光伏电池及其制备方法、光伏组件与流程

本发明涉及光伏，更具体地，涉及一种光伏电池及其制备方法、光伏组件。

背景技术：

1、随着太阳能电池技术的不断革新,目前有关电池技术也得到了显著的发展,其中，背接触电池作为一种新型的太阳能电池结构,已经受到越来越多人们的关注。

2、背接触电池(ibc)是指电池正面无电极，正负两极金属栅线呈指状交叉排列于电池背面。背接触电池最大的特点是pn结和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻rs从而提高填充因子ff；加上电池前表面场(front surface field,fsf)以及良好钝化作用带来的开路电压增益，使得这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时，全背电极的组件更易于装配。

3、目前，背接触电池为了防止短路，选择在主栅线周围涂抹绝缘胶，从而使得背接触电池焊接拉力比较差。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种光伏电池，所述光伏电池包括硅基底、位于所述硅基底至少一个表面的绒面，以及位于所述绒面至少一个表面的钝化层，在硅基底背面中设置有不同极性的掺杂层；

2、所述硅基底上开设有沿第一方向延伸并沿第二方向排列的主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；

3、所述第一主栅线和所述第二主栅线沿所述第一方向上均间隔设置有焊点；

4、所述硅基底上还设置有沿所述第一方向排列并沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿所述第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接，其中，所述第一细栅线与所述第一主栅线的极性相同，所述第二细栅线与所述第二主栅线的极性相同；

5、所述主栅凹坑沿垂直于所述硅基底方向的深度为30μm-50μm；

6、沿垂直于所述硅基底方向上，所述主栅凹坑的深度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5。

7、本发明还提供一种光伏电池的制备方法，对n型硅基底背表面形成凹坑；对n型硅基底表面进行制绒处理，形成绒面；对n型硅基底进行掺杂处理，掺杂完成后形成相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域；在n型硅基底的前表面形成减反射膜，在n型硅基底的背表面形成钝化层；在硅基底的背表面制备金属电极，其中，金属电极包括主栅线、细栅线以及与主栅线相连接的焊点，所述细栅线与背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域欧姆接触，所述主栅线和/或所述细栅线位于所述凹坑内。

8、本发明还提供一种光伏组件，所述光伏组件包括由上至下依次排布的玻璃、第一封装胶膜、电池串、第二封装胶膜和背板，其中，电池串由多个半片电池片组成；

9、沿第一方向相邻半片电池片包括交错排布的第一电池片和第二电池片，所述第一方向为由第一电池片指向第二电池片的方向；

10、还包括位于所述第一电池片和第二电池片背面的钝化层；

11、所述第一电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿第二方向排列的第一主栅凹坑，所述第一方向与所述第二方向相交，沿所述第二方向相邻所述第一主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，所述第一主栅线与所述第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；

12、所述第一主栅线和所述第二主栅线沿所述第一方向上均连接有第一焊点；

13、所述第二电池片上开设有沿所述第一方向延伸并沿所述第二方向排列的第二主栅凹坑，沿所述第二方向相邻的所述第二主栅凹坑内分别设置有沿所述第一方向延伸的第三主栅线和第四主栅线，所述第三主栅线与所述第四主栅线交替排布，且极性相反；

14、所述第三主栅线和所述第四主栅线沿所述第一方向上均连接有至少两个第二焊点；

15、沿所述第一方向上，所述第一主栅线与所述第三主栅线在同一延长线上，以及所述第二主栅线与所述第四主栅线在同一延长线上，其中，所述第一主栅线与所述第三主栅线极性相反，所述第二主栅线与所述第四主栅线极性相反；

16、所述第一主栅凹坑沿垂直于所述第一电池片方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于所述第一电池片方向上，所述第一主栅凹坑的高度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5；

17、所述第二主栅凹坑沿垂直于所述第二电池片方向的深度均为30μm-50μm；沿垂直于所述第二电池片方向上，所述第二主栅凹坑的高度与所述第三主栅线和/或所述第四主栅线的高度比例范围为10:3～6:5；

18、沿第一方向上，相邻所述电池片之间通过焊丝连接，部分所述焊丝镶嵌于第一主栅凹坑和所述第二主栅凹坑内。

19、与现有技术相比，本发明提供的光伏电池及其制备方法、光伏组件，至少实现了如下的有益效果：

20、本发明提供的光伏电池及其制备方法、光伏组件，该光伏电池包括硅基底、绒面以及钝化层，在硅基底背面中设置有不同极性的掺杂层；在硅基底上开设有沿第一方向延伸并沿第二方向排列的主栅凹坑，第一方向与第二方向相交，沿第二方向相邻主栅凹坑内分别设置有沿第一方向延伸的第一主栅线和第二主栅线，第一主栅线与第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；第一主栅线和第二主栅线沿第一方向上均间隔设置有焊点；主栅凹坑沿垂直于硅基底方向的深度为30μm-50μm；沿垂直于硅基底方向上，主栅凹坑的深度与第一主栅线和/或第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5，不仅有利于提升电池片与焊丝的焊接拉力，而且降低电池片的隐裂风险，同时由于少子(少数载流子)到掺杂层的距离减少，提高了背接触电池的开路电压，从而提升了背接触电池的效率。

21、当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

22、通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种光伏电池，其特征在于，包括硅基底、位于所述硅基底至少一个表面的绒面，以及位于所述绒面至少一个表面的钝化层，在硅基底背面设置有不同极性的掺杂层；

2.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，沿垂直于所述硅基底方向上，所述主栅凹坑的深度与所述第一主栅线和/或所述第二主栅线的高度比例的大范围为10:1～10:9，其小范围为5:2:～5:3。

3.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，第一主栅线和第二主栅线沿第一方向x上均间隔设置有焊点，所述焊点的数量不少于3个。

4.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，所述第一主栅线与所述第二主栅线与硅基底不接触；或者，所述第一主栅线与所述第二主栅线穿透所述钝化层与所述硅基底接触。

5.根据权利要求1所述的光伏电池，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，所述细栅线包括沿所述第一方向排列并沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿所述第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接；

7.根据权利要求6所述的光伏电池，其特征在于，所述第一细栅线和所述第二细栅线穿透所述钝化层直接与所述掺杂层相接触。

8.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，沿垂直于所述硅基底方向所述主栅凹坑的深度大于所述细栅凹坑的深度。

9.根据权利要求5所述的光伏电池，其特征在于，所述主栅凹坑沿所述第二方向的宽度大于所述细栅凹坑沿所述第一方向的宽度。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括电池串，电池串由多个半片电池片组成；

11.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，沿第一方向上，相邻所述电池片之间通过焊丝连接，部分所述焊丝镶嵌于第一主栅凹坑和所述第二主栅凹坑内。

12.根据权利要求11所述的光伏组件，其特征在于，所述焊丝的15％-25％在所述第一主栅凹坑和/或所述第二主栅凹坑内。

13.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，所述第一电池片上还开设有沿所述第二方向延伸并沿第一方向交错排列的第一细栅凹坑，沿所述第一方向相邻的所述第一细栅凹坑内分别设置有沿所述第二方向延伸的第一细栅线和第二细栅线；

14.根据权利要求13所述的光伏组件，其特征在于，所述第一细栅线和所述第二细栅线沿第一方向交替设置，所述第一细栅线与所述第一主栅线相连接，所述第二细栅线与所述第二主栅线相连接；

15.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，

16.根据权利要求10所述的光伏组件，其特征在于，

技术总结
本发明公开了光伏电池及其制备方法、光伏组件，光伏电池包括硅基底、绒面和钝化层，在硅基底背面设置有掺杂层；硅基底上开设有主栅凹坑，沿第二方向相邻主栅凹坑内分别设置有第一主栅线和第二主栅线，第一主栅线与第二主栅线沿第二方向交替排布，且极性相反；第一主栅线和第二主栅线上设置有焊点；硅基底上还设置有第一细栅线和第二细栅线，第一细栅线和第二细栅线交替设置，第一细栅线与第一主栅线相连接，第二细栅线与第二主栅线相连接；主栅凹坑的深度为30μm‑50μm；沿垂直于硅基底方向上，主栅凹坑的深度与第一主栅线和/或第二主栅线的高度比例范围为10:3～6:5。本发明提高了背接触电池的开路电压，从而提升了IBC的效率。

技术研发人员：郭志球,曹云成,关迎利,黄世亮,杜江海
受保护的技术使用者：晶科能源股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15