CN111739984A - 太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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张昕宇
金浩
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Abstract

本申请提供一种太阳能电池及其制作方法，涉及太阳能电池的制备技术领域。该太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层；将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在所述电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用具有第二极性的掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层；去除所述阴罩，在半导体衬底的第一表面和/或第二表面形成钝化层；在半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极，其中所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触，所述第二电极穿过钝化层与多晶硅层形成欧姆接触。本发明能够简化太阳能电池的制作工艺，提高效率，降低生产成本。

Description

太阳能电池及其制作方法
技术领域
本申请涉及太阳能电池的制备技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制作方法。
背景技术
IBC（Interdigitated back contact）电池，指状交叉背接触电池，也即背接触型太阳能电池，其发射极和金属接触部都位于电池的背面，从结构上打破传统晶体硅电池的结构限制，具有更高的短路电路Jsc，不仅为电池转换效率提供较大空间，而且看上去美观、更易于装配。IBC电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。
目前，IBC电池还未能大规模量产或影响IBC电池的推广的主要原因在于，IBC电池的生产工艺复杂，成本高昂，尤其是形成背面图案的工艺步骤较为复杂。例如，在形成N型多晶硅或P型多晶硅时需要对掺杂层进行图案化处理，过程非常复杂，使得太阳能电池的生产效率低。
现有技术中的IBC电池在制作过程中，形成多晶硅图案化的方法包括：印刷掺杂源和高温处理的方式，或者离子注入、激光烧蚀、激光掺杂等。其中，印刷掺杂源和离子注入后，均需要额外的进行高温退火处理。而激光烧蚀前通常需要额外的沉积掩膜处理，并在激光烧蚀后需要多步湿法化学工艺以去除激光损伤等步骤。类似的，激光掺杂前同样也需要额外的工艺沉积或印刷掺杂源等步骤。以上仅是形成多晶硅图案化的主要步骤，而在实际生产过程中，还会涉及到非常多的技术细节及相应的操作，现有的方法均无法一步形成所需的多晶硅图案，进而使得IBC电池的生产工艺非常复杂、繁琐，影响IBC电池的生产效率。
因而，如何简化太阳能电池的制备工艺是目前亟待解决的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种太阳能电池及其制作方法，以简化太阳能电池的制作工艺，提高效率，降低生产成本。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
根据本申请的一个方面，本申请提供一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层；
将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在所述电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用具有第二极性的掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层；
去除所述阴罩，在所述半导体衬底的第一表面和/或第二表面形成钝化层；
在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极，其中所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触，所述第二电极穿过所述钝化层与所述多晶硅层形成欧姆接触。
应理解，该具有第一极性的半导体衬底包括第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面相对设置。
在一种可能的实现方式中，所述阴罩设置有至少一个开口，所述开口的宽度范围为500μm-2000μm，包括端点。
在一种可能的实现方式中，所述阴罩的材质包括含硅材料、含铝材料、不锈钢或陶瓷材料中的任意一种或至少两种的组合。
在一种可能的实现方式中，所述钝化层包括氮化硅膜、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。
在一种可能的实现方式中，所述具有第一极性的半导体衬底为P型衬底，所述具有第二极性的掺杂元素为磷或砷；所述形成对应所述阴罩图案的多晶硅层包括：
将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，所述阴罩包括开口区域和非开口区域，所述阴罩的非开口区域用以遮挡形成P型区域，在所述阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在所述电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用磷或砷进行原位掺杂，而后进行退火处理，形成N型多晶硅层。
在一种可能的实现方式中，在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极包括：
在所述P型区域印刷铝浆，在所述N型多晶硅层区域印刷银浆；
对所述银浆和所述铝浆进行烧结，在所述银浆对应区域形成第二电极，所述第二电极穿过所述钝化层与所述N型多晶硅层形成欧姆接触，在所述铝浆对应区域形成铝背面电场和第一电极，所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触。
在一种可能的实现方式中，所述具有第一极性的半导体衬底为N型衬底，所述具有第二极性的掺杂元素为硼或铟；所述形成对应所述阴罩图案的多晶硅层包括：
将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，所述阴罩包括开口区域和非开口区域，所述阴罩的非开口区域用以遮挡形成N型区域，在所述阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在所述电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用硼或铟进行原位掺杂，而后进行退火处理，形成P型多晶硅层。
在一种可能的实现方式中，在所述N型区域进行磷或砷掺杂，形成N+掺杂层。
在一种可能的实现方式中，在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极包括：
在所述N+掺杂层区域印刷银浆，在所述P型多晶硅层区域印刷银/铝浆或银浆；
对所述银浆或所述银/铝浆进行烧结，在所述N+掺杂层区域，所述银浆对应区域形成第一电极，所述第一电极穿过所述钝化层与所述N+掺杂层形成欧姆接触；在所述P型多晶硅层区域，所述银/铝浆或银浆对应区域形成第二电极，所述第二电极穿过所述钝化层与所述P型多晶硅层形成欧姆接触。
在一种可能的实现方式中，在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层之前，还包括：对所述具有第一极性的半导体衬底进行制绒处理。
在一种可能的实现方式中，在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层包括：采用化学气相沉积法、高温热氧氧化法、硝酸氧化法等中的任意一种或多种方法，在半导体衬底的第一表面形成电介质层。
根据本申请的另一个方面，本申请提供一种太阳能电池，所述太阳能电池采用如上所述的太阳能电池的制作方法制作得到。
在一种可能的实现方式中，所述太阳能电池为P型电池结构，包括：
P型衬底，所述P型衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述P型衬底正面的正面钝化层；
位于所述P型衬底背面的电介质层；
位于所述电介质层下表面的N型多晶硅层；
位于所述P型衬底背面下表面的第一部分背面钝化层以及位于所述N型多晶硅层下表面的第二部分背面钝化层，其中，所述第一部分背面钝化层包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层包括第二电极开口；
位于所述第一电极开口内，形成在所述P型衬底内的背面电场；
位于所述背面电场对应区域，且凸出于所述第一部分背面钝化层的第一电极；
位于所述第二电极开口，与所述N型多晶硅层欧姆接触的第二电极。
在一种可能的实现方式中，所述太阳能电池为N型电池结构，包括：
N型衬底，所述N型衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述N型衬底正面的正面钝化层；
位于所述N型衬底背面的电介质层；
位于所述电介质层下表面的P型多晶硅层；
位于所述电介质层下表面，且与所述P型多晶硅层间隔设置的N+掺杂层；
位于所述N+掺杂层下表面的第一部分背面钝化层以及位于所述P型多晶硅层下表面的第二部分背面钝化层，其中，所述第一部分背面钝化层包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层包括第二电极开口；
位于所述第一电极开口，与所述N+掺杂层欧姆接触的第一电极；
位于所述第二电极开口，与所述P型多晶硅层欧姆接触的第二电极。
与现有技术相比，本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供的太阳能电池的制作方法，包括在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层，借助于带有图案的阴罩，在部分电介质层的表面形成对应阴罩图案的多晶硅层，而后再去除阴罩，在所述半导体衬底的第一表面和/或第二表面形成钝化层，在半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极。可以看出，该制作方法通过带有图案的阴罩的使用，可以在沉积的同时进行图案化的处理，使用阴罩在电介质层表面沉积多晶硅层，可一步形成太阳能电池所需的发射极图案（多晶硅图案），不需要传统工艺中的印刷、刻蚀等步骤，也不需要传统工艺中的精确对位，可极大程度的简化太阳能电池的制作过程，从而提高太阳能电池的生产效率，降低生产成本。
本申请的太阳能电池，具有前面所述的太阳能电池的制作方法的所有特点和优点，在此不再赘述。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请示例性的实施方式提供的一种太阳能电池的制作方法的流程示意图；
图2为本申请示例性的实施方式提供的一种P型IBC电池的制作方法的流程示意图；
图3为本申请示例性的实施方式提供的一种N型IBC电池的制作方法的流程示意图；
图4为本申请示例性的实施方式提供的P型IBC电池的结构示意图；
图5为本申请示例性的实施方式提供的N型IBC电池的结构示意图。
附图标记：
1a-P型衬底；1b-N型衬底；
2-正面钝化层；
3-电介质层；
4-N型多晶硅层；
5-背面钝化层；
51-第一部分背面钝化层；52-第二部分背面钝化层；
6-背面电场；
7-第一电极；
8-第二电极；
9-P型多晶硅层；
10-N+掺杂层。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。除非另有定义或说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。
本领域技术人员理解，如背景技术所言，现有的太阳能电池的制作方法涉及非常多的技术细节及相应的操作，尤其是制作所需的多晶硅图案的工艺方法涉及到非常多的技术细节及相应的操作，以现有的激光烧蚀为例制备背接触型太阳能电池，其涉及多晶硅图案化的工艺流程为：整面多晶硅薄膜沉积—掩膜沉积—激光烧蚀—湿化学刻蚀+清洗，以去除激光损伤，形成多晶硅图案。该过程涉及较多的操作步骤，使得太阳电池生产工艺复杂，成本高昂。
因而，为克服现有技术的不完善，进一步满足如今的市场需求，本发明实施例的技术方案提供一种太阳能电池及其制作方法，以期采用一步法形成太阳能电池所需的发射极图案（多晶硅图案），简化太阳能电池的制作流程，提高生产效率，降低生产成本。
第一方面，请参阅图1所示，本申请的实施例提供一种太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层；
将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在所述电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用具有第二极性的掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层；
去除所述阴罩，在所述半导体衬底的第一表面和/或第二表面形成钝化层；
在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极，其中所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触，所述第二电极穿过所述钝化层与所述多晶硅层形成欧姆接触。
在一些实施例中，在形成所述电介质层前，可以对所述具有第一极性的半导体衬底制绒处理以形成绒面或表面纹理结构（例如金字塔结构）。
应理解，该具有第一极性的半导体衬底包括第一表面和第二表面，且第一表面和第二表面相对设置。
其中，第一表面可以为半导体衬底的背面，第二表面可以为半导体衬底的正面；或者，第一表面也可以为半导体衬底的正面，第二表面也可以为半导体衬底的背面。示例性的，下面主要以第一表面为半导体衬底的背面，第二表面为半导体衬底的正面为例对该太阳能电池及其制作方法做具体阐述。然而，本领域技术人员将理解，本发明的原理可以在任何布置适当的太阳能电池中实现。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或结构也可应用于本发明中。
在一些实施例中，半导体衬底的正面为面向太阳的表面，背面即为背对太阳的表面。
还需说明的是，半导体衬底可以为晶体硅衬底（硅衬底），例如为多晶硅衬底、单晶硅衬底或类单晶硅衬底，本发明实施例对于半导体衬底的具体类型不作限定。
上述第一极性和第二极性是互为相反的极性，也就是原位掺杂时的掺杂元素的极性与半导体衬底的极性是相反的。例如，具有第一极性的半导体衬底为P型硅衬底时，具有第二极性的掺杂元素为N型元素；具有第一极性的半导体衬底为N型硅衬底时，则具有第二极性的掺杂元素为P型元素。
上述带有图案的阴罩是至少部分具有开口的阴罩，所述阴罩的开口区域和非开口区域被设计组合成所述图案。该阴罩可以将部分半导体衬底（或电介质层）覆盖或遮盖，将其余部分半导体衬底（或电介质层）露出。也就是，阴罩的开口区域会使半导体衬底（或电介质层）露出，从而可以在阴罩的开口区域进行多晶硅沉积和原位掺杂处理，得到所需的多晶硅图案。本发明实施例对于该阴罩所具有的具体图案（开口的数量、位置等）不作限定，其可以由本领域技术人员根据实际需求而选择性设定。
本发明提供的太阳能电池的制作方法，在电池制作过程中，使用带有图案的阴罩，采用一步法形成太阳能电池所需的多晶硅图案，能够有效避免现有技术使用的掩膜、刻蚀等存在的工艺流程长、效率低，或者由于刻蚀污染影响多晶硅层性能，进而影响电池性能的问题，具有工艺步骤短、生产效率高、生产成本低等优点，还有助于确保电池的转换效率。
具体地，该制作方法则通过在沉积原位掺杂N型或P型多晶硅层前，在半导体衬底上覆盖电池所需图案的阴罩，之后进行原位掺杂N型或P型多晶硅沉积，从而可以一步准确形成电池所需多晶硅图案，省去了上述现有技术工艺中所涉及的额外工艺步骤，可大幅降低该类太阳能电池的生产成本。
本申请实施例提供的太阳能电池的制作方法，可以用于制作N型太阳能电池或P型太阳能电池，进一步可以用于制作N型IBC电池或P型IBC电池。下面，将结合本发明实施例中的附图，分别对P型IBC电池的制作方法和N型IBC电池的制作方法进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种P型IBC电池的制作方法流程图，所述P型IBC电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤S100、提供P型衬底（P型硅衬底），对所述P型衬底的正面进行制绒。
该步骤中，在P型衬底的正面制绒，形成绒面结构。
需要指出的是，本发明实施例对于制绒的具体操作方式不作限定。例如，可以选用当不限于湿法制绒工艺对P型衬底进行制绒，当P型衬底为P型单晶硅衬底时，可以采用碱性溶液例如氢氧化钾溶液进行制绒；当P型衬底为P型多晶硅衬底时，可以采用酸性溶液如氢氟酸溶液进行制绒。此外，在上述酸性溶液或碱性溶液中还可以添加少量的制绒添加剂。
本实施例中，通过制绒使硅衬底的表面具有绒面结构，产生陷光效果，增加太阳能电池对光线的吸收数量，从而提高太阳能电池的转换效率。
可选的，在制绒处理之前，还可以包括对P型衬底进行清洗的步骤，以去除表面的金属和有机污染物。
步骤S200、在所述P型衬底的背面形成电介质层。
需要指出的是，本发明实施例对于形成电介质层的具体操作方式的不作限定。示例性的，在P型衬底的背面形成电介质层包括：采用化学气相沉积法、高温热氧氧化法、硝酸氧化法等中的任意一种或多种方法，在P型衬底的背面形成电介质层。
该电介质层可以为隧穿氧化层。本发明实施例对于该电介质层的具体类型不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而选择设定。示例性的，电介质层可以为二氧化硅电介质层、氮化硅电介质层、氧化铝电介质层或氧化铪电介质层中的任意一中或至少两种的组合。
优选地，在一些实施例中，该电介质层的厚度取值范围为1nm-4nm，例如可以为1nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm等。电介质层不仅对硅衬底表面起到钝化作用，还需要使载流子隧穿通过，当电介质层的厚度过小时，无法起到钝化作用，当电介质层的厚度过大时，载流子无法有效隧穿。
步骤300、将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用N型掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层，也就是用以形成N型多晶硅层。
具体地，该带有图案的阴罩具有开口区域和非开口区域，在沉积之前，先将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，非开口区域可以遮挡或覆盖电介质层对应的区域用以形成P型区域，而阴罩的开口区域可以未被遮挡或覆盖；从而，可以在在阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用磷或砷进行原位掺杂，而后进行高温退火，可以使多晶硅层更好的结晶，再进行清洗，以去除高温退火过程中表面形成的氧化层，进而形成N型多晶硅层。
该步骤300中，沉积所采用的方法可以为化学气相沉积法（CVD）或物理气相沉积法（PVD）或原子层沉积法（ALD）等，进一步可以为等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）；此外，沉积还可以采用其他类似的沉积法来代替，本发明实施例对此不作特殊限制。相应的，沉积所采用的设备可以PVD设备、PECVD设备等。
该步骤300中，进行了原位掺杂，将原位掺杂的多晶硅沉积到电介质层表面；也就是，采用PEVCD或PVD等方法形成多晶硅层，并且在采用PEVCD或PVD沉积的同时，对多晶硅层进行掺杂。对于P型衬底，原位掺杂是N型元素的原位掺杂，即原位掺杂的多晶硅是磷或砷掺杂的，优选为是磷掺杂的。
该步骤300中，在沉积原位掺杂的多晶硅层之后进行了高温退火处理和清洗处理。例如，在去除所述阴罩之后进行高温退火处理和清洗处理。本发明实施例对于该高温退火处理和清洗处理的具体操作方式不作限定。示例性的，该高温退火处理所处理的是沉积的多晶硅层，能使得多晶硅层更好的结晶，退火的温度范围可以为700-1000℃。清洗处理是为了去除退火过程中表面形成的氧化层和/或被阴罩非开口区域遮挡的P型区域对应的电介质层（比如隧穿氧化层），例如可以采用氢氟酸进行清洗处理。
优选地，在一些实施例中，阴罩设置有至少一个开口，所述开口的宽度范围为500μm-2000μm，进一步可以为600μm-1800μm；典型但非限制性的，例如可以为500μm、600μm、700μm、800μm、1000μm、1200μm、1500μm、1800μm、2000μm等。开口的数量可以为一个、两个或更多个等。
依据太阳能电池实际所需的N型多晶硅层的宽度范围设置该阴罩的开口宽度，在上述开口宽度范围内，能够满足实际应用需求，有助于实现一步法准确形成电池所需的多晶硅图案，实用性强，适应性好。实际应用中可以在上述开口宽度范围内灵活的调整开口的宽度，或灵活的调整开口的数量或位置。
优选地，在一些实施例中，阴罩的材质包括含硅材料、含铝材料、不锈钢或陶瓷材料中的任意一种或至少两种的组合。例如，阴罩的材料可以为含硅材料（如Si），可以为含铝材料（如Al），可以为不锈钢，可以为陶瓷材料，可以为含硅材料和含铝材料的复合材料，可以为含铝材料和不锈钢的复合材料等。
通过选用上述适宜的阴罩材料，方便加工制作所需的开口或图案，容易加工和制造，而且满足一定的机械性能，利于在沉积过程中使用，此外，来源广泛，成本较低。
优选地，在一些实施例中，带有图案的阴罩可以采用激光切割工艺、机械切割工艺或刻蚀工艺中的任意一种或至少两种的组合方法制作得到。例如，可以采用激光切割工艺或机械切割工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩；或者可以采用激光切割工艺结合机械切割工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩；或者可以采用刻蚀工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩。
利用上述激光切割或刻蚀等工艺容易形成所需的带有图案的阴罩，方便加工和制造，效率高。
本发明实施例使用带有图案的阴罩进行多晶硅沉积，因此沉积的多晶硅薄膜会具有所需的多晶硅图案，避免了传统工艺中先在硅衬底的背面正面沉积多晶硅层，再经过图案化处理如激光、光刻、刻蚀、喷墨等方法的复杂操作，极大简化了工艺流程。
步骤400、在P型衬底的正面进行钝化处理，形成正面钝化层。
需要说明的是，在该步骤400之前，包括去除阴罩的步骤。
具体地，该步骤400中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法沉积正面钝化层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。本发明实施例对于正面钝化层的具体实施方式不作限定。
优选地，在一些实施例中，所述正面钝化层包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。当然，正面钝化层还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于正面钝化层的具体材质不作限定，例如，在其他实施例中，正面钝化层还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。上述正面钝化层能够对硅衬底产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。
步骤500、在P型衬底的背面进行钝化处理，形成背面钝化层。
具体地，该步骤500中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法沉积背面钝化层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。本发明实施例对于背面钝化层的具体实施方式不作限定。
优选地，在一些实施例中，背面钝化层包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。当然，背面钝化层还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于背面钝化层的具体材质不作限定，例如，在其他实施例中，背面钝化层还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。上述背面钝化层能够对硅衬底产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。
该背面钝化层包括第一部分背面钝化层和第二部分背面钝化层，其中，第一部分背面钝化层位于P型衬底的背面下表面，第二部分背面钝化层位于N型多晶硅层的下表面。应理解，在上述处理过程中，P型区域对应的电介质层被清洗掉，因而，第二部分背面钝化层可以直接与P型衬底的背面下表面接触。
步骤600、在P型衬底的背面制作电极开口。
具体地，上述电极开口为后续要制作金属电极的位置，本实施例不限定电极开口的制作工艺。示例性的，电极开口可以采用激光开模形成。在P型衬底背面特定区域进行激光开模，去除部分背面钝化层，也就是使背面钝化层的至少部分开口，形成电极开口。
该步骤中，可以仅在第一部分背面钝化层进行激光开模，形成第一电极开口，而第二电极开口可以在后续的烧结过程中形成。或者，也可以在可以仅在第一部分背面钝化层和第二部分背面钝化层均进行激光开模，分别形成第一电极开口和第二电极开口。
示例性的，该电极开口可以包括第一电极开口和第二电极开口。其中，第一部分背面钝化层包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层包括第二电极开口。
步骤700、在P型衬底的背面制作第一电极和第二电极。可以理解的是，所述第一电极和所述第二电极分别对应极性相反的区域。
具体地，可以采用丝网印刷法制备第一电极和第二电极，并进行烧结，使第一电极穿过背面钝化层与P型衬底形成接触，第二电极穿过背面钝化层与N型多晶硅层形成欧姆接触。
需要说明的是，本发明实施例中不限定第一电极和第二电极的具体材质，只要能在烧结过程中，与P型衬底形成背面电场的金属即可。第一电极和第二电极的形成可以采用不同的材质。具体包括：在第一电极开口处印刷铝浆（Al浆料），在第二电极开口处或者在N型多晶硅层对应的区域印刷银浆（Ag浆料），对所述银浆和所述铝浆进行烧结，在所述铝浆对应区域形成铝背面电场和第一电极，该第一电极穿过背面钝化层与P型衬底形成接触；在所述银浆对应区域形成第二电极，该第二电极穿过背面钝化层与N型多晶硅层形成欧姆接触。
应理解，上述烧结过程中，铝浆会在P型衬底中形成Al-Si合金及铝背面电场。即在电极制作过程中，烧结形成金属电极时，可以同时形成铝背面电场和第一电极，简化了操作步骤，大大降低了IBC电池工艺流程的复杂度，制备工艺简单。
可选的，第一电极为铝电极，第二电极为银电极。需要说明的是，本发明实施例中不限定第一电极和第二电极的具体材质。
需要说明的是，本发明中，除非另有说明，各个操作步骤可以顺序进行，也可以不按照顺序进行。本发明实施例对于制备太阳能电池的步骤顺序不作限定，可以根据实际生产工艺进行调整，例如，可以先进行上述步骤400，即在P型衬底的正面进行钝化处理，而后进行上述步骤500，即在P型衬底的背面进行钝化处理；或者，也可以先进行上述步骤500，即在P型衬底的背面进行钝化处理，而后再进行上述步骤400，即在P型衬底的正面进行钝化处理。
下面，对于本发明实施例所提供的另一种太阳能电池的制作方法进行阐述。
具体地，请参见图3，图3为本发明实施例提供的一种N型IBC电池的制作方法流程图，所述N型IBC电池的制作方法，包括以下步骤：
步骤S100、提供N型衬底（N型硅衬底），对所述N型衬底的正面进行制绒。
该步骤中，在N型衬底的正面制绒，形成绒面结构。
需要指出的是，本发明实施例对于制绒的具体操作方式不作限定。例如，可以选用当不限于湿法制绒工艺对N型衬底进行制绒，当N型衬底为N型单晶硅衬底时，可以采用碱性溶液例如氢氧化钾溶液进行制绒；当N型衬底为N型多晶硅衬底时，可以采用酸性溶液如氢氟酸溶液进行制绒。此外，在上述酸性溶液或碱性溶液中还可以添加少量的制绒添加剂。
本实施例中，通过制绒使硅衬底的表面具有绒面结构，产生陷光效果，增加太阳能电池对光线的吸收数量，从而提高太阳能电池的转换效率。
可选的，在制绒处理之前，还可以包括对N型衬底进行清洗的步骤，以去除表面的金属和有机污染物。
步骤S200、在所述N型衬底的背面形成电介质层。
需要指出的是，本发明实施例对于形成电介质层的具体操作方式的不作限定。示例性的，在N型衬底的背面形成电介质层包括：采用化学气相沉积法、高温热氧氧化法、硝酸氧化法等中的任意一种或多种方法，在N型衬底的背面形成电介质层。
该电介质层可以为隧穿氧化层。本发明实施例对于该电介质层的具体类型不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而选择设定。示例性的，电介质层可以为二氧化硅电介质层、氮化硅电介质层、氧化铝电介质层或氧化铪电介质层中的任意一中或至少两种的组合。
优选地，在一些实施例中，该电介质层的厚度取值范围为1nm-4nm，例如可以为1nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm等。电介质层不仅对硅衬底表面起到钝化作用，还需要使载流子隧穿通过，当电介质层的厚度过小时，无法起到钝化作用，当电介质层的厚度过大时，载流子无法有效隧穿。
步骤300、将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用P型掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层，也就是用以形成P型多晶硅层。
具体地，该带有图案的阴罩具有开口区域和非开口区域，在沉积之前，先将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，非开口区域可以将遮挡或覆盖电介质层对应的区域用以形成N型区域，而阴罩的开口所区域可以未被遮挡或覆盖；从而，可以在在阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用硼或铟进行原位掺杂，而后进行高温退火，可以使多晶硅层更好的结晶，再进行任选的清洗处理，以去除高温退火过程中表面形成的氧化层，进而形成P型多晶硅层。
该步骤300中，沉积所采用的方法可以为化学气相沉积法（CVD）或物理气相沉积法（PVD）或原子层沉积法等，进一步可以为等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）；此外，沉积还可以采用其他类似的沉积法来代替，本发明实施例对此不作特殊限制。相应的，沉积所采用的设备可以PVD设备、PECVD设备等。
该步骤300中，进行了原位掺杂，将原位掺杂的多晶硅沉积到电介质层表面；也就是，采用PEVCD或PVD等方法形成多晶硅层，并且在采用PEVCD或PVD沉积的同时，对多晶硅层进行掺杂。对于N型衬底，原位掺杂是P型元素的原位掺杂，即原位掺杂的多晶硅是硼或铟掺杂的，优选为是硼掺杂的。
该步骤300中，在沉积原位掺杂的多晶硅层之后进行了高温退火处理和任选的清洗处理。例如，在去除所述阴罩之后进行高温退火处理和任选的清洗处理。本发明实施例对于该高温退火处理和清洗处理的具体操作方式不作限定。示例性的，该高温退火处理所处理的是沉积的多晶硅层，能使得多晶硅层更好的结晶，退火的温度范围可以为700-1000℃。清洗处理是为了去除退火过程中表面形成的氧化层和/或被阴罩非开口区域遮挡的N型区域对应的电介质层（比如隧穿氧化层），例如可以采用氢氟酸进行清洗处理。
需要说明的是，在该N型IBC电池的制作中，可以设置清洗流程，也可以不设置清洗流程。N型区域所对应的电介质层如隧穿氧化层，可以被清洗掉，也可以被保留。
优选地，在一些实施例中，阴罩设置有至少一个开口，所述开口的宽度范围为500μm-2000μm，进一步可以为600μm-1800μm；典型但非限制性的，例如可以为500μm、600μm、700μm、800μm、1000μm、1200μm、1500μm、1800μm、2000μm等。开口的数量可以为一个、两个或更多个等。
依据太阳能电池实际所需的P型多晶硅层的宽度范围设置该阴罩的开口宽度，在上述开口宽度范围内，能够满足实际应用需求，有助于实现一步法准确形成电池所需的多晶硅图案，实用性强，适应性好。实际应用中可以在上述开口宽度范围内灵活的调整开口的宽度，或灵活的调整开口的数量或位置。
优选地，在一些实施例中，阴罩的材质包括含硅材料、含铝材料、不锈钢或陶瓷材料中的任意一种或至少两种的组合。例如，阴罩的材料可以为含硅材料（如Si），可以为含铝材料（如Al），可以为不锈钢，可以为陶瓷材料，可以为含硅材料和含铝材料的复合材料，可以为含铝材料和不锈钢的复合材料等。
通过选用上述适宜的阴罩材料，方便加工制作所需的开口或图案，容易加工和制造，而且满足一定的机械性能，利于在沉积过程中使用，此外，来源广泛，成本较低。
优选地，在一些实施例中，带有图案的阴罩可以采用激光切割工艺、机械切割工艺或刻蚀工艺中的任意一种或至少两种的组合方法制作得到。例如，可以采用激光切割工艺或机械切割工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩；或者可以采用激光切割工艺结合机械切割工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩；或者可以采用刻蚀工艺对阴罩进行开口或进行镂空处理，得到所需的带有图案的阴罩。
利用上述激光切割或刻蚀等工艺容易形成所需的带有图案的阴罩，方便加工和制造，效率高。
本发明实施例使用带有图案的阴罩进行多晶硅沉积，因此沉积的多晶硅薄膜会具有所需的多晶硅图案，避免了传统工艺中先在硅衬底的背面正面沉积多晶硅层，再经过图案化处理如激光、光刻、刻蚀、喷墨等方法的复杂操作，极大简化了工艺流程。
步骤400、在所述N型衬底的背面进行磷或砷掺杂，形成N+掺杂层。
需要说明的是，在该步骤400之前，包括去除阴罩的步骤。
具体地，上述在形成P型多晶硅层过程中，部分N型衬底被遮挡，该部分N型衬底可以为N型区域，在该N型区域进行磷或砷掺杂，可以形成N+掺杂层。较佳的，在该N型区域进行磷掺杂，形成N+掺杂层。
可以理解的是，可以在N型区域的局部区域进行磷掺杂，而不是N型区域的整个区域进行磷掺杂，以使得所形成的N+掺杂层与P型多晶硅层是间隔的，即N+掺杂层与P型多晶硅层之间需要具有间隔区，可以避免短路。
步骤500、在N型衬底的正面进行钝化处理，形成正面钝化层。
具体地，该步骤500中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）沉积正面钝化层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。本发明实施例对于正面钝化层的具体实施方式不作限定。
优选地，在一些实施例中，所述正面钝化层包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。当然，正面钝化层还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于正面钝化层的具体材质不作限定，例如，在其他实施例中，正面钝化层还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。上述正面钝化层能够对硅衬底产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。
步骤600、在N型衬底的背面进行钝化处理，形成背面钝化层。
具体地，该步骤600中，可以采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）沉积背面钝化层，当然还可以采用其他的方法，例如有机化学气相沉积法等。本发明实施例对于背面钝化层的具体实施方式不作限定。
优选地，在一些实施例中，背面钝化层包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。当然，背面钝化层还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于背面钝化层的具体材质不作限定，例如，在其他实施例中，背面钝化层还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。上述背面钝化层能够对硅衬底产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。
步骤700、在N型衬底的背面制作第一电极和第二电极。可以理解的是，所述第一电极和所述第二电极分别对应极性相反的区域。
该步骤中，可以先进行激光开模形成电极开口，或者，也可以在烧结过中形成电极开口，使金属液烧穿背面钝化层。需要说明的是，本发明实施例对于制作第一电极和第二电极的操作方式不作限定。
示例性的，可以采用丝网印刷法制备第一电极和第二电极，并进行烧结，使第一电极穿过背面钝化层与N+掺杂层形成欧姆接触，使第二电极穿过背面钝化层与P型多晶硅层形成欧姆接触。
需要说明的是，本发明实施例中不限定第一电极和第二电极的具体材质。
可选的，第一电极为银电极，第二电极为银电极或银/铝电极。
需要说明的是，本发明中，除非另有说明，各个操作步骤可以顺序进行，也可以不按照顺序进行。本发明实施例对于制备太阳能电池的步骤顺序不作限定，可以根据实际生产工艺进行调整，例如，可以先进行上述步骤500，即在N型衬底的正面进行钝化处理，而后进行上述步骤600，即在N型衬底的背面进行钝化处理；或者，也可以先进行上述步骤600，即在N型衬底的背面进行钝化处理，而后再进行上述步骤500，即在N型衬底的正面进行钝化处理。
第二方面，本申请的实施例还提供一种太阳能电池，该太阳能电池可以采用上述任一太阳能电池的制作方法制作形成。
具体地，在一些实施例中，该太阳能电池可以为P型IBC电池。
具体地，如图4所示，P型IBC电池结构包括：
P型衬底1a，所述P型衬底1a包括相对设置的正面和背面；
位于所述P型衬底1a正面的正面钝化层2；
位于所述P型衬底1a背面的电介质层3；
位于所述电介质层3下表面的N型多晶硅层4；
位于所述P型衬底1a背面下表面的第一部分背面钝化层51以及位于所述N型多晶硅层4下表面的第二部分背面钝化层52，其中，所述第一部分背面钝化层51包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层52包括第二电极开口；第一部分背面钝化层51和第二部分背面钝化层52构成背面钝化层5；
位于所述第一电极开口内，形成在所述P型衬底1a内的背面电场6；
位于所述背面电场6对应区域，且凸出于所述第一部分背面钝化层51的第一电极7；
位于所述第二电极开口，与所述N型多晶硅层4欧姆接触的第二电极8。
需要说明的是，本实施例中对正面钝化层2或背面钝化层5的种类不作具体限定，可视情况而定。例如，正面钝化层2包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。此外，在其他实施例中，正面钝化层2还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。背面钝化层5包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。此外，在其他实施例中，背面钝化层5还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。
本发明实施例对于电介质层3的具体类型不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而选择设定。该电介质层3可以为隧穿氧化层。示例性的，电介质层3可以为二氧化硅电介质层、氮化硅电介质层、氧化铝电介质层或氧化铪电介质层中的任意一中或至少两种的组合。
上述背面电场6可以为Al-Si合金形成的Al背场。
本发明实施例中不限定第一电极7和第二电极8的具体材质。例如，第一电极7为铝电极，第二电极8为银电极。
还需说明的是，本发明实施例对于上述P型IBC电池中各层结构的厚度不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而调控。
具体地，在另一些实施例中，该太阳能电池可以为N型IBC电池。
具体地，如图5所示，N型IBC电池结构包括：
N型衬底1b，所述N型衬底1b包括相对设置的正面和背面；
位于所述N型衬底1b正面的正面钝化层2；
位于所述N型衬底1b背面的电介质层3；
位于所述电介质层3下表面的P型多晶硅层9；
位于所述电介质层3下表面，且与所述P型多晶硅层9间隔设置的N+掺杂层10；或者，位于所述N型衬底1b背面的下表面，且所述P型多晶硅层9间隔设置的N+掺杂层10；
位于所述N+掺杂层10下表面的第一部分背面钝化层51以及位于所述P型多晶硅层9下表面的第二部分背面钝化层52，其中，所述第一部分背面钝化层51包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层52包括第二电极开口；第一部分背面钝化层51和第二部分背面钝化层52构成背面钝化层5；
位于所述第一电极开口，与所述N+掺杂层10欧姆接触的第一电极7；
位于所述第二电极开口，与所述P型多晶硅层9欧姆接触的第二电极8。
可以理解的是，上述N型IBC电池，在制作过程中，若设置了清洗流程，则N型区域所对应的电介质层可能会被清洗掉，因而使得N+掺杂层10可以位于N型衬底1b背面的下表面。此外，制作过程中若未设置清洗流程，则N型区域所对应的电介质层被保留，因而使得或者N+掺杂层10可以位于电介质层3的下表面。
图5示例性的示出了N+掺杂层10位电介质层3的下表面，但并不限于此，在其他实施例中，N+掺杂层10还可以位于N型衬底1b背面的下表面。
需要说明的是，本实施例中对正面钝化层2或背面钝化层5的种类不作具体限定，可视情况而定。例如，正面钝化层2包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。此外，在其他实施例中，正面钝化层2还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。背面钝化层5包括氮化硅膜（氮化硅层）、氮氧化硅膜、氧化铝/氮化硅叠层结构中的任意一种或多种的组合。此外，在其他实施例中，背面钝化层5还可以为二氧化硅和氮化硅的叠层等。
本发明实施例对于电介质层2的具体类型不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而选择设定。该电介质层2可以为隧穿氧化层。示例性的，电介质层2可以为二氧化硅电介质层、氮化硅电介质层、氧化铝电介质层或氧化铪电介质层中的任意一中或至少两种的组合。
本发明实施例中不限定第一电7和第二电极8的具体材质。例如，第一电极7为银电极，第二电极8为银电极或银/铝电极。
还需说明的是，本发明实施例对于上述N型IBC电池中各层结构的厚度不作限定，可由本领域技术人员根据实际情况而调控。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
需要指出的是，本专利申请文件的一部分包含受著作权保护的内容。除了对专利局的专利文件或记录的专利文档内容制作副本以外，著作权人保留著作权。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在具有第一极性的半导体衬底的第一表面形成电介质层；
将带有图案的阴罩设置于电介质层的表面，在所述电介质层的表面沉积多晶硅层并在沉积时使用具有第二极性的掺杂元素进行原位掺杂，以形成对应所述阴罩图案的多晶硅层；
去除所述阴罩，在所述半导体衬底的第一表面和/或第二表面形成钝化层；
在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极，其中所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触，所述第二电极穿过所述钝化层与所述多晶硅层形成欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述阴罩设置有至少一个开口，所述开口的宽度范围为500μm-2000μm。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述具有第一极性的半导体衬底为P型衬底，所述具有第二极性的掺杂元素为磷或砷；所述形成对应所述阴罩图案的多晶硅层包括：
将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，所述阴罩包括开口区域和非开口区域，所述阴罩的非开口区域用以遮挡形成P型区域，在所述阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在所述电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用磷或砷进行原位掺杂，而后进行退火处理，形成N型多晶硅层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极包括：
在所述P型区域印刷铝浆，在所述N型多晶硅层区域印刷银浆；
对所述银浆和所述铝浆进行烧结，在所述银浆对应区域形成第二电极，所述第二电极穿过所述钝化层与所述N型多晶硅层形成欧姆接触，在所述铝浆对应区域形成铝背面电场和第一电极，所述第一电极穿过所述钝化层与所述半导体衬底形成接触。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述具有第一极性的半导体衬底为N型衬底，所述具有第二极性的掺杂元素为硼或铟；所述形成对应所述阴罩图案的多晶硅层包括：
将带有图案的阴罩固定放置在电介质层的表面，所述阴罩包括开口区域和非开口区域，所述阴罩的非开口区域用以遮挡形成N型区域，在所述阴罩的开口区域，采用化学气相沉积法或物理气相沉积法或原子层沉积法在所述电介质层的表面沉积多晶硅层，在沉积的同时使用硼或铟进行原位掺杂，而后进行退火处理，形成P型多晶硅层。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述N型区域进行磷或砷掺杂，形成N+掺杂层。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，在所述半导体衬底的第一表面制作第一电极和第二电极包括：
在所述N+掺杂层区域印刷银浆，在所述P型多晶硅层区域印刷银/铝浆或银浆；
对所述银浆或所述银/铝浆进行烧结，在所述N+掺杂层区域，所述银浆对应区域形成第一电极，所述第一电极穿过所述钝化层与所述N+掺杂层形成欧姆接触；在所述P型多晶硅层区域，所述银/铝浆或银浆对应区域形成第二电极，所述第二电极穿过所述钝化层与所述P型多晶硅层形成欧姆接触。
8.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1-7任一项所述的太阳能电池的制作方法制作得到。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为P型电池结构，包括：
P型衬底，所述P型衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述P型衬底正面的正面钝化层；
位于所述P型衬底背面的电介质层；
位于所述电介质层下表面的N型多晶硅层；
位于所述P型衬底背面下表面的第一部分背面钝化层以及位于所述N型多晶硅层下表面的第二部分背面钝化层，其中，所述第一部分背面钝化层包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层包括第二电极开口；
位于所述第一电极开口内，形成在所述P型衬底内的背面电场；
位于所述背面电场对应区域，且凸出于所述第一部分背面钝化层的第一电极；
位于所述第二电极开口，与所述N型多晶硅层欧姆接触的第二电极。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池为N型电池结构，包括：
N型衬底，所述N型衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述N型衬底正面的正面钝化层；
位于所述N型衬底背面的电介质层；
位于所述电介质层下表面的P型多晶硅层；
位于所述电介质层下表面，且与所述P型多晶硅层间隔设置的N+掺杂层；
位于所述N+掺杂层下表面的第一部分背面钝化层以及位于所述P型多晶硅层下表面的第二部分背面钝化层，其中，所述第一部分背面钝化层包括第一电极开口，所述第二部分背面钝化层包括第二电极开口；
位于所述第一电极开口，与所述N+掺杂层欧姆接触的第一电极；
位于所述第二电极开口，与所述P型多晶硅层欧姆接触的第二电极。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117525179A (zh) * 2024-01-05 2024-02-06 通威太阳能(眉山)有限公司 太阳电池及其制备方法、光伏组件

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160315214A1 (en) * 2013-12-09 2016-10-27 Timothy Weidman Solar cell emitter region fabrication using ion implantation
CN106653887A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国科学院微电子研究所 一种背结背接触太阳能电池
CN108336154A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 中国科学院微电子研究所 晶体硅太阳能电池及其制备方法
US20180374984A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 Alliance For Sustainable Energy, Llc Methods of forming interdigitated back contact layers
CN109509813A (zh) * 2018-11-26 2019-03-22 东方日升（常州）新能源有限公司 一种无掩膜的p型全背电极接触晶硅太阳电池的制备方法
CN110752274A (zh) * 2019-09-12 2020-02-04 常州比太科技有限公司 一种用阴罩掩膜镀膜制造hbc电池片及电池的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160315214A1 (en) * 2013-12-09 2016-10-27 Timothy Weidman Solar cell emitter region fabrication using ion implantation
CN106653887A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国科学院微电子研究所 一种背结背接触太阳能电池
US20180374984A1 (en) * 2017-06-21 2018-12-27 Alliance For Sustainable Energy, Llc Methods of forming interdigitated back contact layers
CN108336154A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 中国科学院微电子研究所 晶体硅太阳能电池及其制备方法
CN109509813A (zh) * 2018-11-26 2019-03-22 东方日升（常州）新能源有限公司 一种无掩膜的p型全背电极接触晶硅太阳电池的制备方法
CN110752274A (zh) * 2019-09-12 2020-02-04 常州比太科技有限公司 一种用阴罩掩膜镀膜制造hbc电池片及电池的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117525179A (zh) * 2024-01-05 2024-02-06 通威太阳能(眉山)有限公司 太阳电池及其制备方法、光伏组件
CN117525179B (zh) * 2024-01-05 2024-04-02 通威太阳能(眉山)有限公司 太阳电池及其制备方法、光伏组件

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