CN117727822A - 太阳能电池、太阳能电池的制造方法及光伏组件 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种太阳能电池、太阳能电池的制造方法及光伏组件,太阳能电池包括:具有相对的第一面和第二面的基底,第一面包括沿第一方向交替设置的第一区和第二区;多个第一掺杂部,第一掺杂部位于相应的第一区上;多个第二掺杂部,第二掺杂部位于相应的第二区上且与第一掺杂部相间隔,第二掺杂部与第一掺杂部中具有不同类型的掺杂元素;多个第一电极,第一电极位于相应的第一掺杂部表面上;位于相应的第一掺杂部的顶面上的第三掺杂部,且第一掺杂部上,第三掺杂部位于第一电极沿第一方向的至少一侧且与相邻的第一电极相间隔,第三掺杂部与第一掺杂部中具有不同类型的掺杂元素。本申请实施例可以提高太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本申请实施例涉及光伏技术领域,特别涉及一种太阳能电池、太阳能电池的制造方法及光伏组件。
背景技术
IBC电池(交叉背电极接触电池,Interdigitated Back Contact),是指正负金属电极呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触的太阳电池结构,它的pn结位于电池的背面。由于IBC电池的pn结及金属电极均位于电池背面,正面无金属电极遮光,可以获得非常高的短路电流和转换效率。然而目前IBC电池的结构有待改善,以提升IBC电池的光电转换效率。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池、太阳能电池的制造方法及光伏组件,至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
根据本申请一些实施例,本申请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第一面和第二面,第一面包括沿第一方向交替设置的第一区和第二区;多个第一掺杂部,所述第一掺杂部位于相应的所述第一区上;多个第二掺杂部,所述第二掺杂部位于相应的所述第二区上,所述第二掺杂部与所述第一掺杂部之间相间隔,且所述第二掺杂部内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同;多个第一电极,所述第一电极位于相应的所述第一掺杂部上且与相应的所述第一掺杂部电接触;多个第三掺杂部,所述第三掺杂部位于相应的所述第一掺杂部的部分顶面上,且所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向的至少一侧,所述第三掺杂部与相邻的所述第一电极之间相间隔;其中,所述第三掺杂部内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同。
在一些实施例中,所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向的一侧;其中,沿所述第一方向上,所述第三掺杂部的宽度与所述第一掺杂部的宽度的比值为0.05-0.5。
在一些实施例中,所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向相对的两侧。
在一些实施例中,沿所述第一方向上,每一所述第一掺杂部上的相邻所述第三掺杂部之间的距离为第一宽度,所述第一宽度与所述第三掺杂部沿所述第一方向上的宽度的比值为0.23-68。
在一些实施例中,所述第三掺杂部的厚度等于所述第二掺杂部的厚度。
在一些实施例中,相邻所述第一掺杂部与所述第二掺杂部之间具有间隙,所述间隙露出部分所述第一面。
在一些实施例中,沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面齐平;或者,沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面不齐平,且所述第一区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第一高度,所述第二区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第二高度,所述第一高度大于所述第二高度。
在一些实施例中,沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面不齐平,且所述第一区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第一高度,所述第二区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第二高度,所述第一高度大于所述第二高度;其中,至少部分相邻所述第一掺杂部与所述第二掺杂部之间具有间隙。
在一些实施例中,所述太阳能电池还包括:绝缘层,所述绝缘层位于所述第三掺杂部与所述第一掺杂部之间。
在一些实施例中,所述绝缘层的材料包括掺杂有第一掺杂元素的硅玻璃材料,所述第一掺杂元素的类型与所述第一掺杂部中掺杂的掺杂元素类型相同。
在一些实施例中,所述第三掺杂部的材料与所述第二掺杂部的材料相同。
根据本申请一些实施例,本申请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第一面和第二面,第一面包括沿第一方向交替设置的第一区和第二区;形成多个第一掺杂部,所述第一掺杂部位于相应的所述第一区上,所述第一掺杂部的顶面包括金属区;形成初始第一掺杂层,所述初始第一掺杂层覆盖多个所述第一掺杂部及多个所述第二区对应的所述第一面,所述初始第一掺杂层内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同;采用激光工艺至少去除所述金属区上的部分所述初始第一掺杂层,以露出所述金属区,位于所述第二区上的剩余所述初始第一掺杂层作为第二掺杂部,所述第二掺杂部与所述第一掺杂部之间相间隔,位于所述第一掺杂部上的剩余所述初始第一掺杂层作为第三掺杂部;形成多个第一电极,所述第一电极位于相应的所述金属区上且与所述第一掺杂部电接触,所述第一电极还与所述第三掺杂部之间相间隔。
在一些实施例中,形成所述第一掺杂部的步骤包括:形成初始基底,所述初始基底具有相对的第三面和第四面,所述第三面包括沿所述第一方向交替设置的第三区和第四区;形成覆盖每一所述第三区和每一所述第四区的掺杂源层,所述掺杂源层内具有目标掺杂元素;进行推进步骤,将所述掺杂源层中的目标掺杂元素推进至所述初始基底内,以形成初始第二掺杂层;去除所述第四区上的所述掺杂源层和所述初始第二掺杂层,并去除所述第四区对应的部分厚度的所述初始基底,剩余所述初始基底作为所述基底,剩余位于所述第三区上的所述初始第二掺杂层作为所述第一掺杂部,位于所述第三区上的所述掺杂源层作为绝缘层;形成所述初始第一掺杂层的步骤中,所述初始第一掺杂层覆盖所述第一掺杂部上的所述绝缘层。
在一些实施例中,所述采用激光工艺至少去除所述金属区上的部分所述初始第一掺杂层的步骤中,还去除所述金属区上的所述掺杂源层,保留所述第三区中除所述金属区以外的区域上的所述掺杂源层作为所述绝缘层。
在一些实施例中,至少部分相邻所述第一区与所述第二区之间具有间隙;形成所述初始第一掺杂层的步骤中,所述初始第一掺杂层还位于所述间隙上;采用激光工艺至少去除所述金属区上的所述初始第一掺杂层的步骤中,还去除所述间隙上的所述初始第一掺杂层。
根据本申请一些实施例,本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由前述任一项实施例提供的太阳能电池连接而成,或者,由前述任一项实施例提供的太阳能电池的制造方法制造的太阳能电池连接而成;封装层,用于覆盖所述电池串的表面;盖板,用于覆盖所述封装层背离所述电池串的表面。
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,相邻的第一掺杂部与第二掺杂部之间相间隔,能够避免第一掺杂部与第二掺杂部之间发生漏电问题,且通过在第一掺杂部的部分顶面上设置有第三掺杂部,第三掺杂部内的掺杂元素类型与第一掺杂部内的掺杂元素类型不同。如此,与第一掺杂部掺杂有不同类型掺杂元素的第三掺杂部能够起到对第一掺杂部的吸杂作用,从而能够提高太阳能电池的光电转换效率,且第三掺杂部与第一电极之间相间隔,有利于增加制备第一电极的工艺窗口,降低工艺难度,且避免第三掺杂部与第一电极相接触而影响载流子的正常传输,第三掺杂部还能够作为第一掺杂部的保护层,在制备太阳能电池的过程中,第三掺杂部能够降低第一掺杂层受损可能性或减少引入第一掺杂层的杂质,从而能够提高太阳能电池的良率及品质。
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申请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申请的一些实施例,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为本申请实施例提供的第一种太阳能电池的结构示意图;
图2为本申请一实施例提供的第二种太阳能电池的结构示意图;
图3为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的第三种结构示意图;
图4为图3所示的太阳能电池的局部俯视示意图;
图5为本申请一实施例提供的第四种太阳能电池的结构示意图;
图6为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的结构示意图;
图7为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的结构示意图;
图8为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供基底对应的结构示意图;
图9为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供初始基底的步骤对应的结构示意图;
图10为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成掺杂源层的步骤对应的结构示意图;
图11为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图;
图12为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成初始第一掺杂层的步骤对应的结构示意图;
图13为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图;
图14为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图;
图15为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图;
图16为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成本征半导体层的步骤对应的结构示意图;
图17为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图;
图18为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成初始第一掺杂层的步骤对应的结构示意图;
图19为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图;
图20为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图;
图21为本申请又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IBC电池的光电转换效率有待提升。
本申请实施例提供一种太阳能电池的技术方案中,相邻的第一掺杂部与第二掺杂部之间相间隔,能够避免第一掺杂部与第二掺杂部之间发生漏电问题,且通过在第一掺杂部的部分顶面上设置有第三掺杂部,第三掺杂部内的掺杂元素类型与第一掺杂部内的掺杂元素类型不同,第三掺杂部能够起到对第一掺杂部的吸杂作用,从而能够提高太阳能电池的光电转换效率,且第三掺杂部与第一电极之间相间隔,有利于增加制备第一电极的工艺窗口,降低工艺难度,且避免第三掺杂部与第一电极相接触而影响载流子的正常传输,第三掺杂部还能够作为第一掺杂部的保护层,在制备太阳能电池的过程中,第三掺杂部能够降低第一掺杂层受损可能性或减少引入第一掺杂层的杂质,从而能够提高太阳能电池的良率及品质。
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为本申请实施例提供的第一种太阳能电池的结构示意图。
参考图1,太阳能电池包括:基底100,基底100具有相对的第一面101和第二面102,第一面101包括沿第一方向X交替设置的第一区1和第二区2。太阳能电池包括:多个第一掺杂部103,第一掺杂部103位于相应的第一区1上。太阳能电池包括:多个第二掺杂部104,第二掺杂部104位于相应的第二区2上,第二掺杂部104与第一掺杂部103之间相间隔,且第二掺杂部104内的掺杂元素类型与第一掺杂部103内的掺杂元素类型不同。太阳能电池包括:多个第一电极105,第一电极105位于相应的第一掺杂部103上且与相应的第一掺杂部103电接触。太阳能电池包括:多个第三掺杂部106,第三掺杂部106位于相应的第一掺杂部103的部分顶面上,且第一掺杂部103上,第三掺杂部106位于第一电极105沿第一方向的至少一侧,第三掺杂部106与相邻的第一电极105之间相间隔;其中,第三掺杂部106内的掺杂元素类型与第一掺杂部103内的掺杂元素类型不同。
本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中,间隔设置的第一掺杂部103与第二掺杂部104有利于避免第一掺杂部103与第二掺杂部104之间发生漏电问题,与第一掺杂部103掺杂类型不同的第三掺杂部106能够起到对第一掺杂部103的吸杂作用,从而有利于提高太阳能电池的光电转换效率,且第三掺杂部与第一电极之间相间隔,有利于增加制备第一电极的工艺窗口,降低工艺难度,且避免第三掺杂部与第一电极相接触而影响载流子的正常传输;第三掺杂部106还能够作为第一掺杂部103的保护层,在对第一掺杂层在后续的工艺处理过程中,第三掺杂部106能够降低第一掺杂层受损可能性或减少引入第一掺杂层的杂质,从而能够提高太阳能电池的良率及品质。例如,在制备太阳能电池的过程中,常常会用到清洗工艺,第三掺杂部106的存在能够降低第一掺杂层在清洗工艺步骤中受损的可能性。
需要说明的是,第一掺杂部103的顶面为第一掺杂部103背离第一面101设置的表面。
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可以为半导体基底100,例如可以是硅、锗、锗硅或者绝缘体上的硅。
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。基底100的材料为硅,则基底100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,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。
基底100可以为N型半导体基底或者P型半导体基底。N型半导体基底内掺杂有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。
本申请实施例提供的太阳能电池可以为IBC电池。在一些实施例中,太阳能电池为单面电池,则基底100的第二面102作为受光面,用于接收入射光线,基底100的第一面101作为背光面。在一些实施例中,本申请实施例提供的太阳能电池也可以是双面太阳能电池,也即基底100的第一面101和第二面102均可以作为受光面,第一面101和第二面102均可用于接收入射光线。
在一些实施例中,基底100的第二面102可以具有绒面结构,绒面结构可以包括规整形状的金字塔绒面结构以及不规则形状的黑硅。绒面结构的斜面可以增加入射光的内反射,从而提高基底100对入射光线的吸收利用率,进而提高太阳能电池的电池效率。
在一些实施例中,基底100的第一面101可以为抛光面,抛光面指的是经过抛光溶液或者激光刻蚀去除表面的绒面结构,形成的平整面。抛光后背面平整度增加,对长波光的反射增加,促进了入射光的二次吸收,从而提升Isc,同时由于背面比表面积减小,降低了背面复合,且能够提升背面钝化效果。
在一些实施例中,太阳能电池还可以包括:电介质层(未图示),电介质层位于基底的第一面上,第一掺杂部位于相应的第一区对应的电介质层背离基底的表面上,第二掺杂部位于相应的第二区对应的电介质层背离基底的表面上。
例如,电介质层可以为隧穿层。隧穿层可以使第一面的能带出现非对称性偏移,使得对载流子中的多子的势垒低于对载流子中的少子的势垒,因此,多子可以较容易地通过隧穿层进行量子隧穿,以传输至第一掺杂部或者第二掺杂部中,而少子则很难通过隧穿层,以实现载流子的选择性传输。此外,隧穿层还可以起到对基底的化学钝化的效果。
隧穿层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,也可以不设置电介质层,第一掺杂部直接与相应的第一区对应的第一面接触,第二掺杂部直接与相应的第二区对应的第一面接触。
图2为本申请一实施例提供的第二种太阳能电池的结构示意图。
参考图2,在一些实施例中,基底100的第二面102上设置有一层前表面场(frontsurface field,FSF)107,前表面场107的掺杂元素的导电类型与基底100的掺杂元素的导电类型相同,且前表面场中的掺杂元素的浓度大于基底100中的掺杂元素的浓度,从而可以利用场钝化效应降低表面少子浓度,从而降低表面复合速率,同时还可以降低串联电阻,提升电子传输能力。
参考图2,在一些实施例中,太阳能电池还包括:第一钝化层108,第一钝化层108位于前表面场背离基底100的表面上,第一钝化层起到对基底100的第二面102的钝化作用。第一钝化层108可以为单层结构或叠层结构,第一钝化层108的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。
第一电极105的材料可以包括铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。
图3为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的第三种结构示意图,图4为图3所示的太阳能电池的局部俯视示意图。
参考图3及图4,在一些实施例中,太阳能电池还包括:多个第二电极109,第二电极109位于相应的第二掺杂部104上,且第二电极109与相应的第二掺杂部104电接触。第二电极109的材料可以包括铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。
第一电极105及第二电极109均沿第二方向Y延伸,第二方向Y与第一方向X相交。
参考图2,太阳能电池还可以包括第二钝化层112,第二钝化层112覆盖第三掺杂部106的顶面、第二掺杂部104的顶面以及第一掺杂部103未被第三掺杂部106覆盖的顶面,第一电极105贯穿第二钝化层112来与第一掺杂部103电接触,第二电极109贯穿第二钝化层112来与第二掺杂部104电接触。
在一些实施例中,第一掺杂部103中的掺杂元素类型可以与基底100中的掺杂元素类型相同,且第一掺杂部103中的掺杂元素的浓度大于基底100中的掺杂元素的浓度,第一掺杂部103与基底100构成高低结。高低结中形成有第一掺杂部103指向基底100内部的内建电场,在内建电场的作用下,少数载流子作漂移运动,使少数载流子逃离界面,减小基底100界面处的载流子的复合速率,从而增强太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子,提升背接触太阳能电池的光电转换效率;第二掺杂部104中的掺杂元素类型可以与基底100中的掺杂元素类型相反,从而第二掺杂部104与基底100构成PN结;第三掺杂部106中的掺杂元素类型与第一掺杂部103中的掺杂元素类型相反。
例如,基底100中的掺杂元素可以为P型掺杂元素,则第一掺杂部103中的掺杂元素可以为P型掺杂元素,第二掺杂部104及第三掺杂部106中均掺杂有N型掺杂元素。可以理解的是,在制备太阳能电池的过程中,由于工艺环境及工艺设备等因素的限制,容易将金属杂质引入太阳能电池中,金属杂质会影响太阳能电池的光电转换效率,因此,需要太阳能电池中的金属杂质去除,以优化太阳能电池的光电转换效率。在一些实施例中,可以设置第三掺杂部106中的掺杂元素为磷元素,掺杂有磷元素的第三掺杂部106对金属杂质具有较大的溶解度,从而可以为第一掺杂部103提供磷吸杂作用,以降低第一掺杂部103中的金属杂质的含量,从而提高太阳能电池的光电转换效率。
又例如,基底100中的掺杂元素可以为N型掺杂元素,则第一掺杂部103中的掺杂元素可以为N型掺杂元素,第二掺杂部104及第三掺杂部106中均掺杂有P型掺杂元素。在一些实施例中,可以设置第三掺杂部106中的掺杂元素为硼元素,掺杂有硼元素的第三掺杂部106能够为第一掺杂部103提供吸杂作用,以降低第一掺杂部103中的金属杂质的含量,从而提高太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中,第一掺杂部103中的掺杂元素类型可以与基底100中的掺杂元素类型相反,从而第一掺杂部103与基底100构成PN结,第二掺杂部104中的掺杂元素类型可以与基底100中的掺杂元素类型相同,且第二掺杂部104中的掺杂元素的浓度大于基底100中的掺杂元素的浓度,且第三掺杂部106中的掺杂元素类型与第一掺杂部103中的掺杂元素类型相反。
在一些实施例中,第三掺杂部106中除了掺杂有N型掺杂元素或P型掺杂元素以外,第三掺杂部106内还可以掺杂有氢元素,第三掺杂部106中的氢元素能够饱和第一掺杂部103中的悬挂键,从而达到对第一掺杂部103的钝化作用,降低了载流子在第一掺杂部103与第三掺杂部106的界面处的复合,从而有利于太阳能电池的光电转换效率。
第一掺杂部103的材料可以包括非晶硅、多晶硅、碳化硅或砷化镓(GaAs)等。第二掺杂部104的材料可以包括非晶硅、多晶硅、碳化硅或砷化镓(GaAs)等。
第三掺杂部106的材料可以包括非晶硅、多晶硅、碳化硅或砷化镓(GaAs)等。
在一些实施例中,第三掺杂部106的材料与第二掺杂部104的材料可以相同,如此可以在同一工艺步骤中制备第三掺杂部106和第二掺杂部104,以简化工艺流程。例如,在形成第一掺杂部103之后,可以形成初始第一掺杂层,初始第一掺杂层覆盖多个第一掺杂部103及第二区2对应的第一面101;去除第一掺杂部103上的部分初始第一掺杂层,以露出部分第一掺杂部103的表面,剩余位于第一掺杂部103上的初始第一掺杂层作为第三掺杂部106,后续会在由第三掺杂部106露出的第一掺杂部103的顶面形成第一电极105,位于第二区2中的初始第一掺杂层作为第二掺杂部104。
在一些实施例中,第三掺杂部106的材料还可以包括氧化硅或者氮化硅,如此,第三掺杂部106能够作为钝化层,与第二钝化层112共同起到对基底100的钝化作用。
在一些实施例中,第三掺杂部106可以与第二掺杂部104由同一初始第一掺杂层经图形化工艺等制备而成,其中,第三掺杂部的厚度可以等于第二掺杂部104的厚度。
在一些实施例中,第三掺杂部106的厚度可以小于第一掺杂部103的厚度,如此,一方面,第三掺杂部106能够向第一掺杂部103提供吸杂作用,且厚度较小的第三掺杂部106中掺杂元素含量较低,有利于减少第三掺杂部106中扩散至第一掺杂部103中的掺杂元素,避免第三掺杂部106中的掺杂元素扩散至第一掺杂部103中后影响第一掺杂部103的性能。
第三掺杂部106的厚度可以为10nm-100nm。例如,第三掺杂部的厚度可以为10nm、18nm、34nm、61nm、76.5nm、88nm、95nm或者100nm,如此,能够保证第三掺杂部具有较好的吸杂能力,且避免第三掺杂部106中掺杂元素含量过多,以减少第三掺杂部106中掺杂元素向第一掺杂部103的扩散中的掺杂元素。
第一掺杂部的厚度可以为50nm-140nm。例如,第一掺杂部的厚度可以为50nm、67nm、72nm、85nm、104nm、124nm、137nm或者140nm。
在一些实施例中,第一掺杂部103上,第三掺杂部106可以位于第一电极105沿第一方向的一侧;其中,沿第一方向上,第三掺杂部106的宽度与第一掺杂部103的宽度的比值为0.05-0.5,例如,比值可以为0.05、0.14、0.27、0.35、0.48或者0.5。在此比值范围内,保证第一掺杂部103未被第三掺杂部106覆盖的顶面的面积较大,来为第一电极105预留出较大区域,保证第一掺杂部103上的第一电极105与第三掺杂部106能够间隔开。
其中,沿第一方向上,第一掺杂部103的宽度可以为150μm-1700μm,例如,宽度可以为150μm、437μm、798μm、926μm、1185μm、1372μm、1521μm或者1700μm。
沿第一方向上,第三掺杂部106的宽度可以为7.5μm-935μm,例如,宽度可以为7.5μm、75μm、188μm、385μm、593μm、735μm、858μm或者935μm。
在一些实施例中,第一掺杂部103上,第三掺杂部可以位于第一电极105沿第一方向相对的两侧,如此,相较于第一掺杂部103上第三掺杂部106位于第一电极105沿第一方向上的一侧,第一掺杂部103被第三掺杂部106覆盖的顶面面积更大,从而能够提高第三掺杂部106队第三掺杂部106的吸杂效果,从而有利于提高太阳能电池的光电转换效率;且从制备工艺的角度来说,第三掺杂部106可以由覆盖第一掺杂部103顶面的初始第一掺杂层经图形化处理形成,通过设置第一掺杂部103上的第三掺杂部106位于第一电极105沿第一方向相对的两侧,有利于降低初始第一掺杂层的开膜区域的面积,从而在对初始第一掺杂层进行图形化处理过程中,可以减轻对初始第一掺杂层底面的第一掺杂部103造成的损伤,从而有利于提高太阳能电池的性能。
其中,沿第一方向上,每一第一掺杂部103上的相邻第三掺杂部106之间的距离为第一宽度,第一宽度与第三掺杂部106沿第一方向上的宽度的比值为0.23-68,例如,比值可以为0.23、16、36、42、57或者68。在此比值范围内,保证第一电极105与相邻的第三掺杂部106之间的间距较大,并保证第一掺杂部103被第一掺杂部103覆盖的顶面的面积较大,从而实现第三掺杂部106对第一掺杂部103较好的吸杂效果;且从制备工艺的角度来说,第三掺杂部106可以由覆盖第一掺杂部103顶面的初始第一掺杂层经图形化处理形成,在此比值范围内,可以保证初始第一掺杂层的开膜区域的面积不会过大也不会过小,以控制太阳能电池的制备工艺的时间来提高制成效率。
第一宽度可以为135μm-510μm,例如,第一宽度可以为135μm、142μm、272μm、351μm、378μm、425μm、491μm或者510μm。沿第一方向X上,第三掺杂部106的宽度可以为7.5μm-595μm,例如,宽度可以为7.5μm、57μm、182μm、236μm、374μm、461μm、523μm或者595μm。
参考图3,太阳能电池还可以包括绝缘层111,绝缘层111位于第三掺杂部106与第一掺杂部103之间,绝缘层111将第三掺杂部106与第一掺杂部103隔开,能够阻碍第三掺杂部106中的掺杂元素进入第一掺杂部103中,避免第三掺杂部106中掺杂元素进入第一掺杂部103后对第一掺杂部103产生不利影响,例如,不利影响可能是导致第一掺杂部103的导电类型发生改变,这可能会导致太阳能电池无法正常工作。
其中,绝缘层111的材料可以包括掺杂有第一掺杂元素的硅玻璃材料,第一掺杂元素的类型与第一掺杂部103中掺杂的掺杂元素类型相同。如此,可以在形成第一掺杂部的工艺步骤中形成绝缘层。例如,在形成第一掺杂部103的工艺步骤中,可以先依次形成本征半导体层及掺杂源层,掺杂源层中掺杂有第一掺杂元素,在经推进步骤将掺杂源层中的第一掺杂元素推进至本征半导体层中,掺杂有第一掺杂元素的本征半导体层作为第一掺杂部103,剩余掺杂源层作为绝缘层111,如此,无需额外步骤形成绝缘层111,能够简化制备太阳能电池的工艺步骤,且在形成第三掺杂部106的步骤中,绝缘层111能够避免第三掺杂部106中的掺杂元素扩散至第一掺杂部103中。
在一些实施例中,绝缘层111的材料可以包括氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化铪(HfO2)、氧化镓(Ga2O3)、氮化硅、碳氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮碳化钛(TiCN)或者碳化硅(SiC)中的至少一种。由这些材料构成的绝缘层111一方面能够将第三掺杂部106与相应的第一掺杂部103隔开,同时,绝缘层111可以起到钝化作用,从而有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间可以具有间隙110,间隙110露出部分第一面101,也即,间隙110将相邻的第一掺杂部103和第二掺杂部104隔开,从而可以避免因第一掺杂部103与第二掺杂部104之间形成隧道结产生漏电,从而能够保证太阳能电池的光电转换效率较高。在一些实施例中,太阳能电池还包括第二钝化层112,第二钝化层112覆盖间隙110露出的第一面101。
沿第一方向上,间隙110的宽度可以为100μm-765μm,例如,宽度可以为100μm、165μm、310μm、455μm、582μm、637μm、705μm或者765μm。
在一些实施例中,间隙110露出的第一面101可以具有绒面结构,如此,有利于增加间隙110露出第一面101对入射光的内反射,从而提高基底100对入射光线的吸收利用率,进而提高太阳能电池的光电转换效率。在一些实施例中,间隙110处露出的第一面101也可以为抛光面,如此,第一面101的平整度增加,对长波光的反射增加,促进了入射光的二次吸收,从而提升Isc,且较为平整的第一面101有利于减少形成于第一面101上的第二钝化层中的缺陷。
在一些实施例中,太阳能电池还可以包括位于第一面上的电介质层,电介质层位于多个第一掺杂部与第一面之间以及位于多个第二掺杂部与第一面之间,且电介质层可以覆盖间隙露出的第一面。或者,电介质层仅于多个第一掺杂部与第一面之间以及位于多个第二掺杂部与第一面之间。
图5为本申请一实施例提供的第四种太阳能电池的结构示意图。
参考图5,沿基底100的厚度方向上,第一区1对应的第一面101可以与第二区2对应的第一面101齐平;其中,相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间具有间隙110。
参考图1,沿基底100的厚度方向上,第一区1对应的第一面101可以与第二区2对应的第一面101不齐平,且第一区1对应的第一面101与第二面102之间的距离为第一高度,第二区2对应的第一面101与第二面102之间的距离为第二高度,第一高度大于第二高度,相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间可以具有间隙110。
图6为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的结构示意图。
参考图6,沿基底100的厚度方向上,第一区1对应的第一面101与第二区2对应的第一面101不齐平,且第一区1对应的第一面101与第二面102之间的距离为第一高度,第二区2对应的第一面101与第二面102之间的距离为第二高度,第一高度大于第二高度;其中,部分相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间具有间隙110。如此,相较于所有相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间均设置有间隙110,有利于减少多个间隙110沿平行于第一面101方向上的尺寸,从而有利于在有限的尺寸范围内,增大第一掺杂部103和第二掺杂部104沿第一方向上的尺寸。
其中,将相邻的第一掺杂部和第二掺杂部作为一个单元,本申请实施例提供的太阳能电池中间隙的数量可以为第一数值,第一数值与单元的数量的比值可以大于0小于0.8。
图7为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的结构示意图。
参考图7,在一些实施例中,相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间可以不设置有间隙110,由于第一高度大于第二高度,相邻第一掺杂部103与第二掺杂部104之间由于高度差从而在基底100厚度方向相隔开。如此,有利于增加太阳能电池中第一掺杂部和第二掺杂部的密度。
相应的,本申请另一实施例还提供一种太阳能电池的制造方法,前述实施例提供的太阳能电池可由本申请另一实施例提供的太阳能电池的制造方法制成。以下将结合附图对本申请另一实施例提供的太阳能电池的制造方法进行详细说明,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8至图14为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法各步骤对应的结构示意图,图15至图20为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法各步骤对应的结构示意图。
图8为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图。图15为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图。
参考图8,提供基底100,基底100具有相对的第一面101和第二面102,第一面101包括沿第一方向X交替设置的第一区1和第二区2。图8以提供的基底中相邻第一区和第二区之间设置有间隙110,且第一区对应的第一面高于第二区对应的第一面为例,其中,间隙也即沿第一方向X上,相邻第一区与第二区之间间隔设置,将相邻第一区与第二区隔开的区域作为间隙。
在一些实施例中,相邻的第一区与第二区之间也可以不设置间隙。
参考图15,在一些实施例中,第一区对应的第一面可以与第二区对应的第一面齐平,且相邻第一区和第二区之间设置有间隙110。
基底100的材料设置可以参考前述实施例,以下将不再详细赘述。基底100中可以掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素。N型掺杂元素可以为磷元素、铋元素、锑元素或砷元素等Ⅴ族元素中的任意一者。P型掺杂元素可以为硼元素、铝元素、镓元素或铟元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
在一些实施例中,可以对基底100的第二面102进行制绒处理,以使第二面102具有绒面结构。在一些实施例中,可以采用溶液制绒法制备绒面结构,绒面结构可以增加光在太阳电池片表面的折射次数,利于太阳电池片对光的吸收,以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。例如,基底100为单晶硅,可以采用碱溶液和醇溶液的混合溶液对基底100表面进行制绒工艺;基底100为多晶硅,可以采用酸溶液对基底100表面进行制绒工艺。在一些实施例中,可以采用激光制绒工艺、反应离子刻蚀(Reactive ion etching,RIE)制绒工艺制备绒面结构。
在一些实施例中,在对基底100的第二面102进行制绒处理的步骤中,还可以对基底100的第一面101进行制绒处理。在一些实施例中,可以对基底100的第一面101进行抛光处理,使得第一面101为抛光面,抛光面有利于减少后续形成于第一面101上的膜层中缺陷的产生。
基底100的第二面102上可以形成有前表面场107,前表面场中的掺杂元素的浓度大于基底100中的掺杂元素的浓度,从而可以利用场钝化效应降低表面少子浓度,从而降低表面复合速率,同时还可以降低串联电阻,提升电子传输能力。
在一些实施例中,在形成前表面场107之后,还可以在前表面场背离基底100的表面上形成第一钝化层108,第一钝化层起到对基底100的第二面102的钝化作用。形成第一钝化层的工艺可以包括原子层沉积工艺或者PECVD工艺。
图11为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图。
参考图11,形成多个第一掺杂部103,第一掺杂部103位于相应的第一区1上,第一掺杂部103的顶面包括金属区。
金属区沿第二方向延伸,第二方向与第一方向X相交,且第二方向平行于第一掺杂部103的顶面。需要说明的是,后续步骤还会在第一掺杂部的顶面上形成第一电极,第一电极在相应第一掺杂部顶面上的正投影位于金属区内,也即,金属区为第一电极的顶面与第一电极对应接触的部分。沿第一方向X上,金属区的宽度可以大于第一电极的宽度。
第一掺杂部103中掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素。第一掺杂部103内的掺杂元素类型与基底100内的掺杂元素类型相同或者不同。
图9为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中提供初始基底的步骤对应的结构示意图,图10为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成掺杂源层的步骤对应的结构示意图。
参考图9至图11,形成第一掺杂部103的步骤可以包括:形成初始基底200,初始基底200具有相对的第三面201和第四面202,第三面201包括沿第一方向交替设置的第三区3和第四区4;形成覆盖每一第三区3和每一第四区4的掺杂源层203,掺杂源层203内具有目标掺杂元素;进行推进步骤,将掺杂源层203中的目标掺杂元素推进至初始基底200内,以形成初始第二掺杂层204;去除第四区上的掺杂源层203和初始第二掺杂层204,并去除第四区4对应的部分厚度的初始基底200,剩余初始基底200作为基底100,剩余位于第三区3上的初始第二掺杂层204作为第一掺杂部103,位于第三区3上的掺杂源层作为绝缘层111。
如此,通过将第四区4对应的部分厚度的初始基底200去除,后续步骤还会在第二区2(也即第四区)上形成第二掺杂部,能够使得沿基底100的厚度方向上,第一掺杂部103与后续步骤形成的第二掺杂部之间形成高度差,以使得第一掺杂部103与第二掺杂部在沿基底100厚度方向上隔开,可以避免因第一掺杂部103与第二掺杂部之间形成隧道结产生漏电,从而能够保证形成的太阳能电池的光电转换效率较高,且第一区1对应的第一面101与第二区2对应的第一面101齐平;此外,无需额外步骤形成绝缘层,能够简化制备太阳能电池的工艺步骤。
需要说明的是,上述形成第一掺杂部103的步骤中,去除第四区上的掺杂源层203和初始第二掺杂层204,并去除第四区4对应的部分厚度的初始基底200之后,初始基底200作为基底100,第三区3作为基底100的第一区1,与第四区对应的初始基底200邻近初始第二掺杂层一侧的表面作为第二区2对应的第一面101。其中,在制备第一掺杂部之前,可以在第四面上形成有前表面场107及第一钝化层108。
其中,目标掺杂元素可以为N型掺杂元素或者P型掺杂元素,掺杂源层203可以为掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素的硅玻璃材料层,相应的,绝缘层111为掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素的硅玻璃材料层,在后续在第一掺杂部103顶面上形成第三掺杂部的步骤中,绝缘层111可以起到阻挡作用,避免第三掺杂部中的过多掺杂元素扩散至第一掺杂部103中,来保证第一掺杂部103的性能较好。例如,第一掺杂部103中可以掺杂有P型掺杂元素硼,则掺杂源层可以为硼硅玻璃层,相应的,绝缘层为硼硅玻璃层。又例如,第一掺杂部103中可以掺杂有N型掺杂元素硼,则掺杂源层可以为磷硅玻璃层,相应的,绝缘层为磷硅玻璃层。
在一些实施例中,相邻的第四区与第三区之间具有间隔区域;形成掺杂源层203的步骤中,掺杂源层203还位于间隔区域对应的第三面上;推进步骤步骤中,还将间隔区域对应的部分初始基底转换成初始第二掺杂层204;在形成第一掺杂部103的步骤,还要去除间隔区域对应的掺杂源层和初始第二掺杂层。
图16为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成本征半导体层的步骤对应的结构示意图,图17为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中提供基底的步骤对应的结构示意图。
参考图15,在一些实施例中,第一区对应的第一面与第二区对应的第一面齐平,且相邻第一区和第二区之间具有间隙110;参考图16至图17,形成第一掺杂部103的步骤可以包括:在基底100上形成本征半导体层206,本征半导体层覆盖每一第一区1、每一第二区2及间隙110;在本征半导体层上形成掺杂源层203,掺杂源层203内具有目标掺杂元素;进行推进步骤,将掺杂源层203中的目标掺杂元素推进至本征半导体层206内,以形成初始第二掺杂层204;去除第二区2及间隙110上的初始第二掺杂层204,并去除掺杂源层,剩余位于第一区1上的初始第二掺杂层204作为第一掺杂部103。
如此,形成第一掺杂部103的步骤中无需去除部分厚度的基底100,第一区1对应的第一面101与第二区2对应的第一面101齐平,后续形成于第二区2上的第二掺杂部的底面与第一掺杂部103的底面齐平,需要经过激光工艺去除部分第一掺杂部103或部分第二掺杂部,以将相邻的第一掺杂部103与第二掺杂部隔开,避免相邻的第一掺杂部103与第二掺杂部之间发生漏电问题。
需要说明的是,以上形成第一掺杂部103的方法仅为示例,本申请实施例并不对形成第一掺杂部103的方法做特殊限定。
在一些实施例中,在形成第一掺杂部103之后,在形成第二掺杂部和第三掺杂部之前,还可以去除掺杂源层203,后续形成的第三掺杂部与相应的第一掺杂部103顶面直接接触。
在一些实施例中,在形成第一掺杂部103之后,在形成第二掺杂部和第三掺杂部之前,还可以去除掺杂源层,也即,不保留第一掺杂部103顶面上的掺杂源层203作为绝缘层,然后在第一掺杂部103顶面上形成绝缘层。绝缘层的材料可以包括氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化铪、氧化镓、氮化硅、碳氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮碳化钛或者碳化硅中的至少一种。由这些材料构成的绝缘层111一方面能够将后续形成的第三掺杂部106与相应的第一掺杂部103隔开,同时,绝缘层111可以起到钝化作用,从而有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
图12为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成初始第一掺杂层的步骤对应的结构示意图,图18为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成初始第一掺杂层的步骤对应的结构示意图。
参考图12及图18,形成初始第一掺杂层207,初始第一掺杂层207覆盖多个第一掺杂部103及多个第二区2对应的第一面101,初始第一掺杂层207内的掺杂元素类型与第一掺杂部103内的掺杂元素类型不同。其中,初始第一掺杂层207覆盖第一掺杂部103上的绝缘层111。初始第一掺杂层用于经图形化处理后制备第二掺杂部及第三掺杂部。
在一些实施例中,第一掺杂部103中掺杂有P型掺杂元素,则初始第一掺杂层207内可以掺杂有N型掺杂元素。在一些实施例中,第一掺杂部103中掺杂有N型掺杂元素,则初始第一掺杂层207内可以掺杂有P型掺杂元素。
参考图12,在一些实施例中,相邻第一区1与第二区2之间可以具有间隙110;形成初始第一掺杂层的步骤中,初始第一掺杂层还位于间隙110上。
在一些实施例中,相邻的第一区1与第二区2之间可以不设置间隙,相邻的第一区1与第二区2之间相连;若第一区1对应的第一面101高于第二区2对应的第一面101,则在后续步骤中初始第一掺杂层207经激光工艺进行图形化处理之后,剩余位于第二区2上的初始第一掺杂层207与第一掺杂部103在沿基底100厚度方向上的隔开的;若第一区1对应的第一面101与第二区2对应的第一面101齐平,则后续需经激光工艺将位于第一掺杂部103沿第一方向相对侧壁上的初始第一掺杂层207去除,以将第一掺杂部103与相邻的第二区2上的初始第一掺杂层207隔开。
在一些实施例中,第一区1对应的第一面101高于第二区2对应的第一面101,也可以在部分相邻第一区与第二区之间设置有间隙,初始第一掺杂层还位于间隙110上;后续需经激光工艺将位于间隙上的初始第一掺杂层207去除。
图13为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图,图19为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图。
参考图13及图19,采用激光工艺至少去除金属区上的部分初始第一掺杂层207,以露出金属区,位于第二区2上的剩余初始第一掺杂层207作为第二掺杂部104,位于第一掺杂部103上的剩余初始第一掺杂层作为第三掺杂部106。如此,无需去除第一掺杂部103上所有初始第一掺杂层207,有利于降低初始第一掺杂层207的开膜区域的面积,从而有利于降低工艺成本,提高制程效率,且第三掺杂部106与第一掺杂部103在同一工艺步骤中形成,无需额外步骤形成第三掺杂部106,有利于控制工艺成本。
在一些实施例中,至少部分相邻第一区1与第二区2之间具有间隙110,初始第一掺杂层覆盖间隙110露出的第一面101;采用激光工艺至少去除金属区上的初始第一掺杂层的步骤中,还去除间隙上的初始第一掺杂层。
在一些实施例中,采用激光工艺至少去除金属区上的初始第一掺杂层的步骤中,除了去除间隙上的初始第一掺杂层,还可以去除第二区2中邻近第一区1的部分初始第一掺杂层,以增大激光工艺的工艺窗口,降低工艺难度。
参考图11,前述实施例中将形成第一掺杂部103的步骤中位于第一区1上的掺杂源层203保留下来,并将这部分掺杂源层作为绝缘层111;采用激光工艺至少去除金属区上的部分初始第一掺杂层的步骤中,还可以去除金属区上的掺杂源层,将第三区3(也即第一区1)中除金属区以外的区域上的掺杂源层作为绝缘层111。
在一些实施例中,在形成第一掺杂部103的步骤中,也可以将第一区1上的掺杂源层去除,从而激光工艺步骤中,无需去除绝缘层111,且形成的第三掺杂部直接与第一掺杂部103接触,而第三掺杂部中掺杂元素类型与第一掺杂部103中掺杂元素类型不同,第三掺杂部能够向第一掺杂部103提供吸杂作用,以降低第一掺杂部103中金属杂质的含量,从而有利于提高形成的太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中,在采用激光工艺至少去除金属区上的部分初始第一掺杂层之后,还可以对剩余位于第一掺杂部103上的初始第一掺杂层进行第一处理,以将初始第一掺杂层207转换为第三掺杂部106。例如,第三掺杂部106的材料可以为氧化硅,初始第一掺杂层207的材料可以为非晶硅或者多晶硅,第一处理为热氧化处理,以将位于第一掺杂部103上的初始第一掺杂层转换为第三掺杂部。又例如,第三掺杂部106的处理可以为氮化硅,初始第一掺杂层207的材料可以为非晶硅或者多晶硅,第一处理为氮化处理,以将位于第一掺杂部103上的初始第一掺杂层转换为第三掺杂部。
由氧化硅或者氮化硅构成的第三掺杂部106不仅可以起到对第一掺杂部103的吸杂作用,还能够起到对基底100的钝化作用。
在一些实施例中,在形成第三掺杂部106之后,还可以对间隙110露出的第一面进行制绒处理,由于第一掺杂部顶面上形成有第三掺杂部,第三掺杂部可以作为保护层,减少制绒液对第一掺杂部的腐蚀,以保证第一掺杂部的性能较好。
图14为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图,图20为本申请另一实施例提供的另一种太阳能电池的制造方法中形成第二掺杂部和第三掺杂部的步骤对应的结构示意图。
参考图14至图20,形成多个第一电极105,第一电极105位于相应的金属区上且与第一掺杂部103电接触,第一电极105还与第三掺杂部106之间相间隔。
形成第一电极的步骤中,还可以同步形成多个第二电极109,第二电极109位于相应的第二掺杂部104上,且与相应的第二掺杂部104电接触。
在形成第一电极105及第二电极之前,还可以形成第二钝化层112,第二钝化层覆盖第三掺杂部106的顶面、第二掺杂部104的顶面以及第一掺杂部103未被第三掺杂部106覆盖的顶面,第一电极105贯穿第二钝化层112来与第一掺杂部103电接触,第二电极109贯穿第二钝化层112来与第二掺杂部104电接触。
在一些实施例中,在前述激光工艺之前,在形成初始第一掺杂层207之后,可以先形成第二钝化层112,第二钝化层112覆盖初始第一掺杂层207;在激光工艺步骤中,在去除金属区上的部分初始第一掺杂层207的同时,还可以去除金属区中的第二钝化层112,以露出金属区对应的第一掺杂部103的顶面,如此,无需额外步骤对第一掺杂部103上的第二钝化层112进行激光开槽或者烧结开槽,直接经激光工艺步骤即可实现第三掺杂部106的形成,以及金属区对应的第一掺杂部103顶面的露出,有利于减少工艺成本,同时减少工艺步骤。
相应的,根据本申请一些实施例,本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件。参考图21,图21为本申请又一实施例提供的光伏组件的结构示意图。光伏组件包括:电池串,电池串由多个太阳能电池300连接而成,太阳能电池300为上前述实施例提供的太阳能电池或由前述实施例提供的太阳能电池的制造方法制造的太阳能电池;封装层301,封装层301用于覆盖电池串的表面;盖板302,盖板302用于覆盖封装层301远离电池串的表面。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,多个电池串之间可以通过导电带303电连接。本申请实施例提供的太阳能电池为IBC电池,太阳能电池包括位于太阳能电池同一侧的第一电极105和第二电极109(参考图2),第一电极和第二电极具有不同的极性,则导电带连接同一侧的两个相邻的太阳能电池。
在一些实施例中,太阳能电池之间并未设置间隔,即太阳能电池之间相互交叠。
在一些实施例中,封装层301包括第一封装层以及第二封装层,第一封装层覆盖太阳能电池300的正面或者背面的其中一者,第二封装层覆盖太阳能电池300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(Polyvinyl Butyral,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)胶膜等有机封装层。
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,第一封装层与第二封装层已经形成整体的封装层301。
在一些实施例中,盖板302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302朝向封装层301的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率。盖板302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,均可作各种改动与修改,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 (16)
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第一面和第二面,第一面包括沿第一方向交替设置的第一区和第二区;
多个第一掺杂部,所述第一掺杂部位于相应的所述第一区上;
多个第二掺杂部,所述第二掺杂部位于相应的所述第二区上,所述第二掺杂部与所述第一掺杂部之间相间隔,且所述第二掺杂部内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同;
多个第一电极,所述第一电极位于相应的所述第一掺杂部上且与相应的所述第一掺杂部电接触;
多个第三掺杂部,所述第三掺杂部位于相应的所述第一掺杂部的部分顶面上,且所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向的至少一侧,所述第三掺杂部与相邻的所述第一电极之间相间隔;
其中,所述第三掺杂部内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向的一侧;
其中,沿所述第一方向上,所述第三掺杂部的宽度与所述第一掺杂部的宽度的比值为0.05-0.5。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一掺杂部上,所述第三掺杂部位于所述第一电极沿所述第一方向相对的两侧。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述第一方向上,每一所述第一掺杂部上的相邻所述第三掺杂部之间的距离为第一宽度,所述第一宽度与所述第三掺杂部沿所述第一方向上的宽度的比值为0.23-68。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第三掺杂部的厚度等于所述第二掺杂部的厚度。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,相邻所述第一掺杂部与所述第二掺杂部之间具有间隙,所述间隙露出部分所述第一面。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面齐平;或者,
沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面不齐平,且所述第一区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第一高度,所述第二区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第二高度,所述第一高度大于所述第二高度。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述基底的厚度方向上,所述第一区对应的所述第一面与所述第二区对应的所述第一面不齐平,且所述第一区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第一高度,所述第二区对应的所述第一面与所述第二面之间的距离为第二高度,所述第一高度大于所述第二高度;
其中,至少部分相邻所述第一掺杂部与所述第二掺杂部之间具有间隙。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池还包括:绝缘层,所述绝缘层位于所述第三掺杂部与所述第一掺杂部之间。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池,其特征在于,所述绝缘层的材料包括掺杂有第一掺杂元素的硅玻璃材料,所述第一掺杂元素的类型与所述第一掺杂部中掺杂的掺杂元素类型相同。
11.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第三掺杂部的材料与所述第二掺杂部的材料相同。
12.一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第一面和第二面,第一面包括沿第一方向交替设置的第一区和第二区;
形成多个第一掺杂部,所述第一掺杂部位于相应的所述第一区上,所述第一掺杂部的顶面包括金属区;
形成初始第一掺杂层,所述初始第一掺杂层覆盖多个所述第一掺杂部及多个所述第二区对应的所述第一面,所述初始第一掺杂层内的掺杂元素类型与所述第一掺杂部内的掺杂元素类型不同;
采用激光工艺至少去除所述金属区上的部分所述初始第一掺杂层,以露出所述金属区,位于所述第二区上的剩余所述初始第一掺杂层作为第二掺杂部,所述第二掺杂部与所述第一掺杂部之间相间隔,位于所述第一掺杂部上的剩余所述初始第一掺杂层作为第三掺杂部;
形成多个第一电极,所述第一电极位于相应的所述金属区上且与所述第一掺杂部电接触,所述第一电极还与所述第三掺杂部之间相间隔。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,形成所述第一掺杂部的步骤包括:
形成初始基底,所述初始基底具有相对的第三面和第四面,所述第三面包括沿所述第一方向交替设置的第三区和第四区;
形成覆盖每一所述第三区和每一所述第四区的掺杂源层,所述掺杂源层内具有目标掺杂元素;
进行推进步骤,将所述掺杂源层中的目标掺杂元素推进至所述初始基底内,以形成初始第二掺杂层;
去除所述第四区上的所述掺杂源层和所述初始第二掺杂层,并去除所述第四区对应的部分厚度的所述初始基底,剩余所述初始基底作为所述基底,剩余位于所述第三区上的所述初始第二掺杂层作为所述第一掺杂部,位于所述第三区上的所述掺杂源层作为绝缘层;
形成所述初始第一掺杂层的步骤中,所述初始第一掺杂层覆盖所述第一掺杂部上的所述绝缘层。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,所述采用激光工艺至少去除所述金属区上的部分所述初始第一掺杂层的步骤中,还去除所述金属区上的所述掺杂源层,保留所述第三区中除所述金属区以外的区域上的所述掺杂源层作为所述绝缘层。
15.根据权利要求12所述的太阳能电池的制造方法,其特征在于,至少部分相邻所述第一区与所述第二区之间具有间隙;
形成所述初始第一掺杂层的步骤中,所述初始第一掺杂层还位于所述间隙上;
采用激光工艺至少去除所述金属区上的所述初始第一掺杂层的步骤中,还去除所述间隙上的所述初始第一掺杂层。
16.一种光伏组件,其特征在于,包括:
电池串,由权利要求1至11中任一项所述的太阳能电池连接而成,或者,由权利要求12至15中任一项所述的太阳能电池的制造方法制造的太阳能电池连接而成;
封装层,用于覆盖所述电池串的表面;
盖板,用于覆盖所述封装层背离所述电池串的表面。
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