CN107611197B - 一种ibc电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种N型晶硅衬底的IBC电池及其制备方法。以具有表面随机分布有倒四棱锥组的N型晶硅片作为衬底，在背面局部区域形成p‑n结，在背面进行局域同导电类型掺杂，形成N+和P+层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层，在N型晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极、烧结得到本发明的IBC电池。本发明通过在正表面制备随机分布有倒四棱锥组的绒面，增加了光的吸收，易于钝化，提高了电池效率。

Description

一种IBC电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及太阳能电池及其制备方法，特别涉及IBC电池及其制备方法。

背景技术

太阳电池是光伏发电系统的核心器件，其发展水平直接决定了光伏发电的发展水平，提高太阳电池转换效率是长期以来人们一直努力解决的问题。

N型叉指背结背接触(Interdigitated Back Contact，IBC)太阳电池是转换效率最高的电池结构之一。由于IBC硅太阳电池在光吸收、电极收集效率及电极接触特性方面的性能均优于传统P型晶硅太阳电池，其已成为晶硅电池领域的研究热点，该电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而有效增加了电池片的短路电流，使电池片的能量转化效率得到提高。

美国Sunpower公司可进行IBC太阳电池的大规模生产，目前产业化IBC电池的转换效率可达到22％。2014年，Sunpower公司宣布在实验室研制的大面积(125×125mm²)IBC太阳电池转换效率达到25％。目前，被认可最高的硅基单结太阳能电池同样是采用的IBC结合HIT的方法制备而得。

为进一步提高IBC硅太阳电池的转换效率，必须对IBC硅太阳电池的结构参数和工艺条件进行精细的设计和优化。

国内对于IBC电池起步晚些，但也进行了广泛的研究。

CN201210171007.0公开一种基于N型衬底的IBC太阳电池的制备方法，使用激光掺杂的方法来制备发射极，具体包括以下步骤：

(1)对晶体硅衬底进行表面织构化处理并进行化学清洗，然后在正背两面制备介质膜，使硅衬底表面具有亲水性；

(2)在涂有磷源的晶体硅背表面利用激光扫描的方法制备局部N+重掺杂结构，并清洗干燥处理；

(3)在涂有硼源的晶体硅背表面利用激光扫描的方法制备局部P+重掺杂结构，并清洗干燥处理；

(4)在涂有磷源的晶体硅正表面利用全激光扫描的方法制备N+轻掺杂结构；

(5)去除硅衬底正背两面的介质膜，并清洗干燥处理；

(6)在硅衬底两面制备钝化膜；

(7)在硅衬底两面制备减反射膜；

(8)在硅衬底背面制作电池正、负电极；并烧结。

CN201310606634.7公开一种IBC太阳能电池电极的形成方法，其特征是，所述方法包括在钝化的IBC太阳能电池上，用浆料在背面对正极的细栅电极进行第一次印刷、烘干；用浆料在背面对负极的细栅电极进行第一次印刷、烘干；最后印刷主栅电极或者同时应刷主栅电极并对正负极的细栅电极同时进行二次应刷、烘干、烧结固化即可。

CN201610823459.0公开一种IBC电池制备方法，包括如下步骤：

1)制绒：选取N型单晶硅衬底材料，去除硅衬底材料表面的损伤层，然后对其进行表面结构化处理，在其表面形成绒面；

2)沉积扩散掩膜层：对制绒后的硅衬底双面沉积SiO₂，在硅衬底的上下表面形成扩散掩膜层；

3)背面P+定义区域制作：去除背面p+定义区域上面的扩散掩膜SiO2；

4)P+区域硼扩散形成背结：利用三溴化硼在高温条件下对硅衬底进行扩散，在硅衬底背面的相应位置形成P型区域；

5)去除硅衬底表面剩余的扩散掩膜层；

6)对硅衬底背面定义为N+的掺杂区域印刷磷掺杂浆料；

7)制备前表面场：高温条件下利用POCL₃在硅衬底的上表面形成前表面场，在利用POCL₃进行磷扩散形成前表面场的过程中，磷掺杂浆料在高温条件下进入衬底形成N+区域，通过磷掺杂浆料和磷扩散结合同步形成不同掺杂浓度的背场和前场；

8)在硅衬底正面和背面沉积钝化减反射层；

9)金属电极制作：在硅衬底背面的N+背场和P+背结区域印刷金属栅线，并利用烧结工艺形成欧姆接触。

CN201610835931.2公开.一种钝化接触的IBC电池的制备方法，包括以下步骤：

(1)、分别对N型晶体硅基体的前表面和背表面进行掺杂处理，N型晶体硅基体背表面的掺杂处理方式为：在N型晶体硅基体的背表面生长背表面氧化层，然后在背表面氧化层上生长本征多晶硅层或者本征非晶硅层，然后在本征多晶硅层或者本征非晶硅层上选择性地注入硼离子和磷离子，硼离子注入区域与磷离子注入区域相互交替排列；

(2)、将N型晶体硅基体进行退火处理，退火完成后形成n+掺杂前表面场，相互交替排列的背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域；

(3)、然后在N型晶体硅基体的前表面形成钝化减反膜，在N型晶体硅基体的背表面形成钝化膜；

(4)、在N型晶体硅基体的背表面制备分别与背表面n+掺杂区域和背表面p+掺杂区域欧姆接触的金属电极

现有技术的研究中，关注于硅衬底的绒面结构对于电池性能的影响较少，本发明人经过一系列的研究，对于硅衬底以及制绒液等深入分析，如CN201710060545.5、CN201710063015.6、CN201710063021.1、CN201710063022.6、CN201710347235.1等，本发明人认为硅衬底的绒面结构对于提高IBC电池的效率至关重要，通过绒面结构的匹配，IBC电池可以吸收更多的光，从而电池性能得到极大提高。

发明内容

本发明鉴于上述情况，提供一种IBC电池及其制备方法，所得到的IBC电池具有更高的开路电压和转换效率，生产方法安全可靠、成本低，而这主要得益于所采用的晶硅衬底的特殊绒面结构。

本发明人等经过反复研究、深入分析的结果发现，以具有表面随机分布有倒四棱锥绒面的硅衬底作为衬底，对衬底背面进行局域掺杂，形成P-N结，对衬底背面再进行局域同导电类型掺杂，形成N+和P+层，随后在衬底的正面和背面制备钝化层，对背面钝化层开窗，背面不同区域分别制备正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，由此完成本发明。

即，本发明提供下述的IBC电池及其制备方法。

本发明首先提供一种IBC电池，其包括N型晶硅衬底、钝化层、正负电极，所述硅衬底表面随机分布倒四棱锥组，所述硅衬底的倒四棱锥组包括二个或多个至少部分相互叠加的倒四棱锥，在硅衬底的背面局域掺杂，形成P-N结，在硅衬底背面局域掺杂形成N+和P+层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层，背面钝化层开窗，在N型晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，烧结得到本发明的IBC电池。

进一步优选地，所述倒四棱锥组还包括至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合，所述长方体沿与倒四棱锥中心线平行的方向上叠加；进一步地，所述至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合之间也相互叠加。

进一步优选地，所述倒四棱锥组的宽度为200-1600nm。

进一步优选地，所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为0.2-2∶1。

本发明同时提供IBC电池的制备方法，步骤如下：

步骤1，对N型晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为10％～20％；

步骤2，对制绒后的硅片衬底背面进行局域掺杂，形成P-N结；

步骤3，对上述硅衬底的背面再进行局域同导电类型掺杂，形成N+和P+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层；

步骤5，对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，烧结。

进一步优选地，步骤1中，在对N型晶硅衬底进行在金属催化刻蚀之前对其进行清洗，依次使用丙酮、乙醇和去离子水清洗。

进一步优选地，步骤1中所述金属催化刻蚀为化学刻蚀。

进一步优选地，所述化学刻蚀过程包括：将硅衬底放置于酸性制绒液中，进行一次蚀刻，清洗去除金属离子；将清洗后的晶硅衬底置于碱液中进行二次刻蚀，清洗即得。

所述酸性制绒液中包含0.1-1.0mmol/L的银离子、20-180mmol/L的铜离子、2-8mol/L的HF和0.1-8mol/L的H₂O₂。

在所述酸性制绒液中银离子的浓度是0.1、0.2、0.3、0.4、0.49、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0mmol/L；铜离子的浓度是20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170或180mmol/L；HF的浓度是2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8mol/L；H₂O₂的浓度是0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25、2.5、2.75、3、3.25、3.5、3.75、4、4.25、4.5、4.75、5、5.5、6、6.5、7、7.5或8mol/L。

所述一次刻蚀的时间为60、120、180、240、300、360、420、480、540或600s，温度为为20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34或35℃。

所述碱液为含1、2、3、4、5、6、7、8、9或10％(质量分数比)的KOH或NaOH溶液。

所述二次刻蚀的时间为5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、140、160、180、200、250或300s，温度为20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30℃。优选地，所述二次刻蚀的时间大于等于120s。

进一步优选地，步骤2中局域掺杂进行硼扩散，扩散温度为900-1100℃，优选1000℃，时间为10-100min，优选60min，扩散方阻范围为40-120Ω/sq。

进一步优选地，步骤3中磷扩散，扩散温度为700-900℃，优选为800℃，时间为50-100min，优选为60min，扩散方阻范围为50-120Ω/sq。

进一步优选地，步骤4中氧化硅薄膜厚度为1nm-20nm，氮化硅薄膜厚度为70nm-100nm。

进一步优选地，步骤6的烧结温度为800-1100℃。

在本发明的硅片制备方法中，所述硅片可以是单晶硅、多晶硅或准单晶硅。

有益效果

本发明在N型晶硅衬底上下表面首先形成特殊的倒四棱锥绒面结构，该倒四棱锥结构的绒面是由随机分布的倒四棱锥之间相互接触或叠加的特殊绒面结构。由于该硅衬底的特殊绒面结构中具有不同层次的陷光结构，可以增加光的吸收，产生更多的光生载流子，同时该绒面易于钝化，可以实现高效的分离光生载流子，从而更多的光生载流子被电极收集。

对于该N型晶硅衬底，其通过硼扩散形成p层，与衬底构成P-N结，对上述硅衬底的背面再进行局域同导电类型掺杂，形成N+和P+层，与衬底构成一个高低结。

与现有技术相比，本发明的高效N型IBC电池，由于在制备过程中采用掩膜进行磷扩散，从而在形成背面高低结时没有对正面产生交互扩散影响；在电池的正面通过二氧化硅加氮化硅的钝化，有效地减少了少子复合，提高了电池的开路电压，提高了正、背面光电转换效率；其制备过程简便、易操作、效率高、易实现大规模量产，性价比高。

而本发明所得到的倒四棱锥绒面结构，不仅具有较低的反射率，更为重要的是该绒面结构的尺寸为亚微米级或微米级，且结构表面光滑，从而在增加光吸收的同时不增加额外的载流子复合，使光学增益能被有效地利用起来。此外，由于倒四棱锥独特的结构特性，使得在丝网印刷时浆料可以更好地填充于该结构中，获得更优异的电极接触，有效降低了电池的串联电阻、提高了填充因子。总之，由于该倒四棱锥绒面结构具有低反射、低复合、高填充的特性，使得本发明中N型IBC电池效率有了明显提高。

附图说明

图1为本发明实施例2中的制绒硅衬底的表面SEM图。从图中可以看出硅衬底绒面结构中包括由二个或多个至少部分相互叠加的倒四棱锥绒面结构，单独的倒四棱锥绒面结构，部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合的绒面结构(所述长方体沿与倒四棱锥中心线平行的方向上叠加)，以及部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合相互叠加的绒面结构，并且所述绒面结构以部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合的绒面结构或其相互叠加的绒面结构为主要绒面结构。

图2为本发明实施例2中的制绒硅衬底的表面SEM图。

图3为本发明实施例4中的制绒硅衬底绒面结构的SEM图，为典型的部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合的绒面结构，所述长方体沿与倒四棱锥中心线平行的方向上叠加。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

应当理解的是，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应当理解为具有在字典中限定的含义，而应理解为在以下原则的基础上具有与其在本发明上下文中的含义一致的含义：术语的概念可以适当地由发明人为了对本发明的最佳说明而限定。

而本发明所得到的倒四棱锥绒面结构，不仅具有较低的反射率，更为重要的是绒面结构尺寸为亚微米级或微米级，且结构表面光滑，从而在增加光吸收的同时不增加额外的载流子复合，使得光学增益被有效地利用起来。此外，由于倒四棱锥独特的结构特性，使在丝网印刷时浆料可以更好地填充于该结构中，获得更优异的电极接触，有效降低了电池的串联电阻，提高了填充因子。总之，由于该倒四棱锥结构具有低反射、低复合、高填充的特性，使得本发明中N型晶硅IBC电池效率有了明显提高。

在本发明中，所述倒四棱锥的顶部是指倒四棱锥深处的细小部分，顶部以上的部分为倒四棱锥的锥体部分，而倒四棱锥的方形面开口部分为倒四棱锥的底部。所述倒四棱锥的顶部选自点、线、方形、圆形、椭圆形或由多条曲线围成的闭合图形中的一种或几种。

另外，在本发明中，所述倒四棱锥组还包括至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合，所述长方体沿与倒四棱锥中心线平行的方向上叠加；其也可以看作部分或全部截角的四面体，所述四面体底部四角中优选有2个角被截或4个角全部被截；进一步地，所述至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合之间也相互叠加。

在本发明的晶硅衬底绒面结构中，所述倒四棱锥组是随机分布的，并非紧密地排布于制绒硅衬底表面，并且在硅衬底表面存在少量平锥区域；另外在硅衬底表面绒面结构中主要为二个、三个、四个、五个或多个倒四棱锥叠加的绒面结构；在一定情况下，所述绒面结构中还可能分布着少量的单个倒四棱锥的绒面结构。

由于上述倒四棱锥结构的绒面是由随机分布的倒四棱锥之间相互接触或叠加后形成的特殊绒面结构，因此上述制绒硅衬底表面上具有不同层次的陷光结构，增加了光的吸收次数，产生更多的光生载流子，同时可以实现高效的分离光生载流子，从而更多的光生载流子被电极收集。

实施例1IBC电池的制备

步骤如下：

步骤1，对N型单晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为10％；

首先将单晶硅衬底采用HF和HNO₃混合溶液中在8±1℃下处理3min；

之后采用金属催化刻蚀硅衬底，在硅衬底表面形成倒四棱锥绒面结构；所述金属催化刻蚀为多次刻蚀，第一次刻蚀为酸性制绒液刻蚀，第二次刻蚀为碱液刻蚀。

其中，所述酸性制绒液中包含0.1mmol/L的银离子、100mmol/L的铜离子、5.6mol/L的HF和1.0mol/L的H₂O₂。一次刻蚀的时间为540s，温度为27℃。

将一次刻蚀清洗后的单晶硅衬底置于碱液中进行二次刻蚀，清洗即得。其中所述碱液为含2％的NaOH溶液；二次刻蚀的时间为180s，温度为25℃。

步骤2，对制绒后的硅衬底背面制备掩模，对制备掩模后的硅片衬底进行局域掺杂，放入扩散炉进行硼扩散，扩散温度为900℃，时间为100min，扩散方阻为75Ω/sq；从而形成局域的P-N结；

步骤3，对上述硅衬底的背面通过掩模的方法进行局域掺杂，形成N+和P+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层；在硅衬底的正面利用PECVD依次沉积氧化硅钝化膜和氮化硅减反射膜，其中氧化硅钝化膜的膜厚为5nm，氮化硅减反射膜的膜厚为80nm；在硅衬底的背面利用PECVD沉积氧化硅减反射膜，氧化硅减反射膜的膜厚为10nm；

步骤5，使用高强度激光对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型单晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，900℃烧结。

所得IBC电池，硅衬底的倒四棱锥组的宽度为500nm；所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为0.6∶1。

实施例2

IBC电池的制备，

步骤如下：

步骤1，对N型多晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底上下表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为15％。

所述金属催化刻蚀为多次刻蚀，第一次刻蚀为酸性制绒液刻蚀，第二次刻蚀为碱液刻蚀。

所述酸性制绒液包括0.35mmol/L的银离子、100mmol/L的铜离子、4mol/L的HF和2mol/L的H₂O₂；所述碱液为含10％(重量)的KOH溶液。

所述一次刻蚀的时间为300s，温度为20℃；

所述二次刻蚀的时间为200s，温度为20℃。

步骤2，对制绒后的硅衬底背面制备掩模，对制备掩模后的硅片衬底进行局域掺杂，放入扩散炉进行硼扩散，扩散温度为950℃，时间为80min，扩散方阻为90Ω/sq；从而形成局域的P-N结；

步骤3，对上述硅衬底的背面通过掩模的方法进行局域掺杂，形成N+和P+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层；在硅衬底的正面利用PECVD依次沉积氧化硅钝化膜和氮化硅减反射膜，其中氧化硅钝化膜的膜厚为10nm，氮化硅减反射膜的膜厚为50nm；在硅衬底的背面利用PECVD沉积氧化硅减反射膜，氧化硅减反射膜的膜厚为5nm；

步骤5，使用高强度激光对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型多晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，900℃烧结。

所得IBC电池，硅衬底的倒四棱锥组的宽度为400nm；所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为0.2∶1。

实施例3

IBC电池的制备，

步骤如下：

步骤1，对N型单晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的上下表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为20％；

所述金属催化刻蚀为多次刻蚀，第一次刻蚀为酸性制绒液刻蚀，第二次刻蚀为碱液刻蚀。

所述酸性制绒液包括0.1mmol/L的银离子、20mmol/L的铜离子、2mol/L的HF和0.1mol/L的H₂O₂；所述碱液为含5％(重量)的NaOH溶液。

所述一次刻蚀的时间为360s，温度为35℃；

所述二次刻蚀的时间为180s，温度为30℃。

步骤2，对制绒后的硅衬底背面制备掩模，对制备掩模后的硅片衬底进行局域掺杂，放入扩散炉进行硼扩散，扩散温度为1000℃，时间为100min，扩散方阻为95Ω/sq；从而形成局域的P-N结；

步骤3，对上述硅衬底的背面通过掩模的方法进行局域掺杂，形成N+和P+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层；在硅衬底的正面利用PECVD依次沉积氧化硅钝化膜和氮化硅减反射膜，其中氧化硅钝化膜的膜厚为5nm，氮化硅减反射膜的膜厚为80nm；在硅衬底的背面利用PECVD沉积氧化硅减反射膜，氧化硅减反射膜的膜厚为7nm；

步骤5，使用高强度激光对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型单晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，1100℃烧结。

所得IBC电池，硅衬底的倒四棱锥组的宽度为600nm；所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为1.5∶1。

实施例4

IBC电池的制备，

步骤如下：

步骤1，对N型多晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的上下表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为20％；

所述金属催化刻蚀为多次刻蚀，第一次刻蚀为酸性制绒液刻蚀，第二次刻蚀为碱液刻蚀。

所述酸性制绒液包括0.55mmol/L的银离子、120mmol/L的铜离子、2mol/L的HF和4mol/L的H₂O₂；所述碱液为含10％(重量)的KOH溶液。

所述一次刻蚀的时间为420s，温度为35℃；

所述二次刻蚀的时间为120s，温度为30℃。

步骤2，对制绒后的硅衬底背面制备掩模，对制备掩模后的硅片衬底进行局域掺杂，放入扩散炉进行硼扩散，扩散温度为900℃，时间为100min，扩散方阻为75Ω/sq；从而形成局域的P-N结；

步骤3，对上述硅衬底的背面通过掩模的方法进行局域掺杂，形成N+和P+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层；在硅衬底的正面利用PECVD依次沉积氧化硅钝化膜和氮化硅减反射膜，其中氧化硅钝化膜的膜厚为15nm，氮化硅减反射膜的膜厚为90nm；在硅衬底的背面利用PECVD沉积氧化硅减反射膜，氧化硅减反射膜的膜厚为15nm；

步骤5，使用高强度激光对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型多晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，900℃烧结。

所得IBC电池，硅衬底的倒四棱锥组的宽度为1000nm；所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为2∶1。

将实施例1-4获得的太阳能电池进行效果测试，电池效率分别达到22.5％、21.0％、22.9％、21.5％。电池效率结果表明由于前表面叠加倒四棱锥绒面结构具有低反射、低复合、高填充的特性，使得电池效率有了明显提高，单晶硅IBC电池均在22％以上，多晶硅IBC电池均在20.5％以上。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (7)

1.一种IBC电池，其包括N型晶硅衬底、钝化层、正负电极，所述硅衬底表面随机分布倒四棱锥组，所述硅衬底的倒四棱锥组包括二个或多个至少部分相互叠加的倒四棱锥，在硅衬底的背面局域掺杂，形成P-N结，在硅衬底背面局域掺杂形成N+和P+层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层，背面钝化层开窗，在N型晶硅衬底背面的N+和P+区域分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，烧结得到IBC电池；

所述倒四棱锥组还包括至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合，所述长方体沿与倒四棱锥中心线平行的方向上叠加；进一步地，所述至少部分叠加的倒四棱锥和长方体的组合之间也相互叠加；

所述倒四棱锥组的宽度为200-1600nm；

所述倒四棱锥组所包括的倒四棱锥深度和宽度的比为0.2-2：1；

所述IBC电池的制备方法，步骤如下：

步骤1，对N型晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为10%～20%；所述金属催化刻蚀为化学刻蚀；所述化学刻蚀过程包括：将硅片放置于酸性制绒液中，进行一次蚀刻，清洗去除金属离子；将清洗后的单晶硅片置于碱液中进行二次刻蚀，清洗即得；所述酸性制绒液中包含0.1-0.49mmol/L的银离子、20-180mmol/L的铜离子、2-8mol/L的HF和0.1-8mol/L的H₂O₂；所述二次刻蚀的时间为200-300s；所述碱液为含10%重量的KOH或NaOH溶液；

步骤2，对制绒后的硅片衬底背面进行局域掺杂，形成P+层；

步骤3，对上述硅衬底的背面再进行局域同导电类型掺杂，形成N+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层；

步骤5，对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型晶硅衬底背面的N+和P+层分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，烧结。

2.一种根据权利要求1的IBC电池的制备方法，步骤如下：

步骤1，对N型晶硅衬底进行金属催化刻蚀，在硅衬底的表面形成倒四棱锥绒面结构，反射率为10%～20%；

步骤2，对制绒后的硅片衬底背面进行局域掺杂，形成P+层；

步骤3，对上述硅衬底的背面再进行局域同导电类型掺杂，形成N+层；

步骤4，对上述硅衬底的正面和背面制备钝化层，在电池正面依次形成氧化硅层、氮化硅层，在电池背面形成氧化硅层；

步骤5，对背面的钝化层进行开窗处理；

步骤6，在N型晶硅衬底背面的N+和P+层分别印刷金属正负电极，电极与掺杂层形成欧姆接触，烧结。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2中局域掺杂进行硼扩散，扩散温度为900-1100℃，时间为10-100min，扩散方阻范围为40-120Ω/□。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3中磷扩散，扩散温度为700-900℃，时间为50-100min，扩散方阻范围为50-120Ω/□。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤4中氧化硅层厚度为1nm-20nm，氮化硅层厚度为70nm-100nm。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤6的烧结温度为800-1100℃。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤3中磷扩散，进一步的，扩散温度为800℃，时间为60min。

Images