CN117727810A - 太阳能电池及其制造方法、光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及其制造方法、光伏组件 Download PDF

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CN117727810A
CN117727810A CN202311723221.7A CN202311723221A CN117727810A CN 117727810 A CN117727810 A CN 117727810A CN 202311723221 A CN202311723221 A CN 202311723221A CN 117727810 A CN117727810 A CN 117727810A
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郑丽花
徐孟雷
冯修
杨洁
张昕宇
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本公开实施例涉及光伏领域,提供一种太阳能电池及其制造方法、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;在背面且沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,第一掺杂层与相邻的第二掺杂层之间由隔离区间隔开,第一掺杂层的掺杂类型与第二掺杂层的掺杂类型不同,隔离区露出部分背面;其中,第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;第一电极以及第二电极,第一电极与第一掺杂层电接触,第二电极与第二掺杂层电接触。至少可以提高太阳能电池对光的利用率。

Description

太阳能电池及其制造方法、光伏组件
技术领域
本公开实施例涉及光伏领域,特别涉及一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件。
背景技术
目前,随着化石能源的逐渐耗尽,太阳能电池作为新的能源替代方案,使用越来越广泛。太阳能电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳能电池利用光生伏特原理产生载流子,然后使用电极将载流子引出,从而利于将电能有效利用。
目前的太阳能电池主要包括单层电池,例如IBC电池(交叉背电极接触电池,Interdigitated Back Contact)、TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact,隧穿氧化层钝化接触)电池、PERC电池(钝化发射极和背面电池,Passivated emitter and realcell)、HIT/HJT电池(Heterojunction Technology,异质结电池)以及钙钛矿电池等。通过不同的膜层设置以及功能性限定减少光学损失以及降低硅基底表面及体内的光生载流子复合以提升太阳能电池的光电转换效率。
然而,目前IBC电池对光的利用率还有待提高。
发明内容
本公开实施例提供一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件,至少有利于提高太阳能电池对光的利用率。
根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面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;在所述背面且沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,所述第一掺杂层与相邻的所述第二掺杂层之间由隔离区间隔开,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不同,所述隔离区露出部分所述背面;其中,所述第一掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,所述第二掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;第一电极以及第二电极,所述第一电极与所述第一掺杂层电接触,所述第二电极与所述第二掺杂层电接触。
在一些实施例中,所述第一斜坡侧壁与所述第一掺杂层朝向所述背面的表面之间的夹角为第一夹角,所述第一夹角为锐角;所述第二斜坡侧壁与所述第二掺杂层朝向所述背面的表面之间的夹角为第二夹角,所述第二夹角为锐角。
在一些实施例中,所述第一夹角小于或等于第二夹角。
在一些实施例中,所述第一夹角在25°-60°范围内;所述第二夹角在30°-65°范围内。
在一些实施例中,所述隔离区露出的所述背面具有绒面结构,所述绒面结构包括多个金字塔结构。
在一些实施例中,在沿平行于所述背面的方向上,一所述金字塔结构底面的宽度为2μm-4μm。
在一些实施例中,在沿远离所述基底背面的方向上,所述第一斜坡侧壁包括依次连接的第一子斜坡侧壁、平台面以及第二子斜坡侧壁。
在一些实施例中,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离大于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离;其中,所述平台面相较于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面更靠近所述背面。
在一些实施例中,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第二子斜坡侧壁的厚度小于所述第一子斜坡侧壁的厚度。
在一些实施例中,相对于所述背面而言,所述第二子斜坡侧壁的斜率大于所述第一子斜坡侧壁的斜率。
在一些实施例中,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离小于或等于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离。
在一些实施例中,所述第一斜坡侧壁为连续斜坡。
在一些实施例中,所述第二斜坡侧壁为连续斜坡。
在一些实施例中,所述第一掺杂层中的掺杂离子包括硼离子;所述第二掺杂层中的掺杂离子包括磷离子。
根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种太阳能电池的制造方法,包括:提供基底,所述基底具有相对的正面以及背面;在所述基底背面形成初始第一掺杂层;对所述初始第一掺杂层进行第一图形化处理,以形成沿第一方向间隔排布的多个第一掺杂层,所述第一掺杂层的侧壁为初始第一斜坡侧壁;在所述基底背面形成初始第二掺杂层,所述初始第二掺杂层的掺杂类型与所述第一掺杂层的掺杂类型不同;对所述初始第二掺杂层进行第二图形化处理,以形成第二掺杂层,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层在所述基底背面沿第一方向交替排布,所述第一掺杂层与相邻所述第二掺杂层之间由隔离区间隔开,所述隔离区露出部分所述背面;其中,所述第二图形化处理后的所述初始第一斜坡侧壁为第一斜坡侧壁,所述第一斜坡侧壁为所述第一掺杂层朝向所述隔离区的侧壁,所述第二掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;形成第一电极以及第二电极,所述第一电极与所述第一掺杂层电接触,所述第二电极与所述第二掺杂层电接触。
在一些实施例中,在形成所述初始第一掺杂层时,还在所述初始第一掺杂层表面形成初始第一氧化层;其中,所述第一图形化处理的工艺步骤包括:采用第一激光处理,图形化所述初始第一氧化层以形成第一氧化层,所述第一氧化层位于所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面上;采用第一湿法刻蚀工艺,去除所述第一氧化层露出的所述初始第一掺杂层;形成所述第一电极与所述第二电极之前,还包括:去除所述第一氧化层。
在一些实施例中,所述第一激光处理的激光功率为20W-30W;所述第一湿法刻蚀工艺的工艺时长为500s-1000s。
在一些实施例中,在形成所述初始第二掺杂层的步骤中,所述初始第二掺杂层还位于所述第一掺杂层的表面上,且还在所述初始第二掺杂层表面形成初始第二氧化层;所述第二图形化处理包括:进行第二激光处理,图形化所述初始第二氧化层,以形成第二氧化层,所述第二氧化层至少露出所述隔离区对应的所述初始第二掺杂层;进行第二湿法刻蚀处理,去除所述第二氧化层露出的所述初始第二掺杂层;形成所述第一电极与所述第二电极之前,还包括:去除所述第二氧化层。
在一些实施例中,所述第二湿法刻蚀工艺还去除所述第一掺杂层表面上的膜层;所述第二湿法刻蚀处理的工艺时长为300s-800s,所述第二湿法刻蚀的工艺温度为60℃-80℃。
根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由多个如上述实施例所述的太阳能电池或者如上述实施例所述的太阳能电池的制造方法形成的太阳能电池电连接而成;封装胶膜,用于覆盖所述电池串表面;盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:
本公开实施例提供的太阳能电池中,包括:具有相对的正面以及背面的基底;在背面沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔开,第一掺杂层的掺杂类型与第二掺杂层的掺杂类型不同,隔离区露出部分背面;其中,第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;与第一掺杂区电接触的第一电极以及与第二掺杂区电接触的第二电极。在相关IBC电池中,基底背面具有沿第一方向交替排布的第一掺杂层与第二掺杂层,第一掺杂层与第二掺杂层的掺杂类型不同且第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔开。但是,第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为普通垂直侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁也为普通垂直侧壁,这会使得入射至太阳能电池中的光线被大量反射出去,降低了太阳能电池对光的利用率,影响电池的效率。本公开实施例提供的太阳能电池中,电池背面的第一掺杂区与相邻隔离区之间的侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂区与相邻隔离区之间的侧壁为第二斜坡侧壁,第一斜坡侧壁与第二斜坡侧壁能够提高入射光的反射,从而能够提高太阳能电池对光的利用率,提升电池的效率。
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;为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图2为本公开一实施例提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图;
图3为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图4为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图5为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图6为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图7为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图8为本公开另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图;
图9至图15为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中各步骤对应的结构示意图;
图16为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中一步骤对应的一局部区域的电镜图;
图17为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中一步骤中对应的另一局部区域的电镜图;
图18为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中一步骤对应的结构示意图;
图19为本公开一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知,目前的太阳能电池存在对光的利用率有待提升的问题。
本公开实施例提供一种太阳能电池,包括基底以及在基底背面沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔,第一掺杂层掺杂类型与第二掺杂层不同,隔离区露出部分侧面,且第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;第一电极与第一掺杂层电接触,第二电极与第二掺杂层电接触。如此,第一斜坡侧壁与第二斜坡侧壁能够提高入射光的反射,从而能够提高太阳能电池对光的利用率,提升电池效率。
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公开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,在本公开各实施例中,为了使读者更好地理解本公开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,也可以实现本公开所要求保护的技术方案。
图1为本公开一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。图2为图1所示的太阳能电池的俯视结构示意图。
参考图1至图2,太阳能电池包括:基底100,基底100具有相对的正面101以及背面102;在背面101且沿第一方向X交替排布的第一掺杂层110以及第二掺杂层120,第一掺杂层110与相邻的第二掺杂层120之间由隔离区103间隔开,第一掺杂层110的掺杂类型与第二掺杂层120的掺杂类型不同,隔离区103露出部分背面102;其中,第一掺杂层110朝向隔离区103的侧壁为第一斜坡侧壁111,第二掺杂层120朝向隔离区103的侧壁为第二斜坡侧壁121;第一电极130以及第二电极140,第一电极130与第一掺杂层110电接触,第二电极140与第二掺杂层120电接触。
在相关技术中,IBC电池基底背面具有沿第一方向交替排布且掺杂类型不同的第一掺杂层以及第二掺杂层,第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔。但是,第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为普通垂直侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁也为普通垂直侧壁,这会使得入射至太阳能电池中的光线被大量反射出去,入射光线照射至普通垂直侧壁上不会被反射至电池内,而会被反射出电池外,无法进行利用,会降低太阳能电池对光的利用率,影响电池的效率。
本公开实施例设置了第一掺杂层110朝向隔离区103的侧壁为第一斜坡侧壁111,第二掺杂层120朝向隔离区103的侧壁为第二斜坡侧壁121。入射光线照射到第一斜坡侧壁111或照射到第二斜坡侧壁121时,能够被反射至电池内进行利用转化为电能,即第一斜坡侧壁111与第二斜坡侧壁121能够提高入射光的反射,从而能够提高太阳能电池对光的利用率,提升电池的效率。另外,第一斜坡侧壁111与第二斜坡侧壁121能够使得电池内的光路长度变大,使得太阳能电池的电流密度提高。
需要说明的是,电池中可以具有多个第一掺杂层110、第二掺杂层120以及隔离区103。图中仅示出一个第一掺杂层110、一个第二掺杂层120以及一个隔离区103。
在一些实施例中,太阳能电池可以为IBC电池(交叉背电极接触电池,Interdigitated Back Contact)。
在一些实施例中,基底100的材料可以为元素半导体材料。具体地,元素半导体材料由单一元素组成,例如可以是硅或者锗。其中,元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态,称为微晶态),例如,硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中,基底100的材料也可以是化合物半导体材料。常见的化合物半导体材料包括但不限于锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料。基底100也可以为蓝宝石基底、绝缘体上的硅基底或者绝缘体上的锗基底。
在一些实施例中,基底100可以为N型半导体基底100或者P型半导体基底100。N型半导体基底100内掺杂有N型掺杂元素,N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任意一者。P型半导体基底100内掺杂有P型元素,P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
在一些实施例中,第一掺杂层110中的掺杂离子可以包括P型掺杂元素,例如硼离子;第二掺杂层120中的掺杂离子包括N型掺杂元素,例如磷离子。基底100为N型基底时,第一掺杂层110的掺杂类型与基底100的掺杂类型不同,第二掺杂层120的掺杂类型与基底100的掺杂类型相同,此时第一掺杂层110与基底100形成p-n结,第一掺杂层110可以作为太阳能电池的发射极;基底100为P型基底时,第一掺杂层110的掺杂类型与基底100的掺杂类型相同,第二掺杂层120的掺杂类型与基底100的掺杂类型不同,此时第二掺杂层120与基底100形成p-n结,第二掺杂层120可以作为太阳能电池的发射极。具有不同掺杂类型的第一掺杂层110与第二掺杂层120均位于基底100的背面102可以减小电极对基底100正面101的占用面积,电池正面无栅线遮挡,可以消除金属电极的遮光电流损失,实现入射光子的最大利用化;并且,不必考虑栅线遮挡问题即可适当加宽栅线比例,从而降低串联电阻且有高的填充因子。
参考图3,在一些实施例中,第一斜坡侧壁111与第一掺杂层110朝向背面102的表面之间的夹角为第一夹角a,第一夹角a可以为锐角;第二斜坡侧壁121与第二掺杂层120朝向背面102的表面之间的夹角为第二夹角b,第二夹角b可以为锐角。第一夹角a与第二夹角b为锐角时,第一斜坡侧壁111相对于第一掺杂层110朝向隔离区103的方向突出,第二斜坡侧壁121相对于第二掺杂层120朝向隔离区103的方向突出。如此,第一斜坡侧壁111与第二斜坡侧壁121能够提高入射光线的反射,从而提高太阳能电池的光利用率,提高电池的效率。
在一些实施例中,第一夹角a可以小于或等于第二夹角b。第一夹角a小于第二夹角b时,第一斜坡侧壁111与第二斜坡侧壁121能够具有不同的斜率,第一斜坡侧壁111的斜率小于第二斜坡侧壁121的斜率,如此,第一斜坡侧壁111与第二斜坡侧壁121能够对不同的入射光线进行反射,以使不同角度的入射光线能够被反射进电池内再次利用,从而能够进一步提高太阳能电池的光利用率。
需要说明的是,在制作太阳能电池的过程中,第一掺杂层110对应的第一斜坡侧壁111经过的刻蚀时长大于第二掺杂层120对应的第二斜坡侧壁121经过的刻蚀时长。由此,第一斜坡侧壁111的斜率可以小于第二斜坡侧壁121的斜率,第一夹角a可以小于或等于第二夹角b。
在一些实施例中,第一夹角a可以在25°-60°范围内;第二夹角b可以在30°-65°范围内。例如,第一夹角a可以为25°、30°、45°、60°等,第二夹角b可以为30°、45°、60°、65°等。若第一夹角a的大小过大或过小,则第一斜坡侧壁111的倾斜程度较低,第一斜坡侧壁111倾向于垂直侧壁,第一斜坡侧壁111对入射光的反射效果会较差,难以有效提升电池的光利用率;若第二夹角b的大小过大或过小,则第二斜坡侧壁121的倾斜程度较低,第二斜坡侧壁121倾向于垂直侧壁,第二斜坡侧壁121对入射光的反射效果会较差,同样难以有效提升电池的光利用率。因此,第一夹角a与第二夹角b需要选择合适的范围,第一夹角a为25°-60°,第二夹角b为30°-65°时,能够有效地提高电池的光利用率,提高电池的效率。
参考图4,在一些实施例中,在沿远离基底101背面100的方向上,第一斜坡侧壁111可以包括依次连接的第一子斜坡侧壁1111、平台面1112以及第二子斜坡侧壁1113。需要说明的是,平台面1112可以平行于基底100的背面,平台面1112还可以具有一定的斜率。如此,位于不同平面上的第一子斜坡侧壁1111、第二子斜坡侧壁1113以及平台面1112可以分别增加电池对入射光的反射,进一步提高太阳能电池的光利用率,从而能够进一步提高电池效率。另外,第一子斜坡侧壁1111、平台面1112以及第二子斜坡侧壁1113还可以使得射入电池的光进一步被散射,使得电池内的光路长度进一步变大,太阳能电池的电流密度进一步提高。
在一些实施例中,在沿垂直于基底100背面102的方向上,第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离可以大于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离;其中,平台面1112相较于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面更靠近背面102。在制作太阳能电池时,若第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离大于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离,则未进行图形化的第二掺杂层120能够覆盖部分厚度的第一斜坡侧壁111,在对隔离区103进行图形化以露出基底100背面102时,被第二掺杂层120露出的部分第一斜坡侧壁111的刻蚀时长会大于被第二掺杂层120覆盖的部分第一斜坡侧壁111。由此,图形化结束后能够形成包括第一子斜坡侧壁1111、平台面1112以及第二子斜坡侧壁1113的第一斜坡侧壁111,从而实现不同平面上的第一子斜坡侧壁1111、第二子斜坡侧壁1113以及平台面1112可以分别增加电池对入射光的反射,进一步提高太阳能电池的光利用率,从而能够进一步提高电池效率。
需要说明的是,由于在制作太阳能电池时,在图形化隔离区103的第二掺杂层120以露出基底100背面102时,还会对原本与第二掺杂层120远离基底100的一侧表面的平台面1112进行刻蚀。因此,平台面1112相较于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面更靠近背面102。
在另一些实施例中,平台面1112与基底100背面102的距离与第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与背面102的距离可以相同。
继续参考图4,在一些实施例中,在沿垂直于基底100背面102的方向上,第二子斜坡侧壁1113的厚度可以小于第一子斜坡侧壁1111的厚度。由于在形成第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113时,刻蚀工艺的刻蚀方向是沿靠近基底100的方向进行,靠近基底100的第一子斜坡侧壁1111经过的刻蚀时长小于远离基底100的第二子斜坡侧壁1113经过的刻蚀时长,因此,第一子斜坡侧壁1111被刻蚀掉的厚度小于第二子斜坡侧壁1113被刻蚀掉的宽度,最终形成的第二子斜坡侧壁1113的厚度可以小于第一子斜坡侧壁1111的厚度。如此,能够使得第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113不在同一平面上,第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113能够对不同角度的入射光进行反射以使入射光的利用率提高,从而进一步提高电池的光利用率,提高电池的效率。
在另一些实施例中,在沿垂直于基底100背面102的方向上,第二子斜坡侧壁1113的厚度还可以大于或等于第一子斜坡侧壁1111的厚度。
参考图5,在一些实施例中,相对于背面102而言,第二子斜坡侧壁1113的斜率可以大于第一子斜坡侧壁1111的斜率。即,第二子斜坡侧壁1113相对于第一子斜坡侧壁1111而言更趋近于竖直。由于在形成第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113时,刻蚀溶液从远离基底100的一侧向靠近基底100的方向刻蚀,靠近外侧的第二子斜坡侧壁1113相对于靠近基底100的第一子斜坡侧壁1111的刻蚀时间更长。因此,相对于背面102而言,第二子斜坡侧壁1113的斜率可以大于第一子斜坡侧壁1111的斜率。如此,第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113具有不同的斜率,能够使得第一子斜坡侧壁1111与第二子斜坡侧壁1113对不同角度的入射光进行反射以使入射光的利用率提高,从而进一步提高电池的光利用率,提高电池的效率。
在另一些实施例中,相对于背面102而言,第二子斜坡侧壁1113与第一子斜坡侧壁1111的斜率也可以相同。
参考图6,在一些实施例中,在沿垂直于基底100背面102的方向上,第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离还可以小于或等于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离。即,第二掺杂层120远离基底100的一侧表面相对于第一掺杂层110远离基底100的一侧表面朝向远离基底100的方向凸出;或者,第二掺杂层120远离基底100的一侧表面相对于第一掺杂层110远离基底100的一侧表面齐平。
需要说明的是,第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离小于或等于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离,并不等同于第一掺杂层110的厚度小于或等于第二掺杂层120的厚度。由于在形成第一掺杂层110与第二掺杂层120时可能会具有一定的过刻蚀,第一掺杂层110对应的部分基底100背面102以及第二掺杂层120对应的部分基底100背面102并不一定在同一平面上。因此,不能以厚度之间的关系说明第一掺杂层110与第二掺杂层120远离基底100的一侧表面之间的关系。另外,参考图4至图6,在形成第一掺杂层110与第二掺杂层120且对基底100产生过刻蚀时,与第一掺杂层110的斜坡侧壁邻接的部分基底100的侧壁也可以为斜坡。
继续参考图6,在一些实施例中,第一斜坡侧壁111可以为连续斜坡。由于在形成第一掺杂层110与第二掺杂层120的过程中,第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101之间的距离大于或等于第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101之间的距离,未图形化之前的第二掺杂层120能够覆盖全部的第一斜坡侧壁111,因此,第一斜坡侧壁111只在图形化第二掺杂层120时经历一次刻蚀处理,并不会使得第一斜坡侧壁111转化为非连续斜坡,最终形成的第一斜坡侧壁111仍可以为连续斜坡。由于在形成第一掺杂层110与第二掺杂层120后还可以在基底100背面102形成覆盖第一掺杂层110与第二掺杂层120的第二钝化层180,第一斜坡侧壁111为连续斜坡还有利于形成第二钝化层180,便于第二钝化层180的沉积,降低第二钝化层180的沉积难度,降低生产难度,提高生产效率。
在一些实施例中,第二斜坡侧壁121可以为连续斜坡。第二斜坡侧壁121为图形化第二掺杂层160时留下的斜坡侧壁,第二斜坡侧壁121只经历过一次连续进行的刻蚀工艺,因此,第二斜坡侧壁121可以为连续斜坡。
参考图7,在一些实施例中,隔离区103露出的背面102可以具有绒面结构104,绒面结构104可以包括多个金字塔结构。在图形化第二掺杂层120以使隔离区103的基底100背面102露出的同时,刻蚀环境还能够对隔离区103露出的背面102进行制绒处理,使得隔离区103露出的背面102具有绒面结构。如此,绒面结构能够对入射光进行反射以使部分入射光能够反射至电池内再次利用,能够进一步提高电池的光利用率,提高电池的效率。另外,隔离区103露出的背面102具有绒面结构还能够使得射入电池内的光进一步被散射,使得电池内的光路长度进一步变大,能够进一步提高太阳能电池的电流密度。
在一些实施例中,在沿平行于背面102的方向上,一金字塔结构底面的宽度可以为2μm-4μm。例如,在沿平行于背面102的方向上,一金字塔结构底面的宽度可以为2μm、3μm、4μm等。需要说明的是,金字塔结构底面的宽度即为金字塔结构底面在平行于背面102的任一方向上的最大宽度。在沿平行于背面102的方向上,若金字塔结构底面的宽度过大,则隔离区103的金字塔数量过少,绒面结构对于入射光反射的提升效果较差,电池的光利用率依然较低,电池的效率依然有待提升;若金字塔结构底面的宽度过小,则金字塔结构的高度也会相应较小,绒面结构对于入射光反射的提升效果依然较差,电池的光利用率依然较低,电池的效率依然有待提升。因此,在沿平行于背面102的方向上,一金字塔结构底面的宽度需要选择合适的范围,一金子塔结构底面的宽度为2μm-4μm时,绒面结构对于入射光反射的提升效果较佳,电池的光利用率能够得到有效提升,电池的效率能够得到有效提升。
需要说明的是,图7中所示的绒面结构中,各金字塔结构的尺寸相同。但在实际的绒面结构中,各金字塔结构的尺寸可以不相同,具体的,各金字塔结构在沿平行于背面102的方向上的宽度以及各金字塔结构的高度均可以不同。
参考图8,在一些实施例中,可以对基底100进行制绒处理,使得基底100正面形成绒面,如此,可以增强基底100对光线的吸收利用率。在一些实施例中,绒面可以为金字塔绒面,金字塔绒面作为一种常见的绒面,不仅会使基底100表面的反射率减小,还可形成光陷阱,增强基底100对光线的吸收效果,增大太阳能电池的转换效率。
在一些实施例中,太阳能电池中还可以包括第一隧穿层150以及第二隧穿层160,其中,第一隧穿层150位于第一掺杂层110与基底100之间,第二隧穿层160位于第二掺杂层120与基底100之间。第一隧穿层150以及第二隧穿层160允许多子隧穿进入掺杂层同时阻挡少子通过,进而多子在掺杂层内横向运输被电极收集,减少了载流子的复合,提高了电池的开路电压和短路电流。此时,隧穿氧化层与掺杂层构成隧穿氧化钝化接触结构,可以实现优异的界面钝化和载流子的选择性收集,提高了背接触电池的光电转换效率。
需要说明的是,在形成第一掺杂层110与第二掺杂层120且对基底100产生过刻蚀时,与第一掺杂层110的斜坡侧壁邻接的第二隧穿层160的侧壁可以为斜坡,与第二隧穿层160的斜坡侧壁邻接的部分基底100的侧壁也可以为斜坡,与第二掺杂层120相邻接的第二隧穿层160的侧壁可以为斜坡。
在一些实施例中,第一隧穿层150的材料可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。第二隧穿层160的材料可以包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。
在一些实施例中,太阳能电池中还可以包括位于基底100正面101的第一钝化层170以及位于基底100背面102的第二钝化层180。其中,第一钝化层170可以覆盖基底100的正面101表面,第二钝化层180可以覆盖基底100背面102以及位于基底100背面102的第一掺杂层110与第二掺杂层120的表面。太阳能电池中的电极穿透第二钝化层180与第一掺杂层110或第二掺杂层120电接触。
第一钝化层170对基底100的正面101起到良好的钝化作用,降低基底100正面101的缺陷态密度,较好地抑制基底100正面101的载流子复合。第一钝化层170还能够起到较好的减反射效果,减小基底100正面101对入射光线的反射,提高基底100对入射光线的利用率;第二钝化层180可以对基底100背面102起到良好的钝化作用,例如可以对基底100背面102的悬挂键进行较好的化学钝化,饱和基底100背面102的悬挂键,降低基底100背面102的缺陷态密度,抑制基底100背面的载流子复合。
在一些实施例中,第一钝化层170的材料可以包括氮化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的其中一者。第二钝化层180的材料可以为氧化硅、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,第一钝化层170可以是单层结构或者多层结构。对于多层结构而言,不同层的材料可以彼此各不相同,或者,部分数量层的材料可以相同,且与其它层的材料不相同。例如,第一钝化层170可以为氮化硅层和氧化铝层的多层结构。在一些实施例中,第二钝化层180可以是单层结构。在一些实施例中,第二钝化层180也可以是多层结构,多层结构中各层的材料可以彼此不同,或者,部分数量层的材料可以彼此不同,且其余部分数量的材料可以相同。例如,第二钝化层180可以为氮化硅层和氧化铝层的多层结构。
当第二钝化层180包括氧化铝层时,形成第一电极130以及第二电极140时可以先进行激光开槽工艺,然后再进行丝网印刷工艺以保证第一电极130与第一掺杂层110电接触,第二电极140与第二掺杂层120电接触。
在一些实施例中,第一电极130以及第二电极140可以由烧穿型浆料烧结而成。形成第一电极130以及第二电极140的方法可以包括:采用丝网印刷工艺印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。
在一些实施例中,第一掺杂层110在沿第一方向X上的宽度可以大于第二掺杂层120在沿第一方向X上的宽度,相应的,与第一掺杂层110电接触的第一电极130在沿第一方向X上的宽度也可以大于与第二掺杂层120电接触的第二电极140在沿第一方向X上的宽度。如此,在沿第一方向X上具有较大宽度的第一电极130能够起到更好的收集载流子的作用,使得太阳能电池的电流传输效果更优。
在一些实施例中,金属浆料中具有玻璃等高腐蚀性成分的材料,如此,在烧结过程中,腐蚀性成分将会对电池部分膜层进行腐蚀,从而使得金属浆料电池部分区域中渗透。本公开实施例提供一种太阳能电池,包括基底以及位于基底背面且沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔,第一掺杂层的掺杂类型与第二掺杂层不同,隔离区露出部分背面,第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;第一电极与第一掺杂层电接触,第二掺杂层与第二电极电接触。如此,第一斜坡侧壁与第二斜坡侧壁能够提高入射光的反射,从而能够提高太阳能电池对光的利用率,提升电池效率。
相应的,本公开另一实施例还提供一种太阳能电池的制造方法,可用于制造上述实施例所述的太阳能电池。以下将结合附图对本公开另一实施例提供的太阳能电池进行详细说明,与前一实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做详细赘述。
参考图9,提供基底100,基底100具有相对的正面101以及背面102。
在一些实施例中,基底100的材料可以为元素半导体材料。具体地,元素半导体材料由单一元素组成,例如可以是硅或者锗。其中,元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态,称为微晶态),例如,硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中,基底100的材料也可以是化合物半导体材料。常见的化合物半导体材料包括但不限于锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料。基底100也可以为蓝宝石基底、绝缘体上的硅基底或者绝缘体上的锗基底。
在一些实施例中,基底100可以为N型半导体基底100或者P型半导体基底100。N型半导体基底100内掺杂有N型掺杂元素,N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任意一者。P型半导体基底100内掺杂有P型元素,P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
参考图10,在基底100背面102形成初始第一掺杂层210。
具体的,可以将基底100置于扩散炉中,通过扩散掺杂形成初始第一掺杂层210。扩散掺杂的工艺温度可以为800℃-1200℃,扩散掺杂的工艺时长可以为2小时-5小时。例如,扩散掺杂的工艺温度可以为800℃、1000℃、1100℃、1200℃等,扩散掺杂的工艺时长可以为2小时、3小时、4小时、5小时等。
在一些实施例中,初始第一掺杂层210中可以掺杂有硼离子。
在一些实施例中,在形成初始第一掺杂层210之前,还可以在基底100背面102形成初始第一隧穿层250,初始第一隧穿层250覆盖基底100的背面102,且初始第一掺杂层210覆盖初始第一隧穿层250远离基底100的表面。
在一些实施例中,在形成初始第一掺杂层210时,还可以在初始第一掺杂层210表面形成初始第一氧化层10。初始第一氧化层10可以为硼硅玻璃(BSG)。初始第一氧化层10的厚度可以为100nm-200nm。例如,初始第一氧化层10厚度可以为100nm、150nm、200nm等。
参考图11,对初始第一掺杂层210进行第一图形化处理,以形成沿第一方向X间隔排布的多个第一掺杂层110,第一掺杂层110的侧壁为初始第一斜坡侧壁211。
需要说明的是,第一图形化处理形成的第一掺杂层110在沿第一方向X上的宽度可以为400nm-800nm。例如,第一掺杂层110在沿第一方向X上的宽度可以为400nm、500nm、600nm、700nm、800nm等。
在一些实施例中,第一图形化处理还可以去除部分基底100,使得第一掺杂层110覆盖的部分基底100的厚度略大于第一掺杂层110未覆盖的部分基底100的厚度。
在一些实施例中,第一图形化处理的工艺步骤可以包括:采用第一激光处理,图形化初始第一氧化层10以形成第一氧化层11,第一氧化层11位于第一掺杂层110远离基底100的一侧表面上。第一激光处理并不会在第一氧化层11侧壁形成斜坡,第一氧化层11的侧壁为垂直侧壁。
需要说明的是,由于激光处理工艺图形化初始第一掺杂层210会使得第一掺杂层110改性,影响电池的正常性能。激光处理工艺只能够图形化初始第一氧化层10,并不能图形化初始第一掺杂层210。
在一些实施例中,第一激光处理的激光功率可以为20W-30W。例如,第一激光处理的功率可以为20W、25W、30W等。若第一激光处理的功率过高,不仅会造成能源的浪费,增大生产成本,也可能会使得第一掺杂层110改性,影响电池的性能;若第一激光处理的功率过低,则图形化初始第一氧化层10的效率过低。因此,第一激光处理的功率需要选择合适的范围,第一激光处理的激光功率为20W-30W时,既不会增大生产成本,能够避免第一掺杂层改性,又能够提高生产效率。
在一些实施例中,第一激光处理区域在沿第一方向X上的宽度可以为300μm-600μm。例如,第一激光处理区域的在沿第一方向X上的宽度可以为300μm、400μm、500μm、600μm等。第一激光处理区域的深度可以为3μm-6μm。例如,第一激光处理区域的深度可以为3μm、4μm、5μm、6μm等。
在一些实施例中,进行第一激光处理后,可以采用第一湿法刻蚀工艺,去除第一氧化层11露出的初始第一掺杂层210,且第一湿法刻蚀工艺还能够去除激光处理工艺造成的表面损伤。若在前序步骤中形成了初始第一隧穿层250,第一湿法刻蚀工艺还需要刻蚀初始第一隧穿层250,剩余的初始第一隧穿层250作为第一隧穿层150。具体的,可以采用NaOH溶液进行湿法刻蚀处理,以对初始第一掺杂层210进行湿法刻蚀,剩余的初始第一掺杂层210作为第一掺杂层110。在图形化初始第一掺杂层210后,还可以使用酸性溶液对初始第一隧穿层250进行刻蚀,以形成第一隧穿层150。第一湿法刻蚀工艺可以在第一掺杂层110朝向隔离区103的侧壁形成初始第一斜坡侧壁211。
在一些实施例中,刻蚀初始第一掺杂层的NaOH溶液的浓度可以为1%-5%。例如,刻蚀初始第一掺杂层的NaOH溶液的浓度可以为1%、2%、3%、4%、5%等。
在一些实施例中,第一湿法刻蚀工艺的工艺时长可以为500s-1000s。例如,第一湿法刻蚀工艺的工艺时长可以为500s、600s、700s、800s、900s、1000s等。若第一湿法刻蚀工艺的工艺时长过长,则可能会对基底100造成过多的过刻蚀,影响电池的结构;若第一湿法刻蚀的工艺时长过短,则位于其他区域的初始第一掺杂层210以及初始第一隧穿层250可能未被完全去除,影响电池的正常性能。因此,第一湿法刻蚀工艺的工艺时长需要选择合适的范围,第一湿法刻蚀工艺的工艺时长为500s-1000s时,既能够去除其他区域的初始第一掺杂层210以及初始第一隧穿层250,又能够避免对基底100造成过多的过刻蚀。
可以理解的是,由于使用激光处理工艺图形化初始第一氧化层10并不需要在初始第一氧化层10上形成图形化的掩膜层,能够简化工艺流程,提高生产效率。在使用激光处理图形化初始第一氧化层10后,剩余的初始第一氧化层10作为第一氧化层11,此时的第一氧化层11即可作为图形化的掩膜层,第一湿法刻蚀处理可以以第一氧化层11为掩膜刻蚀初始第一掺杂层210,剩余的初始第一掺杂层210作为第一掺杂层110。此种工艺步骤能够利用激光处理先图形化掺杂过程中形成的氧化层,使得图形化的氧化层直接作为下一步刻蚀的掩膜层,避免了形成掩膜层以及去除掩膜层的工艺步骤,能够简化工艺流程,提高生产效率,且还能降低生产成本。
参考图12,在基底100背面102形成初始第二掺杂层220,初始第二掺杂层220的掺杂类型与第一掺杂层110的掺杂类型不同。
具体的,以将基底100置于扩散炉中,通过扩散掺杂形成初始第二掺杂层220。扩散掺杂的工艺温度可以为700℃-1000℃,扩散掺杂的工艺时长可以为1小时-3小时。例如,扩散掺杂的工艺温度可以为700℃、800℃、900℃、1000℃等,扩散掺杂的工艺时长可以为1小时、2小时、3小时等。
在一些实施例中,初始第二掺杂层220中可以掺杂有磷离子。
在一些实施例中,在形成初始第二掺杂层220之前,还可以在基底100背面102形成初始第二隧穿层260,初始第二隧穿层260至少覆盖基底100部分背面102,且初始第二掺杂层220覆盖初始第二隧穿层260远离基底100的表面。
在一些实施例中,在形成初始第二掺杂层220的步骤中,初始第二掺杂层220还位于第一掺杂层110的表面上,且还在初始第二掺杂层220表面形成初始第二氧化层20。初始第二氧化层20可以为磷硅玻璃(PSG)。初始第二氧化层20的厚度可以为100nm-200nm。例如,初始第二氧化层20的厚度可以为100nm、150nm、200nm。
参考图13至图14,对初始第二掺杂层220进行第二图形化处理,以形成第二掺杂层120,第一掺杂层110与第二掺杂层120在基底100背面102沿第一方向X交替排布,第一掺杂层110与相邻第二掺杂层120之间由隔离区103间隔开,隔离区103露出部分背面102;其中,第二图形化处理后的初始第一斜坡侧壁211为第一斜坡侧壁111,第一斜坡侧壁111为第一掺杂层110朝向隔离区103的侧壁,第二掺杂层120朝向隔离区103的侧壁为第二斜坡侧壁121。
在一些实施例中,第二图形化处理可以包括:参考图13,进行第二激光处理,图形化初始第二氧化层20,以形成第二氧化层21,第二氧化层21至少露出隔离区103对应的初始第二掺杂层220。第二激光处理并不会在第二氧化层21侧壁形成斜坡,第二氧化层21的侧壁为垂直侧壁。
需要说明的是,由于激光处理工艺图形化初始第二掺杂层220会使得第二掺杂层120改性,影响电池的正常性能。激光处理工艺只能够图形化初始第二氧化层20,并不能图形化初始第二掺杂层220。
另外,若在前序步骤中形成的初始第二氧化层20还位于第一掺杂层110上,第二激光处理还可以去除位于第一掺杂层110上的初始第二氧化层20。
在一些实施例中,第二激光处理的激光功率可以为20W-30W。例如,第二激光处理的功率可以为20W、25W、30W等。若第二激光处理的功率过高,不仅会造成能源的浪费,增大生产成本,也可能会使得第二掺杂层120改性,影响电池的性能;若第二激光处理的功率过低,则图形化初始第二氧化层20的效率过低。因此,第二激光处理的功率需要选择合适的范围,第二激光处理的激光功率为20W-30W时,既不会增大生产成本,能够避免第二掺杂层改性,又能够提高生产效率。
在一些实施例中,第二激光处理区域在沿第一方向X上的宽度可以为400μm-700μm。例如,第二激光处理区域的在沿第一方向X上的宽度可以为400μm、500μm、600μm、700μm等。
需要说明的是,若在沿垂直于基底100背面102的方向上,第一掺杂层110远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离大于第二掺杂层120远离基底100的一侧表面与基底100正面101的距离。则第二激光处理还可以去除部分第一掺杂层110,即对初始第一斜坡侧壁211也进行了图形化处理。
参考图14,进行第二激光处理后,可以进行第二湿法刻蚀处理,去除第二氧化层21露出的初始第二掺杂层220。若在前序步骤中形成了初始第二隧穿层260,第二湿法刻蚀工艺还需要刻蚀初始第二隧穿层260,剩余的初始第二隧穿层260作为第二隧穿层160。具体的,可以采用NaOH溶液进行湿法刻蚀处理,以对初始第二掺杂层220进行湿法刻蚀,剩余的初始第二掺杂层220作为第二掺杂层120。在图形化初始第二掺杂层220后,还可以使用酸性溶液对初始第二隧穿层260进行刻蚀,以形成第二隧穿层160。第二湿法刻蚀工艺可以在第二掺杂层120朝向隔离区103的侧壁形成第二斜坡侧壁121,且第二湿法刻蚀工艺还可以刻蚀部分初始第一斜坡侧壁211。
在一些实施例中,刻蚀初始第二掺杂层的NaOH溶液的浓度可以为0.5%-5%。例如,刻蚀初始第二掺杂层的NaOH溶液的浓度可以为0.5%、1%、2%、3%、4%、5%等。
继续参考图14,在一些实施例中,若初始第二掺杂层还位于第一掺杂层上,则第二湿法刻蚀工艺还可以去除第一掺杂层表面上的初始第二掺杂层以及初始第二隧穿层,剩余的初始第二隧穿层为第二隧穿层160。
在一些实施例中,第二湿法刻蚀处理的工艺时长可以为300s-800s,第二湿法刻蚀的工艺温度为60℃-80℃。例如,第二湿法刻蚀处理的工艺时长可以为300s、400s、500s、600s、700s、800s等,第二湿法刻蚀处理的工艺温度可以为60℃、70℃、80℃等。如此,既能够去除其他区域的初始第二掺杂层220以及初始第二隧穿层260,又能够避免出现过多过刻蚀,避免降低生产效率。
参考图15,在一些实施例中,形成第一电极130与第二电极140之前,还可以包括:去除第一氧化层11以及第二氧化层21。
图16为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中形成第一掺杂层与第二掺杂层后一局部区域的电镜图,图17为本公开实施例提供的太阳能电池的制造方法中形成第一掺杂层与第二掺杂层后另一局部区域的电镜图。
参考图16,图16右侧的凸出膜层为第一掺杂层,左侧为隔离区,隔离区的表面上具有绒面结构,且第一掺杂层朝向隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,第一斜坡侧壁上具有依次连接的第一子斜坡侧壁、平台面以及第二子斜坡侧壁;参考图17,图17右侧凸出膜层为第二掺杂层,左侧为隔离区,隔离区的表面上具有绒面结构,且第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁,第二斜坡侧壁为连续斜坡。
参考图18,形成第一电极130以及第二电极140,第一电极130与第一掺杂层110电接触,第二电极140与第二掺杂层120电接触。
在一些实施例中,第一电极130以及第二电极140可以由烧穿型浆料烧结而成。形成第一电极130以及第二电极140的方法可以包括:采用丝网印刷工艺印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。
在一些实施例中,金属浆料中具有玻璃等高腐蚀性成分的材料,如此,在烧结过程中,腐蚀性成分将会对电池部分膜层进行腐蚀,从而使得金属浆料电池部分区域中渗透。
继续参考图18,在形成第一电极以及第二电极前,还可以形成第一钝化层170以及第二钝化层180。其中,第一钝化层170可以覆盖基底100的正面101表面,第二钝化层180可以覆盖基底100背面102以及位于基底100背面102的第一掺杂层110与第二掺杂层120的表面。太阳能电池中的电极穿透第二钝化层180与第一掺杂层110或第二掺杂层120电接触。
本公开实施例提供一种太阳能电池的制造方法,首先提供具有相对的正面以及背面的基底;在基底背面形成初始第一掺杂层;对初始第一掺杂层进行第一图形化处理,形成沿第一方向间隔排布的多个第一掺杂层,第一掺杂层的侧壁为初始第一斜坡侧壁;在基底背面形成初始第二掺杂层,初始第二掺杂层的掺杂类型与第一掺杂层不同;对初始第二掺杂层进行第二图形化处理,形成第二掺杂层,第一掺杂层与第二掺杂层在基底背面沿第一方向交替排布,第一掺杂层与相邻第二掺杂层之间由隔离区间隔,隔离区露出部分背面;第二图形化处理后的初始第一斜坡侧壁为第一斜坡侧壁,第二掺杂层朝向隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;形成第一电极与第二电极,第一电极与第一掺杂区电接触,第二电极与第二掺杂区电接触。如此,形成的太阳能电池中,第一斜坡侧壁与第二斜坡侧壁能够提高入射光的反射,从而能够提高太阳能电池对光的利用率,提升电池的效率。
相应的,本公开另一实施例还提供一种光伏组件。以下将结合附图对本公开另一实施例提供的光伏组件进行详细说明,与前一实施例相同或者相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做详细赘述。
图19为本公开一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
参考图19,光伏组件包括:电池串,由多个上述实施例所述的太阳能电池或者上述实施例所述的太阳能电池的制造方法形成的太阳能电池300电连接而成;封装胶膜310,用于覆盖电池串表面;盖板320,用于覆盖封装胶膜310背离电池串的表面。太阳能电池300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,多个电池片之间可以通过导电带330电连接。图17仅示意出一种太阳能电池之间的位置关系,即电池片具有相同极性的电极的排布方向相同或者说具有每个电池片具有正极极性的电极均朝同一侧排布,从而导电带330分别连接两个相邻的电池片的不同侧。在一些实施例中,电池片也可以按照不同极性的电极朝向同一侧,即相邻的多个电池片的电极分别为第一极性、第二极性、第一极性的顺序依次排序,则导电带连接同一侧的两个相邻的电池片。
在一些实施例中,电池片之间并未设置间隔,即电池片之间可以相互交叠。
在一些实施例中,封装胶膜310可以包括第一封装层以及第二封装层,第一封装层覆盖电池串的正面或者背面的其中一者,第二封装层覆盖电池串的正面或者背面的另一者,具体地,第一封装层或第二封装层的至少一者可以为聚乙烯醇缩丁醛(PolyvinylButyral,简称PVB)胶膜、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。
可以理解的是,第一封装层以及第二封装层在层压前还有分界线,在层压处理之后形成光伏组件并不会再有第一封装层以及第二封装层的概念,即第一封装层与第二封装层已经形成整体的封装层310。
在一些实施例中,盖板320可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地,盖板320朝向封装胶膜310的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板320包括第一盖板以及第二盖板,第一盖板与第一封装层相对,第二盖板与第二封装层相对。
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公开的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本公开的精神和范围。任何本领域技术人员,在不脱离本公开的精神和范围内,均可作各自更动与修改,因此本公开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;
在所述背面且沿第一方向交替排布的第一掺杂层以及第二掺杂层,所述第一掺杂层与相邻的所述第二掺杂层之间由隔离区间隔开,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不同,所述隔离区露出部分所述背面;其中,所述第一掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第一斜坡侧壁,所述第二掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;第一电极以及第二电极,所述第一电极与所述第一掺杂层电接触,所述第二电极与所述第二掺杂层电接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一斜坡侧壁与所述第一掺杂层朝向所述背面的表面之间的夹角为第一夹角,所述第一夹角为锐角;所述第二斜坡侧壁与所述第二掺杂层朝向所述背面的表面之间的夹角为第二夹角,所述第二夹角为锐角。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一夹角小于或等于第二夹角。
4.根据权利要求2或3所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一夹角在25°-60°范围内;
所述第二夹角在30°-65°范围内。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述隔离区露出的所述背面具有绒面结构,所述绒面结构包括多个金字塔结构。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池,其特征在于,在沿平行于所述背面的方向上,一所述金字塔结构底面的宽度为2μm-4μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在沿远离所述基底背面的方向上,所述第一斜坡侧壁包括依次连接的第一子斜坡侧壁、平台面以及第二子斜坡侧壁。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池,其特征在于,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离大于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离;其中,所述平台面相较于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面更靠近所述背面。
9.根据权利要求7或8所述的太阳能电池,其特征在于,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第二子斜坡侧壁的厚度小于所述第一子斜坡侧壁的厚度。
10.根据权利要求7或8所述的太阳能电池,其特征在于,相对于所述背面而言,所述第二子斜坡侧壁的斜率大于所述第一子斜坡侧壁的斜率。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,在沿垂直于所述基底背面的方向上,所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离小于或等于所述第二掺杂层远离所述基底的一侧表面与所述基底正面的距离。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一斜坡侧壁为连续斜坡。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第二斜坡侧壁为连续斜坡。
14.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂层中的掺杂离子包括硼离子;所述第二掺杂层中的掺杂离子包括磷离子。
15.一种太阳能电池的制造方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底具有相对的正面以及背面;
在所述基底背面形成初始第一掺杂层;
对所述初始第一掺杂层进行第一图形化处理,以形成沿第一方向间隔排布的多个第一掺杂层,所述第一掺杂层的侧壁为初始第一斜坡侧壁;
在所述基底背面形成初始第二掺杂层,所述初始第二掺杂层的掺杂类型与所述第一掺杂层的掺杂类型不同;
对所述初始第二掺杂层进行第二图形化处理,以形成第二掺杂层,所述第一掺杂层与所述第二掺杂层在所述基底背面沿第一方向交替排布,所述第一掺杂层与相邻所述第二掺杂层之间由隔离区间隔开,所述隔离区露出部分所述背面;其中,所述第二图形化处理后的所述初始第一斜坡侧壁为第一斜坡侧壁,所述第一斜坡侧壁为所述第一掺杂层朝向所述隔离区的侧壁,所述第二掺杂层朝向所述隔离区的侧壁为第二斜坡侧壁;
形成第一电极以及第二电极,所述第一电极与所述第一掺杂层电接触,所述第二电极与所述第二掺杂层电接触。
16.根据权利要求15所述的制造方法,其特征在于,在形成所述初始第一掺杂层时,还在所述初始第一掺杂层表面形成初始第一氧化层;
其中,所述第一图形化处理的工艺步骤包括:
采用第一激光处理,图形化所述初始第一氧化层以形成第一氧化层,所述第一氧化层位于所述第一掺杂层远离所述基底的一侧表面上;
采用第一湿法刻蚀工艺,去除所述第一氧化层露出的所述初始第一掺杂层;
形成所述第一电极与所述第二电极之前,还包括:去除所述第一氧化层。
17.根据权利要求16所述的制造方法,其特征在于,所述第一激光处理的激光功率为20W-30W;所述第一湿法刻蚀工艺的工艺时长为500s-1000s。
18.根据权利要求15所述的制造方法,其特征在于,在形成所述初始第二掺杂层的步骤中,所述初始第二掺杂层还位于所述第一掺杂层的表面上,且还在所述初始第二掺杂层表面形成初始第二氧化层;
所述第二图形化处理包括:
进行第二激光处理,图形化所述初始第二氧化层,以形成第二氧化层,所述第二氧化层至少露出所述隔离区对应的所述初始第二掺杂层;
进行第二湿法刻蚀处理,去除所述第二氧化层露出的所述初始第二掺杂层;
形成所述第一电极与所述第二电极之前,还包括:去除所述第二氧化层。
19.根据权利要求18所述的制造方法,其特征在于,所述第二湿法刻蚀工艺还去除所述第一掺杂层表面上的膜层;所述第二湿法刻蚀处理的工艺时长为300s-800s,所述第二湿法刻蚀的工艺温度为60℃-80℃。
20.一种光伏组件,其特征在于,包括:
电池串,由多个如权利要求1-14所述的太阳能电池或者如权利要求15-19所述的太阳能电池的制造方法形成的太阳能电池电连接而成;
封装胶膜,用于覆盖所述电池串表面;
盖板,用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
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