CN111668318A - 一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。该太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，所述钝化膜叠层包括：位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3‑2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。通过制备所述钝化膜叠层可以有效增强电池背钝化特性，减缓光伏组件的PID衰减以及降低生产成本。

Description

一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。
背景技术
目前，增强背钝化特性是提升PERC电池(Passivated Emitter and Rear Cell，钝化发射极背面接触电池)效率的有效手段。现有的PERC电池采用氧化铝/氮化硅(AlOx/SiNx)叠层作为背面钝化层，氧化铝薄膜含有较高的固定负电荷密度，大量的固定负电荷可以屏蔽硅表面的电子，从而使得能用于复合的电子减少，达到抑制载流子在表面复合的目的。由于其固定负电荷密度较高，产生的场钝化效应强，因此被认为是场效应钝化膜。此种介质膜对p和n型表面都能有较好的钝化效果,但其高昂的设备成本及较低的产能输出不利于现代工业化大批量生产。
此外，电位诱发衰减效应(PID,Potential Induced Degradation)对太阳能电池的寿命和性能也产生严重影响。电势诱导衰减的主要原因是由于光伏组件的封装材料的玻璃内部的金属Na+离子随太阳能电池方向迁移至电池内部，破坏p-n结导致组件功率衰减，可靠性降低。基于氧化铝/氮化硅叠层钝化膜的PERC电池结构,使用EVA(乙烯-醋酸乙烯酯)封装的p型PERC双面双玻光伏组件，正、背面的PID现象明显；而改变封装材料，使用价格更高的POE(聚烯烃)封装后，光伏组件正面的PID现象得到缓解，但是背面仍存在PID现象。
因此需要一种能够有效增强背钝化特性、减缓PID衰减、以及低成本的PERC太阳能电池。
发明内容
为了解决现有技术中的上述缺陷，本申请提供了一种光伏组件、太阳能电池及其制备方法。
一方面，提供了一种太阳能电池。所述太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层。所述钝化膜叠层包括位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。
可选地，所述第一钝化层包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。
可选地，所述第二钝化层包括富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。
可选地，所述第一折射率范围在1.69-1.90之间。
可选地，所述第二折射率范围在1.5-1.8之间。
可选地，所述第三折射率范围在2.02-2.12之间。
可选地，所述第一钝化层的厚度范围在30-60nm之间。
可选地，所述第二钝化层的厚度范围在60-90nm之间。
可选地，所述第三钝化层的厚度范围在60-100nm之间。
一方面，提供了一种光伏组件，所述组件包括至少一个太阳能电池，其中所述太阳能电池包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层。所述钝化膜叠层包括位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。
一方面，提供了一种制备太阳能电池的制备方法，所述方法包括：将第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层依次沉积于硅衬底背面上，以共同形成钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成，所述第二钝化层由富氧富氮层组成，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成，其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。
可选地，沉积所述第一钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:15-1:19，(NH3:N2O)的流量比为1:3-1:6；沉积所述第二钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:13-1:17，(NH3:N2O)的流量比为1:8-1:12；以及沉积所述第三钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和氮气(N2)，其中(SiH4:NH3)的流量比为1:5-1:10。
本发明的有益效果：相比于利用传统钝化层(含氧化铝)钝化的太阳能电池，本申请所述的晶体硅表面无氧化铝钝化膜结构，可有效增强背钝化特性，减缓PID衰减、并且将低生产成本。
附图说明
图1为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图；
图2为本申请实施例所示的示例性太阳能电池制备方法的流程图；
图3为本申请实施例所示的示例性太阳能制备流程的示意图；以及
图4为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合说明书附图对本发明的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本发明的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本发明专利的发明内容，并非对对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该等实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本发明的技术构思和发明内容并且显而易见的变化或变动也在本发明的保护范围之内。
本申请提供了一种示例性太阳能电池，请参考图1，图1为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图。该太阳能电池，包括硅衬底1以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层2。所述钝化膜叠层2由二层或以上钝化层组成。可选地，所述钝化膜叠层2包括第一钝化层21，第二氮氧化硅膜层22和氮化硅膜层23。从衬底1背面向外延伸，所述第一钝化层21位于所述衬底1背面表面，所述第二钝化层22位于所述第一钝化层21表面，所述第三钝化层位于所述第二钝化层表面。在一些实施例中，所述钝化膜叠层的各层顺序可以是各种各样的，并不局限与图1所示的顺序。
在一些实施例中，所述钝化膜叠层2的各层可以通过原子层沉积、化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积或物理沉积等方法沉积获得。
在一些实施例中，所述第一钝化层21由富硅层组成，其中所述富硅层的硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间。可选地，所述富硅层可以由氮氧化硅(SiOxNy)、碳氧化硅膜层(SiOxCy)或者碳化氮氧化硅(SiOxNyCz)膜层中的至少一种膜层。所述第一钝化层21可通过化学气相沉积，等离子加强化学气相沉积，原子层沉积，恒压化学气相沉积，低压化学气相沉积等方式制备。
第一钝化层21采用富硅层，利用富硅层和硅基底的晶格匹配高的特性，通过沉积第一层钝化层在硅衬底上来钝化硅衬底的悬挂键。同时，由于沉积方法(例如，化学气相沉积、原子层沉积、等离子增强化学气相沉积等)所制备出的膜层为非晶态，因此无法避免的存在部分晶格错位和因此形成的缺陷中心。针对此种缺陷，本申请采取含有氢元素的气体用作沉积第一钝化层21的原材料，比如，氨气(NH3)、水蒸气(H2O)、硅烷(SiH4)等材料。
第一钝化层21由于富含硅材料，因此具有较高的折射率，通常，折射率在1.69-1.90之间，优选地，第一氮氧化硅膜层的折射率范围在1.71-1.75之间。
在一些实施例中，第一钝化层21的厚度不宜过厚，以免影响电池整体钝化膜层的光学效果，可选用不超过100nm的富硅且富氢膜层用作第一钝化层21，优选地，第一钝化层21的厚度范围在30-60nm之间。
在一些实施例中，所述钝化层22由富氧且富氮膜层组成。可选地，所述第二钝化层22可以由富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。通过调节所述富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层的氮氧比例以获得所述富氧且富氮的钝化层。
通过富氧且富氮的膜层在高温处理过程中可以防止第一钝化层21中的氢溢出，优化钝化效果。同时，富氧且富氮的膜层具有更好的耐候性，在外部施加电压的环境下，如PID环境中，具有更加稳定的钝化表现。
由于第二钝化层22中富含氧和氮，较高的氧含量降低了膜层的耐腐蚀性。因此为了钝化膜整体的致密性和抗腐蚀性，第二钝化层22的厚度不宜过厚，可选用不超过110nm的富氧且富氮的膜层用作第二钝化层22。优选地，第二钝化层22的厚度范围在60-90nm之间。
在一些实施例中，第二钝化层22由于为富氧且富氢的膜层，其折射率略低于第一钝化层21，其折射率在1.5-1.8范围之间。优选地，第二钝化层22的折射率范围在1.61-1.68之间。
在一些实施例中，第三钝化层23由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成。氮化硅具有致密度好，具有较强耐候性，且氮化硅薄膜在高温烧结后具有较强的致密性和抗腐蚀性，能够阻挡金属浆料对硅衬底表面形成的第一层和第二层钝化膜的破坏作用，减缓光伏组件的PID衰减。
在一些实施例中，所述第三钝化层23可以由一层氮化硅膜组成，其厚度范围在60-100nm，折射率在2.02-2.12之间。在一些实施例中，所述第三钝化层23可以由氮化硅叠层组成，所述氮化硅叠层中包括多层氮化硅膜。氮化硅叠层中的不同膜层具有不同的硅氮元素比(Si:N)。通常越靠近外侧，氮元素比例越高，折射率约低，以达成更优的光学效果。可选地，所述氮化硅叠层的整体折射率在2.02-2.12之间。
在一些实施例中，所述钝化层2整体厚度在160-260nm。可以理解的是，所述钝化层2的各层的厚度可以适应性调节以达到更好的钝化效果，在此本申请并不加以限制。
如图1所示，所述太阳能电池还包括配置于硅衬底1正面的扩散层3。所述扩散层3可以包括磷扩散层或者硼扩散层。例如，对于P型硅衬底，所述扩散层3为磷扩散层；对于N型硅衬底，所述扩散层3为硼扩散层。所述扩散层3与所述衬底1极性相反，形成P-N结结构。在一些实施例中，所述硅衬底1的厚度在160-220μm之间。
在所述扩散层3表面进一步设置有减反射层(减反层)4。在一些实施例中，所述减反层4可以为多层膜结构，包括但不限于氧化铝膜层、氮化硅膜层、氮氧化硅膜层等。在一些实施例中，所述减反层4可以设置与所述钝化层2相似或实质相同的膜层。所述减反层4不仅可以起到减少光入射在电池表面反射率的作用，也能起到钝化电池表面作用。在某些实施例中，所述减反层4也称为钝化层。
需要说明的是，本文所述硅衬底的正面可以包括面向太阳的表面，即光接收面，通常运行模式下，阳光直接照射到光接收面上。背面为与所述光接收面相对的面。所述衬底1包括但不限于单晶硅衬底、多晶硅衬底。优选地，所述衬底1为单晶硅衬底。
在一些实施例中，所述衬底1的电阻率在0.5-3.5Ω·cm之间。可选地，所述电阻率在0.5-2.5Ω·cm。可选地，所述电阻率在2.5-3.5Ω·cm。
在一些实施例中，在衬底的背面形成背面电极(图1未示出)，所述背面电极可以穿透和/或部分穿透所述钝化层2与所述衬底形成欧姆接触。例如，可以采用丝网印刷技术在衬底的背面印刷导电浆料，并烘干，形成栅线状的背面电极。所述背面电极的导电浆料可以为具有穿透性的导电银浆，经烧结后能穿透钝化层2各层进而与衬底电学相连。
在一些实施例中，在衬底的正面形成正面电极(图1未示出)，所述正面电极可以穿透和/或部分穿透所述减反层4与所述衬底形成欧姆接触。可选地，所述正面电极可以为栅线结构。例如，可以采用丝网印刷技术在衬底的正面印刷导电浆料，并烘干，形成栅线状的正面电极。所述正面电极的导电浆料可以为具有穿透性的导电银浆，经烧结后能穿透减反层4各层进而与衬底电学相连。
可以理解的是，所述的钝化膜层结构可用于制备多种太阳能电池，如PERC太阳电池、交叉指式背接触(IBC)太阳电池、硅异质结(SHJ)太阳电池、交叉指式背接触异质结(HBC)太阳电池、隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池、多晶硅氧化物选择钝化接触(POLO)太阳电池等。
在一些实施例中，利用所述钝化膜层结构制备的太阳能电池可用于制作光伏组件。所述光伏组件包括但不限于叠瓦组件、叠焊组件、双面组件、多主栅组件等。例如，获取至少一个所述制备的电池组成的电池片，利用焊带将所述电池片串焊，并通过层压工艺将背板，乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)与电池片按照一定的顺序层叠，后续通过将所述层叠后的结构安装边框形成组件。所述电池片由所述至少一个太阳能电池构成。所述太阳能电池可以转化接收的光能并将光能转化为电能。所述组件将利用电池获得的电能传递给负载。
相比于利用传统钝化层(含氧化铝)钝化的太阳能电池，采用无氧化铝体系钝化膜可实现能够有效增强背钝化特性、减缓PID衰减、并且低成本的太阳能电池。所述电池制备方法可以参考图2所示流程。
图2为本申请实施例所示的示例性太阳能电池制备方法的流程图，该方法包括：
步骤S201，对所述硅衬底(如，衬底1)进行制绒。本步骤中，可以选用但不限于湿法制绒工艺对硅衬底进行制绒。例如，当硅衬底为单晶硅时，采用碱性溶液进行制绒，如氢氧化钾溶液。又例如，当硅衬底为多晶硅时，采用酸性溶液进行制绒，如氢氟酸溶液。
本实施例中通过制绒使硅衬底的表面具有绒面结构，所述绒面结构可以为金字塔结构，产生陷光效果，增加太阳能电池对光线的吸收，从而提高太阳能电池的效率。
可选地，在制绒前可以对硅衬底进行清洗(如超声清洗)，可以去除表面的金属和有机污染物等杂质。
步骤S202,在所述硅衬底(如，衬底1)的正面形成扩散层。如图3所示，在硅衬底301上形成扩散层302。在一些实施例中，所述形成的扩散层包括但不限于磷扩散层或硼扩散层。仅用作示例，该步骤中的扩散为磷扩散，扩散后所述扩散层方阻为140-150Ω。具体地，将衬底置于管式扩散炉中，采用三氯氧磷作为扩散源，并使恒温区的温度为850℃，对衬底进行扩散，使得最终形成的磷扩散层的扩散方阻为140-150Ω。
可选地，步骤S203，在所述硅衬底的正面进行激光SE(selective emitter，选择性发射电极)掺杂，形成轻掺区和重掺区。在一些实施例中，步骤203可忽略。
步骤S204，进行蚀刻过程，利用氢氟酸刻蚀硅衬底去除PSG(磷硅玻璃)。
步骤S205，进行热氧工艺，以形成热氧化层提高后续对电池的钝化的作用。
钝化处理的方法包括但不限于等离子体增强化学气相层积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition,PECVD)，原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)、化学气相层沉积(Chemical VaporDeposition，CVD)和物理气相沉积(Physical VapourDeposition，PVD)等，具体包括如下步骤：
步骤S206，在所述硅衬底的背面上形成第一钝化层。如图3所示，在所述硅衬底301背面制备第一钝化层303。可选地，通过PECVD制备所述第一钝化层，可以采用硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)作为其反应物，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:15-1:19，(NH3:N2O)的流量比为1:3-1:6，功率为8000-10000W，压强为1150-1450Pa，沉积温度为460-540℃。
制备的第一钝化层为富硅层，其中所述富硅层的硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间。所述第一钝化层为氮氧化硅层。
第一钝化层由于富含硅材料，因此具有较高的折射率，通常，折射率在1.69-1.90之间，例如，第一氮氧化硅膜层的折射率范围在1.71-1.75之间。
在一些实施例中，第一钝化层21的厚度不宜过厚，以免影响电池整体钝化膜层的光学效果，可选用不超过100nm的富硅且富氢膜层用作第一钝化层21，优选地，第一钝化层21的厚度范围在30-60nm之间。
步骤S207，在所述第一钝化层的下表面形成第二钝化层。如图3所示，在第一钝化层303的表面形成第二钝化层304。可选地，通过PECVD制备所述第二钝化层，可以采用硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)作为其反应物，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:13-1:17，(NH3:N2O)的流量比为1:8-1:12，功率为8000-10000W，压强为1050-1350Pa，沉积温度为460-520℃。
制备的第二钝化层为富氧且富氮膜层，所述第一钝化层为氮氧化硅层。所述第二钝化层折射率略低于第一钝化层折射率，其折射率在1.5-1.8范围之间。优选地，第二钝化层的折射率范围在1.61-1.68之间。
为了钝化膜整体的致密性和抗腐蚀性，第二钝化层的厚度不宜过厚，可选用不超过110nm的富氧且富氮的膜层用作第二钝化层22。优选地，第二钝化层22的厚度范围在60-90nm之间。
步骤S208，在所述第二钝化层的下表面即硅衬底背面钝化层的最外层形成第三钝化层。如图3所示，在第二钝化层304的表面形成第三钝化层305。可选地，所述第三钝化层为氮化硅层。可选地，通过PECVD制备所述第二钝化层，可以采用硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和氮气(N2)作为其反应物，其中(SiH4:NH3)的流量比为1:5-1:10。功率8000-10000W，压强为1450-1850Pa，沉积温度为460-520℃。
在一些实施例中，所述氮化硅层包括多层氮化硅。例如，可以为1-3层折射率渐变膜组成叠层结构。氮化硅叠层中的不同膜层具有不同的硅氮元素比(Si:N)。通常越靠近外侧，氮元素比例越高，折射率约低，以达成更优的光学效果。可选地，所述氮化硅叠层的整体折射率在2.02-2.12之间。在一些实施例中，所述第三钝化层的厚度范围在60-100nm。
步骤S209，对S208处理后的硅片进行金属化步骤。可以通过激光开槽的形式部分的或完全的除去金属化区域的钝化膜，并采用丝网印刷技术印刷电极，形成正面和背面电极。
图4为本申请实施例所示的示例性太阳能电池的结构示意图。
如图4所示，电池400可以使P型的PERC电池。电池400包括P型(P-type)的硅衬底401、磷扩散层402、位于衬底正表面的减反/钝化层(包括二氧化硅层403和氮化硅层404)、第一钝化层405、第二钝化层406、第三钝化层407、正表面电极408、背电极409和汇流条410。其中，所述第一、第二、第三钝化层依次从硅衬底背面向外配置。
可选地，所述第一钝化层405为富硅层，其中，硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间。所述第一钝化层405包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。第一钝化层405的折射率范围在1.69-1.90之间，厚度范围在30-60nm之间。
可选地，所述第二钝化层406为富氢且富硅层。所述第二钝化层406包括富氢且富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。所述第二钝化层406的折射率范围在1.5-1.8之间，厚度范围在60-90nm之间。
可选地，所述第三钝化层407为折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成。所述第三钝化层407406的折射率范围在2.02-2.12之间，厚度范围在60-100nm之间。
在一些实施例中，本申请提供了制备所述电池400的方法。所述方法包括：提供一个掺杂P型掺杂剂的衬底(对于N型衬底，掺杂剂为P型)，衬底的电阻率在0.5Ω·cm-3.5Ω·cm之间；使用湿化学步骤对衬底进行处理，形成具有绒面结构的硅片；通过注入掺杂剂形成PN结，PN结可通过一步或多步的修饰步骤形成选择性发射极结构，PN结也可通过一步或多步的步骤进行边缘隔离，进一步提升PN结的潜力；在硅片的上下表面形成钝化膜(如上表面减反/钝化层402、403、404；下表面钝化层405、406、407)；对钝化后的硅片进行金属化步骤，形成电极用以收集电流并导出；对电池片进行后处理，包括但不限于光退火、电退火等处理方式。
显然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本申请权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种太阳能电池，包括硅衬底以及配置于所述硅衬底背面的钝化膜叠层，其特征在于，所述钝化膜叠层包括：
位于所述硅衬底背面的第一钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在
5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成；
位于所述第一钝化层表面的第二钝化层，所述第二钝化层由富氧富氮层组成；以及
位于所述第二钝化层表面的第三钝化层，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成；其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层包括富硅的氮氧化硅膜层、碳氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层中的至少一种膜层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层包括富氢富硅的氮氧化硅膜层或者碳化氮氧化硅膜层。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一折射率范围在1.69-1.90之间。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二折射率范围在1.5-1.8之间。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三折射率范围在2.02-2.12之间。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化层的厚度范围在30-60nm之间。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化层的厚度范围在60-90nm之间。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三钝化层的厚度范围在60-100nm之间。
10.一种光伏组件，其特征在于，所述组件至少包括权利要求1-10中任一项所述的太阳能电池，所述太阳能电池用于将接收的光能转化为电能。
11.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：将第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层依次沉积于硅衬底背面上，以共同形成钝化层，所述第一钝化层由硅原子浓度在5×1021/cm3-2.5×1022/cm3之间的富硅层组成，所述第二钝化层由富氧富氮层组成，所述第三钝化层由折射率渐变的至少一层氮化硅膜组成，其中，所述第一钝化层的第一折射率大于所述第二钝化层的第二折射率且小于所述第三钝化层的第三折射率。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
沉积所述第一钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:15-1:19，(NH3:N2O)的流量比为1:3-1:6；
沉积所述第二钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)、笑气(N2O)和氮气(N2)，其中SiH4:(NH3+N2O)的流量比为1:13～1:17，(NH3:N2O)的流量比为1:8～1:12；以及
沉积所述第三钝化层时，其反应物为硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和氮气(N2)，其中(SiH4:NH3)的流量比为1:5-1:10。
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