一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件与流程

摘要: 本发明涉及光伏,尤其涉及一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件。背景技术:1、太阳能电池是一种能够将太阳的光能转化为电能的装置。有一种高效的太阳能电池,其名称为背...
一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件与流程

本发明涉及光伏,尤其涉及一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件。

背景技术:

1、太阳能电池是一种能够将太阳的光能转化为电能的装置。有一种高效的太阳能电池,其名称为背接触太阳能电池,在该太阳能电池的背面上,沿第二方向(异性集电电极的排布方向),交替设置有导电类型不同的半导体结构。另外,在实际的应用过程中,还需要将多个太阳能电池通过焊带等互联件串联形成太阳能电池串,将多个太阳能太阳能电池串再电连接,并封装后形成光伏组件。但是,上述背接触太阳能电池中,为了降低电极材料成本,往往会设计成无主栅的电极图形,以节省大量电极材料。

2、为了提升太阳能电池的光电转化效率,利用激光晶化技术,可以提升半导体层的载流子传输能力,降低传输电阻,提升导电能力。

3、从组件上来看,将多个背接触太阳能电池通过互联件串联起来,形成太阳能电池串,多个太阳能电池串再封装形成光伏组件。互联件与集电电极的延伸方向往往是垂直的,其目的是汇流电流。因无主栅的电极图形没有主栅线,互联件与背接触太阳能电池结合的区域主要靠电结合部来实现。因此电结合部需要做宽才能实现电连接的可靠性,但是目前背接触太阳能电池中设计宽的电连接部以及叠加激光晶化技术在批量生产过程中良率较低,光电转换效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件,用于降低第一半导体层和第二半导体层之间的漏电风险,同时利于提高第二区的载流子收集效率,利于提高太阳能电池的转换效率。

2、为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种太阳能电池,该太阳能电池包括:半导体基底、第一半导体层和第二半导体层。第一半导体层和第二半导体层的导电类型相反。半导体基底包括相对设置的第一面和第二面。半导体基底的第一面包括第一区和第二区。第一区和第二区沿第一方向延伸、且沿第二方向排列。第一方向与第二方向相交。第一区设置有第一半导体层,且第一区包括第一宽区域和第一窄区域。沿第二方向,第一宽区域的宽度大于第一窄区域的宽度。第二区设置有第二半导体层,且第二半导体层还延伸覆盖至位于部分第一宽区域和部分第一窄区域的第一半导体层上。第二区包括第二窄区域和第二宽区域。沿第二方向,第二窄区域的宽度小于第二宽区域的宽度。第二窄区域和第一宽区域沿第二方向排列,第二宽区域和第一窄区域沿第二方向排列。第二半导体层包括低晶化区及高晶化区,高晶化区的晶化程度大于低晶化区的晶化程度,高晶化区位于第二区内。其中,在第二窄区域,沿第二方向,高晶化区的边缘与第二窄区域的边缘之间的间距大于或等于10μm,或者,第二窄区域未设置有高晶化区。

3、采用上述技术方案的情况下,在本发明提供的太阳能电池中,设置有第一半导体层的第一区包括宽度较小的第一窄区域,以减小第一半导体层在第一面的面积占比,降低第一半导体层对光的寄生吸收的影响。同时,第一区还包括宽度较大的第一宽区域,后续将宽度较大(与第一集电电极相比)的第一电结合部设置在第一宽区域上,能够在增大电结合部与互联件之间的接触面积和结合拉力的前提下,防止第一电结合部沿第二方向超出第一区而容易导致漏电、短路。相应的,第二区包括宽度不同的第二宽区域和第二窄区域。第二半导体层包括低晶化区及高晶化区,因高晶化区位于第二区内,高晶化区的晶化程度大于低晶化区的晶化程度,高晶化区可以增大部分第二半导体层(即高晶化区内的第二半导体层)的导电性,利于提高第二半导体层的载流子收集效率,另外在第一区的第一半导体层上的第二半导体层为低晶化区。在上述结构背景下,可以理解的是,基于提高载流子收集效率、降低载流子传输损耗的目的出发,需要尽可能增大高晶化区在位于第二区的第二半导体层内的占比,且考虑到第一半导体层和第二半导体层之间的漏电风险,将高晶化区设置在第二区中的第二宽区域以及第二窄区域,特别是在第二窄区域,沿第二方向,高晶化区的边缘与第二窄区域的边缘之间的间距大于或等于10μm,或者,将高晶化区设置在第二区中的第二宽区域,在第二窄区域不设置高晶化区。

4、通过上述方案,第一电结合部设置在第一宽区域上,后续制作组件时候,沿第二方向互连件会连接多个第一电结合部,由于第一宽区域之间设置的是第二窄区域,第二窄区域基本上都是异性的互连件穿过的区域,特别是互连件往往都是金属材料,如果互连件与第二窄区域上的第二半导体层接触上会形成欧姆接触,就会导致短路。在互连件与第二窄区域上的第二半导体层之间往往会设置绝缘结构,但是绝缘结构在实际生产过程中难以保证对位精准度,可能会存在偏移,所以在第二窄区域,沿第二方向,设置高晶化区的边缘与第二窄区域的边缘之间的间距大于或等于10μm,或者,在第二窄区域不设置高晶化区。充分考虑到设置一定的冗余空间,防止互连件与第二窄区域上的高晶化区欧姆接触,避免形成短路回路而导致太阳能电池发电失效,提高了太阳能电池的光电转换效率。

5、另外,还利于防止位于第一宽区域的第二半导体层下方的第一半导体层受到晶化处理的热损伤而导致的膜层损伤,确保位于该部分第二半导体层下方的第一半导体层具有良好的钝化效果,利于提高太阳能电池的转换效率。还可以防止因以第二宽区域的宽度作为晶化处理的考量标准而导致晶化处理后第二窄区域中导电性高的高晶化区与第一半导体层搭接形成严重的漏电通道(即,位于第一宽区域上的第二半导体层也被晶化处理形成高晶化区,该处被晶化处理的第二半导体层与第一半导体层搭接短路,形成短路区域)。

6、进一步的,第二窄区域未设置高晶化区。如此设置,无须为了适配宽度较小的第二窄区域而改变晶化处理的行进方向和/或处理宽度,降低工艺难度,提高制造效率,更进一步利于实现太阳能电池的量产。

7、特别是当半导体基底的导电类型与第一半导体层的导电类型相同、半导体基底的导电类型与第二半导体层的导电类型相反时,对于作为少子器件的太阳能电池而言,第一半导体层对寄生光吸收更为敏感,而第二半导体层则更需要关注其载流子产生能力及载流子传输损耗。

8、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,第二窄区域和第二宽区域均设置有高晶化区,位于第二宽区域的高晶化区定义为宽高晶化区,位于第二窄区域的高晶化区定义为窄高晶化区。其中,宽高晶化区的宽度大于窄高晶化区的宽度。

9、采用上述技术方案的情况下,不仅第二区中的第二宽区域设置有导电性更高的高晶化区,而且第二窄区域也设置有高晶化区,利于提高第二窄区域的载流子收集效率,降低第二区中沿第一方向不同区域之间的载流子收集效率的差异,降低载流子复合。同时,虽然第二窄区域也设置有高晶化区,但第二窄区域的高晶化区的宽度较小,一方面确保宽度较大的第二宽区域具有适配的宽的高晶化区,使得宽度范围较大的第二宽区域内的载流子能够被及时收集和导出,另一方面防止第二窄区域的高晶化区宽度过大而搭接至极性相反的第一电结合部,产生短路区域,同时确保位于第一宽区域的第二半导体层下方的第一半导体层不会因晶化处理而出现膜层损伤,降低钝化效果,利于提高太阳能电池的转换效率。

10、作为一种可能的实现方案,沿半导体基底的厚度方向,在第一面,第一区的半导体基底的厚度大于第二区的半导体基底的厚度。在第一面,第二区相对第一区朝向半导体基底凹陷,第一区与第二区的高度差为1μm~10μm。

11、采用上述技术方案的情况下,第一区相对比第二区高,沿第二方向,特别是两个第一区的第一宽区域之间夹着一个第二区的第二窄区域,第二窄区域高度低于两侧的第一宽区域,沿第二方向,互连件会与多个第一宽区域上的第一电结合部连接,当第一宽区域的互连件跨过第二窄区域时,由于存在高低差,不容易接触上第二窄区域的第二半导体层,降低了漏电风险,防止短路。另外,当第一区为相对平整的抛光面,第二区为金字塔结构绒面时,第一宽区域的互连件进一步减少了与第二窄区域的接触面积,进一步降低漏电风险。

12、作为一种可能的实现方案,在第一区中,第一宽区域的长度小于相邻第一窄区域的长度。在第二区内,第二窄区域的长度小于相邻第二宽区域的长度。

13、采用上述技术方案的情况下,当第一区中的第一宽区域的长度小于相邻第一窄区域的长度时,可以在保证电结合部能够设置在第一宽区域的前提下,减小第一半导体层在第一面一侧的面积占比,降低第一半导体层对光的寄生吸收。同时,也有利于使得与第一窄区域沿第二方向排布的第二宽区域具有较大的长度,利于增大高晶化区在第二区内的占比,利于确保第二半导体层具有较高的载流子收集效率,降低载流子传输损耗。

14、作为一种可能的实现方案,太阳能电池还包括第一透明导电层和第二透明导电层。第一透明导电层至少设置在第一半导体层上,第二透明导电层至少设置在位于第二区的第二半导体层上。高晶化区在第二区的正投影位于第二透明导电层在第二区的正投影内。

15、采用上述技术方案的情况下,可以理解的是,第二透明导电层具有较高的导电性,当高晶化区在第二区的正投影位于第二透明导电层在第二区的正投影内时,高晶化区收集的载流子可以直接传输至与自身接触的第二透明导电层内,无须经传输电阻大低晶化区传递至第二透明导电层,缩短载流子传输路径,以及降低载流子传输损耗。

16、作为一种可能的实现方案,太阳能电池还包括第一集电电极和第二集电电极。第一集电电极设置在第一半导体层上。第二集电电极设置在位于第二区的第二半导体层上。第二集电电极在第二区的正投影,与高晶化区在第二区的正投影部分重叠。该情况下的有益效果的应用原理可以参考前文所述的高晶化区在第二区的正投影位于第二透明导电层在第二区的正投影内的有益效果的应用原理,此处不再赘述。

17、可选的,在太阳能电池同时包括第一透明导电层、第二透明导电层、第一集电电极和第二集电电极时,第一集电电极设置在第一透明导电层背离半导体基底的一侧,第二集电电极设置在第二透明导电层背离半导体基底的一侧。

18、作为一种可能的实现方案,第二区中,第二宽区域沿第一方向延伸的中心线与第二窄区域沿第一方向延伸的中心线在同一直线上。或,沿第二方向,第二区中,第二宽区域的一个边缘的延伸线与第二窄区域中与其相邻的一个边缘的延伸线共线,且第二宽区域的另一个边缘的延伸线与第二窄区域中与其相邻的另一个边缘的延伸线错开设置。

19、采用上述技术方案的情况下,当第二宽区域沿第一方向延伸的中心线与第二窄区域沿第一方向延伸的中心线在同一直线上时,使得单个第二区的形状较为规整,利于载流子的收集;同时有利于采用湿法、干法或激光等刻蚀工艺对第二半导体层进行图案化处理时,无需设计复杂的开口形状,只需简单、规整的开口形状,增大工艺窗口的适配度,降低刻蚀难度,提高生产效率。例如:采用激光刻蚀工艺对第二半导体层进行图案化处理时通过同一激光光斑且沿同一直线既实现相邻两个第二宽区域之间的刻蚀操作,又完成对相邻两个第二窄区域之间的部分区域的刻蚀操作,即,激光在第一方向上运动,只需跳过第二宽区域保留的区域,无须调整激光在第二方向上的行进方向,简化激光行进路径,提高激光刻蚀产能。

20、而当沿第二方向,第二区中,第二宽区域的一个边缘的延伸线与第二窄区域中与其相邻的一个边缘的延伸线共线,且第二宽区域的另一个边缘的延伸线与第二窄区域中与其相邻的另一个边缘的延伸线错开设置时,为本发明提供的太阳能电池提供了另一种实例,提高太阳能电池的适用范围。另外,当第二宽区域和第二窄区域的单侧边缘的延伸线共线时,可以在对第二半导体层进行晶化处理时,只需要对错开设置的一侧进行差异化设置;例如采用激光工艺对第二半导体层进行晶化处理时,只需跳过第二窄区域相对于第二宽区域凹入的部分,无须调整激光在第二方向上的行进方向,简化激光行进路径,提高激光晶化产能。

21、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,第二窄区域和第二宽区域均设置有高晶化区。位于第二宽区域的高晶化区定义为宽高晶化区,位于第二窄区域的高晶化区定义为窄高晶化区。宽高晶化区的长度大于窄高晶化区的长度。如此设置,利于增大高晶化区在第二区内的占比,利于确保第二半导体层具有较高的载流子收集效率,降低载流子传输损耗。

22、作为一种可能的实现方案,沿第二方向,宽高晶化区的边缘和对应的第二宽区域的边缘的间距为20μm~50μm。和/或,沿第二方向,窄高晶化区的边缘和对应的第二窄区域的边缘的间距为10μm~40μm。

23、采用上述技术方案的情况下,宽高晶化区的边缘和对应的第二宽区域的边缘的间距在上述范围内时,可以防止因该间距过小而导致导电性较高的宽高晶化区与位于第一窄区域的第一半导体层过近(该情况下容易导致宽高晶化区搭接上位于半导体基底内且位于第一半导体层下方的异性掺杂区)而导致漏电风险较高、以及位于第一窄区域边缘的第一半导体层容易受到晶化处理的影响而造成膜层损伤,降低钝化效果,形成复合中心;同时,为晶化处理沿第二方向提供一定的处理偏移量,提高太阳能电池的良率。另外,还可以防止因该间距过大而导致第二宽区域内沿第二方向上位于高晶化区外侧的非晶硅区的占比较大使得这部分低晶化区的载流子难以被及时收集和导出,提高载流子收集效率。

24、另外,窄高晶化区的边缘和对应的第二窄区域的边缘的间距在上述范围内的有益效果的应用原理可以参考前文所述的宽高晶化区的边缘和对应的第二宽区域的边缘的间距在上述范围内的有益效果的应用原理,此处不再赘述。

25、作为一种可能的实现方案,太阳能电池还包括第二集电电极,第二集电电极设置在第二区的第二半导体层上。第二集电电极在第二区的正投影,与宽高晶化区和窄高晶化区分别在第二区的正投影部分重叠。其中,沿第二方向,第二集电电极的宽度d1为20μm~150μm;和/或,位于第二区的第二半导体层中,宽高晶化区的边缘,与第二集电电极的边缘的间距l1为10μm~360μm;和/或,位于第二区的第二半导体层中,窄高晶化区的边缘,与第二集电电极的边缘的间距l2为10μm~360μm。

26、采用上述技术方案的情况下,当第二集电电极的宽度在上述范围内时,可以防止因第二集电电极的宽度较小而导致自身的载流子收集能力较差且容易出现断裂风险,降低载流子复合,同时提高太阳能电池的发电效率。另外还可以防止因第二集电电极的宽度较大而导致耗材使用量过大和/或漏电风险高,利于控制太阳能电池的制造成本。

27、另外,当宽高晶化区的边缘与第二集电电极的边缘的间距l1在上述范围内时,可以防止因l1过小使得宽高晶化区的宽度过小,有利于增大晶化程度较大的宽高晶化区在第二宽区域内的占比,改善第二宽区域与第二集电电极之间的接触性能,利于第二宽区域沿第二方向边缘区域的载流子的收集和导出。另外,还可以防止l1过大使得上述宽高晶化区的边缘与第二宽区域的边缘的间距过小,有利于防止宽高晶化区搭接至第一半导体层,防止漏电;同时利于控制第二宽区域在经晶化处理后逃逸的氢的数量,使得第二宽区域对第一面具有良好的钝化效果,降低载流子复合。

28、至于窄高晶化区的边缘与第二集电电极的边缘的间距l2在上述范围内的有益效果的应用原理可以参考前文所述的l1在上述范围内的有益效果的应用原理,此处不再赘述。

29、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,宽高晶化区具有沿第二方向间隔分布的n个宽晶化子区,窄高晶化区具有沿第二方向间隔分布的m个窄晶化子区。n和m均为正整数,且n大于m。

30、采用上述技术方案的情况下,宽高晶化区划分为沿第二方向间隔分布的n个宽晶化子区,与宽度较大且整体连续的宽高晶化区相比,沿第二方向间隔分布的n个宽晶化子区彼此之间还保留有低晶化区,利于控制第二宽区域在经晶化处理后逃逸的氢的数量,使得第二宽区域对第一面具有良好的钝化效果,降低载流子复合,即提高载流子的传输效率又考虑到第二半导体层的钝化性能,综合两者,达到最佳效果。同时,n个宽晶化子区分别对应不同的晶化工序,单个晶化工艺的偏移只会影响该工序下宽晶化子区在第二宽区域内的分布,也不会影响其它宽晶化子区在第二宽区域内的分布,可以降低因单个晶化工艺的过度偏移导致整个宽高晶化区不满足工作要求,利于提高晶化处理的良率。

31、作为一种可能的实现方案,沿第二方向,宽晶化子区的宽度为20μm~500μm;和/或,窄晶化子区的宽度为20μm~500μm;和/或,沿第二方向,宽晶化子区和窄晶化子区的宽度相同;和/或,沿第二方向,相邻两个宽晶化子区的间距为10μm~50μm;和/或,沿第二方向,相邻两个窄晶化子区的间距为10μm~50μm。

32、采用上述技术方案的情况下,宽晶化子区的宽度在上述范围内,可以防止因宽晶化子区的宽度过小而导致为了形成固定宽度的宽高晶化区而需要多次晶化工序,缩短晶化处理时长,提高加工效率。同时,可以减小固定宽度的宽高晶化区包括的宽晶化子区的数量,进而减少位于相邻宽晶化子区之间的低晶化区的占比,提高第二宽区域的导电性。

33、另外,当相邻两个宽晶化子区的间距在上述范围内,可以防止因该间距较小而导致位于这两个宽晶化子区的低晶化区的宽度也较小,确保低晶化区在第二宽区域具有一定的占比,控制第二宽区域在经晶化处理后逃逸的氢的数量,使得第二宽区域对第一面具有良好的钝化效果,降低载流子复合。同时,也能够为不同晶化工艺因误差导致的偏移工艺一定的容忍量,防止不同宽晶化子区交叠而导致该处的第二半导体层和半导体基底的热损伤程度较大,以及导致因不同宽晶化子区交叠而导致第二宽区域沿第二方向的边缘区域与宽高晶化区的外缘间距过大从而影响边缘区域的载流子收集和导出。另外,还可以防止因该间距过大而导致第二宽区域内实际设置的宽晶化子区的数量过小,增大宽高晶化区在第二宽区域内的占比,确保相邻宽晶化子区之间的低晶化区内的载流子能够及时导出。

34、另外,当宽晶化子区和窄晶化子区的宽度相同时,可以采用相同的晶化设备对第二宽区域和第二窄区域进行晶化处理,提高晶化处理效率。

35、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,第二宽区域中的至少一个宽晶化子区的外边缘,与相邻第二窄区域的对应窄晶化子区的外边缘共线且连续设置。和/或,位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的至少一对宽晶化子区的外边缘的延伸线共线。

36、采用上述技术方案的情况下,当第二宽区域中的至少一个宽晶化子区的外边缘,与相邻第二窄区域的对应窄晶化子区的外边缘共线且连续设置时,可以通过同一晶化设备且在同一晶化工序下对该宽晶化子区和窄晶化子区进行晶化处理,无需改变晶化行进路径和方向,提高高晶化区的加工效率。同时,在第二宽区域和相邻第二窄区域的交界处宽晶化子区和窄晶化子区连续设置,不仅能够确保该交界处的载流子的收集,还可以防止因宽晶化子区和窄晶化子区交叠导致交界处的第二半导体层和半导体基底的热损伤程度较大,提高太阳能电池的钝化性能。

37、另外,当相邻两个第二宽区域的至少一对宽晶化子区的外边缘的延伸线共线时,可以通过同一晶化设备且在同一晶化工序下对这两个宽晶化子区进行晶化处理,无需改变晶化行进路径和方向,提高晶化效率。

38、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的至少一对宽晶化子区的外边缘的延伸线共线。

39、作为一种可能的实现方案,位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的沿第一方向上的至少一对宽晶化子区之间未设置窄晶化子区;和/或,位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的沿第二方向上相邻两对宽晶化子区之间设置有一个窄晶化子区。

40、采用上述技术方案的情况下,当位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的沿第一方向上的至少一对宽晶化子区之间未设置窄晶化子区时,一方面可以保证位于第二窄区域内的高晶化区的宽度较小(或未设置高晶化区)降低漏电风险,另一方面在对第二区进行晶化处理时,只需要跳过位于该对宽晶化子区之间的第二窄区域,无须改变晶化行进路径或调整晶化处理宽度等,提高晶化效率。

41、而当位于第二区的第二半导体层中,相邻两个第二宽区域的沿第二方向上的相邻两对宽晶化子区之间设置有一个窄晶化子区时,可以保证位于第二窄区域内的高晶化区的宽度较小(或未设置高晶化区)降低漏电风险,防止短路。

42、作为一种可能的实现方案,沿第一方向,位于第二区的第二半导体层中,窄高晶化区还由第二窄区域延伸至第二宽区域。和/或,宽高晶化区的端部和相邻窄高晶化区的端部具有重叠区域。

43、采用上述技术方案的情况下,窄高晶化区还由第二窄区域延伸至第二宽区域时,一方面可以防止在因位于第二宽区域中宽度较大的宽高晶化区过于靠近第二窄区域,而导致宽高晶化区至少沿第一方向搭接至第一半导体层,降低漏电风险,同时防止位于第一窄区域边缘的第一半导体层受到晶化处理出现钝化损伤;另一方面,位于第二宽区域的窄高晶化区可以弥补因为了防止漏电(或短路)和钝化损伤使得第二宽区域中靠近第二窄区域的部分未设置宽高晶化区而导致该处载流子难以及时收集的劣势,确保该交界区域具有较低的载流子传输损耗。

44、另外,当宽高晶化区的端部和相邻窄高晶化区的端部具有重叠区域时,可以确保在宽高晶化区和窄高晶化区的交界处为晶化程度较大的高晶化区,防止因晶化处理设备存在沿第一方向的偏移而导致宽高晶化区和窄高晶化区的交界处为导电性较差的低晶化区,交界处的载流子传输损耗。

45、作为一种可能的实现方案,沿第一方向,在第二区中,宽高晶化区的长度,小于或等于对应的第二宽区域的长度。如此设置,防止在因位于第二宽区域中宽度较大的宽高晶化区过于靠近第二窄区域,而导致宽高晶化区至少沿第一方向超出并搭接至第一宽区域的第一半导体层、以及位于第一宽区域上的第一电结合部,降低漏电风险,防止短路,同时防止位于第一窄区域边缘的第一半导体层受到晶化处理出现钝化损伤。

46、作为一种可能的实现方案,在沿第一方向,第二区中,宽高晶化区的长度小于第二宽区域的长度的情况下,宽高晶化区的端部与相邻的第二宽区域的边缘的间距为10μm~100μm。

47、采用上述技术方案的情况下,可以防止因宽高晶化区的端部与相邻的第二宽区域的边缘的间距过小而导致位于第二宽区域中宽度较大的宽高晶化区过于靠近第二窄区域,进而导致宽高晶化区至少沿第一方向超出并搭接至第一宽区域的第一半导体层、以及位于第一宽区域上的第一电结合部,降低漏电风险,防止短路,同时防止位于第一窄区域边缘的第一半导体层受到晶化处理出现钝化损伤。另外,还可以防止因宽高晶化区的端部与相邻的第二宽区域的边缘的间距过大使得第二宽区域的高晶化区的占比过小而导致第二宽区域沿第一方向的边缘部分的载流子难以被及时收集和导出。

48、作为一种可能的实现方案,宽高晶化区和/或窄高晶化区包括第一子高晶化区和第二子高晶化区。第一子高晶化区和第二子高晶化区均沿第三方向延伸、且沿第一方向排列。第一方向和第三方向相交。第一子高晶化区的晶化程度大于第二子高晶化区的晶化程度。

49、采用上述技术方案的情况下,可以理解的是,在其它因素相同的情况下,当半导体层的晶化程度越小时,半导体层中的晶粒越小(甚至是呈现非晶硅材料的无序性)。半导体层中的晶粒越小,晶粒之间的界面越多,所以晶粒交界面的电阻会较大,载流子传输损失较大。因此,与为了提高生产效率而将宽高晶化区和/或窄高晶化区各部分的晶化程度均设置为较低程度的太阳能电池相比,当本发明提供的太阳能电池中,宽高晶化区和/或窄高晶化区包括的第一子高晶化区具有相对较大的晶化程度时,利于减少第二半导体层的第一子高晶化区内的晶粒之间的界面数量,降低上述第一子高晶化区的传输电阻,可以改善接触导电性能,进而利于降低第二半导体层内载流子的传输损耗。

50、另外,宽高晶化区和/或窄高晶化区还包括具有较小的晶化程度的第二子高晶化区,第二子高晶化区受到的处理能量相对第一子高晶化区较小,因为受到的能量较小,第二子高晶化区的晶化程度较小,且内部的氢逃逸的数量较少;因为受到的能量较大,所以第一子高晶化区的晶化程度较大,且内部的氢逃逸的数量较多,因此相比于第一子高晶化区,该第二子高晶化区具有相对较高的氢含量,使得第二半导体层中至少第二子高晶化区对半导体基底的第一面具有较高的钝化效果,氢填充到界面缺陷处,降低第一面的缺陷数量,提高太阳能电池的工作效率。

51、简而言之,设置太阳能电池中的第二半导体层的宽高晶化区和/或窄高晶化区中第一子高晶化区的晶化程度大于第二子高晶化区的晶化程度,即第一子高晶化区具有较高的导电性,利于载流子的收集和导出,第二子高晶化区的晶化程度相对较低,利于第二子高晶化区具有较高的钝化效果,降低载流子复合,这两种子高晶化区沿第一方向排布,既考虑到接触电性能又考虑到第二半导体层的钝化性能,综合平衡第二半导体层的导电性能和钝化性能,利于提升太阳能电池的工作性能。

52、另外,当宽高晶化区和/或窄高晶化区包括多个第一子高晶化区和多个第二子高晶化区时,第一子高晶化区与第二子高晶化区可以沿第一方向重复排列设置,且第一子高晶化区和第二子高晶化区沿第三方向延伸,可以理解为具有类似多个锯齿状的部分第一子高晶化区和部分第二子高晶化区,因为第一子高晶化区的接触性能好,电阻小,因此可以更高效的收集并传输载流子,第二子高晶化区的钝化性能好,减少界面缺陷,降低载流子复合。因为第一子高晶化区的电阻小,在满足接触性能要求的前提下,宽高晶化区和/或窄高晶化区内不用全部设置成第一子高晶化区,只需间隔设置第一子高晶化区,宽高晶化区和/或窄高晶化区内其它区域设置为晶化程度较小的第二子高晶化区,最大限度的提高钝化效果,实现最优的匹配。

53、作为一种可能的实现方案,第二方向和第三方向的夹角小于等于60°。和/或,沿第一方向,宽高晶化区和/或窄高晶化区内,第一子高晶化区的长度d2为10μm~240μm。和/或,沿第一方向,宽高晶化区和/或窄高晶化区内,第二子高晶化区的长度d3为10μm~240μm。

54、采用上述技术方案的情况下,第二方向是第一区和第二区的排布方向,第三方向是第一子高晶化区和第二子高晶化区的宽度延伸方向。当第二方向和第三方向的夹角在上述范围内时,可以防止这两个方向之间的夹角过大而导致在采用激光照射等方式对第二区的宽高晶化区和/或窄高晶化区进行晶化处理时,处理方向与第二方向的偏差过大而导致制造难度较高。另外,在宽高晶化区和/或窄高晶化区的宽度固定的情况下,这两个方向之间的夹角过大还容易使得第一子高晶化区的宽度过大,此时第一子高晶化区的端部至第二集电电极的边缘,载流子传输距离相对过大,会增加传输损耗,导致载流子在导电性良好的第一子高晶化区内需要传输较长的路径才能够传输至第二集电电极,因此将第二方向和第三方向的夹角控制在小于等于60°的范围内,还有利于降低传输损耗。

55、另外,可以理解的是,在宽高晶化区和/或窄高晶化区沿第一方向的长度固定的情况下,第一子高晶化区的长度越大,第二子高晶化区的长度越小,二者的长度关系呈反比。基于此,当第一子高晶化区的长度d2在上述范围内时,可以防止因长度d1过小而导致第二区中接触导电性能较高的第一子高晶化区的占比过小,有利于确保第二区具有较高的载流子收集和传输性能,使得第二集电电极和第二区之间具有良好的接触性能;另外,还可以防止因长度d1过大而导致宽高晶化区和/或窄高晶化区中的第二子高晶化区的长度过小而导致第二区的钝化效果较差,利于使得第二区对第一面具有一定的钝化效果,利于平衡第二半导体层的接触电阻和钝化效果。

56、第二子高晶化区的长度d3在上述范围内的有益效果的应用原理可以参考前文所述的第一子高晶化区的长度d2在上述范围内的有益效果的应用原理,此处不再赘述。

57、作为一种可能的实现方案,第一子高晶化区的材料包括纳米晶硅和/或微晶硅,第二子高晶化区的材料包括非晶硅和/或纳米晶硅。

58、采用上述技术方案的情况下,当第二子高晶化区的材料包括晶化程度较低的非晶硅和/或纳晶硅的情况下,第二子高晶化区在晶化处理过程中受热影响较小,使得自身内的氢含量相对较高,氢利于将半导体基底表面的悬挂键填充,降低表面缺陷,从而对半导体基底具有较高的钝化效果。而在第二半导体层中,第一子高晶化区的材料包括晶化程度较高的纳晶硅和/或微晶硅时,利于使得第一子高晶化区具有较高的导电性,降低第二半导体层中的第一子高晶化区与第二集电电极之间的接触电阻,进而利于降低第二半导体层内收集的载流子传输至导电材料的传输损耗。

59、作为一种可能的实现方案,第一区的表面为抛光面,第二区的表面为绒面。第一半导体层包括掺杂多晶硅层,位于第二区的第二半导体层包括掺杂非晶硅层、掺杂纳米晶硅层和掺杂微晶硅层中的至少一种。

60、采用上述技术方案的情况下,与第一面整面为抛光面相比,当设置有第二半导体层的第二区表面为绒面时,第二半导体层背离半导体基底的一侧具有与绒面大致相同的起伏形貌,此时第二半导体层具有更大的比表面积,可以增大第二半导体层与第二集电电极之间的接触面积,降低第二半导体层内收集的载流子传输至第二集电电极的传输损耗。另外,在采用激光照射工艺对第二半导体层进行晶化处理时,第二半导体层背离半导体基底的一侧具有与绒面大致相同的起伏形貌还利于陷光,可以对照射的激光进行有效利用,提高晶化处理效率的同时,利于增大高晶化区在第二半导体层中的面积占比和/或增大高晶化区的晶化程度,降低第二半导体层的传输电阻。

61、作为一种可能的实现方案,第一区的表面为抛光面,第二区的表面为绒面。第一半导体层为隧穿氧化层与掺杂多晶硅层的叠层,位于第二区的第二半导体层为本征非晶硅层与掺杂非晶硅层的叠层。其中,掺杂非晶硅层中局部具有微晶硅和/或纳米晶硅形态。

62、作为一种可能的实现方案,太阳能电池还包括多个第一电结合部和多个第二电结合部。多个第一电结合部和多个第二电结合部沿第二方向错开设置。第一电结合部设置在位于第一宽区域的第一半导体层上。第二电结合部设置在位于第二宽区域的第二半导体层上。

63、作为一种可能的实现方案,沿第二方向,第一区中第一宽区域的宽度为430μm~690μm。和/或,沿第二方向,第一区中第一窄区域的宽度为240μm~340μm。和/或,沿第二方向,第一区中第一宽区域和第一窄区域的宽度的差值为140μm~240μm。和/或,沿第二方向,第二宽区域的宽度和第一窄区域的宽度之间的差值为140μm~400μm。和/或,沿第二方向,第二宽区域的宽度为550μm~620μm。和/或,沿第一方向,第一宽区域的长度为18mm~22mm。和/或,沿第一方向,第一窄区域的长度为1.1mm~1.5mm。

64、采用上述技术方案的情况下,第一区中第一宽区域的宽度在上述范围内,可以防止因第一宽区域的宽度过大而导致位于第一宽区域的第一半导体层的寄生吸收过高和/或电学遮阴影响较大,利于提高太阳能电池的光电转换效率。在保证接触和结合强度符合条件下,降低膜层本身对太阳能电池发电效率的影响(如:电学遮阴、寄生吸收等),兼顾两者的平衡。另外,还可以防止因第一宽区域的宽度过小而导致沿第二方向,第一电结合部与第一宽区域的边界过近而导致形成电结合部的制造精度要求过高,和/或还可以防止第一电结合部跨过第一宽区域与异性的第一窄区域接触,导致漏电,降低了第一电结合部的制造工艺难度,使工艺窗口变大。

65、另外,第一区中第一窄区域的宽度在上述范围内,可以防止因第一窄区域的宽度过小而导致第一半导体层的载流子收集能力较差,利于提高载流子收集效率,降低载流子复合。

66、再者,第一窄区域的长度在上述范围内,可以防止因第一窄区域的长度过小使得第一宽区域的长度较大,利于控制第一半导体层在第一面上的面积占比,降低第一半导体层的光的寄生吸收影响。其次,还可以防止因第一窄区域的长度过大使得第一宽区域的长度较小,利于确保设置在第一宽区域上的第一电结合部不会沿第一方向延伸超出第一宽区域,防止第一电结合部搭接至隔离区(或异性的第二区),降低漏电风险。

67、第二方面,本发明提供了一种太阳能电池的制造方法,该太阳能电池的制造方法包括:首先,提供一半导体基底。半导体基底包括相对设置的第一面和第二面。半导体基底的第一面包括第一区和第二区。第一区和第二区沿第一方向延伸、且沿第二方向排列。第一方向与第二方向相交。接下来,在第一区设置第一半导体层。第一区包括第一宽区域和第一窄区域,沿第二方向,第一宽区域的宽度大于第一窄区域的宽度。接下来,在第二区设置第二半导体层,第二半导体层还延伸覆盖至位于部分第一宽区域和部分第一窄区域的第一半导体层上。第一半导体层和第二半导体层的类型相反。第二区包括第二窄区域和第二宽区域。沿第二方向,第二窄区域的宽度小于第二宽区域的宽度。第二窄区域和第一宽区域沿第二方向排列,第二宽区域和第一窄区域沿第二方向排列。接下来,对位于第二区的第二半导体层晶化处理,形成高晶化区。第二半导体层未经晶化处理的部分为低晶化区。其中,在第二窄区域,沿第二方向,高晶化区的边缘与第二窄区域的边缘之间的间距大于或等于10μm;或,第二窄区域未设置高晶化区。

68、作为一种可能的实现方案,采用激光照射工艺对第二半导体层晶化处理,形成高晶化区。

69、作为一种可能的实现方案,第二窄区域和第二宽区域均设置有高晶化区。位于第二宽区域的高晶化区定义为宽高晶化区,位于第二窄区域的高晶化区定义为窄高晶化区。其中,采用第一激光对位于第二宽区域的第二半导体层进行晶化处理形成宽高晶化区,且采用第二激光对位于第二窄区域的第二半导体层进行晶化处理形成窄高晶化区;或,采用第一激光对位于第二宽区域的第二半导体层进行晶化处理形成部分宽高晶化区,并采用第一激光对位于第二窄区域的第二半导体层进行晶化处理形成窄高晶化区,采用第二激光对对位于第二宽区域的第二半导体层进行晶化处理形成其余的宽高晶化区。

70、本发明中第二方面及其各种实现方式的有益效果,可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析,此处不再赘述。

71、第三方面,本发明提供了一种光伏组件,该光伏组件包括:多个太阳能电池串和封装层。一个太阳能电池串包括多个太阳能电池以及多个互联件,多个互联件用于将多个太阳能太阳能电池串联在一起。其中,多个太阳能电池为第一方面及其各种实现方式提供的太阳能电池。封装层覆盖太阳能电池串的表面。

72、本发明中第三方面及其各种实现方式的有益效果,可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析,此处不再赘述。