一种光伏电池及光伏组件的制作方法

1.本技术涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种光伏电池及光伏组件。


背景技术：

2.随着技术的发展，太阳能技术的应用越来越广泛，在加工光伏电池的过程中，为方便对光伏电池进行追溯，通常在硅片表面通过激光加工形成凹陷，多个凹陷组成二维码，以储存相关加工信息。然而激光照射在硅片表面形成的凹陷的深度较大，导致硅片的损伤层的厚度较大，对于光伏电池质量具有较大的影响。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种光伏电池及光伏组件，用于解决在光伏电池设置标记时对于基底的损伤较大的问题。
4.本技术实施例提供了一种光伏电池，所述光伏电池包括基底，所述基底设置有至少一个凸起部，所述凸起部用于形成标记；
5.沿所述光伏电池的厚度方向，所述凸起部相对于所述基底表面的凸起高度为h，0微米＜h≤15微米。
6.通过在基底表面形成标记以便于对光伏电池进行追溯，相较于采用凹陷部对于光伏电池进行追溯的方案，采用凸起部对于基底的损伤较小，能够降低标记对于基底的影响，有利于提升光伏电池的整体性能，更加符合实际的使用需求。
7.在一种可能的实施方式中，所述凸起部为环形。
8.相较于在基底表面设置整体的柱状凸起，环形凸起的体积较小，识别特征较为明显以便于识别。
9.在一种可能的实施方式中，所述凸起部的宽度为w，1微米≤w≤20微米。
10.凸起部的宽度设置为2微米至6微米。经过实际检测，当环形凸起的尺寸满足以上条件时，能够便于通过识别设备进行识别，而且凸起部的整体体积也较小，能够降低标记对于基底的反射率等性能的影响，从而有利于提升光伏电池的整体性能。
11.在一种可能的实施方式中，所述基底设置有凹陷部，所述凹陷部位于所述凸起部的内侧。
12.通过这样的设计能够增加凸起部的顶部与底部之间的高度差，便于对于凸起部进行识别，由于凸起部本身相对于基底的表面凸起，因此，在设置凹陷部时，凹陷部伸入基底较浅的深度即可与凸起部的顶部形成较为明显的高度差，从而便于对凸起部进行识别。由于凸起部伸入基底的深度较浅，因此，在加工过程中，基底的损伤层较小，能够降低损伤层对于基底的影响，有利于提升光伏电池的质量。
13.在一种可能的实施方式中，所述凹陷部的底壁相对于所述基底的表面的深度小于6微米。
14.通过这样的设计加工后的损伤层较浅，由于损伤层的厚度较浅，因此可以无需单
独进行去除损伤层的步骤。
15.在一种可能的实施方式中，所述基底经过制绒处理，且所述凸起部表面的绒层与所述基底未设置所述凸起部的位置的绒层形貌一致。
16.在进行制绒处理时，可以同时对凸起部的表面进行制绒，以使凸起部的表面也具有绒层(例如，金字塔绒面)。通过制绒能够减小光伏组件的反射率，有利于光伏组件对于光线的吸收，能够提升光电转换效率，从而提升光伏电池整体的效率，更加符合实际的使用需求。
17.在一种可能的实施方式中，在所述凸起部外侧，且与所述凸起部的中心的距离不大于0.5毫米的范围内，所述基底的最低点的高度为n；
18.所述凸起部的最高点的高度为m，且m-n大于1微米。
19.通过使凸起部的最高点与其周围的最低点的高度差大于1微米，能够使凸起部的特征更加明显，更加便于对凸起部进行检测，从而有利于对基底的标记进行识别，方便对光伏电池进行追溯。
20.在一种可能的实施方式中，所述基底设置有多个所述凸起部，各所述凸起部间隔设置。
21.通过这样的设计可以在基底形成预设的图案，从而便于通过该图案对于不同的光伏电池进行识别，方别对光伏电池的生产进行追溯。
22.在一种可能的实施方式中，多个所述凸起部用于形成序列码、数据矩阵码和条码中的至少一者。
23.通常情况下，基底具有相应的编码，可以通过相应的编译语言或编译方式，将编码转换为图形，储存于识别码中，在进行追溯时，通过相应的读取设备以及读取程序对识别码进行编译，以获取编码。这样的设计的保密性更高，更加符合实际的使用需求。相较于直接将编码设置在基底，采用识别码的方式能够减小标记在基底所占用的空间，能够降低标记对于光伏电池的影响，有利于提升光伏电池的整体性能。
24.本技术还提供了一种光伏组件，所述光伏组件包括以上任一项所述的光伏电池。
25.本技术涉及一种光伏电池及光伏组件，其中，光伏电池的基底设置有至少一个凸起部，凸起部相对于基底表面的凸起高度为h，0微米＜h≤15微米。凸起部用于在基底表面形成标记。通过在基底表面形成标记以便于对光伏电池进行追溯，相较于采用凹陷部对于光伏电池进行追溯的方案，采用凸起部对于基底的损伤较小，能够降低标记对于基底的影响，有利于提升光伏电池的整体性能，更加符合实际的使用需求。
26.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，并不能限制本技术。
附图说明
27.图1为本技术所提供的光伏电池的基底的局部示意图；
28.图2为本技术所提供的光伏电池的基底的局部剖视图；
29.图3为本技术所提供的光伏电池的基部示意图；
30.图4为本技术所提供的不同实施例的数据表格。
31.附图标记：
32.1-基底；
33.2-凸起部；
34.3-凹陷部；
35.4-栅线。
36.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
具体实施方式
37.为了更好的理解本技术的技术方案，下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
38.应当明确，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
39.在本技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
40.应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
41.需要注意的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。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”。
42.随着技术的发展，太阳能技术的应用越来越广泛，在加工光伏电池的过程中，为方便对光伏电池进行追溯，通常在硅片表面通过激光加工形成凹陷，多个凹陷组成二维码，以储存相关信息。然而激光照射在硅片表面形成的凹陷的深度较大，通常大于8微米，导致硅片的损伤层的厚度较大，损伤层会引起制绒及镀膜异常，对于光伏电池质量具有较大的影响，因此，激光加工后需要进行一个刻蚀步骤以去除损伤层。这样的方式额外增加了工艺流程，导致加工过程变得复杂，影响实际的生产效率。
43.鉴于此，本技术实施例提供了一种光伏电池及光伏组件，用于解决在光伏电池设置标记时对于基底的损伤较大的问题，进而影响电池转换效率。
44.如图1和图2所示，本技术实施例提供了一种光伏电池，其中，光伏电池包括基底1，基底1通常可以采用硅片。硅片表面至少具有一个凸起部2，沿光伏组件的厚度方向，凸起部2相对于基底1表面的凸起高度为h，0微米＜h≤15微米，凸起部2用于形成标记，以方便区分不同的光伏电池以及可以对光伏电池信息进行有源追溯。
45.相较于直接在基底1的表面设置凹陷，通过在基底1表面设置凸起部2进行标记，能够减少设置标记时对于基底1的损伤，从而有利于改善硅片的质量，可以省去取出损伤层的步骤。凸起部2的凸起高度h可以为0.1微米、1微米、5微米、10微米、15微米等，通常为降低凸起部2对于基底1的栅线的影响，凸起部2的高度h在0.2微米至4微米。相较于在基底1表面形
成凹陷，在基底1表面形成凸起部2同样可以在基底1的表面的局部形成高度差，以形成标记，方便检测，例如，可以通过设置低角度光源照射基底，并通过成像设备生成检测图片，在检测图片中，目标环形凸起部相比非目标背景部(非标记区域)具有较优的对比度，标记解析时通过提取并转换环形凸起形成的图形完成解析。另外，由于标记为凸起结构，并没有伸入基底1内部，因此，可以减少对于基底1的损伤，有利于提升光伏电池的质量。
46.如图1所示，在一种可能的实施方式中，凸起部2为环形。
47.在标记加工时，可以采用特定参数的激光对基底1进行加工以得到环形凸起，具体地，激光参数如下：波长：1059～1065nm，脉冲持续时间：10～100ns，脉冲重复频率：500～2000khz，激光功率百分比：70～75％，扫描次数：1次。经过实际测试，通过该参数可以在基底1表面加工形成环形凸起且不会对后续电池制造工艺造成影响(比如制绒、镀膜等)。
48.另外，相较于在基底表面设置整体的柱状凸起，环形凸起的体积较小，识别特征较为明显以便于识别。在一些实施例中，当基底1表面的平整度较低时，对于柱状凸起的识别较为困难，柱状凸起容易与其他凸起(比如，制绒形成的金字塔形貌)混淆，导致对于标记的识别率降低，识别难度增加，甚至无法识别，从而导致无法获取光伏电池的相关信息，以至于无法对光伏电池进行追溯。采用本技术中环形凸起进行标记，当基底1的平整度较低时，环形凸起能够更好的和其他凸起进行区分，从而便于对基底1的标记进行识别，以对光伏电池信息(工艺流程、产品参数等)进行追溯。
49.如图2所示，在一种可能的实施方式中，凸起部2的宽度w为1微米至20微米，环形凸起的宽度的计算方式为内径与外径的差值的一半，即环形的宽度。
50.凸起部2的宽度可以为1微米、5微米、10微米、15微米、20微米等。可选地，凸起部2的宽度设置为2微米至6微米。经过实际检测，当环形凸起的尺寸满足以上条件时，能够便于通过识别设备进行识别，而且凸起部2的整体体积也较小，能够降低标记对于基底1的反射率等性能的影响，从而有利于提升光伏电池的整体性能。
51.如图2所示，一种可能的实施方式中，基底1设置有凹陷部3，凹陷部3位于凸起部2的内侧，即位于环形凸起内部。
52.通过这样的设计能够增加凸起部2的顶部与底部之间的高度差，便于对于凸起部2进行识别，由于凸起部2本身相对于基底1的表面凸起，因此，在设置凹陷部3时，凹陷部3伸入基底1较浅的深度即可与凸起部2的顶部形成较为明显的高度差，从而便于对凸起部2进行识别。由于凸起部2伸入基底1的深度较浅，因此，在加工过程中，基底1的损伤层较小，能够降低损伤层对于基底1的影响，有利于提升光伏电池的质量。
53.具体地，在一种可能的实施方式中，凹陷部3的底壁相对于基底1的表面的深度d小于6微米，即凹陷部3伸入基底1的距离小于6微米。
54.经过实际检测，基底1在进行切割时，通常会形成1微米至2微米的切割损伤层，采用以上方式和数据对基底1进行加工、标记时，在形成环形凸起后，基底1设置有凸起部2的一侧的损伤层通常小于4微米。通常情况下仅需要在一侧设置标记，基底1具有凸起部2的一侧的损伤层包括切割损伤以及激光加工损伤，基底1未设置凸起部2的一侧的损伤层通常仅包括切割损伤层。相较于在基底1的表面设置凹陷进行标记的方案，本技术实施例所提供的方案加工后的损伤层较浅，由于损伤层的厚度较浅，因此可以无需单独进行去除损伤层的步骤，通常情况下，光伏电池的制备包括制绒处理，通过化学等手段，在基底1的表面形成绒
面，例如金字塔形绒面等，由于本技术所提供的方案中，损伤层的厚度较小，因此，在进行制绒处理时，能够通过制绒处理去除损伤层，无需单独设置去除损伤层的步骤，能够简化加工工序以及加工难度更加符合实际的使用需求。
55.在一种可能的实施方式中，在加工时，对基底1进行制绒处理，以在基底1表面形成绒层，具体地，凸起部2的表面和基底1未设置凸起部2的表面均进行制绒处理以形成绒层，且形成的绒层的形貌一致。需要说明的是，所述“形貌一致”可以是指形貌完全一致或实质性一致，比如，形成相同或相似结构的形貌。
56.在进行制绒处理时，可以同时对凸起部2的表面进行制绒，以使凸起部2的表面也具有绒层(例如，金字塔绒面)。通过制绒能够减小光伏组件的反射率，有利于光伏组件对于光线的吸收，能够提升光电转换效率，从而提升光伏电池整体的效率，更加符合实际的使用需求。由于在制绒处理时，凸起部2与基底1未设置凸起部2的位置的处理工艺相同，所以，在凸起部2的表面形成的绒层与基底1表面形成的绒层的形貌一致，均形成金字塔绒面。由于凸起部2相对于基底1的表面凸起，因此形成于凸起部2的侧表面的金字塔绒层以及形成于凸起部2和基底1交界位置的金字塔绒层的底面会存在高低差，导致金字塔绒层中各金字塔结构的侧表面的面积不同，但是，各金字塔结构的凸起方向均沿光伏电池的厚度方向凸起。
57.经过制绒处理后，环形凸起的特征得以保留，环形凸起的高度为0.3um至2um，宽度为2um至20um，且制绒处理能够将加工环形凸起时形成的激光损伤层完全去除，同时，环形凸起的内部、外部以及环形凸起的表面均会形成和基底1表面相同的金字塔绒面，金字塔垂直于基底1表面。凸起的内外侧斜坡上金字塔也垂直于基底1表面，且靠斜坡外侧金字塔斜边大于靠斜坡内测。制绒及以后工序中，硅片在光致发光(photoluminescence，pl)测试下标记区域无阴影。
58.在一种可能的实施方式中，凸起部2的最高点的高度为m，以凸起部2的中心为圆心，到圆心的距离小于或等于0.5毫米，且位于凸起部2外侧的范围内，基底1的最低点的高度为n，m-n大于1微米。该高度差可以是制绒后的高度差。
59.在实际检测时，检测工具可以选用3d显微镜或者扫描电子显微镜(scanning electron microscope，sem)，通过检测工具对指定区域进行检测，在该区域内，检测得到的凸起部2的最高点与周围基底1的最低点之间的高度大于1微米，则该区域检测合格，当有一个或多个指定区域检测合格时，则该凸起部2合格，或者，对同一凸起部2的多个指定区域进行检测，各指定区域的最高点的平均值为m，各指定区域的最低点的平均值为n，当m-n大于1微米时，则表示凸起部2合格。具体地，指定区域的位置的数量可以根据实际情况进行设定。采用激光设计加工形成的凸起部2的高度较为平均，通常情况下，设定四或五个指定区域即可。
60.通过使凸起部2的最高点与其周围的最低点的高度差大于1微米，能够使凸起部2的特征更加明显，更加便于对凸起部2进行检测，从而有利于对基底1的标记进行识别，方便对光伏电池进行追溯。
61.在一种可能的实施方式中，基底1的表面设置有多个凸起部2，各凸起部2间隔设置。具体地，各凸起部2可以按预设规则进行排列，以形成预设的图案。
62.通过这样的设计可以在基底1形成预设的图案，从而便于通过该图案对于不同的光伏电池进行识别，方别对光伏电池的生产进行追溯。
63.如图3所示，在一种可能的实施方式中，多个凸起部2可以形成序列码、数据矩阵码和条码等识别码中的至少一种图案。
64.通常情况下，基底1具有相应的编码，可以通过相应的编译语言或编译方式，将编码转换为图形，储存于识别码中，在进行追溯时，通过相应的读取设备以及读取程序对识别码进行编译，以获取编码。这样的设计的保密性更高，更加符合实际的使用需求。相较于直接将编码设置在基底1，采用识别码的方式能够减小标记在基底1所占用的空间，能够降低标记对于光伏电池的影响，有利于提升光伏电池的整体性能。
65.如图3所示，由于识别码由多个凸起部2间隔设置，因此，可以通过凸起部2之间的间隙避让栅线4，从而降低识别码与栅线4之间发生干涉的可能。
66.基于以上各实施例所涉及的光伏电池，本技术实施例还提供了一种光伏组件，光伏组件可以包括以上任一实施例中所涉及的光伏电池，由于光伏电池具有以上的技术效果，因此，包括该光伏电池的光伏组件也具有相应的技术效果。
67.在进行识别、追溯时，可以采用低角度强光照射的方式，使具有凸起部2的部分与不具有环形凸起的部分能够形成良好的对比度，以便于检测到凸起部2，从而有利于在标记解析时提取并转换凸起部2形成的图形，以完成解析。经过实际的检测，采用本技术实施例所提供的方案，在实际使用时，对于光伏电池/光伏组件的标记识别的准确率为99％至99.5％。照射角度的范围为1
°
至3
°
。
68.如图4所示，通过对不同数据的实施例进行测试，得到如图4所示的数据表格。根据1号和2号实施例可以得出凸起部2的高度越高、与基底1(硅片)表面的高度差越大，凸起部2的识别率越高，在追溯时，读取识别码的准确率越高。根据2号和3号实施例可以得到，凸起部2的宽度越大，越容易被识别。根据4号至6号实施例可以得到凸起部2的高度、宽度、深度同时增加，即凸起部2相对于基底1(硅片)凸起越明显，越容易被识别，从而有利于增加由凸起部2所形成的识别码的识别追确率，方便对光伏电池进行追溯。
69.本技术实施例所提供的方案中，可选地，凸起部2的高度为0.2um至4um，宽度为2um至6um，从表格中可知，在该范围内，5号实施例的凸起部2特征最明显，识别率最高，6号实施例的数据范围超出了上述的可选范围，其识别率与5号实施例相同，然而，经过实际测试，由于凸起部2的整体尺寸加大，在加工凸起部2的过程中，形成的激光损伤层的厚度也会增加，当凸起部2的数据范围超过上述的可选范围时，无法通过制绒处理完全去除激光损伤层，在进行电致发光(electroluminescent，el)测试时，容易形成阴影，需要额外进行去除激光损伤层的步骤，因此，在其识别率没有明显优于5号实施例的情况下，经过综合考虑，在实际加工时，可以选用5号实施例的数据，在不影响el测试的情况下，具有较高的识别率。
70.本技术实施例提供了一种光伏电池及光伏组件，其中，光伏电池的基底1设置有至少一个凸起部2，凸起部2相对于基底1表面的凸起高度为h，0微米＜h≤15微米。凸起部2用于在基底1表面形成标记。通过在基底1表面形成标记以便于对光伏电池进行追溯，相较于采用凹陷部3对于光伏电池进行追溯的方案，采用凸起部2对于基底1的损伤较小，能够降低标记对于基底1的影响，有利于提升光伏电池的整体性能，更加符合实际的使用需求。
71.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。