光伏电池及制备方法、光伏组件和光伏系统与流程

本技术涉及光伏电池，更为具体地，涉及一种光伏电池及制备方法、光伏组件和光伏系统。

背景技术：

1、随着光伏产业向大尺寸、薄片化、高效率方向迭代，太阳能电池划片环节的激光切割损伤问题日益突出，成为制约电池良率与可靠性的关键瓶颈。

2、传统激光划片技术采用高能量密度脉冲激光对硅片表面进行烧蚀，以实现材料分离。该工艺的本质是利用激光能量在极短时间内沉积于硅材料局部区域，产生瞬时高温与超高温度梯度，通过材料熔融、汽化及等离子体喷射形成物理切槽。然而，这一高能量烧蚀方式不可避免地引发显著的热影响区，其范围通常超出物理切槽宽度数倍，导致硅片晶格畸变、边缘崩边、微裂纹滋生，不仅降低电池机械强度，还会形成载流子复合中心，造成转换效率衰减。常规整片带pn结的硅片在激光/机械分片时，切割道会直接切断正面发射极pn结，切割断面产生大量硅悬挂键、晶格损伤、微裂纹，光生载流子在切割边缘快速复合，同时形成边缘漏电流，降低开路电压voc与填充因子ff。

3、因此，如何确保在激光划片时不破坏发射结，并降低激光划片带来的切割损伤以及效率的降低是本领域急需解决的难题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种光伏电池及制备方法、光伏组件和光伏系统，能够解决激光划片带来的发射结被破坏、切割损伤以及效率降低的问题。

2、第一方面，提供了一种光伏电池，所述光伏电池具有正面和背面，在第一方向上，至少一面包括依次交替分布的第一区和第二区，所述第一区的宽度大于所述第二区的宽度；所述第一区具有pn结，所述第二区不具有pn结；

3、在所述光伏电池的厚度方向上，所述第一区的高度高于所述第二区的高度，所述第一区与所述第二区的高度差为0.5 μm至20 μm；所述第一区包括第一纹理结构，所述第一区被所述第一纹理结构覆盖的面积不小于70%；所述第二区包括第二纹理结构，所述第二区被所述第二纹理结构覆盖的面积不大于10%；所述第一区和所述第二区至少覆盖有钝化层；

4、在二维平面上，所述第一方向与所述光伏电池的厚度方向垂直。

5、本技术实施例提供的光伏电池，通过不在切割凹槽区域（即第二区）设置pn结，使得激光切割仅作用于本征硅片基底，在分片切割时不会破坏发射结，从根源消除电池边缘漏电流与边缘载流子复合，提升电池开路电压与转换效率；同时切割凹槽区域采用较少的纹理结构，避免纹理结构的不平整度带来的应力集中，降低激光开槽、机械裂片过程中的崩边、隐裂、碎片缺陷，提升生产良率；有效受光区域（即第一区）保留较大面积的纹理结构，减少光反射，保证硅片光吸收能力，不损失短路电流。

6、在一些实施例中，所述第一纹理结构为具有若干第一金字塔的第一绒面结构，所述第二纹理结构为具有若干第二金字塔的第二绒面结构；和/或，其中所述第一金字塔的正投影一维平均尺寸大于所述第二金字塔的正投影一维平均尺寸。

7、在一些实施例中，所述第一金字塔的正投影一维平均尺寸为0.5 μm至5 μm；和/或，所述第二金字塔的正投影一维平均尺寸为0.3 μm至5 μm。

8、在一些实施例中，所述第一区靠近所述第二区的边缘位置至少部分具有锯齿结构，所述锯齿结构向所述第二区突出。

9、在一些实施例中，所述第二区沿第一方向的宽度与所述光伏电池的宽度的比值为2.7×10-5至1.2×10-4。

10、在一些实施例中，所述第二区沿第二方向的高度与所述光伏电池的厚度的比值为0.0092至0.0654。

11、在一些实施例中，所述第一区与所述第二区通过斜坡面连接，所述斜坡面为纹理面或抛光面。

12、在一些实施例中，所述斜坡面与所述第二区的表面之间的角度为91°至165°；和/或，所述斜坡面的表面覆盖有钝化层。

13、第二方面，提供一种光伏电池的制备方法，包括以下步骤：

14、提供经预处理的初始硅片基底，所述初始硅片基底具有正面和背面；所述初始硅片基底的至少一面包括在第一方向上依次交替分布的第一区和第二区，所述第一区的宽度大于所述第二区的宽度；

15、对所述初始硅片基底进行处理，在所述第一区形成第一纹理结构，在所述第二区形成第二纹理结构；其中所述第一纹理结构覆盖所述第一区的面积的不小于70%，所述第二纹理结构覆盖所述第二区的面积的不大于10%；

16、在所述初始硅片基底表面具有pn结；

17、对所述初始硅片基底进行激光刻蚀处理，以使激光刻蚀区域形成不具有pn结的第二区；在光伏电池厚度方向上，所述第一区的高度高于所述第二区的高度，所述第一区与所述第二区的高度差为0.5 μm至20 μm；

18、在形成不具有pn结的所述第二区后，进行后续制备，以形成完整的光伏电池；且所述第一区和所述第二区至少覆盖有钝化层；

19、其中所述第一纹理结构覆盖所述第一区的面积的不小于70%，所述第二纹理结构覆盖所述第二区的面积的不大于10%。

20、本技术实施例所提供的光伏电池的制备方法通过在氧化后增加激光划线工序，在电池片表面切割处打一道凹槽，后续的钝化工序能够覆盖该部分凹槽，对激光划线区域进行钝化，修复开槽损伤，凹槽切割区无pn结，切割仅作用于本征硅基底，不破坏发射结，从根源规避边缘漏电与边缘载流子复合，提升电池转换效率；相比直接切割划片而言，激光划线的电池切割损伤相对较小，降低分片崩边、隐裂、碎片率，提升制程良率，组件功率降低也会相对减少。

21、在一些实施例中，在形成不具有pn结的所述第二区后，进行后续制备，以形成完整的光伏电池包括：

22、在形成不具有pn结的所述第二区后，去除所述背面和边缘处的硼硅玻璃层，保留所述正面的硼硅玻璃层作为掩模，并对背面进行抛光；

23、在所述背面进行磷扩散形成n+层和磷硅玻璃层，构建背表面场；

24、去除所述正面和边缘处的所述磷硅玻璃层以及所述正面的硼硅玻璃层；

25、在所述正面形成第一钝化层和减反射层；其中所述第一钝化层覆盖所述正面以及所述第二区；

26、在所述背面形成第二钝化层；

27、在所述正面和所述背面分别形成第一电极和第二电极，完成电池片的制备。

28、第三方面，提供一种分片电池，通过沿上述实施例中任一项所述的光伏电池的第二区进行分片以形成子电池片制备而成，其中所述第二区的数量为n，所形成的子电池片数量为n+1，所述第二区为光伏电池的裂片路径。

29、在一些实施例中，所述分片电池具有正面和背面，并且在第一方向上包括所述第一区和第三区，所述第一区具有pn结，所述第三区不具有pn结；

30、在所述光伏电池的厚度方向上，所述第一区的高度高于所述第三区的高度，所述第一区与所述第三区的高度差为0.5 μm至20 μm；所述第一区包括第一纹理结构，所述第一区被所述第一纹理结构覆盖的面积不小于70%；所述第三区包括第二纹理结构，所述第三区被所述第二纹理结构覆盖的面积不大于10%；所述第一区和所述第三区至少覆盖有钝化层；

31、在二维平面上，所述第一方向与所述分片电池的厚度方向垂直。

32、第四方面，提供一种光伏组件，包括如上述实施例所述的分片电池。

33、第五方面，提供一种光伏系统，包括如上述实施例所述的光伏组件。