本发明属于光伏，具体涉及一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统。
背景技术：
1、太阳能电池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光生伏特效应。目前，太阳能电池的应用早已从军事领域、航天领域进入工业、商业、农业、 通信、家用电器以及公用设施等部门，尤其可以分散地在边远地区、高山、沙漠、海岛和农村使用，以节省造价高昂的输电线路。因此，光伏系统具有十分广阔的应用前景。
2、根据所用材料的不同，太阳能电池可分为：1、晶硅电池；2、以无机盐如砷化镓iii-v化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池；3、功能高分子材料制备的太阳能电池；4、纳米晶太阳能电池等。
3、在上述种类的太阳能电池中，p型晶硅电池占主流地位，而在p型晶硅电池的制造工艺中，通常采用丝网印刷技术将铝浆印刷在电池背表面，高温烧结后在硅基体中形成铝背场，铝背场结构被广泛地应用在各种各样的电池结构中。在p型晶硅电池的下表面，因重掺杂铝形成一层p+层，从而与p型基底构成一个pp+高低结，该结的内建电场阻止光生载流子在背表面复合，起到钝化作用，使得电池的开路电压得到提升，提高了电池的转换效率。
4、中国专利cn102903765b公开了一种全铝背场晶体硅电池及其制备方法，该全铝背场晶体硅电池，包括硅片层，在硅片层背面依次贴合有 p+ 钝化层和铝背导电层，该铝背导电层上设有背电极。该方法是首先在太阳电池背面的除边缘外所有位置印刷一层铝浆，然后印刷背电极，通过烧结使电极区形成 p+ 钝化层。该方法采用比硅片尺寸略小的图案印刷铝浆，即在电池的边缘留有一定的空白区域，没有铝背场。由于电池边缘区域缺失铝背场，电荷的收集作用减弱，该区域对电池的输出功率贡献很小，不利于提升太阳能电池的开路电压。
5、因此，有必要提出一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统来解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明旨在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明提出一种太阳能电池及其制作方法、光伏组件及光伏系统，能够实现全铝背场覆盖的电池结构，提升太阳能电池的开路电压，进而提升太阳能电池的光电转换效率。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、一种太阳能电池，包括由p型硅片制备的p型基底，所述p型基底的上表面依次设n型掺杂层、减反射层和正电极，所述p型基底的背表面设铝背场和背电极，所述铝背场覆盖除所述背电极以外的全部所述p型基底的背表面，所述铝背场在所述背电极处的镂空窗口尺寸略小于所述背电极，所述铝背场图案外边界与所述p型基底重合。
4、相比现有技术中边缘留有一定的空白区域，边缘没有铝背场覆盖的太阳能电池结构设计，上述结构增加了铝背场的钝化面积，提升了太阳能电池的开路电压，进而提升了太阳能电池的光电转换效率。
5、铝背场在背电极处的镂空窗口尺寸略小于背电极，并保证印刷的背电极能覆盖在镂空窗口上，这种图案设计一方面使铝背场与背电极存在充分的电连接，减小太阳能电池的串联电阻，另一方面避免了铝背场和背电极之间存在空隙，铝背场没有完全覆盖在硅片背表面，导致太阳能电池的开路电压降低，进而降低光电转换效率，铝背场图案外边界与p型硅片重合，保证硅片边缘没有空白区域。
6、优选地，铝背场的厚度为20-40微米，由于晶体硅电池的厚度较薄（目前为180-200微米），铝背场在烧结工艺中易使电池片发生翘曲变形。综合考虑铝背场的钝化效果、制造成本和产品良率，铝背场的厚度为20-40微米时，铝背场具有较好的钝化效果，生产的太阳能电池不易发生翘曲变形。
7、优选地，背电极由若干独立的副电极组成。背电极的作用是收集太阳能电池背表面产生的正电荷，并通过焊接方式电连接到焊带上，通过焊带实现组件中电池片之间的串联。为了尽可能的增大铝背场的面积，在保证背电极与焊带牢固连接的前提下，背电极的面积应尽可能的小，相比连续的单根背电极设计，采用由若干独立的副电极组成一个背电极的图案设计，可以增大铝背场的面积，加强钝化效果，进而提升太阳能电池的开路电压。
8、优选地，副电极采用镂空图案设计，镂空位置覆盖有铝背场，进一步增大了铝背场的面积，增强了钝化效果。另外，印刷背电极的银浆价格远高于铝浆，采用镂空背电极设计可以减少背电极银浆的耗量，降低太阳能电池的制造成本。
9、一种太阳能电池制作方法，用于制作上述任一项所述的太阳能电池，该方法包括如下步骤：
10、步骤1：将p型多晶或单晶硅片进行制绒处理，去除硅片切割损伤层的同时，形成表面织构化结构，降低硅片表面的反射率，增加吸收的光子数量；
11、步骤2：对表面织构化的p型硅片进行磷扩散，形成n型掺杂层，和p型基底构成pn结，产生光生伏特效应；
12、步骤3：对扩散后的p型硅片进行湿法刻蚀，去除磷扩散过程中生成的磷硅玻璃，和绕扩到硅片背表面的n型掺杂层；
13、步骤4：在p型硅片正表面的n型掺杂层上进行等离子增强型化学气相沉积，形成氮化硅减反射膜，进一步降低硅片表面的反射率的同时，钝化硅片正表面；
14、步骤5：在减反射膜上印刷正电极浆料并烘干；
15、步骤6：在p型硅片的下表面分次印刷铝浆和背电极银浆并烘干；
16、步骤7：将印刷浆料后的硅片进行高温烧结，形成正电极，铝背场和背电极，实现正电极，铝背场和背电极与硅片的欧姆接触；
17、步骤8：将硅片的侧表面进行物理清洁，完成太阳能电池的制备。由于印刷图案外边界与硅片重合，印刷时极易将铝浆沾到硅片的侧表面，导致太阳能电池上表面的n型掺杂层和下表面的p型基底连通，使得光生载流子从太阳能电池的上表面沿着侧表面上的铝流入电池的下表面，形成短路，造成太阳能电池漏电流增大，转换效率降低。去除硅片侧表面的铝，才能保证硅片的上下表面绝缘。
18、优选地，在上述的太阳能电池制作方法中，所述物理清洁使用砂轮打磨方式，打磨重叠放置的电池侧表面，去除硅片侧表面上的铝。打磨时将电池片成摞摆放，并用夹具压紧固定，再用砂轮依次打磨每摞电池的四个侧表面。这种打磨方式可以同时打磨上百片电池，生产效率高。
19、优选地，在上述的太阳能电池制作方法，所述物理清洁使用激光刻蚀方式，利用激光器发射的高强度聚焦激光束,将电池侧表面的铝气化。该工序可以直接集成到太阳能电池生产线的传送带上，用激光刻蚀机依次刻蚀硅片的边缘。这种打磨方式与太阳能电池生产线匹配性好，便于生产操作，且具有无接触加工、柔性化程度高、无噪声的加工性能。
20、一种光伏组件，包括前板、后板和封装于前板和后板之间的电池片，所述电池片为上述任一项所述的太阳能电池。
21、一种光伏系统，包括光伏组件、光伏逆变器、控制柜和用于连接所述光伏组件、光伏逆变器、控制柜的电缆，所述光伏组件使用上述任一项所述的太阳能电池。
22、本发明公开了以下技术效果：
23、本发明采用的太阳能电池设计方案，除背电极外，铝背场全面覆盖电池下表面，在不增加额外生产设备的前提下，利用现有生产设备改善了太阳能电池的下表面钝化效果，提升了电池的开路电压，进而提升电池转换效率。本发明的铝背场设计厚度，在保证钝化效果的同时，兼顾产品良率，电池不易翘曲变形。本发明的背电极采用若干段镂空的副电极图案设计，既增加了铝背场的面积，提高钝化效果，又降低了太阳能电池的制造成本。本发明采用物理清洁方式去除硅片侧表面的铝，避免电池上下表面形成短路。
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括由p型硅片制备的p型基底（1），所述p型基底（1）的上表面依次设n型掺杂层（2）、减反射层（4）和正电极（5），所述p型基底（1）的背表面设铝背场（3）和背电极（6），所述铝背场（3）覆盖除所述背电极（6）以外的全部所述p型基底（1）的背表面，所述铝背场（3）在所述背电极（6）处的镂空窗口尺寸略小于所述背电极（6），所述铝背场（3）图案外边界与所述p型基底（1）重合。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述铝背场（3）的厚度为20-40微米。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述背电极（6）包括若干独立的副电极（7）。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述副电极（7）采用镂空图案设计，镂空位置覆盖有铝背场（3）。
5.一种太阳能电池制作方法，用于制作权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的太阳能电池制作方法，其特征在于，所述物理清洁包括采用侧面打磨的方式去除硅片侧表面上的铝。
7.根据权利要求5所述的太阳能电池制作方法，其特征在于，所述物理清洁包括使用激光刻蚀方式将硅片侧表面的铝和铝背场（3）绝缘。
8.根据权利要求5所述的太阳能电池制作方法，其特征在于，步骤s4中，在n型掺杂层（2）上生成氮化硅减反射膜，氮化硅减反射膜的厚度为70-90纳米，折射率为2.0-2.1。
9.一种光伏组件，包括前板、后板和封装于前板和后板之间的电池片，其特征在于，所述电池片为权利要求1至4中任一项所述的太阳能电池。
10.一种光伏系统，包括光伏组件、光伏逆变器、控制柜和用于连接所述光伏组件、光伏逆变器、控制柜的电缆，其特征在于，所述光伏组件为权利要求9所述的光伏组件。
