CN112071951B - 一种太阳能电池的制备方法和太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能电池的制备方法和太阳能电池。该太阳能电池的制备方法包括：为硅基体主表面生成第一钝化层；在第一钝化层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；在含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层；激活掺杂源，实现选择性载流子传输层的掺杂和钝化。本发明提供的方案能够有效地提高太阳能电池的生产效率以及生产合格率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域，尤其涉及一种太阳能电池的制备方法和太阳能电池。
背景技术
通过研究发现，为太阳能电池设置隧穿钝化层和掺杂多晶硅层叠层结构，可以使多数载流子传输到多晶硅层而少数载流子基本被隧穿钝化层所反射阻挡，能够在金属电极和掺杂多晶硅层接触时基本没有金属-半导体复合的损失，可获得较高的开路电压、短路电流和转化效率。
目前，太阳能电池的隧穿钝化层和掺杂多晶硅层叠层结构的制备方式主要是，在硅基体表面制备一层超薄(一般为0.5-2.0nm)氧化层作为隧穿钝化层，然后在该超薄氧化层上沉积多晶硅层，向该多晶硅层注入掺杂源，并通过高温退火激活该掺杂源。现有的这种具有叠层结构的太阳能电池制备过程中，由于掺杂源扩散深度的限定，为了保证太阳能电池的具有较高的填充因子、开路电压、短路电流等，对氧化层的厚度以及均匀性提出了比较高的要求，即氧化层厚度要适当(氧化层过厚，并不利于载流子的隧穿，从而影响电池的填充因子及效率；而过薄导致钝化性能变差，而影响电池的开路电压、填充因子及效率)。因此，现有的这种为太阳能电池制备氧化层和掺杂多晶硅层的方式，对工艺控制比较严格，并不利于规模化的批量生产，而且生产出的太阳能电池合格率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法和太阳能电池，能够有效地提高选择性载流子传输层中掺杂源的扩散深度，降低了对隧穿钝化层即第一钝化层厚度和均匀性的依赖性，使得太阳能电池生产工艺具有较宽的工艺窗口和较好的工艺可控性，从而能够有效地提高太阳能电池的生产效率以及生产合格率。
为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种太阳能电池的制备方法，包括：
在硅基体主表面生成第一钝化层；
在所述第一钝化层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；
在所述含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层；
激活所述掺杂源，实现所述选择性载流子传输层的掺杂和钝化。
可选地，所述第一钝化层，包括：氧化硅、氧化铝、氧化钛和氮氧化硅中的任意一种或多种氧化物的单层薄膜或叠层薄膜。
可选地，所述第一钝化层的厚度为0.1-10nm。
可选地，用于生成第一钝化层的工艺包括：低温炉管氧化工艺、硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、原子层沉积工艺、化学气相沉积工艺以及物理气相沉积工艺中的任意一种。
可选地，所述选择性载流子传输层，包括：具有微晶硅、非晶硅以及多晶硅中的任意一种或多种的单层薄膜或叠层薄膜。
可选地，所述含掺杂源的选择性载流子传输层的厚度为10-300nm。
可选地，针对所述选择性载流子传输层为单层薄膜，所述掺杂源分散于所述单层薄膜中。
可选地，针对所述选择性载流子传输层为叠层薄膜，所述掺杂源分散于所述叠层薄膜中的至少一层薄膜中。
可选地，在所述钝化介质层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层的步骤，包括：
在所述第一钝化层的表面的全部或部分区域沉积所述含掺杂源的选择性载流子传输层。
可选地，针对在所述第一钝化层的表面的部分区域沉积所述含掺杂源的选择性载流子传输层，
所述太阳能电池的制备方法进一步包括：在所述第一钝化层的表面上未被所述含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域沉积含氢的第三钝化层。
可选地，采用相同的沉积方式沉积所述含氢的第二钝化层和所述含氢的第三钝化层。
可选地，所述第二钝化层包括：氮氧化硅和/或氮化硅。
可选地，所述第二钝化层的厚度为10-300nm。
可选地，通过高温退火激活所述掺杂源，其中所述高温退火的温度为800-1100度，和/或所述高温退火的持续时长为10-360min。
可选地，太阳能电池的制备方法，进一步包括：
采用丝网印刷方式设置金属接触电极，其中，所述金属接触电极与所述选择性载流子传输层接触。
可选地，太阳能电池的制备方法，进一步包括：
将所述硅基体主表面制成绒面、湿刻面及抛光面中的任意一种或多种。
本发明实施例提供一种基于上述任一实施例提供的制备方法制得的太阳能电池，包括：硅基体、第一钝化层、含掺杂源的选择性载流子传输层以及含氢的第二钝化层，其中，
所述第一钝化层设置于所述硅基体的主表面；
所述含掺杂源的选择性载流子传输层设置于所述第一钝化层上；
所述含氢的第二钝化层设置于所述含掺杂源的选择性载流子传输层的表面，用于为所述掺杂源提供激活环境，以增强所述掺杂源中掺杂原子的扩散能力。
可选地，太阳能电池，进一步包括：金属接触电极，其中，
所述金属接触电极与所述选择性载流子传输层接触。
上述发明中的一个实施例具有如下优点或有益效果：通过试验研究得出，在含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层之后，再通过高温退火激活掺杂源，由于含氢的第二钝化层的存在，可以有效地增强掺杂原子的扩散能力(扩散速度以及扩散深度)。而掺杂原子扩散能力的增强，可增加掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度。本发明实施例通过增加隧穿钝化层即第一钝化层的厚度(比如，第一钝化层的厚度可大于2nm)，一方面，可降低掺杂原子对第一钝化层的破坏，另一方面，由于现有太阳能电池需要比较薄的第一钝化层，使现有生产工艺在生产比较薄的第一钝化层的过程中稳定性比较差，容易引起工艺效率波动，而本申请实施例增加第一钝化层的厚度之后，降低对生产工艺的要求，能够使太阳能电池生产工艺更加高效、稳定可控，并能够有效地提高太阳能电池生产合格率。
另外，由于含氢的第二钝化层的存在，可以有效地增强掺杂原子的扩散能力(扩散速度以及扩散深度)，而掺杂原子扩散能力的增强，可缩短高温退火时间，从而缩短太阳能电池的制备时间，在提高太阳能电池生产效率的同时，可降低能耗。
另外，由于掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度增加，即使第一钝化层的厚度增厚，仍可使太阳能电池获得良好的导电性能。
另外，由于含氢的第二钝化层的存在，在高温退火过程中，可以隔绝含掺杂源的选择性载流子传输层与空气的接触，从而可避免在选择性载流子传输层表面形成影响载流子传输钝化性能的氧化层，因此，本发明所提供的太阳能电池的制备方法减少了去除选择性载流子传输层表面氧化层的步骤，从而进一步缩短太阳能电池的制备时间、提高太阳能电池生产效率以及降低能耗，也进一步提高了太阳能电池生产工艺的稳定可控性。
另外，含氢的第二钝化层可作为减反射层，增加太阳能电池对太阳光的吸收，进一步提高了太阳能电池效率。
附图说明
图1是根据本发明实施例的太阳能电池的制备方法的主要流程的示意图；
图2是根据本发明实施例的硅基体主表面的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的选择性载流子传输层与第一钝化层之间相对位置关系的示意图；
图4是根据本发明一个实施例的选择性载流子传输层与第一钝化层之间相对位置关系的截面示意图；
图5是根据本发明另一实施例的选择性载流子传输层与第一钝化层之间相对位置关系的截面示意图；
图6是根据本发明一个实施例的太阳能电池的结构示意图；
图7是根据本发明另一个实施例的太阳能电池的结构示意图；
图8是根据本发明另一实施例的太阳能电池的结构示意图；
图9是根据本发明一个实施例的太阳能电池的结构示意图；
图10是根据本发明另一实施例的太阳能电池的结构示意图；
图11是根据本发明实施例的掺杂浓度与扩散深度之间的曲线关系示意图。
附图标记如下：
1 太阳能电池
10 硅基体
101 硅基体的一个主表面
102 硅基体的另一个主表面
20 第一钝化层
30 含掺杂源的选择性载流子传输层
40 含氢的第二钝化层
50 含氢的第三钝化层
60 金属接触电极
具体实施方式
以下，进行详细说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法，该太阳能电池的制备方法可包括如下步骤：
S1：在硅基体主表面生成第一钝化层；
S2：在钝化介质层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；
S3：在含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层；
S4：激活掺杂源，实现选择性载流子传输层的掺杂和钝化。
针对图1所示的实施例提供的太阳能电池的制备方法，通过试验研究得出，在含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层之后，再通过高温退火激活掺杂源，由于含氢的第二钝化层的存在，可以有效地增强掺杂原子的扩散能力(扩散那速度以及扩散深度)。而掺杂原子扩散能力的增强，可增加掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度。本发明实施例通过增加隧穿钝化层即第一钝化层的厚度(比如，第一钝化层的厚度可大于2nm)，一方面，可降低掺杂原子对第一钝化层的破坏，另一方面，由于现有太阳能电池需要比较薄的第一钝化层，使现有生产工艺在生产比较薄的第一钝化层的过程中稳定性比较差，容易引起工艺效率波动，而本申请实施例增加第一钝化层的厚度之后，降低对生产工艺的要求，能够使太阳能电池生产工艺更加高效、稳定可控，并能够有效地提高太阳能电池生产合格率。
另外，由于含氢的第二钝化层的存在，可以有效地增强掺杂原子的扩散能力(扩散速度以及扩散深度)，而掺杂原子扩散能力的增强，可缩短高温退火时间，从而缩短太阳能电池的制备时间，在提高太阳能电池生产效率的同时，可降低能耗。
另外，由于掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度增加，即使第一钝化层的厚度增厚，仍可使太阳能电池获得良好的导电性能。
另外，由于含氢的第二钝化层的存在，在高温退火过程中，可以隔绝含掺杂源的选择性载流子传输层与空气的接触，从而可避免在选择性载流子传输层表面形成影响载流子传输层钝化性能的氧化层，因此，本发明所提供的太阳能电池的制备方法减少了去除选择性载流子传输层表面氧化层的步骤，从而进一步缩短太阳能电池的制备时间、提高太阳能电池生产效率以及降低能耗，也进一步提高了太阳能电池生产工艺的稳定可控性。
另外，含氢的第二钝化层可作为减反射层，增加太阳能电池对太阳光的吸收，进一步提高了太阳能电池效率。
其中，上述步骤S1的具体实施方式可包括：采用低温炉管氧化工艺、硝酸氧化工艺、臭氧氧化工艺、原子沉积工艺、化学沉积工艺(如等离子体化学气相沉积、低压化学气相沉积等)、物理气相沉积在硅基体的主表面上生成第一钝化层。其中，该第一钝化层为钝化介质层，为太阳能电池的隧穿钝化层，其是太阳能电池产生隧穿效应的基础。
该第一钝化层可包括：氧化硅、氧化铝、氧化钛和氮氧化硅中的任意一种或多种氧化物的单层薄膜或叠层薄膜。相应地，上述步骤S1所使用的反应物为能够生成氧化硅、氧化铝、氧化钛或氮氧化硅的原料。
其中，步骤S1所选用的硅基体可以为n型硅基体，也可以为p型硅基体；另外，步骤S1所选用的硅基体可以为单晶硅基体，也可以为多晶硅基体。因此，本发明实施例所提供的方案适用于不同类型的硅基体，具有比较广泛的应用性。
其中，如图2所示，步骤S1所针对的硅基体10主表面(101、102)分别属于太阳能电池的受光面和背光面。另外，步骤S1提及的硅基体主表面可以是指属于太能电池的受光面的一个主表面101，也可以是指属于太阳能电池的背光面的一个主表面102，还可以是指分别属于太能电池的受光面和太阳能电池的背光面的两个主表面(101、102)。
另外，上述步骤S1生成的第一钝化层的厚度范围可以为0.1-10nm。即第一钝化层的厚度可以为0.1nm到10nm之间的任意一个值，比如，0.1nm、0.2nm、0.4nm、0.6nm、1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm等。与现有的工艺(隧穿钝化层厚度一般为0.5-2nm)相比，该厚度范围具有更宽的范围，为工艺提供一个更宽泛的工艺窗口，从而使工艺设备可根据自己的参数进行相应厚度的选择。另外，尤其地第一钝化层的厚度可以制备的比较厚比如不小于2nm，有效地降低了对工艺设备的要求以及有效地提高太阳能电池生产合格率，增加了工艺设备的可选择性，从而降低太阳能电池的生产成本。
在本发明实施例中，步骤S2的具体实时方式可包括：采用化学气相沉积、物理气相沉积以及反应等离子沉积中的任意一种沉积方式在第一钝化层的表面上沉积含掺杂源的选择性载流子传输层。
其中，步骤S2沉积得到的选择性载流子传输层可包括具有微晶硅、非晶硅以及多晶硅中的任意一种或多种的单层薄膜或叠层薄膜。
其中，针对选择性载流子传输层为单层薄膜，掺杂源分散于单层薄膜中。
针对选择性载流子传输层为叠层薄膜，掺杂源分散于叠层薄膜中的至少一层薄膜中。
在本发明实施例中，针对具有微晶硅的选择性载流子传输层或者具有多晶硅的选择性载流子传输层，上述步骤S2的所需的晶体硅的生长温度在500到700度。该温度控制可保证晶体硅(微晶硅或者多晶硅)的生长，以形成选择性载流子传输层。
其中，含掺杂源的选择性载流子传输层的厚度为10-300nm。即含掺杂源的选择性载流子传输层的厚度可为10-300nm中的任意一个值，比如，10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、50nm、70nm、100nm、150nm、170nm、180nm、200nm、220nm、250nm、270nm、280nm、300nm等。该含掺杂源的选择性载流子传输层的厚度范围在保证对载流子的传输的能力的同时，保证了含掺杂源的选择性载流子传输层与第一钝化层结合产生的钝化效应。
在本发明实施例中，含掺杂源的选择性载流子传输层的形成方式可以有两种。第一种含掺杂源的选择性载流子传输层的形成方式为原位掺杂：将掺杂源掺入能够形成选择性载流子传输层的原料中，利用化学气相沉积、物理气相沉积以及反应等离子沉积中的任意一种沉积方式将该掺入有掺杂源的原料，在第一钝化层沉积或生长出含有掺杂源的选择性载流子传输层。第二种含掺杂源的选择性载流子传输层的形成方式为边生长选择性载流子传输层边添加或掺杂：利用化学气相沉积、物理气相沉积以及反应等离子沉积中的任意一种沉积方式将原料(形成选择性载流子传输层的原料)通入第一钝化层表面，以在第一钝化层表面沉积或生长选择性载流子传输层，并在沉积或生长选择性载流子传输层过程中，向选择性载流子传输层添加掺杂源，比如通过离子机向选择性载流子传输层注入掺杂源等。
在本发明实施例中，上述掺杂源可以为磷或硼。
在本发明实施例中，以掺杂源为磷为例，含掺杂源的选择性载流子传输层中，掺杂源PH3与SiH4的体积比可以为1:5。
在本发明一个实施例中，含掺杂源的选择性载流子传输层可覆盖第一钝化层的部分区域或者覆盖第一钝化层的全部区域。其中，图3和图4示例性地示出了含掺杂源的选择性载流子传输层30覆盖第一钝化层20的部分区域的俯视结构以及截面结构。图5示出了含掺杂源的选择性载流子传输层30覆盖第一钝化层20的全部区域。值得说明的是，图3和图4仅是示例性地示出的一种部分区域被覆盖的结构，含掺杂源的选择性载流子传输层30覆盖第一钝化层20的部分区域还可存在其他覆盖形式或结构。其具体覆盖第一钝化层20的区域可由所选用的掩模确定。即在进行步骤S2之前，还可进一步包括：将存在镂空的掩模放置于第一钝化层上，掩模的镂空区域可形成含掺杂源的选择性载流子传输层30，掩模所覆盖的区域则不会被含掺杂源的选择性载流子传输层30覆盖。由于含掺杂源的选择性载流子传输层30会吸收入射光，如果整个第一钝化层20表面都设置含掺杂源的选择性载流子传输层30，会影响光线入射到PN结，本发明实施例通过将含掺杂源的选择性载流子传输层30覆盖第一钝化层20的部分区域，可以有效地降低含掺杂源的选择性载流子传输层30对光线射入PN结的影响，又能保证设置有电极的区域的钝化性能，并且还可以降低该区域的金属接触复合，从而可以有效地提高太阳能电池的效率。
在本发明一个实施例中，上述步骤S3的具体实时方式可为，针对图4示出的结构，含氢的第二钝化层40仅沉积于含掺杂源的选择性载流子传输层30，其具体实现方式可为，通过掩模将含掺杂源的选择性载流子传输层30暴露出来，并遮盖其他区域(该掩模可以为沉积含掺杂源的选择性载流子传输层30所使用的掩模)，可得到如图6所示的结构。针对图5示出的结构，含氢的第二钝化层40沉积于含掺杂源的选择性载流子传输层30，可得到如图7所示的结构。
在本发明实施例中，针对在第一钝化层的表面的部分区域沉积含掺杂源的选择性载流子传输层，上述太阳能电池的制备方法可进一步包括：在第一钝化层的表面上未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域沉积含氢的第三钝化层。比如，针对图6示出的结构，一种得到第三钝化层的方式可为，采用同一沉积设备直接在未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的第一钝化层的区域和含掺杂源的选择性载流子传输层表面同时沉积含氢的钝化层，得到含氢第二钝化层40和含氢第三钝化层50；另一种得到第三钝化层的方式可为，先在含掺杂源的选择性载流子传输层表面沉积含氢的第二钝化层40，然后在未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的第一钝化层的区域沉积含氢的第三钝化层50，得到如图8所示的结构。其中，在含氢的第二钝化层40和含氢的第三钝化层50不同步沉积时，含氢的第二钝化层40和含氢的第三钝化层50可以不同(比如，厚度、材质等不相同)。
在优选地实施例中，采用相同的沉积方式沉积所述含氢的第二钝化层和所述含氢的第三钝化层。以有效地减少工艺步骤，从而提高生产效率。值得说明的是，在同时沉积含氢的第二钝化层和含氢的第三钝化层过程中，含氢的第二钝化层和含氢的第三钝化层的厚度相同。
在本发明一个实施例中，上述步骤S3和在第一钝化层的表面上未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域沉积含氢的第三钝化层的步骤可通过等离子增强化学气相沉积法实现。优选地采用管式或板式等离子增强化学气相沉积法执行步骤S3和在第一钝化层的表面上未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域沉积含氢的第三钝化层的步骤。
在本发明一个实施例中，上述第二钝化层和/或第三钝化层可包括：氮氧化硅(SiOxN1-x)和/或氮化硅(SiNx)。其中，x为不大于1的正值。另外，得到含氢的氮氧化硅的具体实施方式可包括：将硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和笑气(N2O)通入等离子增强化学气相沉积设备内，并将步骤S2得到的产品放置于等离子增强化学气相沉积设备中，使产品与硅烷(SiH4)、氨气(NH3)和笑气(N2O)接触时长1-150min，形成第二钝化层和/或第三钝化层。
在本发明实施例中，第二钝化层和/或第三钝化层的厚度为10-300nm。即第二钝化层和/或第三钝化层的厚度可为10-300nm中的任意一个值，比如，10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、45nm、50nm、70nm、100nm、150nm、170nm、180nm、200nm、220nm、250nm、270nm、280nm、300nm等。一个优选地实施例中，第二钝化层和/或第三钝化层的厚度为40-150nm中的任意一个值。该第二钝化层和/或第三钝化层的厚度范围可有效地保证对太阳光的吸收率，从而有效地提高太阳能电池的效率。
在本发明实施例中，上述步骤S4的高温退火所采用的温度为800-1100度中的任意一个值。比如，高温退火温度为800度、880度、900度、950度、980度、1000度、1050度、1080度、1100度等。通过上述温度控制，在激活掺杂源的同时，与高温退火持续时长结合能够有效地控制掺杂源的扩散深度，以保证甚至提高太阳能电池的导电性能。
在本发明实施例中，通过高温退火激活掺杂源的步骤的持续时长为10-360min。即高温退火持续时长为10-360min中的任意一个值，比如，10min、15min、20min、30min、40min、50min、60min、120min、150min、180min、200min、240min、280min、300min、350min、360min等。可以理解地，高温退火的温度越高，高温退火持续时长越短，而高温退火的温度越低，高温退火持续时长越长。通过控制该高温退火持续时长可实现控制掺杂源扩散深度，以保证甚至提高太阳能电池的导电性能。
在本发明实施例中，上述太阳能电池的制备方法可进一步包括：采用丝网印刷方式设置金属接触电极60，其中，金属接触电极60与选择性载流子传输层接触。该设置金属接触电极的步骤一般在上述步骤S4之后进行。将该步骤分别应用于图7或图8所示出的结构后，得到的太阳能电池的结构可如图9或图10所示。
在本发明实施例中，选择性载流子传输层和硅基体的掺杂类型可以和硅基体相同或者相反。使得本发明实施例提供的太阳能电池的制备方法具有比较广泛的应用。
在本发明一个实施例中，太阳能电池的制备方法可进一步包括：将硅基体主表面制成绒面、湿刻面及抛光面中的任意一种或多种。以进一步提高太阳能电池的效率。
分别采用本发明实施例提供的方案与现有技术(现有技术方案主要包括：为硅基体主表面生成第一钝化层；在第一钝化层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；通过高温退火激活所述掺杂源，实现所述选择性载流子传输层的掺杂和钝化)制备厚度为50nm、150nm的含掺杂源的选择性载流子传输层，采用本发明实施例提供的方案与现有技术分别对含掺杂源的选择性载流子传输层进行高温激活，得到的掺杂浓度与扩散深度的曲线关系如图11所示。从图中可以看出，本发明实施例提供的方案比现有技术的扩散深度明显深的多。这样的话，可以缩短高温热处理时间长度，来达到与现有技术相同的掺杂曲线，进而提升设备产能，降低能耗；也可以增加钝化介质层的厚度，实现更为稳定的工艺及效率。
下面以两个具体实施例详细说明本发明实施例提供的太阳能电池的制备方法的具体过程。
实施例1：
A1：在硅基体的主表面生长第一钝化层，其中，硅基体为n型硅基体；
具体为，利用低压化学沉积(LPCVD)设备在0.1-1.0Torr压力下，向低压化学沉积(LPCVD)设备通入100-1000sccm的SiH4和100-1000sccm的N2O，生长一层1.0nm的二氧化硅(SiO2)；
A2：在第一钝化层表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；
具体地，利用低压化学沉积(LPCVD)设备，通入PH3和SiH4气体，控制温度为580℃，反应27min，在第一钝化层表面生长一层150nm含磷掺杂的非晶硅硅薄膜；
A3：在含掺杂源的选择性载流子传输层表面沉积含氢的第二钝化层；
具体地，在管式等离子沉积(PECVD)中沉积含氢的70nm氮化硅(SiNx)钝化膜；
A4：高温退火处理，通过880℃温度炉管退火将掺杂源进行激活，从而真正实现对选择性载流子传输层的掺杂和钝化，晶体可以释放生长中的应力等，可进一步提升选择性载流子传输层的性能；
A5：制备金属接触电极，在复合钝化膜(步骤A1至A4形成的第一钝化层、选择性载流子传输层以及含氢的第二钝化层的复合)表面上采用丝网印刷的方式实现金属接触电极。
实施例2
B1：在硅基体的主表面生长第一钝化层，其中，硅基体为p型硅基体；
具体地，利用原子沉积(ALD)设备生长1.5nm的二氧化硅(SiO2)和氧化钛(TiO2)叠层的钝化介质层；
B2：在第一钝化层表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层；
具体地，利用低压化学沉积(LPCVD)设备，在温度为620℃、580℃和620℃在第一钝化层表面依次生长30nm的本征多晶硅、30nm含磷掺杂源的非晶硅和30nm的本征多晶硅；
B3：在含掺杂源的选择性载流子传输层表面沉积含氢的第二钝化层；
具体地，在板式等离子沉积(PECVD)中沉积含氢的150nm氮氧化硅(SiOxN1-x)钝化膜；
B4：高温退火处理，通过910℃温度炉管退火将掺杂源进行激活，从而真正实现对选择性载流子传输层的掺杂和钝化，晶体可以释放生长中的应力等，可进一步提升该层的性能；
B5：制备金属接触电极，在复合钝化膜(步骤A1至A4形成的第一钝化层、选择性载流子传输层以及含氢的第二钝化层的复合)表面上采用丝网印刷的方式实现金属接触电极。
如图6或图7所示，本发明实施例提供一种太阳能电池1可包括：硅基体10、第一钝化层20、含掺杂源的选择性载流子传输层30以及含氢的第二钝化层40，其中，
第一钝化层20设置于硅基体10的主表面；
含掺杂源的选择性载流子传输层30设置于第一钝化层20上；
含氢的第二钝化层40设置于含掺杂源的选择性载流子传输层30的表面，用于为掺杂源提供激活环境，以增强掺杂源中掺杂原子的扩散能力。
可以理解地，上述图6和图7仅示例性地给出了硅基体10的一个主表面所对应的结构，在硅基体10的另一个主表面也可包括第一钝化层20、含掺杂源的选择性载流子传输层30以及含氢的第二钝化层40(图中未示出)。
在本发明一个实施例中，如图9或图10所示，太阳能电池1可进一步包括：金属接触电极60，其中，金属接触电极60与选择性载流子传输层30接触。
在本发明实施例中，第一钝化层20的厚度为0.1-10nm。
在本发明实施例中，选择性载流子传输层，包括：具有微晶硅、非晶硅以及多晶硅中的任意一种或多种的单层薄膜或叠层薄膜。
在本发明实施例中，含掺杂源的选择性载流子传输层的厚度为10-300nm。
在本发明实施例中，针对选择性载流子传输层为单层薄膜，所述掺杂源分散于所述单层薄膜中。
在本发明实施例中，针对选择性载流子传输层为叠层薄膜，掺杂源分散于叠层薄膜中的至少一层薄膜中。
在本发明实施例中，含掺杂源的选择性载流子传输层沉积于第一钝化层的表面的全部或部分区域。
在本发明实施例中，含氢的第三钝化层沉积于第一钝化层的表面上未被含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域。
在本发明实施例中，第二钝化层包括：氮氧化硅和/或氮化硅。
在本发明实施例中，第二钝化层的厚度为10-300nm。
在本发明实施例中，硅基体主表面为绒面、湿刻面及抛光面中的任意一种或多种。
上述实施例为发明较佳的实施方式，但发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
在硅基体主表面生成厚度在3～10nm范围内的第一钝化层；
在所述第一钝化层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层，其中，所述选择性载流子传输层，包括：具有微晶硅、非晶硅以及多晶硅中的任意一种或多种的单层薄膜或叠层薄膜；
在所述含掺杂源的选择性载流子传输层的表面沉积含氢的第二钝化层；
高温退火激活所述掺杂源，实现所述选择性载流子传输层的掺杂和钝化，增加掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
针对所述选择性载流子传输层为单层薄膜，所述掺杂源分散于所述单层薄膜中；
或者，
针对所述选择性载流子传输层为叠层薄膜，所述掺杂源分散于所述叠层薄膜中的至少一层薄膜中。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一钝化层的表面沉积含掺杂源的选择性载流子传输层，包括：
在所述第一钝化层的表面的全部或部分区域沉积所述含掺杂源的选择性载流子传输层。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
针对在所述第一钝化层的表面的部分区域沉积所述含掺杂源的选择性载流子传输层，
所述太阳能电池的制备方法进一步包括：在所述第一钝化层的表面上未被所述含掺杂源的选择性载流子传输层覆盖的区域沉积含氢的第三钝化层。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
采用相同的沉积方式沉积所述含氢的第二钝化层和所述含氢的第三钝化层。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
所述第二钝化层包括：氮氧化硅和/或氮化硅。
7.根据权利要求1、2、4至6中任一项所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，
通过高温退火激活所述掺杂源，其中所述高温退火的温度为800-1100度，和/或所述高温退火的持续时长为10-360min。
8.一种基于权利要求1至7任一所述的制备方法制得的太阳能电池，其特征在于，包括：硅基体、厚度在3～10nm范围内的第一钝化层、含掺杂源的选择性载流子传输层以及含氢的第二钝化层，其中，
所述第一钝化层设置于所述硅基体的主表面；
所述含掺杂源的选择性载流子传输层设置于所述第一钝化层上；
所述含氢的第二钝化层设置于所述含掺杂源的选择性载流子传输层的表面，用于为所述掺杂源提供激活环境，以增强所述掺杂源中掺杂原子的扩散能力，并增加掺杂原子在第一钝化层中的扩散深度。
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