光伏电池及其制造方法、光伏组件与流程

本技术实施例涉及太阳能领域，特别涉及一种光伏电池及其制造方法、光伏组件。

背景技术：

1、光伏电池是一种将太阳能转化为电能的半导体器件。为有效降低表面复合和金属接触复合，越来越多的厂家开始应用基于选择性载流子原理的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池技术。由于需要兼备电极与基底之间的良好的欧姆接触，以及提高在太阳光入射部位的短波段的光谱响应，希望钝化层中与电极正对的区域高掺杂浓度，钝化层中被光照的区域低掺杂浓度。

2、然而，由于掺杂工艺的影响，钝化层中掺杂元素的浓度存在突变现象，使得掺杂元素浓度高的区域到掺杂元素浓度低的区域之间的电势差突变，影响钝化层对基底的钝化效果。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种光伏电池及其制造方法、光伏组件，至少有利于在降低第一区对光的吸收率的同时，提高钝化层对基底的钝化效果，以提高光伏电池的光电转换效率。

2、根据本技术一些实施例，本技术实施例一方面提供一种光伏电池，包括：基底；钝化层，位于所述基底一侧的表面上，沿垂直于所述基底指向所述钝化层的方向上，所述钝化层包括交替排布的第一区和第二区；其中，所述第一区和所述第二区中掺杂有相同类型的掺杂元素，所述第二区具有远离所述基底的参考面，沿所述参考面的中心指向所述第一区的方向上，以及沿所述参考面的中心指向所述第二区内部的方向上，所述第二区中所述掺杂元素的掺杂浓度呈逐渐降低的趋势，且所述第一区中所述掺杂元素的掺杂浓度小于等于所述第二区中所述掺杂元素的最小掺杂浓度。

3、在一些实施例中，所述第二区包括：第三区、第四区以及第五区，所述第三区中所述掺杂元素的掺杂浓度大于所述第四区中所述掺杂元素的掺杂浓度，且所述第四区中所述掺杂元素的掺杂浓度大于所述第五区中所述掺杂元素的掺杂浓度；其中，所述第三区比所述第四区更接近所述参考面的中心区域，且所述第四区比所述第五区更接近所述参考面的中心区域。

4、在一些实施例中，所述光伏电池还包括：多个电极，所述电极和所述参考面一一对应，且所述电极至少位于所述参考面的部分区域。

5、在一些实施例中，所述电极与所述参考面的部分区域接触连接，且所述电极未嵌入所述第二区中。

6、在一些实施例中，所述电极覆盖整个所述参考面，和/或，所述电极嵌入所述第二区。

7、在一些实施例中，所述第二区中所述掺杂元素的最大掺杂浓度与所述第一区中所述掺杂元素的最大掺杂浓度的比值范围为3～4。

8、在一些实施例中，所述第一区中所述掺杂元素的掺杂浓度范围为1×1020atom/cm3～1.5×1020atom/cm3，所述第二区中所述掺杂元素的掺杂浓度最大值的范围为3×1020atom/cm3～4×1020atom/cm3，且所述第二区中所述掺杂元素的最小掺杂浓度的范围为1×1020atom/cm3～1.5×1020atom/cm3。

9、在一些实施例中，所述第一区中的晶粒尺寸大于所述第二区中的晶粒尺寸。

10、在一些实施例中，所述第一区中的晶粒尺寸与所述第二区中的晶粒尺寸的比值范围为10～30。

11、在一些实施例中，所述第一区中的晶粒尺寸为100nm～300nm，所述第二区中的晶粒尺寸为10nm～30nm。

12、在一些实施例中，所述第一区中的晶界数量小于所述第二区中的晶界数量。

13、在一些实施例中，所述第二区中的晶界数量与所述第一区中的晶界数量的比值范围为20～100。

14、在一些实施例中，所述第一区中的晶界数量为5～10个/um2，所述第二区中的晶界数量为100～500个/um2。

15、在一些实施例中，所述第一区中的位错密度小于所述第二区中的位错密度。

16、在一些实施例中，所述第一区中的位错密度与所述第二区中的位错密度的比值范围为2～4。

17、在一些实施例中，所述第一区中的位错密度为5～10个/um2，所述第二区中的位错密度为10～20个/um2。

18、在一些实施例中，所述钝化层与所述基底之间设置薄电介质层，沿所述参考面的中心指向所述第二区内部的方向上，所述薄电介质层的厚度为0.5nm～2.5nm。

19、在一些实施例中，所述钝化层中所述掺杂元素与所述基底中所述掺杂元素的类型相同。

20、在一些实施例中，沿所述参考面的中心指向所述第二区内部的方向上，所述钝化层的厚度为30nm～150nm。

21、根据本技术一些实施例，本技术实施例另一方面还提供一种光伏电池的制造方法，包括：提供基底；在所述基底一侧的表面形成初始钝化层；采用掺杂工艺对所述初始钝化层的不同区域进行不同的处理，以形成钝化层，且沿垂直于所述基底指向所述钝化层的方向上，所述钝化层包括交替排布的第一区和第二区；其中，所述第一区和所述第二区中掺杂有相同类型的掺杂元素，所述第二区具有远离所述基底的参考面，沿所述参考面的中心指向所述第一区的方向上，以及沿所述参考面的中心指向所述第二区内部的方向上，所述第二区中所述掺杂元素的掺杂浓度呈逐渐降低的趋势，且所述第一区中所述掺杂元素的掺杂浓度小于等于所述第二区中所述掺杂元素的最小掺杂浓度。

22、在一些实施例中，形成所述钝化层的步骤包括：采用第一掺杂工艺对所述初始钝化层进行处理以形成初始第一区，使得所述初始第一区中掺杂有所述掺杂元素；采用激光掺杂工艺对所述初始第一区的部分区域进行处理，使得所述初始第一区的部分区域转化为所述第二区，剩余所述初始第一区作为所述第一区。

23、在一些实施例中，在所述基底一侧的表面形成所述初始钝化层，包括：在所述基底的表面形成薄电介质层；在所述薄电介质远离所述基底的一侧形成所述初始钝化层。

24、在一些实施例中，在形成所述钝化层之后，还包括：形成多个电极，所述电极和所述参考面一一对应，且所述电极至少位于所述参考面的部分区域。

25、根据本技术一些实施例，本技术实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述任一所述的光伏电池连接形成，或者由多个上述任一所述的光伏电池的制造方法制造的光伏电池连接形成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。

26、本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

27、钝化层中，沿第一区指向第二区的方向上，第二区中的掺杂元素的掺杂浓度呈现缓缓升高的趋势，且掺杂元素在第一区中的掺杂浓度小于在第二区中的最小掺杂浓度，意味着从第一区到第二区的过程中以及第二区中，载流子传输的势垒均是缓缓变小的，不存在突变，则第二区中拥有更宽的耗尽区宽度，使得少数载流子寿命时间延长，更多的少数载流子能被第二区收集。如此，有利于降低少数载流子的消耗，以增强第二区对基底的钝化效果，从而有利于降低电极与基底之间的复合电流密度，从而有利于提高光伏电池的光电转换效率，以提高光伏电池的开路电压和饱和电流。

28、而且，沿第二区内部指向参考面的中心的方向上，第二区中的掺杂元素的掺杂浓度也呈现缓缓升高的趋势，意味着从第二区到电极的过程中，载流子传输的势垒也是缓缓变小的，有利于降低多数载流子的传输阻力，以提高多数载流子在第二区和电极之间的传输效率，从而进一步提高光伏电池的光电转换效率。

29、此外，第二区的参考面用于与电极接触，在保证第二区与电极接触处的掺杂元素浓度较高的同时，保证第一区中掺杂元素的掺杂浓度较低。如此，一方面，有利于使得第二区的材料更匹配电极的接触，以降低第二区与电极之间的接触电阻，以提高多数载流子在第二区和电极之间的传输效率，从而提高光伏电池的填充因子；另一方面，有利于降低第一区中掺杂元素的掺杂浓度，以减少第一区对光的吸收率，提高光伏电池对光的利用率。