CN118016740A - 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及其制备方法、光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，太阳能电池包括半导体衬底，半导体衬底包括相对设置的前表面和后表面；半导体衬底的后表面设有交替排列的P型导电区域和N型导电区域，P型导电区域和所述N型导电区域之间具有分隔区，P型导电区域和分隔区之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域，第一缺口区域内设置有第一纹理结构，第一方向平行于分隔区指向P型导电区域方向；分隔区内设有第二纹理结构，第二纹理结构的形貌与第一纹理结构的形貌不同；位于半导体衬底前表面的第一钝化层；位于半导体衬底后表面的第二钝化层，第二钝化层覆盖P型导电区域、第一缺口区域、分隔区和N型导电区域。

Description

太阳能电池及其制备方法、光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏生产技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
由于太阳能电池发电系统是利用在世界上任何地方都可均匀地接收的日光产生电力的清洁的发电系统，并且作为发电源，太阳能电池发电系统可获得较高的发电效率而不必使用复杂的大装置，此外太阳能电池发电系统有望在将来满足电力需要要求的增长而不引起环境被破坏，因而公众的注意力已集中到太阳能电池发电系统上，太阳能发电系统的核心部件为太阳能电池。
IBC电池（Interdigitated Back Contact），即叉指状背接触电池，是在硅片的背光面分别进行磷扩散、硼扩散，形成叉指形交叉排列的p+区和n+区，同时，正负金属电极也呈叉指状方式排列在电池背光面的一种背结背接触太阳能电池技术。IBC电池采用全背面电极设计，可实现电池前表面钝化和表面陷光结构的最优化，增强电池对光学的吸收利用，能够获得较高的光电转换效率，然而，现有的IBC电池背面的光吸收效率有限，使得电池的转换效率难以有所提升。
发明内容
本申请提供了一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，能够提升背面太阳光的光吸收的同时使得电池具有良好的钝化效果，提升电池的转换效率。
第一方面，本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的前表面和后表面；
所述半导体衬底的后表面设有交替排列的P型导电区域和N型导电区域，所述P型导电区域和所述N型导电区域之间具有分隔区，所述P型导电区域和所述分隔区之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域，所述第一缺口区域内设置有第一纹理结构，所述第一方向平行于所述分隔区指向所述P型导电区域方向；所述分隔区内设有第二纹理结构，所述第二纹理结构的形貌与所述第一纹理结构的形貌不同；
位于所述半导体衬底前表面的第一钝化层；
位于所述半导体衬底后表面的第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述P型导电区域、第一缺口区域、分隔区和N型导电区域；
穿过所述第二钝化层与所述P型导电区域形成欧姆接触的第一电极；
穿过所述第二钝化层与所述N型导电区域形成欧姆接触的第二电极。
第二方面，本申请实施例提供一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的前表面和后表面；
在所述半导体衬底的后表面形成P型导电区域、分隔区和N型导电区域，所述分隔区位于所述P型导电区域和N型导电区域之间；所述P型导电区域和所述分隔区之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域，所述第一缺口区域内设置有第一纹理结构，所述第一方向平行于所述分隔区指向所述P型导电区域方向；所述分隔区内设有第二纹理结构，所述第二纹理结构的形貌与所述第一纹理结构的形貌不同；
在所述半导体衬底前表面形成第一钝化层；
在所述半导体衬底后表面形成第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述P型导电区域、第一缺口区域、分隔区和N型导电区域；
在所述第二钝化层的表面形成第一电极和第二电极。
第三方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括盖板、封装材料层和太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个第一方面所述的太阳能电池或第二方面所述的制备方法制备的太阳能电池。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请的太阳能电池，其在半导体衬底后表面P型导电区域和分隔区之间的区域能够形成沿第一方向凹陷的第一缺口区域，沿第一方向凹陷的第一缺口区域能够提升太阳能电池光吸收的有效面积，进而提升太阳能电池的光利用效率，解决了现有太阳能背面P型导电区域和分隔区之间的区域呈“台阶状”或“斜坡状”无法对太阳能电池带来增益的问题。第一缺口区域的第一纹理结构和分隔区内的第二纹理结构的形貌不同，第一纹理结构具有优良的陷光作用，且能够增加半导体衬底后表面的表面积，从而增加背面太阳光的光吸收，降低背面太阳光的反射。而且，对于从电池正面透过半导体衬底的长波光也能够被第一纹理结构吸收，进一步增强电池的整体光吸收效率，同时还不会影响P型导电区域和分隔区之间的区域的钝化效果，提升太阳能电池的光电转换效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为相关技术1中p+掺杂层、gap区和n+掺杂层的结构示意图；
图2为相关技术2中p+掺杂层、gap区和n+掺杂层的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的太阳能电池的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的相邻两个P型导电区域和N型导电区域之间的结构电镜图；
图5为本申请实施例提供的第一缺口区域内设置第一纹理结构的电镜图；
图6为本申请实施例提供的半导体衬底背面P型导电区域、第一缺口区域、分隔区、N型导电区域的局部结构示意图；
图7为本申请实施例提供的第一侧壁在半导体衬底上的投影长度及第二侧壁在半导体衬底所在平面上的投影长度的测量示意图；
图8为本申请实施例提供的太阳能电池的制备流程图；
图9为本申请实施例提供的半导体衬底的结构示意图；
图10为本申请实施例提供的半导体衬底后表面进行第一扩散处理后的结构示意图；
图11为本申请实施例提供的对第一预处理区域进行第一局部激光处理和第一刻蚀处理得到的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的半导体衬底的后表面进行第二扩散处理得到的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的进行局部第二激光处理后的结构示意图；
图14为本申请实施例提供的进行第二刻蚀处理后的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的在半导体衬底的前表面制备得到第一钝化层及在半导体衬底后表面制备得到第二钝化层的结构示意图；
图16为本申请实施例提供的光伏组件的结构示意图。
附图标记：
1000-光伏组件；
100-太阳能电池；
200-第一盖板；
300-第一封装胶层；
400-第二封装胶层；
500-第二盖板；
10-p+掺杂层；
20-n+掺杂层；
30-gap区；
1-半导体衬底；
2-P型导电区域；
21-硼硅玻璃层；
3-分隔区；
31-第二纹理结构；
4-N型导电区域；
41-磷硅玻璃层；
5-第一缺口区域；
501-第一纹理结构；
5011-第一子纹理结构a；
5012-第一子纹理结构b；
51-第一侧壁；
511-第一起伏峰；
512-第一起伏谷；
52-第二侧壁；
521-第二起伏峰；
522-第二起伏谷；
6-第一钝化层；
7-第二钝化层；
701-第二缺口区域；
71-第三侧壁；
72-第四侧壁；
8-第一电极；
9-第二电极。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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申请中的具体含义。
本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
相关技术中，IBC电池在制备过程中，背面工艺涉及到通过磷扩散和硼扩散形成叉指形交叉排列的p+区和n+区。具体的，先在硅衬底背面进行硼扩散，形成n+掺杂层，再通过局部激光的方式去除部分的n+掺杂层，再在去除n+掺杂层的区域进行磷扩散，形成p+掺杂层，然后进行刻蚀和酸洗处理，使得n+掺杂层和p+掺杂层之间形成具有金字塔结构的gap区，现有的电池背面p+区和gap区之间的区域往往不能对电池带来效率增益，图1示出了相关技术1中p+掺杂层10、gap区30和n+掺杂层20的结构示意图，p+掺杂层10和gap区30之间呈“台阶状”。图2示出了相关技术2中p+掺杂层10、gap区30和n+掺杂层20的结构示意图，p+掺杂层10和gap区30之间呈“斜坡状”，p+掺杂层10和gap区30之间的上述形貌均无法对太阳光具有良好的利用，使得太阳能电池的光电转换效率较低。
鉴于此，本申请实施例提供一种太阳能电池100，图3为本申请太阳能电池100的结构示意图，太阳能电池100包括：
半导体衬底1，半导体衬底1包括相对设置的前表面和后表面；
半导体衬底1的后表面设有交替排列的P型导电区域2和N型导电区域4， P型导电区域2和N型导电区域4之间具有分隔区3，P型导电区域2和分隔区3之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，第一缺口区域5内设置有第一纹理结构501，第一方向平行于分隔区3指向P型导电区域2方向；分隔区3内设有第二纹理结构31，第二纹理结构31的形貌与第一纹理结构501的形貌不同；
位于半导体衬底1前表面的第一钝化层6；
位于半导体衬底1后表面的第二钝化层7，第二钝化层7覆盖P型导电区域2、第一缺口区域5、分隔区3和N型导电区域4；
穿过第二钝化层7与P型导电区域2形成欧姆接触的第一电极8；
穿过第二钝化层7与N型导电区域4形成欧姆接触的第二电极9。
在上述方案中，本申请的太阳能电池，其在半导体衬底1后表面P型导电区域2和分隔区3之间的区域能够形成沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，沿第一方向凹陷的第一缺口区域5能够提升太阳能电池光吸收的有效面积，进而提升太阳能电池的光利用效率，解决了现有太阳能背面P型导电区域2和分隔区3之间的区域呈“台阶状”或“斜坡状”无法对太阳能电池带来增益的问题。第一缺口区域5的第一纹理结构501和分隔区3内的第二纹理结构31的形貌不同，图4示出了两个P型导电区域2和N型导电区域4之间的结构电镜图，图5示出了第一缺口区域5内设置第一纹理结构501的电镜图，请参阅图4和图5，第一纹理结构501具有优良的陷光作用，且能够增加半导体衬底1后表面的表面积，从而增加背面太阳光的光吸收，降低背面太阳光的反射。而且，对于从电池正面透过半导体衬底1的长波光也能够被第一纹理结构501吸收，进一步增强电池的整体光吸收效率，同时还不会影响P型导电区域2和分隔区3之间的区域的钝化效果，提升太阳能电池的光电转换效率。
需要说明的是，半导体衬底1一般具有前表面和后表面，半导体衬底1的前表面可以指受光面，即接收太阳光线照射的表面，半导体衬底1的后表面是指与前表面相对的表面。
在本申请中，“纹理结构”是指可以让光线发生散射或反射以增强光吸收的微纳米尺寸级别的结构。
在一些实施方式中，分隔区3内的第二纹理结构31通常为金字塔形貌，即本申请的第一纹理结构501为非金字塔形貌，第一纹理结构501的形貌包括棱柱状、棱锥状和笔状中的至少一种。现有技术中，通常通过制绒形成金字塔结构，金字塔结构的形貌单一，且具有较大的底面积，顶部为尖形结构，其设置在半导体衬底1的后表面，对于背面光的反射效果一般，且不利于后续膜层的沉积，相比于金字塔形貌的纹理结构，本申请第一纹理结构501的形貌的表面积较大，能够利用较多的太阳光。
本申请中，P型导电区域2指的是高度掺杂的P型半导体材料形成的区域，N型导电区域4指的是高度掺杂的N型半导体材料形成的区域，P型导电区域2和N型导电区域4在半导体衬底1的后表面呈叉指状分布，主要作用为分离和收集载流子。其中，P型导电区域2用于收集空穴，N型导电区域4用于收集电子，再分别将收集的载流子传递到半导体衬底1后表面电极上并外界负载形成通路，因此，P型导电区域2和N型导电区域4不能直接接触，否则收集的载流子将在半导体衬底1后表面直接接触形成短路，导致载流子无法被有效收集，因此，在P型导电区域2和N型导电区域4通常会形成“凹槽状”的分隔区3，分隔区3和P型导电区域2之间存在一定的高度差，使得分隔区3和P型导电区域2之间形成缺口区域，分隔区3和N型导电区域4之间也会存在一定的高度差，使得分隔区3和N型导电区域4之间形成缺口区域，本申请的太阳能电池中，上述两个不同的位置的缺口区域的形貌和结构均不同，具体的，P型导电区域2和分隔区3之间具有第一缺口区域5，第一缺口区域5沿分隔区3指向P型导电区域2方向凹陷，第一缺口区域5内具有第一纹理结构501，用于提升电池的光吸收能力，进而提升光电转换效率。N型导电区域4和分隔区3之间具有第三缺口区域（第三缺口区域未在附图中示出），第三缺口区域通常呈“台阶状”或“斜坡状”，第三缺口区域内也具有纹理结构，纹理结构呈“台阶状”或“斜坡状”，“台阶状”或“斜坡状”的纹理结构形貌无法减少太阳光在第三缺口区域内的光反射，导致太阳能电池在第三缺口区域无法实现对于太阳光的有效利用。
在一些实施方式中，半导体衬底1为N型晶体硅衬底（或硅片），还可以是P型晶体硅衬底（硅片）。晶体硅衬底(硅衬底)例如为多晶硅衬底、单晶硅衬底、微晶硅衬底或碳化硅衬底中的一种，本申请实施例对于半导体衬底1的具体类型不作限定。半导体衬底1为N型基底时，掺杂元素可以是磷（P）、砷（As）、碲（Te）等V族元素。N型半导体衬底1与P型导电区域2形成PN结，N型半导体衬底1和N型导电区域4形成NN+高低结。半导体衬底1为P型基底时，掺杂元素可以是硼（B）元素、铝（Al）元素、镓（Ga）等Ⅲ族元素。P型半导体衬底1与N型导电区域4形成PN结，P型半导体衬底1和P型导电区域2形成PP+高低结。
在一些实施方式中，图6示出了半导体衬底背面P型导电区域、第一缺口区域、分隔区、N型导电区域的局部结构示意图，请参阅图4和图6，第一缺口区域5具有第一侧壁51和第二侧壁52，第一侧壁51相比于第二侧壁52更远离半导体衬底1，第一侧壁51和第二侧壁52之间具有夹角θ，夹角θ为锐角。
本申请第一缺口区域5由第一侧壁51和第二侧壁52构成，第一侧壁51靠近P型导电区域2，第二侧壁52靠近分隔区3，第一侧壁51和第二侧壁52之间的夹角θ为锐角，表明第一侧壁51和第二侧壁52均具有适宜的长度，使得第一侧壁51和第二侧壁52具有较大的表面积，有利于提升第一缺口区域5对于太阳光的光吸收效率。第一侧壁51和第二侧壁52之间的夹角θ通过电子扫描显微镜（SEM）和/或透射电子显微镜（TEM）测量获得，第一侧壁51和第二侧壁52之间的夹角θ指的是第一侧壁51与P型导电区域2的交界面和第二侧壁52与P型导电区域的交界面之间的夹角。
在一些实施方式中，夹角θ为30°~75°，具体可以是30°、35°、40°、45°、50°、55°、60°、65°、70°或75°，在上述范围内，表明第一缺口区域5内同时具有长度较长的第一侧壁51和第二侧壁52，第一缺口区域5具有优异的陷光效果，同时，照射在第一侧壁51的太阳光能够在第一侧壁51和第二侧壁52之间多次的反射，照射在第二侧壁52的太阳光也能够在第一侧壁51和第二侧壁52之间多次的反射，进一步提升第一缺口区域5对于太阳光的光利用率。若夹角θ小于30°，则太阳光无法照射到第一侧壁51和第二侧壁52上部分区域，导致光利用率变差。若夹角θ大于75°，则太阳光在第一侧壁51和第二侧壁52之间的反射次数较少，导致光利用率变差。
在一些实施方式中，第一侧壁51的长度记为L1，第二侧壁52的长度记为L2，L1：L2=1：（1~5），L1：L2具体可以是1：1、1：2、1：3、1：4或1：5。在上述范围内，表明第一侧壁51和第二侧壁52的长度具有适宜的比例，能够利用较多的太阳光，且太阳光能够在半导体衬底1背面的第一侧壁51和第二侧壁52之间形成多次反射，大大提升太阳光的有效利用。可以理解，本申请中，第一侧壁51的长度可以等于第二侧壁52的长度，第一侧壁51的长度也可以小于第二侧壁52的长度。若第一侧壁51的长度大于第二侧壁52的长度，则导致太阳光在第一侧壁51和第二侧壁52之间的相互反射较少，无法有效增强太阳光的光吸收。若第一侧壁51的长度小于第二侧壁52的五分之一，则第一侧壁51所在区域过小，第一缺口区域5的形貌接近于斜坡状，太阳光的光吸收增益较低。
本申请中，请继续参阅图4~图6，第一侧壁51的长度指的是第二侧壁52和第一侧壁51的交界线到第一侧壁51和第二钝化层7的交界线之间的距离，第二侧壁52的长度指的是第二侧壁52和半导体衬底1的交界线到第一侧壁51和第二侧壁52的交界线之间的距离。第一侧壁51的长度和第二侧壁52的长度可以通过测试仪器(扫描电子显微镜、透射电子显微镜等)直接测量获得。
在一些实施方式中，请继续参阅图6，第一纹理结构501包括设置在第一侧壁51上的多个第一子纹理结构a5011和设置在第二侧壁52上的多个第一子纹理结构b5012，第一子纹理结构a5011凸起于第一侧壁51所在表面，第一子纹理结构b5012凸起于第二侧壁52所在表面。本申请中，第一侧壁51所在表面指的是第一侧壁51和P型导电区域2的交界面所在平面，第二侧壁52所在表面指的是第二侧壁52和P型导电区域2的交界面所在平面。在太阳光照射在电池背面时，凸起的第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012不仅能够吸收太阳光，而且，照射在第一子纹理结构a5011的太阳光在第一子纹理结构a5011表面发生反射，并反射至第一子纹理结构b5012上。照射在第一子纹理结构b5012的太阳光在第一子纹理结构b5012表面发生反射，并反射至第一子纹理结构a5011上，以提升太阳光的有效利用度。
在一些实施方式中，第一子纹理结构a5011的尺寸小于等于第一子纹理结构b5012的尺寸。上述“尺寸”可以指的是长、宽、高、投影面积和体积等。可以采用上述长、宽、高、投影面积和体积中的至少一种手段进行设置实现第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012。下面以尺寸代表长度为例进行说明。
第一子纹理结构a501的长度小于等于第一子纹理结构b5012的长度，相比于第一侧壁51，第二侧壁52对于太阳光的光吸收效果更好，有利于提升太阳光电池的光电转换效率。优选的，第一子纹理结构a5011的长度小于第一子纹理结构b5012的长度。本申请针对第一缺口区域5内不同区域，相应地设计了不同尺寸的第一纹理结构501，可以更有针对性的提高相应区域的光吸收效果，使得制备的太阳能电池获得更高的转换效率。
在一些实施方式中，第一子纹理结构a5011的高度为1μm~3μm，具体可以1μm、1.5μm、2μm、2.3μm、2.8μm或3μm，在上述限定范围内，表明第一子纹理结构a5011高度适宜，有利于提升第一侧壁51表面的膜层的完整性和均匀性，减少光的内反射，提升载流子表面复合速率，进而提升太阳能电池的光电转换效率和电池品质。可以理解，第一子纹理结构a5011凸起于第一侧壁51，第一子纹理结构a5011的高度指的是第一子纹理结构a5011的顶部和第一侧壁51所在表面之间的距离。
在一些实施方式中，第一子纹理结构b5012的高度为1μm~3μm，具体可以1μm、1.5μm、2μm、2.3μm、2.8μm或3μm，在上述限定范围内，表明第一子纹理结构b5012高度适宜，有利于提升第二侧壁52表面的膜层的完整性和均匀性，减少光的内反射，提升载流子表面复合速率，进而提升太阳能电池的光电转换效率。可以理解，第一子纹理结构b5012凸起于第二侧壁52，第一子纹理结构b5012的高度指的是第一子纹理结构b5012的顶部和第一侧壁51所在表面的之间的距离。
在一些实施方式中，第一子纹理结构a5011在第一侧壁51上的总表面积与第一侧壁51所在表面的面积之比为（1.2~2）：1，具体可以是1.2：1、1.4：1、1.6：1、1.8：1或2：1。在上述范围内，表明第一侧壁51具有较多数量的第一子纹理结构a5011，能够提升第一侧壁51对于太阳光的光吸收效率。若第一子纹理结构a5011在第一侧壁51上的总表面积过大，导致半导体衬底1后表面缺陷位点增多，导致电池的钝化效果降低；若多个第一子纹理结构a5011在第一侧壁51上的总表面积过小，则导致半导体衬底1的表面积太小，导致电池的接触电阻较大。
在一些实施方式中，第一子纹理结构b5012在第二侧壁52上的总表面积与第二侧壁52所在表面的面积之比为（1.3~2）：1，具体可以是1.3：1、1.4：1、1.5：1、1.6：1、1.7：1、1.8：1、1.9：1或2：1。在上述范围内，表明第二侧壁52具有较多数量的第一子纹理结构b5012，能够提升第二侧壁52对于太阳光的光吸收效率。若第一子纹理结构b5012在第二侧壁52上的总表面积过大，导致半导体衬底1后表面缺陷位点增多，导致电池的钝化效果降低；若多个第一子纹理结构b5012在第二侧壁52上的总表面积过小，则导致半导体衬底1的表面积太小，导致电池的接触电阻较大。
在一些实施方式中，请继续参阅图5，第一子纹理结构a5011在第一侧壁51上具有多个第一起伏部，第一起伏部包括第一起伏峰511和第一起伏谷512，第一子纹理结构b5012在第二侧壁52上具有多个第二起伏部，第二起伏部包括第二起伏峰521和第二起伏谷522，至少部分第一子纹理结构a5011位于第二起伏谷522内，至少部分第一子纹理结构b5012位于第一起伏谷512内。如此设置，在第一缺口区域5，至少部分的第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012相互错位设置，使得太阳光照射在第一子纹理结构a5011的过程中，第一子纹理结构a5011能够吸收太阳光的同时，还能够在第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012之间进行多次反射，同时太阳光在照射第一子纹理结构b5012的过程中，第一子纹理结构b5012能够吸收太阳光的同时，还能够在第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012之间进行多次反射，进一步提升电池背面太阳光的利用率。
在一些实施方式中，第一侧壁51在半导体衬底1所在平面上的投影长度D1为1μm~4μm，具体可以是1μm、2μm、3μm或4μm。
在一些实施方式中，第二侧壁52在半导体衬底1所在平面上的投影长度D2为4μm~6μm，具体可以是4μm、4.5μm、5μm、5.5μm或6μm。
图7示出了第一侧壁在半导体衬底上的投影长度及第二侧壁在半导体衬底所在平面上的投影长度的测量示意图，第一侧壁51在半导体衬底1所在平面上的投影长度D1指的是第一侧壁51在半导体衬底1上的正投影，该正投影沿半导体衬底1长度方向的长度。第二侧壁52在半导体衬底1所在平面上的投影长度D2指的是第二侧壁52在半导体衬底1上的正投影，该正投影沿半导体衬底1长度方向的长度。
在一些实施方式中，第一缺口区域5在半导体衬底1的后表面上的分布占比为0.5%~1.5%，具体可以是0.5%、0.8%、1%、1.2%或1.5%。
可以理解地，通过对第一缺口区域5中第一侧壁51和第二侧壁52在半导体衬底1所在平面上的投影长度及第一缺口区域5在半导体衬底1后表面上的分布占比的限定，在制备太阳能电池过程中，能在半导体衬底1形成具有优异导电性的PN结，从而提升制备的太阳能电池的光电性能。
在一些实施方式中，请继续参阅图6，第二钝化层7具有沿第一方向凹陷的第二缺口区域701，第二缺口区域701和第一缺口区域5的位置相对应，可以理解，第二钝化层7设置在半导体衬底1的后表面，其也会设置在P型导电区域2和分隔区3的表面，如此，第二钝化层7在与第一缺口区域5相对应的区域也会形成第二缺口区域701，第二缺口区域701具有第三侧壁71和第四侧壁72，第三侧壁71相比于第四侧壁72更远离半导体衬底1，第三侧壁71和第四侧壁72之间的夹角为锐角，可以为第一缺口区域5形成良好的钝化。
下面，将结合本发明实施例中的附图，对本申请的太阳能电池100的制备方法进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
图8示出了本申请实施例提供的太阳能电池的制备流程图，如图8所示，太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
提供半导体衬底1，半导体衬底1包括相对设置的前表面和后表面；
在半导体衬底1的后表面形成P型导电区域2、分隔区3和N型导电区域4，分隔区3位于P型导电区域2和N型导电区域4之间，P型导电区域2和分隔区3之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，第一缺口区域5内设置有第一纹理结构501，第一方向平行于分隔区3指向P型导电区域2方向；分隔区3内设有第二纹理结构31，第二纹理结构31的形貌与第一纹理结构501的形貌不同；
在半导体衬底1前表面形成第一钝化层6；
在半导体衬底1后表面形成第二钝化层7，第二钝化层7覆盖P型导电区域2、第一缺口区域5、分隔区3和N型导电区域4；
在第二钝化层7的表面形成第一电极8；
在第二钝化层7的表面形成第二电极9。
在上述方案中，本申请通过在半导体衬底1后表面P型导电区域2和分隔区3之间的区域形成沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，沿第一方向凹陷的第一缺口区域5能够提升太阳能电池光吸收的有效面积，解决了现有太阳能电池背面P型导电区域2和分隔区3之间的区域呈“台阶状”或“斜坡状”无法对太阳能电池带来增益的问题。第一缺口区域5的第一纹理结构501和分隔区3内的第二纹理结构31的形貌不同，第二纹理结构31通常为金字塔形貌，即本申请的第一纹理结构501为非金字塔形貌，第一缺口区域5内具有的第一纹理结构501第一纹理结构501具有陷光作用，且能够增加半导体衬底1后表面的表面积，从而增加背面太阳光的光吸收，降低背面太阳光的反射。而且，对于从电池正面透过半导体衬底1的长波光也能够被第一纹理结构501吸收，进一步增强电池的整体光吸收效率，同时还不会影响P型导电区域2和分隔区3之间的区域的钝化效果，提升太阳能电池的光电转换效率。
步骤100、提供半导体衬底1，半导体衬底1包括相对设置的前表面和后表面，半导体衬底1的结构示意图如图9所示。
在一些实施方式中，半导体衬底1的前表面对应电池正面，电池的正面为面向太阳的表面（即受光面），半导体衬底1的后表面对应电池的背面，电池的背面为背对太阳的表面（即背光面）。
在一些实施方式中，半导体衬底1为N型晶体硅衬底（或硅片），还可以是P型晶体硅衬底（硅片）。晶体硅衬底(硅衬底)例如为多晶硅衬底、单晶硅衬底、微晶硅衬底或碳化硅衬底中的一种，本申请实施例对于半导体衬底1的具体类型不作限定。
在一些实施方式中，半导体衬底11的厚度为60μm～240μm，具体可以是60μm、80μm、90μm、100μm、120μm、150μm、200μm或240μm等，在此不做限定。
步骤S200、在半导体衬底1的后表面形成P型导电区域2、分隔区3和N型导电区域4，分隔区3位于所述P型导电区域2和N型导电区域4，P型导电区域2和分隔区3之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，第一缺口区域5内设置有第一纹理结构501，第一方向平行于分隔区3指向P型导电区域2方向；分隔区3内设有第二纹理结构31，第二纹理结构31的形貌与第一纹理结构501的形貌不同。
S201、对半导体衬底1的后表面进行第一扩散处理，得到第一预处理区域，得到的结构如图10所示。
在本步骤中，第一扩散处理是对半导体衬底1的在整个后表面进行扩散处理。第一扩散处理的掺杂源包括P型导电掺杂源，在具体实施例中，第一扩散处理的掺杂源例如可以是硼源，第一扩散处理可以通过硼源来扩散硼原子形成硼扩散层（即为P型导电区域2），硼源例如可以是三溴化硼等。由于半导体衬底1表面具有较高浓度的硼，通常会形成硼硅玻璃层（BSG）21，这层硼硅玻璃层21具有金属吸杂作用，会影响太阳能电池的正常工作，需要后续去除。
在一些实施方式中，第一扩散处理可以采用高温扩散、浆料掺杂或者离子注入中的任意一种或多种方法。下面以高温扩散为例对第一扩散的处理的工艺进行具体说明。
在一些实施方式中，第一扩散处理的温度为800℃~1200℃，具体可以是800℃、850℃、900℃、950℃、1000℃、1100℃或1200℃。
在一些实施方式中，第一扩散处理的时间为2h~5h，具体可以是2h、3h、4h或5h。
在一些实施方式中，第一扩散处理在第一预处理区域的表面形成硼硅玻璃层21，硼硅玻璃层21的厚度为100nm~200nm，具体可以是100nm、110nm、130nm、150 nm、180nm或200nm。
S202、对第一预处理区域进行第一局部激光处理和第一刻蚀处理，得到的结构如图11所示。
在本步骤中，通过对第一预处理区域进行局部激光处理，使得步骤S201中部分硼扩散层和硼硅玻璃层21被刻蚀，暴露出半导体衬底1，未被激光处理的区域仍然为P型导电区域2和硼硅玻璃层21。可以理解，在激光处理的过程中，半导体材料容易受到激光的热熔融损伤和热应力损伤，因此，通过第一刻蚀处理去除第一局部激光处理产生的热损伤。
在一些实施方式中，第一局部激光处理的激光功率为20W~30W，具体可以是20 W、22 W、25 W、28 W或30 W。
在一些实施方式中，第一局部激光处理的刻蚀宽度为300μm~600μm，具体可以是300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、560μm或600μm。
在一些实施方式中，第一刻蚀处理的刻蚀剂包括碱性物质和处理剂，处理剂包括制绒添加剂和碱抛添加剂中的至少一种。碱性物质例如可以是氢氧化钠。制绒添加剂和/或碱抛添加剂主要是异丙醇、表面活性剂、消泡剂、乙酸钠、山梨酸钾以及去离子水等，本申请所用的制绒添加剂和/或碱抛添加剂为本领域刻蚀常用的试剂，具体成分在此不做限制。制绒添加剂可以改善制绒液与半导体衬底1表面的亲水性，加速半导体衬底1表面气泡脱离，去除半导体衬底1表面油污，控制半导体衬底1在碱溶液中的腐蚀速率。基于相似的原理，碱抛添加剂也能够控制半导体衬底1在碱溶液中的腐蚀速率，本申请通过在碱性物质中添加制绒添加剂和/或碱抛添加剂，控制P型导电区域2内的材料刻蚀的各向异性，得到沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，进而提升电池的光利用率。
在一些实施方式中，碱性物质和处理剂的质量比为（2~6）：1。具体可以是2：1、3：1、4：1、5：1或6：1等，在上述限定范围内，能够控制第一刻蚀处理的方向和速率，减少沿半导体衬底1厚度方向的刻蚀，增加沿半导体衬底1长度或宽度方向的刻蚀，使得P型导电区域2的边缘形成第一缺口区域5，第一缺口区域5内具有第一侧壁51和第二侧壁52，第一侧壁51相比于第二侧壁52更远离半导体衬底1，第一缺口区域5内设置有第一纹理结构501。
在具体实施例中，通过控制碱性物质和处理剂的质量比控制第一侧壁51和第二侧壁52的尺寸，若处理剂添加过少，则无法形成有效的第一缺口区域5，无法提升P型导电区域2边缘对于太阳光的利用率。若处理剂添加过多，则第一侧壁51的尺寸较大，而第二侧壁52的尺寸较小，表现为第二侧壁52不明显，形成的第一缺口区域5的形貌较差，对于太阳光的利用较差。
在具体实施例中，通过控制碱性物质和处理剂的质量比控制第一侧壁51和第二侧壁52内第一纹理结构501的尺寸，第一侧壁51上具有第一子纹理结构a5011，第二侧壁52上具有第一子纹理结构b5012，随着处理剂的添加量增加，第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012的尺寸逐渐增加，但是第一子纹理结构a5011和第一子纹理结构b5012的尺寸过大导致第一侧壁51和第二侧壁52上设置的第一纹理结构501的数量较少，因此，本申请控制碱性物质和处理剂的质量比为（2~6）：1，能够在第一侧壁51、第二侧壁52的尺寸以及第一侧壁51和第二侧壁52上的第一纹理结构501之间取得平衡，有效提升P型导电区域2对于太阳光的利用率。
在一些实施方式中，第一刻蚀处理的时间为500s~1000s，具体可以是500 s、600s、700 s、800 s、900 s或1000 s，在上述限定范围内，有利于形成适宜尺寸的第一侧壁51、第二侧壁52以及第一侧壁51和第二侧壁52上第一纹理结构501，有利于提升电池背面太阳光的利用率。
本申请通过控制第一刻蚀处理的刻蚀剂和刻蚀处理，使得第一缺口区域5内的第一侧壁51和第二侧壁52具有特定的结构以及第一侧壁51和第二侧壁52上具有特定形貌的第一纹理结构501，能够减少半导体衬底1背面的入射光的利用率，还能够增加半导体衬底1正面长波光的光吸收，提升太阳能电池对光的利用率，同时还不会影响P型导电区域2和分隔区3之间的区域的钝化效果，提升太阳能电池的光电转换效率。
S203、对半导体衬底1的后表面进行第二扩散处理，得到第二预处理区域，得到的结构如图12所示。
在一些实施方式中，第二扩散处理的掺杂源包括N型导电掺杂源，在具体实施例中，第二扩散处理的掺杂源例如可以是磷源，第一扩散处理可以通过磷源来扩散磷原子形成磷扩散层（即N型导电区域4），磷源例如可以是POCl3等。由于半导体衬底1表面具有较高浓度的磷，通常会形成磷硅玻璃层（PSG）41，这层磷硅玻璃层41具有金属吸杂作用，会影响太阳能电池的正常工作，需要后续去除。
在本步骤中，通过对半导体衬底1的后表面进行第二扩散处理，在半导体衬底1后表面未进行第一局部激光处理的区域，半导体衬底1的后表面依次设置有P型导电区域2、硼硅玻璃层21、N型导电区域4及磷硅玻璃层41。在半导体衬底1后表面进行第一局部激光处理的区域，半导体衬底的后表面依次设置有N型导电区域4及磷硅玻璃层41。
在一些实施方式中，第二扩散处理可以采用高温扩散、浆料掺杂或者离子注入中的任意一种或多种方法。
下面以高温扩散为例对第二扩散的处理的工艺进行具体说明。
第二扩散处理的温度为700℃~1000℃，具体可以是700℃、750℃、800℃、830℃、890℃、950℃或1000℃。
在一些实施方式中，第二扩散处理的时间为1h~3h，具体可以是1h、1.5h、2h、2.5h或3h。
在一些实施方式中，磷硅玻璃层41的厚度为100nm~200nm，具体可以是100nm、110nm、130nm、150 nm、180nm或200nm。
S204、对第二预处理区域进行第二局部激光处理和第二刻蚀处理，使得第二预处理区域转变为P型导电区域2、分隔区3和N型导电区域4；分隔区3位于P型导电区域2和N型导电区域4之间，且分隔区3和P型导电区域2之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域5，第一缺口区域5内设置有第一纹理结构501，得到的结构如图14所示。
在本步骤中，第二局部激光处理的区域为步骤202中进行第一局部激光处理的区域以及未进行第一局部激光处理的部分区域，通过第二局部激光处理使得进行第一局部激光处理的区域的磷硅玻璃层41去除，未进行第一局部激光处理的部分区域的磷硅玻璃层41去除，得到的结构如图13所示。再进行第二刻蚀处理，刻蚀掉进行第一局部激光处理的区域的硼硅玻璃层21和N型导电区域4，同时刻蚀掉未进行第一局部激光处理的部分区域的磷硅玻璃层41以及部分的N型导电区域4，使得半导体衬底1的后表面为P型导电区域2、分隔区3和N型导电区域4，分隔区3设置在P型导电区域2和N型导电区域4之间，同时暴露出P型导电区域2和分隔区3之间的第一缺口区域5。
在一些实施方式中，第二局部激光处理的激光功率为20W~30W，具体可以是20 W、22 W、25W、28W或30W。
在一些实施方式中，第二局部激光处理的刻蚀宽度为400μm~700μm，具体可以是40μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm或700μm。可以理解，第二局部激光处理的刻蚀宽度大于第一局部激光处理的刻蚀宽度。
在一些实施方式中，第二刻蚀处理的刻蚀剂包括碱溶液，示例性的，碱溶液例如可以是氢氧化钠溶液。
在一些实施方式中，碱溶液的浓度为0.5%~5%，具体可以是0.5%、1%、1.8%、2.5%、3.2%、3.5%、4%、4.5%或5%。
在一些实施方式中，第二刻蚀处理的温度为60℃~80℃，具体可以是60℃、63℃、68℃、73℃、77℃或80℃。
在一些实施方式中，第二刻蚀处理的时间为300s~800s，具体可以是300s、400s、500s、600s、700s或800s。
本申请通过在第一局部激光处理之后采用特定的刻蚀剂进行第一刻蚀处理，预先在P型导电区域2靠近分隔区3的区域形成特定形貌和结构的第一缺口区域5，第一缺口区域5内具有第一纹理结构501，能够减少半导体衬底1背面的入射光的反射，还能够增加半导体衬底1正面长波光的反射，提升太阳能电池对光的利用率，同时还不会影响P型导电区域2和分隔区3之间的区域的钝化效果，提升太阳能电池的光电转换效率。
可以理解，由于第二扩散处理之后进行第二刻蚀处理，使得分隔区3和N型导电区域4之间的区域形成第三缺口区域，第三缺口区域的形貌为常规形貌，即为“台阶状”或“斜坡状”，上述形貌的缺口区域无法有效利用太阳光，无法有效提升电池的光电转换效率。
步骤300、在半导体衬底1前表面形成第一钝化层6。
本申请通过在半导体衬底1前表面形成第一钝化层6，第一钝化层6能够利用钝化效应减低半导体衬底1表面少子浓度，抑制电池表面的载流子复合，从而降低表面复合速率，同时还可以是降低串联电阻，提升电子传输能力。
在一些实施方式中，第一钝化层6可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层氧化层或多层结构。当然，还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于第一钝化层6的具体材质不作限定，上述第一钝化层6能够对半导体衬底1产生良好的钝化和减反效果，有助于提高电池的转换效率。
在一些实施方式中，第一钝化层6的厚度范围为10nm~100nm，具体可以是10nm、20nm、30nm、42nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
在一些实施方式中，本申请的制备方法还包括：在第一钝化层6的表面形成减反层，以减少电池前表面的光反射。
在一些实施方式中，减反层例如可以是氮氧化硅层，还可以是氧化铝/氮化硅叠层结构，本申请在此不做限制。以氮氧化硅层为例，氮氧化硅的存在能够有效减少光的反射，提高透光率，通过控制膜的厚度可以调节其反射率以达到想要的减反效果。而且氮氧化硅的原料 NH4会在反应过程中分解出 H 原子，H 原子会在高温下向半导体衬底1内渗透与表面的悬挂键结合起 到钝化作用。
在一些实施方式中，第一钝化层6的厚度范围为40nm~100nm，具体可以是40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
在一些实施方式中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法沉积第一钝化层6和/或减反层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。本申请实施例对于第一钝化层6的具体实施方式不作限定。
步骤S400、在半导体衬底1后表面形成第二钝化层7，第二钝化层7覆盖P型导电区域2、第一缺口区域5、分隔区3和N型导电区域4，得到的结构如图15所示。
在本步骤中，请参阅图15和图4，由于形成的第二钝化层7覆盖P型导电区域2和分隔区3之间的第一缺口区域5，使得第二钝化层7具有与第一缺口区域5相对应的第二缺口区域701，第二缺口区域701包括第三侧壁71和第四侧壁72，第三侧壁71和第四侧壁72之间具有夹角，且夹角为锐角，如此，第二钝化层7能够完全覆盖第一缺口区域5，提升电池背面的钝化效果。可以理解，第二钝化层7的表面为光滑结构，其能够将第一子纹理结构的第一起伏谷512和第二起伏谷522进行填充。
在一些实施方式中，第二钝化层7包括氮化硅层、氮氧化硅层、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。当然，第二钝化层7还可以采用其他类型的钝化层，本申请对于第二钝化层7的具体材质不作限定，例如，在其他实施例中，第二钝化层7还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。上述第二钝化层7能够对硅衬底产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。
在一些实施方式中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法沉积第二钝化层7，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。
在一些实施方式中，第二钝化层7的厚度范围为10nm~100nm，具体可以是10nm、20nm、30nm、42nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
步骤S400、在第二钝化层7的表面形成第一电极8和第二电极9，得到太阳能电池100，太阳能电池100的结构示意图为图3所示。
具体的，在本步骤中，通过在第二钝化层7的表面进行金属化处理，得到第一电极8和第二电极9，第一电极8和第二电极9分别对应P型导电区域2和N型导电区域4。可以采用丝网印刷法制备第一电极8和第二电极9，并进行烧结，使第一电极8穿过第二钝化层7与N型导电区域4形成欧姆接触，第二电极9穿过第二钝化层7与P型导电区域2形成欧姆接触；或者，使第一电极8穿过第二钝化层7与P型导电区域2形成欧姆接触，第二电极9穿过第二钝化层7与N型导电区域4形成欧姆接触。当然还可以使用金属蒸镀法、和电镀法中的至少一种在电池后表面形成第一电极8和第二电极9。
需要说明的是，本申请实施例中不限定第一电极8和第二电极9的具体材质。示例性的，当第一电极8与P型导电区域2形成欧姆接触，第二电极9与N型导电区域4形成欧姆接触时，第一电极8为银电极或银/铝电极，第二电极9为银电极。例如，可以在N型导电区域4所对应的第二钝化层7下表面印刷银浆，在P型导电区域2所对应的第二钝化层7下表面印刷银浆或掺杂少量铝的银/铝浆，烧结，可将各浆料烧穿第二钝化层7，形成的银电极或银/铝电极与P型导电区域2形成欧姆接触，形成的银电极与N型导电区域4形成欧姆接触。
需要说明的是，本申请中，除非另有说明，各个操作步骤可以顺序进行，也可以不按照顺序进行。本申请实施例对于制备太阳能电池的步骤顺序不作限定，可以根据实际生产工艺进行调整。
本申请的太阳能电池可以为N型IBC电池，或者也可以为P型IBC电池。
第三方面，本申请实施例提供一种光伏组件1000，包括如前述太阳能电池通过电连接形成的电池串。
具体地，请参阅图16，光伏组件1000包括第一盖板200、第一封装胶层300、太阳能电池串、第二封装胶层400和第二盖板500。
在一些实施方式中，太阳能电池串包括通过导电带连接的多个如前所述的太阳能电池100，太阳能电池100之间的连接方式可以是部分层叠，也可以是拼接。
在一些实施方式中，第一盖板200、第二盖板500可以为透明或不透明的盖板，例如玻璃盖板、塑料盖板。
第一封装胶层300的两侧分别与第一盖板200、电池串接触贴合，第二封装胶层400的两侧分别与第二盖板500、电池串接触贴合。其中，第一封装胶层300、第二封装胶层400分别可以乙烯-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。
光伏组件1000还可以采用侧边全包围式封装，即采用封装胶带对光伏组件1000的侧边完全包覆封装，以防止光伏组件1000在层压过程中发生层压偏移的现象。
光伏组件1000还包括封边部件，该封边部件固定封装于光伏组件1000的部分边缘。该封边部件可以固定封装于光伏组件1000上的靠近拐角处的边缘。该封边部件可以为耐高温胶带。该耐高温胶带具有较优异的耐高温特性，在层压过程中不会发生分解或脱落，能够保证对光伏组件1000的可靠封装。其中，耐高温胶带的两端分别固定于第二盖板500和第一盖板200。该耐高温胶带的两端可以分别与第二盖板500和第一盖板200粘接，而其中部能够实现对光伏组件1000的侧边的限位，防止光伏组件1000在层压过程中发生层压偏移。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的前表面和后表面；
所述半导体衬底的后表面设有交替排列的P型导电区域和N型导电区域，所述P型导电区域和所述N型导电区域之间具有分隔区，所述P型导电区域和所述分隔区之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域，所述第一缺口区域内设置有第一纹理结构，所述第一方向平行于所述分隔区指向所述P型导电区域方向；所述分隔区内设有第二纹理结构，所述第二纹理结构的形貌与所述第一纹理结构的形貌不同；
位于所述半导体衬底前表面的第一钝化层；
位于所述半导体衬底后表面的第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述P型导电区域、第一缺口区域、分隔区和N型导电区域；
穿过所述第二钝化层与所述P型导电区域形成欧姆接触的第一电极；
穿过所述第二钝化层与所述N型导电区域形成欧姆接触的第二电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一缺口区域具有第一侧壁和第二侧壁，所述第一侧壁相比于所述第二侧壁更远离所述半导体衬底，所述第一侧壁和第二侧壁之间具有夹角，所述夹角为锐角。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述夹角为30°~75°。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一侧壁的长度记为L1，所述第二侧壁的长度记为L2，L1：L2=1：（1~5）。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一纹理结构包括设置在所述第一侧壁上的多个第一子纹理结构a和设置在所述第二侧壁上的多个第一子纹理结构b，所述第一子纹理结构a凸起于所述第一侧壁所在表面，所述第一子纹理结构b凸起于所述第二侧壁所在表面。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构a的尺寸小于等于所述第一子纹理结构b的尺寸。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构a的高度为1μm~3μm；和/或所述第一子纹理结构b的高度为1μm~3μm。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构a在所述第一侧壁上的总表面积与所述第一侧壁所在表面的面积之比为（1.2~2）：1。
9.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构b在所述第二侧壁上的总表面积与所述第二侧壁所在表面的面积之比为（1.3~2）：1。
10.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构a和/或第一子纹理结构b的形貌包括棱柱状、棱锥状和笔状中的至少一种。
11.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一子纹理结构a在所述第一侧壁上具有多个第一起伏部，所述第一起伏部包括第一起伏峰和第一起伏谷，所述第一子纹理结构b在所述第二侧壁上具有多个第二起伏部，所述第二起伏部包括第二起伏峰和第二起伏谷；
至少部分所述第一子纹理结构a位于所述第二起伏谷内，至少部分所述第一子纹理结构b位于所述第一起伏谷内。
12.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一侧壁在所述半导体衬底所在平面上的投影长度为1μm~4μm；和/或所述第二侧壁在所述半导体衬底所在平面上的投影长度为4μm~6μm；和/或所述第一缺口区域在所述半导体衬底的后表面上的分布占比为0.5%~1.5%。
13.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层具有沿所述第一方向凹陷的第二缺口区域，所述第二缺口区域和所述第一缺口区域的位置相对应，所述第二缺口区域具有第三侧壁和第四侧壁，所述第三侧壁相比于所述第四侧壁更远离所述半导体衬底，所述第三侧壁和第四侧壁之间的夹角为锐角。
14.一种太阳能电池底的制备方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的前表面和后表面；
在所述半导体衬底的后表面形成P型导电区域、分隔区和N型导电区域，所述分隔区位于所述P型导电区域和N型导电区域之间；所述P型导电区域和所述分隔区之间具有沿第一方向凹陷的第一缺口区域，所述第一缺口区域内设置有第一纹理结构，所述第一方向平行于所述分隔区指向所述P型导电区域方向；所述分隔区内设有第二纹理结构，所述第二纹理结构的形貌与所述第一纹理结构的形貌不同；
在所述半导体衬底前表面形成第一钝化层；
在所述半导体衬底后表面形成第二钝化层，所述第二钝化层覆盖所述P型导电区域、第一缺口区域、分隔区和N型导电区域；
在所述第二钝化层的表面形成第一电极和第二电极。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，制备所述第一缺口区域的方法包括：
对所述半导体衬底的后表面进行第一扩散处理，得到第一预处理区域，所述第一扩散处理的掺杂源包括P型导电掺杂源；
对所述第一预处理区域进行第一局部激光处理和第一刻蚀处理，所述第一刻蚀处理的刻蚀剂包括碱性物质和处理剂，所述处理剂包括制绒添加剂和碱抛添加剂中的至少一种，所述碱性物质和所述处理剂的质量比为（2~6）：1；
对所述半导体衬底的后表面进行第二扩散处理，得到第二预处理区域，所述第二扩散处理的掺杂源包括N型导电掺杂源；
对所述第二预处理区域进行第二局部激光处理和第二刻蚀处理。
16.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括盖板、封装材料层和太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个权利要求1~13任一项所述的太阳能电池或权利要求14~15任一项所述的制备方法制备的太阳能电池。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100206369A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 Sunyoung Kim Solar cell and method for manufacturing the same
CN202930394U (zh) * 2008-06-12 2013-05-08 太阳能公司 具有多晶硅掺杂区域的背面接触太阳能电池结构
CN110838536A (zh) * 2019-11-28 2020-02-25 泰州中来光电科技有限公司 具有多种隧道结结构的背接触太阳能电池及其制备方法
WO2023045347A1 (zh) * 2021-09-22 2023-03-30 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触电池及其制作方法
DE202023101820U1 (de) * 2022-12-07 2023-06-22 Jinko Solar Co., Ltd. Solarzelle und Photovoltaikmodul
CN116387373A (zh) * 2023-04-13 2023-07-04 天合光能股份有限公司 一种背接触太阳能电池及光伏系统
WO2023123814A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种ibc太阳能电池及其制备方法
CN117637875A (zh) * 2024-01-26 2024-03-01 隆基绿能科技股份有限公司 一种背接触电池及其制造方法
CN117727810A (zh) * 2023-12-14 2024-03-19 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制造方法、光伏组件

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202930394U (zh) * 2008-06-12 2013-05-08 太阳能公司 具有多晶硅掺杂区域的背面接触太阳能电池结构
US20100206369A1 (en) * 2009-02-13 2010-08-19 Sunyoung Kim Solar cell and method for manufacturing the same
CN110838536A (zh) * 2019-11-28 2020-02-25 泰州中来光电科技有限公司 具有多种隧道结结构的背接触太阳能电池及其制备方法
WO2023045347A1 (zh) * 2021-09-22 2023-03-30 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种背接触电池及其制作方法
WO2023123814A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 一种ibc太阳能电池及其制备方法
DE202023101820U1 (de) * 2022-12-07 2023-06-22 Jinko Solar Co., Ltd. Solarzelle und Photovoltaikmodul
CN116387373A (zh) * 2023-04-13 2023-07-04 天合光能股份有限公司 一种背接触太阳能电池及光伏系统
CN117727810A (zh) * 2023-12-14 2024-03-19 浙江晶科能源有限公司 太阳能电池及其制造方法、光伏组件
CN117637875A (zh) * 2024-01-26 2024-03-01 隆基绿能科技股份有限公司 一种背接触电池及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张伟康;陈群;王敏;陈小源;杨立友;鲁林峰;李东栋;朱绪飞;: "叉指背接触硅太阳电池", 自然杂志, no. 05, 25 October 2016 (2016-10-25) *

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