第二掺杂导电层150为N型掺杂导电层。
在一些实施例中，当基底100为N型基底，第一掺杂导电层120为N型掺杂导电层，第二掺杂导电层150为P型掺杂导电层时，可以设置第一掺杂导电层的掺杂元素包括磷元素，第二掺杂导电层150的掺杂元素包括硼元素。
在一些实施例中，还包括：第一钝化层170，第一钝化层170的第一部分位于第一掺杂导电层120远离基底100的表面，第一钝化层170的第二部分位于非金属图案区域对准的正面。
第一钝化层170可以对基底100的正面起到良好的钝化效果，例如可以对基底100正面的悬挂键进行较好的化学钝化，降低基底100正面的缺陷态密度，较好地抑制基底100正面的载流子复合。第一部分的第一钝化层170直接与基底100正面接触，使得第一部分的第一钝化层170与基底100之间不具有第一隧穿层110以及第一掺杂导电层120，如此，可以减小第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收问题。
在一些实施例中，第一钝化层170的第一部分的顶面与第一钝化层170的第二部分的顶面不齐平。具体地，第一钝化层170的第一部分顶面可以低于第一钝化层170的第二部分顶面，如此，使得位于基底100正面的第一部分的厚度不至于过厚，防止由于第一部分的厚度较大而导致对基底100正面产生应力损伤，从而使得基底100正面产生较多界面态缺陷而导致产生较多载流子复合中心的问题。
在一些实施例中，第一钝化层170可以是单层结构，在另一些实施例中，第一钝化层170也可以是多层结构。在一些实施例中，第一钝化层170的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，还包括：第一电极160，第一电极160设置于金属图案区域上，并与第一掺杂导电层120电连接。
基底100背面形成的PN结用于接收入射光线并产生光生载流子，产生的光生载流子由基底100传输至第一掺杂导电层120，再被传输至第一电极160中，第一电极160用于对光生载流子进行收集。由于第一掺杂导电层120的掺杂离子类型与基底100的掺杂离子类型相同，降低了第一电极160与第一掺杂导电层120之间的金属接触复合损失，进而可以降低第一电极160与第一掺杂导电层120之间的载流子接触复合，提高短路电流以及太阳能电池的光电转换性能。在一些实施例中，第一电极160设置于金属图案区域对准的基底100正面一侧。第一电极160穿透第一钝化层170与第一掺杂导电层120电接触。
参考图4，在一些实施例中，还包括：扩散区130，扩散区130位于金属图案区域对准的基底100中，扩散区130的顶部与第一隧穿层110接触，扩散区130的掺杂元素浓度大于基底100的掺杂元素浓度。
扩散区130可以作为载流子传输通道，仅在金属图案区域对准的基底100中形成扩散区130，使得基底100中的载流子可以较容易地通过扩散区130被传输至掺杂导电层中，即扩散区130起到载流子传输通道的作用。并且，由于仅在金属图案区域对准的基底100中设置扩散区130，使得基底100中的载流子可以被集中传输至扩散区130中，再经由扩散区130被传输至第一掺杂导电层120中，从而可以大大提高第一掺杂导电层120中的载流子浓度。值得注意的是，本申请实施例中，在非金属图案区域对准的基底100中不设置扩散区130，从而使得非金属图案区域对准的基底100正面的载流子浓度不至于过大，防止非金属图案区域对准的基底100正面发生载流子严重复合的问题。此外，还可以防止基底100中的载流子被传输至非金属图案区域对准的基底100正面，进而可以避免载流子在非金属图案区域对准的基底100正面堆积而造成在非金属图案区域对准的基底100正面产生“死层”从而使得载流子复合过多的问题，整体提高太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，还包括：第二钝化层180，第二钝化层180位于第二掺杂导电层150远离基底100的表面。第二钝化层180用于对基底100的背面起到良好的钝化效果，降低基底100背面的缺陷态密度，较好地抑制基底100背面的载流子复合。由于基底100背面的平台凸起结构凹凸程度较小，从而使得沉积于基底100背面得到第二钝化层180具有较高的平整度，从而可以提高第二钝化层180的钝化性能。
在一些实施例中，第二钝化层180可以是单层结构，在另一些实施例中，第二钝化层180也可以是多层结构。在一些实施例中，第二钝化层180的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，还包括：第二电极190，第二电极190位于基底100的背面，第二电极190与第二掺杂导电层150电接触，具体地，第二电极190可以穿透第二钝化层180与第二掺杂导电层150电接触。
上述实施例提供的太阳能电池中，设置位于正面的第一掺杂导电层120的半峰宽值不大于第二掺杂导电层150的半峰宽值，使得第一掺杂导电层120的中的晶粒尺寸不小于第二掺杂导电层150的晶粒尺寸，当第一掺杂导电层120的晶粒尺寸越大时，第一掺杂导电层120对入射光线的吸收能力越弱，因此，可以保证第一掺杂导电层120对正面的入射光线的寄生吸收较小，提高掺杂基底100对入射光线的吸收利用率，从而提高太阳能电池的光电转换性能。
对比例
对比例提供了一种太阳能电池，对比例的太阳能电池的结构与本申请实施例提供的太阳能电池的结构相同，区别在于，本申请实施例提供的太阳能电池的第一掺杂导电层120在拉曼能谱中的半峰宽值小于对比例中的太阳能电池的基底100正面的掺杂导电层在拉曼能谱中的半峰宽值，具体地，本申请实施例提供的太阳能电池的第一掺杂导电层120在拉曼能谱中的半峰宽值为3.7cm-1，对比例中的太阳能电池的基底100正面的掺杂导电层在拉曼能谱中的半峰宽值为10.1cm-1。通过对比实验发现，本申请实施例与对比例的参数对比如表一所示：
表一
从表一中可以看出，相较于对比例而言，本申请实施例中的太阳能电池的开路电压以及转换效率更高。这是因为，本申请实施例中，设置位于基底100正面的第一掺杂导电层120的半峰宽值更小，从而减小了第一掺杂导电层120对入射光线的寄生吸收，同时保持第一掺杂导电层120较好的钝化性能，从整体上提升的太阳能电池的光电转换性能。由此可知，设置位于基底100正面的掺杂导电层的半峰宽值较小，可以有效提高太阳能电池的光电转换效率。
相应地，本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件，参考图5，光伏组件包括：电池串，电池串由多个上述实施例提供的的太阳能电池101连接而成；封装层102，封装层102用于覆盖电池串的表面；盖板103，盖板103用于覆盖封装层102远离电池串的表面。太阳能电池101以整片或者多分片的形式电连接形成多个电池串，多个电池串以串联和/或并联的方式进行电连接。
具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过导电带104电连接。封装层102覆盖太阳能电池101的正面以及背面，具体地，封装层102可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶膜等有机封装胶膜。在一些实施例中，盖板103可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板103。具体地，盖板103朝向封装层102的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
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申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (20)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底，所述基底具有相对的正面以及背面；
位于与金属图案区域对准的基底正面上且在沿背离所述基底方向上依次设置的第一隧穿层以及第一掺杂导电层，所述第一掺杂导电层的掺杂元素类型与所述基底的掺杂元素类型相同；
位于所述基底背面且在沿背离所述基底方向上依次设置的第二隧穿层以及第二掺杂导电层，所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型与所述第一掺杂导电层的掺杂元素类型不同；所述第一掺杂导电层在拉曼能谱中的第一峰值附近的半峰宽值不大于所述第二掺杂导电层在拉曼能谱中的所述第一峰值附近的半峰宽值。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一峰值为520cm-1，所述第一掺杂导电层在520cm-1附近的半峰宽值为2cm-1～6cm-1。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一峰值为520cm-1，所述第二掺杂导电层在520cm-1附近的半峰宽值为2cm-1～8cm-1。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的厚度不大于所述第二掺杂导电层的厚度。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的厚度为20nm～300nm。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层包括第一掺杂元素，所述第一掺杂元素经退火激活后得到激活的第一掺杂元素，所述激活的第一掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂导电层的厚度为50nm～500nm。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂导电层包括第二掺杂元素，所述第二掺杂元素经退火激活后得到激活的第二掺杂元素，所述激活的第二掺杂元素浓度为4×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的晶粒尺寸大于所述第二掺杂导电层的晶粒尺寸。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底为N型基底，所述第一掺杂导电层为N型掺杂导电层，所述第二掺杂导电层为P型掺杂导电层。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的掺杂元素包括磷元素，所述第二掺杂导电层的掺杂元素包括硼元素。
12.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层的材料包括碳化硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第一钝化层，所述第一钝化层的第一部分位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面，所述第一钝化层的第二部分位于非金属图案区域对准的正面。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的第一部分的顶面与所述第一钝化层的第二部分的顶面不齐平。
15.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的材料为氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第一电极，所述第一电极设置于所述金属图案区域上，并与所述第一掺杂导电层电连接。
17.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：扩散区，所述扩散区位于所述金属图案区域对准的所述基底中，所述扩散区的顶部与所述第一隧穿层接触，所述扩散区的掺杂元素浓度大于所述基底的掺杂元素浓度。
18.根据权利要求1或13所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第二钝化层，所述第二钝化层位于第二掺杂导电层远离基底的表面。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第二电极，所述第二电极位于基底的背面，所述第二电极与所述第二掺杂导电层电接触。
20.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串由多个权利要求1至19中任一项所述的太阳能电池连接而成；
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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