CN117673177A - 太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

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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中的掺杂元素类型相同；位于基底背面且在沿背离基底的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；扩散区，位于与金属图案区域对准的基底中，扩散区顶部与第一隧穿层底面相接触，扩散区的掺杂元素浓度大于基底中的掺杂元素浓度。本申请实施例有利于提高太阳能电池的光电转换效率。

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，在隧穿氧化物钝化接触电池(TOPCON)中，会在基底的其中一个表面制备隧穿氧化层以及掺杂导电层，用于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。其中，隧穿氧化层具有较好的化学钝化效果，掺杂导电层具有较好的场钝化效果。此外，为了对太阳能电池产生的光生载流子进行传输并收集，还会在基底表面制备金属正面电极，且金属正面电极与掺杂导电层电接触，使得金属正面电极可以对掺杂导电层中的载流子进行收集。
然而，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所述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中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的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；扩散区，所述扩散区位于与所述金属图案区域对准的基底中，所述扩散区顶部与所述第一隧穿层底面相接触，所述扩散区的掺杂元素浓度大于所述基底中的掺杂元素浓度。
另外，在沿所述第一隧穿层指向所述基底的方向上，所述扩散区的掺杂元素浓度逐渐减小。
另外，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度大于所述扩散区的掺杂元素浓度。
另外，所述扩散区的掺杂元素浓度与所述基底的掺杂元素浓度之比为10～1×107。
另外，所述扩散区的掺杂元素浓度为1×1015atom/cm3～1×1021atom/cm3，所述基底的掺杂元素浓度为1×1014atom/cm3～1×1017atom/cm3。
另外，所述扩散区的厚度与所述基底的厚度之比为2×10-4～1.5×10-3。
另外，所述扩散区的厚度与所述第一掺杂导电层的厚度之比为0.5～8。
另外，所述扩散区的深度为50nm～300nm。
另外，所述扩散区的宽度与所述基底的宽度之比为0.01～0.15。
另外，所述扩散区的宽度为20μm～200μm。
另外，还包括：正面电极，所述正面电极与所述第一掺杂导电层电连接。
另外，所述基底正面具有非金属图案区域，所述金属图案区域对准的基底正面具有第一粗糙度，所述非金属图案区域对准的基底正面具有第二粗糙度，所述第一粗糙度大于所述第二粗糙度。
另外，还包括：第一钝化层，所述第一钝化层的第一部分覆盖于所述基底的正面，所述第一钝化层的第二部分覆盖于所述第一掺杂导电层表面。
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，还包括：第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述第二掺杂导电层远离所述基底的表面。
另外，所述基底的正面具有金字塔结构，所述基底的背面具有平台凸起结构，所述金字塔结构的高度尺寸大于所述平台凸起结构的高度尺寸，且所述金字塔结构底部一维尺寸小于所述平台凸起结构底部的一维尺寸。
另外，所述基底为N型半导体基底，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和所述第二掺杂导电层的材料包括碳化硅、非晶硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
另外，所述第一隧穿层的厚度和所述第二隧穿层的厚度不同。
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所述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，在基底的正面上，仅在金属图案区域形成第一隧穿层以及第一掺杂导电层，如此，可以减小第一掺杂导电层对照射至正面的入射光线的吸收。且仅在金属图案区域的基底中设置扩散区，也就是说，扩散区与第一隧穿层对应设置，且扩散区的掺杂浓度大于基底的掺杂浓度，如此，使得基底中的载流子可以通过扩散区被传输至掺杂导电层中，使得扩散区起到载流子传输通道的作用。在金属图案区域之外的区域中，不设置扩散区，可以防止未设置第一隧穿层以及第一掺杂导电层的区域中载流子复合严重的问题。此外，在背面设置第二隧穿层以及第二掺杂导电层，且第二掺杂导电层的掺杂元素浓度与基底的掺杂元素浓度不同，从而与基底形成PN结，也就是说，正面的第一掺杂导电层与基底不形成PN结，从而可以避免形成的PN结导致正面的金属图案区域载流子复合严重的问题。此外，通过在正面以及背面均形成钝化接触结构，从而可以防止正面以及背面的金属图案区域载流子复合严重的问题，提升双面率。
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3为本申请一实施例提供的又一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图4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，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元素，从而与基底形成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。
本申请实施例提供一种太阳能电池，在基底的正面上，仅在金属图案区域形成第一隧穿层以及第一掺杂导电层，如此，可以减小第一掺杂导电层对照射至正面的入射光线的吸收。且仅在金属图案区域的基底中设置扩散区，如此，使得基底中的载流子可以通过扩散区被传输至掺杂导电层中。在金属图案区域之外的区域中，不设置扩散区，可以防止未设置第一隧穿层以及第一掺杂导电层的区域中载流子复合严重的问题。此外，在背面设置第二隧穿层以及第二掺杂导电层，且第二掺杂导电层的掺杂元素浓度与基底的掺杂元素浓度不同，从而与基底形成PN结，也就是说，正面的第一掺杂导电层与基底不形成PN结，从而可以避免形成的PN结导致正面的金属图案区域载流子复合严重的问题。
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中的掺杂元素类型相同；位于基底100背面且在沿背离基底100的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；扩散区130，扩散区130位于与金属图案区域对准的基底100中，扩散区130顶部与第一隧穿层110底面相接触，扩散区130的掺杂元素浓度大于基底100中的掺杂元素浓度。
在基底100的正面上，仅在金属图案区域形成第一隧穿层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对照射至正面的入射光线的吸收。在背面设置第二隧穿层140以及第二掺杂导电层150，且第二掺杂导电层150的掺杂元素浓度与基底100的掺杂元素浓度不同，从而与基底100形成PN结，也就是说，正面的第一掺杂导电层120与基底100不形成PN结，从而可以避免形成的PN结导致正面的金属图案区域载流子复合严重的问题。并且，背面的第二隧穿层140与第二掺杂导电层150为整面覆盖于基底100的背面，使得第二掺杂导电层150与基底100形成的PN结的面积较大，从而使得产生的空穴-电子对的数量较多，增加第二掺杂导电层150中以及基底100中载流子的载流子浓度。
此外，仅在金属图案区域对准的基底100中形成扩散区130，扩散区130可以作为重掺杂区，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。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。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，金属图案区域定义为电极区域。
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。
基底100的正面和背面均可用于接收入射光线或反射光线。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 PassivatedContact，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。
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。
第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层150用于起到场钝化作用，使少数载流子逃离界面，从而降低少数载流子浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率较低，从而使太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子较大，改善太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，还包括：正面电极160，正面电极160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，再被传输至正面电极160中，正面电极160用于对光生载流子进行收集。由于第一掺杂导电层120的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同，降低了正面电极160与第一掺杂导电层120之间的金属接触复合损失，进而可以降低正面电极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，正面电极160设置于金属图案区域对准的基底100正面一侧。
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100时，其内部掺杂元素类型为P型。或者，当基底100为N型基底100时，其内部掺杂元素类型为N型。
具体地，在一些实施例中，基底100为N型半导体基底，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。P型的第二掺杂导电层150与N型的基底100形成PN结，从而形成背结。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，因此，当设置正面电极160与基底100正面的第一掺杂导电层120电接触时，使得第一掺杂导电层120与正面电极160之间的金属接触复合较小，从而可以降低载流子的接触复合，降低电流的传输损耗。
在另一些实施例中，基底100也可以为P型半导体基底，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，第一掺杂导电层120和第二掺杂导电层150的材料包括碳化硅、非晶硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
第一隧穿层110与第二隧穿层140用于实现基底100表面的界面钝化，起到化学钝化的效果，具体通过饱和基底100表面的悬挂键，降低基底100表面的界面缺陷态密度，从而减少基底100表面的复合中心。
由于位于正面的钝化接触结构仅设置于金属图案区域对准的基底100正面，而背面的钝化接触结构为正面设置，且基底100背面设置PN结，使得基底100背面容易发生载流子复合的问题，基于此，为了适应于基底100正面与基底100背面不同的钝化接触结构的设置，在一些实施例中，设置第一隧穿层110的厚度和第二隧穿层140的厚度不同。具体地，在一些实施例中，第一隧穿层110的厚度可以小于第二隧穿层140的厚度，如此，使得第二隧穿层140可以对基底100背面起到更好的化学钝化效果，进一步饱和基底100背面的悬挂键，降低基底100背面的界面缺陷态密度，从而改善基底100背面容易发生载流子复合的问题，提高填充因子、短路电流以及开路电压。
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。
扩散区130的掺杂元素浓度大于基底100的掺杂元素浓度，使得扩散区130形成重掺杂区，该重掺杂区域基底100形成高低结，该高低结的存储在，可以使载流子产生势垒效果，不仅可以增加基底100中载流子向扩散区130传输的速率以及数量，使第一掺杂导电层120有效地收集载流子。由于扩散区130仅位于金属图案区域对准的基底100中，使得非金属图案区域对准的基底100正面载流子浓度较低，从而可以减少载流子在基底100非金属图案区域对准的基底100正面的复合，进行在整体上降低基底100正面的载流子复合。
在一些实施例中，在沿第一隧穿层110指向基底100的方向上，扩散区130的掺杂元素浓度逐渐减小。如此，相较于扩散区130的掺杂元素浓度在第一隧穿层110指向基底100的方向上不变而言，扩散区130的掺杂元素浓度逐渐减小使得扩散区130的整体浓度更小，从而使得扩散区130的掺杂元素浓度相较于基底100而言不至于过大，防止由于扩散区130中的载流子浓度过大而导致扩散区130中过多的载流子聚集在基底100正面，从而可以表面基底100正面发生载流子复合过多的问题。另外，设置扩散区130的掺杂元素浓度逐渐减小，有利于在扩散区130中形成浓度梯度，从而可以加快扩散区130中载流子的传输。
在一些实施例中，扩散区130的掺杂元素浓度与基底100的掺杂元素浓度之比为10～1×107，例如可以为10～1×103、1×103～1×104、1×104～1×105、1×105～1×106或者1×106～1×107。在这个范围内，一方面使得扩散区130与基底100的之间的掺杂元素浓度相差不至于过大，从而可以防止扩散区130的浓度过大导致由扩散区130传输至基底100正面的载流子数量过多，从而使得基底100正面的载流子聚集，造成基底100正面的载流子复合严重的问题。另一方面，在这个范围内，使得扩散区130的载流子浓度相较于基底100的载流子掺杂元素浓度而言较大，从而可以使得扩散区130与基底100之间形成高低结，保证载流子可以形成势垒，从而提升载流子的传输能力。
具体地，在一些实施例中，扩散区130的掺杂元素浓度为1×1015atom/cm3～1×1021atom/cm3，例如可以是1×1015atom/cm3～1×1016atom/cm3、1×1016atom/cm3～1×1017atom/cm3、1×1017atom/cm3～1×1018atom/cm3、1×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3或者1×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3。基底100的掺杂元素浓度为1×1014atom/cm3～1×1017atom/cm3，例如可以是1×1014atom/cm3～1×1015atom/cm3、1×1015atom/cm3～1×1016atom/cm3或者1×1016atom/cm3～1×1017atom/cm。当扩散区130的掺杂元素浓度以及基底100的掺杂元素浓度位于此范围内时，可以使扩散区130起到较好的载流子传输通道的作用，从而可以增强载流子的收集能力。
由于扩散区130起到传输通道的作用，因此，需要设置扩散区130的深度较大，使得扩散区130的整体面积不至于过小，从而使得扩散区130可以起到传输较多载流子的作用，另外，考虑到扩散区130的掺杂元素浓度大于基底100的掺杂元素浓度，因此，扩散区130的深度不能设置过深，从而可以防止扩散区130的在基底100中的面积占比过大，造成基底100的整体的掺杂元素浓度过大，从而使得基底100正面的载流子聚集，导致基正面发生严重的载流子复合的问题。基于此，在一些实施例中，设置扩散区130的厚度d1与基底100的厚度d2之比为2×10-4～1.5×10-3，例如可以为2×10-4～5×10-4、5×10-4～8×10-4、8×10-4～1×10-3或者1×10-3～1.5×10-3。在这个范围内，扩散区130的厚度与基底100的厚度之比不至于过大，从而可以防止由于扩散区130的深度过深而导致扩散区130的在基底100中的面积占比较大，导致基底100的整体掺杂浓度过大的问题。另一方面，在这个范围内，使得扩散区130的厚度与基底100的厚度之比也不至于过小，从而可以保证扩散区130具有较好的载流子运输作用。
在一些实施例中，扩散区130的深度为50nm～300nm，例如可以为50nm～100nm、100nm～150nm、150nm～200nm、200nm～250nm或者250nm～300nm。在这个范围内，可以保证扩散区130与基底100形成高低结，从而使得位于扩散区130中的载流子形成势垒，提高载流子的运输效率。另外，在这个范围内，使得扩散区130的深度不至于过深，从而可以防止由于扩散区130的额深度过深而导致基底100的整体掺杂浓度过大，进而导致基底100正面的载流复合严重的问题。
在一些实施例中，扩散区130的宽度L1与基底100的宽度L2之比为0.01～0.15，例如可以为0.01～0.03、0.03～0.05、0.05～0.08、0.08～0.1、0.1～0.13或者0.13～0.15。可以理解的是，当扩散区130的宽度比基底100的宽度之比越大时，扩散区130在基底100中的所占面积越大。基于此，设置扩散区130的宽度与基底100的宽度之比在这个范围内，使得扩散区130的宽度相较于基底100的宽度而言不至于过大，从而可以防止由于扩散区130的宽度过大而导致扩散区130在基底100中的所占面积过大，导致基底100正面的载流子复合过多的问题。另一方面，考虑到扩散区130设置于金属图案区域对准的基底100中，因此，扩散区130的宽度还受金属图案区域的宽度的影响。金属图案区域的宽度设置得较小，从而可以使得在金属图案区域形成的正面电极160的宽度较小，可以表面由于正面电极160的宽度过大而对入射光线造成遮挡的问题。因此，在这个范围内，扩散区130的宽度与基底100的宽度不至于过大。使得扩散区130的宽度与金属图案区域的宽度相匹配，在保证扩散区130起到载流子运输通道的同时，实现基底100对入射光线较好的吸收利用。基于此，具体地，在一些实施例中，扩散区130的宽度可以为20μm～200μm，例如可以为20μm～50μm、50μm～80μm、80μm～120μm、120μm～150μm或者150μm～200μm。值得注意的是，这里所指的扩散区130的宽度与基底100的宽度是指扩散区130与基底100在沿同一方向上的宽度之比。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度大于扩散区130的掺杂元素浓度。第一掺杂导电层120用于起到场钝化的作用，场钝化作用具体为：在基底100的正面形成由第一掺杂导电层120指向基底100内部的静电场，使得少数载流子逃离界面，降低少数载流子的浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率较低。当第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度大于扩散区130的掺杂元素浓度时，一方面使得掺杂层的掺杂元素浓度较高，第一掺杂导电层120的方阻较低，从而使得第一掺杂导电层120形成较强的静电场，使得第一掺杂导电层120的场钝化效应得到显著提升，进一步抑制载流子在正面的复合，从而提高载流子浓度，增大短路电流以及开路电压，进而提升太阳能电池的光电转换性能。另一方面，在第一掺杂导电层120指向基底100的方向上，使得第一掺杂导电层120、扩散区130以及基底100形成浓度梯度，使得第一掺杂导电层120与扩散区130存在费米能级的差异，在金属图案区域对准的基底100正面造成能带弯曲，可以有效地阻挡少子的通过，而不会影响多子的传输，实现载流子的选择性收集，进一步增强载流子的收集能力。
扩散区130与第一掺杂导电层120正对设置，扩散区130中收集的载流子被直接传输至第一掺杂导电层120中，由与第一掺杂导电层120电接触的正面电极160进行收集。因此，需要设置第一掺杂导电层120相较于扩散区130的厚度不至于过小，从而可以为与正面电极160形成电接触提供较多的空间。基于此，在一些实施例中，设置扩散区130的厚度与第一掺杂导电层120的厚度之比可以为0.5～8，例如可以为0.5～1、1～2、2～3、3～5、5～6.5、6.5～8。在这个范围内，使得第一掺杂导电层120相较于扩散区130的厚度不至于过小，甚至相较于扩散区130的厚度而言更大，因此，第一掺杂导电层120与扩散区130之间的形成的费米能级的差异较大，增强第一掺杂导电层120对载流子的选择性收集。另一方面，在这个范围内，第一掺杂导电层120的厚度相较于扩散区130的厚度不至于过大，从而可以防止由于第一掺杂导电层120的厚度过大而对基底100造成应力损伤，从而增加基底100界面缺陷，导致基底100正面处产生较多复合中心的问题。
参考图2，在一些实施例中，基底100正面具有非金属图案区域2，金属图案区域1对准的基底100正面具有第一粗糙度，非金属图案区域2对准的基底100正面具有第二粗糙度，第一粗糙度大于第二粗糙度。非金属图案区域2为基底100正面中除金属图案区域1以外的区域。设置金属图案区域1对准的基底100正面的粗糙度较大，如此，使得形成于金属图案区域1对准的基底100正面的第一隧穿层110与第一掺杂导电层120具有与金属图案区域1对准的基底100正面相同或相近的形貌，即与金属图案区域1对准的基底100正面的粗糙度也较大，使得位于与金属图案区域1对准的基底100正面的正面电极160与基底100正面的接触面积较大，有利于减小正面电极160与基底100正面的接触电阻。换句话说，在保持正面电极160与基底100正面的接触电阻不变的情况下，可以设置正面电极160的宽度较小，从而可以降低正面电极160对入射光线的遮挡，提高基底100对入射光线的吸收能力。
而由于非金属图案区域2未设置第一隧穿层110以及第一掺杂导电层120，使得非金属图案区域2不会受到第一掺杂导电层120对入射光线的吸收的影响，且非金属图案区域2也未设置正面电极160，使得正面电极160也不会对非金属图案区域2的入射光线进行遮挡。为了增加非金属图案区域2对准的基底100正面对入射光线的吸收利用率，设置非金属图案区域2对准的基底100表面的粗糙度较小，使得非金属图案对准2的基底100正面的反射率较低，进而可以减小非金属图案区域2对准的基底100正面对入射光线的反射。
具体地，在一些实施例中，金属图案区域的正面包括：第一金字塔结构11以及第二金字塔结构12，第一金字塔结构11底部的一维尺寸大于第二金字塔结构12底部的一维尺寸，且第一金字塔结构11在金属图案区域对准的基底正面的所占面积为第一占比；非金属图案区域的正面包括：第三金字塔结构以及第四金字塔结构，第三金字塔结构底部的一维尺寸大于第四金字塔结构底部的一维尺寸，第三金字塔结构在非金属图案区域对准的基底正面的所占面积为第二占比，第一占比大于第二占比。也就是说，相较于在非金属图案区域对准的基底正面中，尺寸较大的第三金字塔结构所占的比例而言，金属图案区域对准的基底正面中尺寸较大的第一金字塔结构11的占比更大。换句话说，在金属图案区域对准的基底正面，尺寸较大的第一金字塔结构11占比较大，在非金属图案区域对准的基底正面，尺寸较大的第三金字塔结构占比较小，而由于尺寸较大的金字塔结构将会导致更大的粗糙度，因此，使得金属图案区域的粗糙度相较于非金属图案区域的粗糙度而言更大。
通过设置在金属图案区域对准的基底正面，尺寸较大的第一金字塔结构11占比较大，在非金属图案区域对准的基底正面，尺寸较大的第三金字塔结构占比较小，不仅可以实现金属图案区域的粗糙度大于非金属图案区域的粗糙度，还可以保证无论是金属图案区域还是非金属图案区域对准的基底正面均具有较好减反射效果。
在一些实施例中，还包括：第一钝化层170，第一钝化层170的第一部分覆盖于基底100的正面，第一钝化层170的第二部分覆盖于第一掺杂导电层120表面。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。且考虑到第一部分的第一钝化层170对准的基底100正面未设置第一隧穿层110与第一掺杂导电层120。因此，第一部分的第一钝化层170对准的基底100中不设置扩散区130，从而使得与第一部分的第一钝化层170接触的基底100正面的载流子浓度不至于过大，可以防止第一部分的基底100正面产生较多的载流子复合的问题。
在一些实施例中，正面电极160穿透第一钝化层170与第一掺杂导电层120电接触。
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：第二钝化层180，第二钝化层180覆盖第二掺杂导电层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。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：背面电极190，背面电极190位于基底100的背面，背面电极190穿透第二钝化层180与第二掺杂导电层150电接触。
参考图3，在一些实施例中，基底100的正面具有金字塔结构10，基底100的背面具有平台凸起结构13，金字塔结构10的高度尺寸大于平台凸起结构13的高度尺寸，且金字塔结构10底部一维尺寸小于平台凸起结构13底部的一维尺寸。具体地，平台凸起结构13为金字塔结构的塔基部分，即去除金字塔结构的塔尖后剩余的结构。也就是说，位于基底100正面的金字塔结构的凹凸程度大于位于基底100背面的平台凸起结构的凹凸程度，如此，使得基底100正面的粗糙度大于基底100背面的粗糙度。使得在一些实施例中，由于基底100正面接收到的入射光线较多，为了增强基底100正面对入射光线的吸收能力，设置基底100的正面具有金字塔结构10，金字塔结构10具有较大的比表面积，因此可以增强基底100正面入射光线的漫反射效应，从而使得基底100正面对入射光线的利用率较大。而由于基底100背面接收到的入射光线较少，因此，可以设置基底100的背面具有平台凸起结构13，使得基底100背面的粗糙度小于基底100正面的粗糙度。即相较于基底100正面而言，基底100的背面形貌较为平坦，如此，使得在基底100背面形成的第二隧穿层140、第二掺杂导电层150以及第二钝化层180具有平整的形貌，并且可以在基底100背面均匀地形成，有利于提高第二隧穿层140、第二掺杂导电层150以及第二钝化层180对基底100背面的钝化效果，进一步降低背面的缺陷态密度。如此，可以实现在提高对入射光线利用率的同时，提高对基底100的钝化效果，整体改善太阳能电池的光电转化性能。
由于基底100背面形成了背结，因此，设置基底100的背面具有较平坦的形貌，使得第二隧穿层140与基底100背面可以结合地更为紧密，从而使得PN结产生的光生载流子可以顺利地被传输至基底100中，从而进一步提高载流子的传输效率。
在一些实施例中，金字塔结构10可以包括位于金属图案区域对准的基底正面的第一金字塔结构11以及位于非金属图案区域对准的基底正面的第二金字塔结构12。
上述实施例提供的太阳能电池中，在基底100的正面上，仅在金属图案区域形成第一隧穿层110以及第一掺杂导电层120，减小第一掺杂导电层120对照射至正面的入射光线的吸收。且仅在金属图案区域的基底100中设置扩散区130，使得基底100中的载流子可以通过扩散区130被传输至掺杂导电层中。此外，在背面设置第二隧穿层140以及第二掺杂导电层150，且第二掺杂导电层150的掺杂元素浓度与基底100的掺杂元素浓度不同，从而与基底100形成PN结，也就是说，正面的第一掺杂导电层120与基底100不形成PN结，从而可以避免形成的PN结导致正面的金属图案区域载流子复合严重的问题。
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4，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所述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中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的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；扩散区，所述扩散区位于与所述金属图案区域对准的基底中，所述扩散区顶部与所述第一隧穿层底面相接触，所述扩散区的掺杂元素浓度大于所述基底中的掺杂元素浓度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在沿所述第一隧穿层指向所述基底的方向上，所述扩散区的掺杂元素浓度逐渐减小。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度大于所述扩散区的掺杂元素浓度。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的掺杂元素浓度与所述基底的掺杂元素浓度之比为10～1×107。
5.根据权利要求1或4所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的掺杂元素浓度为1×1015atom/cm3～1×1021atom/cm3，所述基底的掺杂元素浓度为1×1014atom/cm3～1×1017atom/cm3。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的厚度与所述基底的厚度之比为2×10-4～1.5×10-3。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的厚度与所述第一掺杂导电层的厚度之比为0.5～8。
8.根据权利要求6或7所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的深度为50nm～300nm。
9.根据权利要求1或6所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的宽度与所述基底的宽度之比为0.01～0.15。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散区的宽度为20μm～200μm。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：正面电极，所述正面电极与所述第一掺杂导电层电连接。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底正面具有非金属图案区域，所述金属图案区域对准的基底正面具有第一粗糙度，所述非金属图案区域对准的基底正面具有第二粗糙度，所述第一粗糙度大于所述第二粗糙度。
13.根据权利要求1或12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覆盖于所述基底的正面，所述第一钝化层的第二部分覆盖于所述第一掺杂导电层表面。
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1所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述第二掺杂导电层远离所述基底的表面。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的正面具有金字塔结构，所述基底的背面具有平台凸起结构，所述金字塔结构的高度尺寸大于所述平台凸起结构的高度尺寸，且所述金字塔结构底部一维尺寸小于所述平台凸起结构底部的一维尺寸。
17.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型半导体基底，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。
18.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和所述第二掺杂导电层的材料包括碳化硅、非晶硅、微晶硅或多晶硅的至少一种。
19.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一隧穿层的厚度和所述第二隧穿层的厚度不同。
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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