CN113964229A - 背接触异质结电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种背接触异质结电池及其制备方法。所述背接触异质结电池包括：n型单晶硅衬底；依次设置于所述n型单晶硅衬底上表面的第一钝化层和减反射层；设置于所述n型单晶硅衬底下表面的第二钝化层；设置于所述第二钝化层下表面的局域n型硅基薄膜；设置于所述局域n型硅基薄膜下表面和所述第二钝化层下表面的除所述局域n型薄膜以外区域的p型硅基薄膜；依次设置于所述p型硅基薄膜下表面的TCO薄膜和金属电极。因此，根据发明实施例的背接触异质结电池具有制备工艺简单和生产成本低的优点。

Description

背接触异质结电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种背接触异质结电池及其制备方法。
背景技术
目前，光电转换效率最高的晶硅太阳电池是背接触异质结(HBC)电池，其最高转换达到26.6％。背接触异质结电池是异质结(HJT)技术与背接触(IBC)技术的结合，兼具两种电池结构的诸多优点，作为高效单结晶体硅电池的终极结构，背接触异质结电池自2014年以来一直占据着晶硅电池最高转换效率记录的宝座。
相关技术中，背接触异质结电池的背面叉指结构的实现需要三次图形化工艺，常见的图形化工艺包括光刻、硬掩膜等方式，另外为保证电池性能，对图形化对准精度也有较高的要求。因此，多次高精度图形化工艺极大提高了背接触异质结电池的制备工艺难度和成本，受到复杂制备工艺和较高成本两方面因素的制约，目前背接触异质结电池尚处于研发阶段，产业化应用非常少。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的实施例提出一种背接触异质结电池及其制备方法。
根据本发明实施例的背接触异质结电池，包括：
n型单晶硅衬底；
依次设置于所述n型单晶硅衬底上表面的第一钝化层和减反射层；
设置于所述n型单晶硅衬底下表面的第二钝化层；
设置于所述第二钝化层下表面的局域n型硅基薄膜；
设置于所述局域n型硅基薄膜下表面和所述第二钝化层下表面的除所述局域n型薄膜以外区域的p型硅基薄膜；
依次设置于所述p型硅基薄膜下表面的图形化的TCO薄膜和金属电极。
因此，根据发明实施例的背接触异质结电池具有制备工艺简单和生产成本低的优点。
在一些实施例中，所述局域n型硅基薄膜为非晶硅基薄膜，所述非晶硅基薄膜为n型非晶硅薄膜、n型非晶碳化硅薄膜或n型非晶氧化硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型硅薄膜，所述n型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型碳化硅薄膜，所述n型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型氧化硅薄膜，所述n型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。
在一些实施例中，所述局域n型薄膜的厚度为10-40nm。
在一些实施例中，所述p型硅基薄膜包括生长于所述第二钝化层表面的第一p型硅基薄膜和生长于所述局域n型硅基薄膜表面的第二p型硅基薄膜；
所述TCO薄膜包括设置于所述第一p型硅基薄膜下表面的第一TCO薄膜和设置于所述第二p型硅基薄膜下表面的第二TCO薄膜；
所述金属电极包括设置于第一TCO薄膜下表面的第一金属电极和设置于所述第二TCO薄膜下表面的第二金属电极。
在一些实施例中，所述p型硅基薄膜为p型硅薄膜，所述p型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜；
或者，所述p型硅基薄膜为p型碳化硅薄膜，所述p型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜；
或者，所述p型硅基薄膜为p型氧化硅薄膜，所述p型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。
在一些实施例中，所述p型硅基薄膜的厚度为10-40nm。
在一些实施例中，所述第一钝化层和所述第二钝化层均为本征非晶硅薄膜，所述第一钝化层的厚度为2-8nm，所述第二钝化层的厚度为3-15nm。
在一些实施例中，所述减反射层为SiNx、SiOx、SiNxOy、Al2O3、MgF2、ZnS中的至少一种。
本发明还提出了一种背接触异质结电池的制备方法，包括：
提供n型单晶硅衬底，将所述n型单晶硅衬底清洗制绒，在所述n型单晶硅衬底清洁表面形成绒面结构；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述n型单晶硅衬底的上表面和下表面分别形成第一钝化层和第二钝化层；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述第二钝化层上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜；
对所述局域n型硅基薄膜进行激光处理，使所述局域n型薄膜晶化或者晶化度提高，为后续结晶的p型硅基薄膜沉积提供籽晶层；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述第二钝化层的下表面和所述局域n型硅基薄膜的表面沉积形成p型硅基薄膜；
采用物理气相沉积法或等离子体增强化学气相沉积法，在所述第一钝化层上沉积形成减反射层；
采用物理气相沉积法或反应等离子体沉积法，在所述p型硅基薄膜的下表面沉积形成TCO薄膜；
在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化；
将以上步骤形成的背接触异质结电池进行低温热处理。
在一些实施例中，在所述第二钝化层上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜时，将硬质掩膜版直接放置于所述n型单晶硅衬底上方或者集成在等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内；
或者，先在所述第二钝化层上制备掩膜，然后采用等离子体增强化学气相沉积法沉积形成n型硅基薄膜，最后去除所述掩膜。
在一些实施例中，所述局域n型硅基薄膜为非晶硅薄膜，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的2-25倍；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型硅薄膜、n型碳化硅薄膜、n型氧化硅薄膜中的任意一种，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％。
在一些实施例中，在所述第二钝化层的下表面和所述局域n型硅基薄膜的表面沉积形成p型硅基薄膜过程中，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％。
在一些实施例中，所述金属电极为银浆料或者混合金属浆料制成，在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化的方法为：
在所述TCO薄膜的下表面采用丝网印刷或喷墨打印所述金属电极，在所述金属电极表面制备掩膜，湿法去除无掩膜遮挡的TCO薄膜，去除覆盖电极的掩膜；
或者，在所述TCO薄膜的下表面采用丝网印刷或喷墨打印所述金属电极，在所述TCO薄膜无电极的区域采用丝网印刷或喷墨打印腐蚀性浆料，利用所述腐蚀性浆料去除无电极区域的所述TCO薄膜；
或者，采用物理气相沉积法在所述TCO薄膜的表面形成全表面金属薄膜，或采用丝网印刷在所述TCO薄膜的表面形成银浆料或混合金属浆料，在所述TCO薄膜上采用丝网印刷或者喷墨打印化学刻蚀剂，印刷或打印所述化学刻蚀剂时应避开需要设置电极的区域，利用所述化学刻蚀剂与银浆料或混合金属浆料的反应和所述化学刻蚀剂与所述TCO薄膜的反应使所述TCO薄膜和金属电极图形化。
在一些实施例中，所述金属电极为铜电极，在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化的方法为：
采用物理气相沉积法在所述TCO薄膜的下表面沉积形成铜种子层；
在所述铜种子层表面制备有栅线图案的掩膜；
在无掩膜保护的铜种子层下表面电镀形成所述铜电极；
采用湿化学法依次去除所述掩膜、所述掩膜下方的铜种子层和铜种子层下方的所述TCO薄膜。
附图说明
图1是根据发明实施例的背接触异质结电池的示意图。
图2是根据发明实施例的背接触异质结电池的制备方法的流程示意图。
附图标记：
背接触异质结电池100；
n型单晶硅衬底1；
第一钝化层2；
减反射层3；
第二钝化层4；
局域n型硅基薄膜5；
p型硅基薄膜6，第一p型硅基薄膜61，第二p型硅基薄膜62；
TCO薄膜7，第一TCO薄膜71，第二TCO薄膜72；
金属电极8，第一金属电极81，第二金属电极82。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图描述根据发明实施例的背接触异质结电池100。
如图1所示，根据发明实施例的背接触异质结电池100包括n型单晶硅衬底1、第一钝化层2、减反射层3、第二钝化层4、局域n型硅基薄膜5、p型硅基薄膜6、TCO薄膜7和金属电极8。
第一钝化层2和减反射层3依次设置于n型单晶硅衬底1上表面。第二钝化层4设置于n型单晶硅衬底1下表面。局域n型硅基薄膜5设置于第二钝化层4下表面，p型硅基薄膜6包括生长于局域n型硅基薄膜5下表面的第二p型硅基薄膜62和生长于所述第二钝化层4下表面的除所述局域n型薄膜以外区域的第一p型硅基薄膜61。TCO薄膜7包括设置于第一p型硅基薄膜61下表面的第一TCO薄膜71和设置于第二p型硅基薄膜62下表面的第二TCO薄膜72。金属电极8包括设置于第一TCO薄膜71下表面的第一金属电极81和第二金属电极82。
相关技术中，背接触异质结电池的背面叉指结构的实现需要三次图形化工艺，首先p型发射极和n型背表面场呈交叉排列，这样p型非晶硅及n型非晶硅两种交叉分布的条状区域均需分别通过图形化工艺形成，对图形化对准精度也有较高的要求，极大提高了背接触异质结电池的制备工艺难度和成本。
根据发明实施例的背接触异质结电池100通过设置p型硅基薄膜6，其生长于包括局域n型硅基薄膜5的下表面和第二钝化层4下表面的除局域n型薄膜5以外区域，从空间上来看p型硅基薄膜6覆盖了电池整个下表面，因而工艺上避免了p型发射极的图形化，简化了工艺步骤，降低了工艺难度和成本；但是由于第一p型硅基薄膜61和第二p型硅基薄膜62生长的基底环境不同，从而使得不同区域的p型硅基薄膜6(第一p型硅基薄膜61与第二p型硅基薄膜62)具有不同的微观形貌。具体地，生长于第二钝化层4下表面的第一p型硅基薄膜61其最初形成的一定厚度的薄膜由于基底几乎没有有效成核点而表现为非晶相薄膜，生长于局域n型硅基薄膜5下表面的p型硅基薄膜62为结晶比例较高的晶相薄膜，具有高比例晶相的该第二p型硅基薄膜62导电性好，从而使得局域n型硅基薄膜5和与其相对应的第二p型硅基薄膜62可形成高效的隧穿结，进而实现电子的选择性收集。由此，只需局域n型硅基薄膜5进行图形化工艺，而p型硅基薄膜6无需进行图形化工艺即可形成高效的背接触异质结电池100，从而降低了根据发明实施例的背接触异质结电池100的制备工艺难度和生产成本。
因此，根据发明实施例的背接触异质结电池100具有制备工艺简单和生产成本低的优点。
如图1所示，根据发明实施例的背接触异质结电池100包括n型单晶硅衬底1、第一钝化层2、减反射层3、第二钝化层4、局域n型硅基薄膜5、p型硅基薄膜6、TCO薄膜7和金属电极8。
第一钝化层2和减反射层3依次设置于n型单晶硅衬底1上表面。第二钝化层4设置于n型单晶硅衬底1下表面。局域n型硅基薄膜5和p型硅基薄膜6设置于第二钝化层4下表面，p型硅基薄膜6生长于所述局域n型硅基薄膜5下表面和第二钝化层4下表面的除局域n型薄膜5以外区域的。TCO薄膜7和金属电极8依次设置于p型硅基薄膜6下表面。
具体地，根据发明实施例的背接触异质结电池100从前至后依次包括减反射层3、第一钝化层2、n型单晶硅衬底1、第二钝化层4、局域n型硅基薄膜5、p型硅基薄膜6、TCO薄膜7和金属电极8。前后方向如图1中的箭头A所示。
在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为非晶硅基薄膜，非晶硅基薄膜为n型非晶硅薄膜、n型非晶碳化硅薄膜或n型非晶氧化硅薄膜。即局域n型硅基薄膜5可为n型非晶硅薄膜、n型非晶碳化硅薄膜或n型非晶氧化硅薄膜中的一种。
或者，在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为部分晶化的n型硅薄膜，n型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜。即局域n型硅基薄膜5可为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜中的一种。
或者，在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为部分晶化的n型碳化硅薄膜，n型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜。即局域n型硅基薄膜5可为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜中的一种。
或者，在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为部分晶化的n型氧化硅薄膜，n型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。即局域n型硅基薄膜5可为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜中的一种。
在一些实施例中，局域n型薄膜的厚度为10-40nm。10-40nm厚度的局域n型薄膜与其对应位置的p型硅基薄膜6形成高效的隧穿结，进而便于选择性收集电子。
在一些实施例中，p型硅基薄膜6包括生长于第二钝化层4表面的第一p型硅基薄膜61和生长于局域n型硅基薄膜5表面的第二p型硅基薄膜62。
具体地，第一p型硅基薄膜61与第二钝化层4表面相接触，第一p型硅基薄膜61包含一定厚度的非晶相薄膜，第一p型硅基薄膜61与局域n型硅基薄膜5间隔设置。通过对第一p型硅基薄膜61中非晶相薄膜厚度的调控可消除相邻的电子收集区与空穴收集区之间的短路风险。
第二p型硅基薄膜62与局域n型硅基薄膜5下表面相接触，第二p型硅基薄膜62为晶相薄膜，第二p型硅基薄膜62和局域n型硅基薄膜5沿前后方向设置。p型硅基薄膜6同时生长于第二钝化层4表面和生长于局域n型硅基薄膜5表面可使得p型硅基薄膜6无需图形化工艺，从而降低根据发明实施例的背接触异质结电池100制备工艺的难度。例如，局域n型硅基薄膜5沿左右方向间隔设置，则第一p型硅基薄膜61与局域n型硅基薄膜5在左右方向上交叉设置，左右方向如图1中的箭头B所示。
在一些实施例中，p型硅基薄膜6为p型硅薄膜，p型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜。即p型硅基薄膜6可为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜中的一种，纳米晶或微晶硅薄膜用于收集电子或空穴时导电性高，可降低电池串联时的电阻。
或者，在一些实施例中，p型硅基薄膜6为p型碳化硅薄膜，p型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜。即p型硅基薄膜6可为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜中的一种。
或者，在一些实施例中，p型硅基薄膜6为p型氧化硅薄膜，p型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。即p型硅基薄膜6可为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜中的一种。
在一些实施例中，p型硅基薄膜6的厚度为10-40nm。10-40nm厚度的p型硅基薄膜6便于与局域n型硅基薄膜5形成高效的隧穿结，进而便于选择性收集电子。
在一些实施例中，第一钝化层2和第二钝化层4均为本征非晶硅薄膜，第一钝化层2和第二钝化层4均为本征非晶硅薄膜可提高电池开路电压，从而提高电池的转化效率。具体地，第一钝化层2的厚度为2-8nm，第二钝化层4的厚度为3-15nm。
在一些实施例中，减反射层3为SiNx、SiOx、SiNxOy、Al2O3、MgF2、ZnS中的至少一种。减反射层3可减少太阳光的反射，从而提高太阳光的转化效率。
本分明还提出了一种背接触异质结电池100的制备方法，如图2所示，根据本发明实施例的背接触异质结电池100的制备方法包括：
提供n型单晶硅衬底1，将n型单晶硅衬底1清洗制绒，在n型单晶硅衬底1清洁表面形成绒面结构。
采用等离子体增强化学气相沉积法在n型单晶硅衬底1的上表面和下表面分别形成第一钝化层2和第二钝化层4。
采用等离子体增强化学气相沉积法在第二钝化层4上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜5。
对局域n型硅基薄膜5进行激光处理，使局域n型薄膜晶化或者晶化度提高，为后续结晶的p型硅基薄膜6沉积提供籽晶层。
采用等离子体增强化学气相沉积法在第二钝化层4的下表面和局域n型硅基薄膜5的表面沉积形成p型硅基薄膜6。
采用物理气相沉积法或等离子体增强化学气相沉积法，在第一钝化层2上沉积形成减反射层3。
采用物理气相沉积法或反应等离子体沉积法，在p型硅基薄膜6的下表面沉积形成TCO薄膜7。
在TCO薄膜7的下表面制备金属电极8并使TCO薄膜7和金属电极8图形化。
将以上步骤形成的背接触异质结电池100进行低温热处理。
根据本发明实施例的背接触异质结电池100的制备方法通过对局域n型硅基薄膜5进行激光处理，且采用等离子体增强化学气相沉积法在第二钝化层4的下表面和局域n型硅基薄膜5的表面沉积形成p型硅基薄膜6。从而使得局域n型薄膜晶化或者晶化度提高，为后续结晶的p型硅基薄膜6沉积提供籽晶层，以便p型硅基薄膜6在局域n型硅基薄膜5的表面沉积的部分成为结晶比例较高的晶相薄膜，具有高比例晶相的p型硅基薄膜6导电性好，从而使得局域n型硅基薄膜5和与其相对应的第二部分p型硅基薄膜6可形成高效的隧穿结，进而便于选择性收集电子。由此，只需局域n型硅基薄膜5进行图形化工艺，而p型硅基薄膜6无需进行图形化工艺即可使得根据发明实施例的背接触异质结电池100进行发电，从而降低了根据本发明实施例的背接触异质结电池100的制备方法的难度和生产成本。
因此，根据本发明实施例的背接触异质结电池100的制备方法具有难度低和生产成本低的优点。
在一些实施例中，在第二钝化层4上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜5时，将硬质掩膜版直接放置于n型单晶硅衬底1上方或者集成在等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内，以便在背第二钝化层4上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜5。具体地，在形成图形化的局域n型硅基薄膜5时，将n型单晶硅衬底1翻面，从而使得第二钝化层4的表面朝上，并将硬质掩膜版直接放置于n型单晶硅衬底1上方或者集成在等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内，以便在背第二钝化层4上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜5。
或者，在一些实施例中，先在第二钝化层4上制备掩膜，然后采用等离子体增强化学气相沉积法沉积形成n型硅基薄膜，最后去除掩膜，以便在背第二钝化层4上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜5。
在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为非晶硅薄膜，等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的2-25倍，以便形成非晶硅薄膜。
或者，在一些实施例中，局域n型硅基薄膜5为部分晶化的n型硅薄膜、n型碳化硅薄膜、n型氧化硅薄膜中的任意一种，等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％，以便形成n型硅薄膜、n型碳化硅薄膜、n型氧化硅薄膜中的任意一种。
在一些实施例中，在第二钝化层4的下表面和局域n型硅基薄膜5的表面沉积形成p型硅基薄膜6过程中，等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％，以便形成p型硅基薄膜6。
在一些实施例中，金属电极8为银浆料或者混合金属浆料制成，所述混合金属浆料可以为银包铜浆料，在TCO薄膜7的下表面制备金属电极8并使TCO薄膜7和金属电极8图形化的方法为：
在TCO薄膜7的下表面采用丝网印刷或喷墨打印金属电极8，在金属电极8表面制备掩膜，湿法去除无掩膜遮挡的TCO薄膜7，去除覆盖电极的掩膜，以便制备金属电极8并使TCO薄膜7图形化。
或者，在一些实施例中，在TCO薄膜7的下表面采用丝网印刷或喷墨打印金属电极8，在TCO薄膜7无电极的区域采用丝网印刷或喷墨打印腐蚀性浆料，利用腐蚀性浆料去除无电极区域的TCO薄膜7，以便制备金属电极8并使TCO薄膜7图形化。
或者，在一些实施例中，采用物理气相沉积法在TCO薄膜7的表面形成全表面金属薄膜，或采用丝网印刷在TCO薄膜7的表面形成银浆料或混合金属浆料，在TCO薄膜7上采用丝网印刷或者喷墨打印化学刻蚀剂，印刷或打印化学刻蚀剂时应避开需要设置电极的区域，利用化学刻蚀剂与银浆料或混合金属浆料的反应和化学刻蚀剂与TCO薄膜7的反应使TCO薄膜7和金属电极8图形化。
在一些实施例中，金属电极8为铜电极，在TCO薄膜7的下表面制备金属电极8并使TCO薄膜7和金属电极8图形化的方法为：
采用物理气相沉积法在TCO薄膜7的下表面沉积形成铜种子层。
在铜种子层表面制备有栅线图案的掩膜。
在掩膜保护的TCO薄膜7的下表面电镀形成铜电极。
采用湿化学法依次去除掩膜、掩膜下方的铜种子层和铜种子层下方的TCO薄膜7。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种背接触异质结电池，其特征在于，包括：
n型单晶硅衬底；
依次设置于所述n型单晶硅衬底上表面的第一钝化层和减反射层；
设置于所述n型单晶硅衬底下表面的第二钝化层；
设置于所述第二钝化层下表面的局域n型硅基薄膜；
设置于所述局域n型硅基薄膜下表面和所述第二钝化层下表面的除所述局域n型薄膜以外区域的p型硅基薄膜；
依次设置于所述p型硅基薄膜下表面的图形化的TCO薄膜和金属电极。
2.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述局域n型硅基薄膜为非晶硅基薄膜，所述非晶硅基薄膜为n型非晶硅薄膜、n型非晶碳化硅薄膜或n型非晶氧化硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型硅薄膜，所述n型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型碳化硅薄膜，所述n型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型氧化硅薄膜，所述n型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。
3.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述局域n型薄膜的厚度为10-40nm。
4.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述p型硅基薄膜包括生长于所述第二钝化层表面的第一p型硅基薄膜和生长于所述局域n型硅基薄膜表面的第二p型硅基薄膜；
所述TCO薄膜包括设置于所述第一p型硅基薄膜下表面的第一TCO薄膜和设置于所述第二p型硅基薄膜下表面的第二TCO薄膜；
所述金属电极包括设置于第一TCO薄膜下表面的第一金属电极和设置于所述第二TCO薄膜下表面的第二金属电极。
5.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述p型硅基薄膜为p型硅薄膜，所述p型硅薄膜为纳米晶硅薄膜或微晶硅薄膜；
或者，所述p型硅基薄膜为p型碳化硅薄膜，所述p型碳化硅薄膜为纳米晶碳化硅薄膜或微晶碳化硅薄膜；
或者，所述p型硅基薄膜为p型氧化硅薄膜，所述p型氧化硅薄膜为纳米晶氧化硅薄膜或微晶氧化硅薄膜。
6.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述p型硅基薄膜的厚度为10-40nm。
7.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述第一钝化层和所述第二钝化层均为本征非晶硅薄膜，所述第一钝化层的厚度为2-8nm，所述第二钝化层的厚度为3-15nm。
8.根据权利要求1所述的背接触异质结电池，其特征在于，所述减反射层为SiNx、SiOx、SiNxOy、Al2O3、MgF2、ZnS中的至少一种。
9.一种背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供n型单晶硅衬底，将所述n型单晶硅衬底清洗制绒，在所述n型单晶硅衬底清洁表面形成绒面结构；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述n型单晶硅衬底的上表面和下表面分别形成第一钝化层和第二钝化层；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述第二钝化层上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜；
对所述局域n型硅基薄膜进行激光处理，使所述局域n型薄膜晶化或者晶化度提高，为后续结晶的p型硅基薄膜沉积提供籽晶层；
采用等离子体增强化学气相沉积法在所述第二钝化层的下表面和所述局域n型硅基薄膜的表面沉积形成p型硅基薄膜；
采用物理气相沉积法或等离子体增强化学气相沉积法，在所述第一钝化层上沉积形成减反射层；
采用物理气相沉积法或反应等离子体沉积法，在所述p型硅基薄膜的下表面沉积形成TCO薄膜；
在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化；
将以上步骤形成的背接触异质结电池进行低温热处理。
10.根据权利要求9所述的背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层上沉积形成图形化的局域n型硅基薄膜时，将硬质掩膜版直接放置于所述n型单晶硅衬底上方或者集成在等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内；
或者，先在所述第二钝化层上制备掩膜，然后采用等离子体增强化学气相沉积法沉积形成n型硅基薄膜，最后去除所述掩膜。
11.根据权利要求9所述的背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，所述局域n型硅基薄膜为非晶硅薄膜，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的2-25倍；
或者，所述局域n型硅基薄膜为部分晶化的n型硅薄膜、n型碳化硅薄膜、n型氧化硅薄膜中的任意一种，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％。
12.根据权利要求9所述的背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第二钝化层的下表面和所述局域n型硅基薄膜的表面沉积形成p型硅基薄膜过程中，所述等离子体增强化学气相沉积过程中的氢气流量为硅烷流量的100-300倍，硼掺杂浓度为3％-10％。
13.根据权利要求9所述的背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，所述金属电极为银浆料或者混合金属浆料制成，在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化的方法为：
在所述TCO薄膜的下表面采用丝网印刷或喷墨打印所述金属电极，在所述金属电极表面制备掩膜，湿法去除无掩膜遮挡的TCO薄膜，去除覆盖电极的掩膜；
或者，在所述TCO薄膜的下表面采用丝网印刷或喷墨打印所述金属电极，在所述TCO薄膜无电极的区域采用丝网印刷或喷墨打印腐蚀性浆料，利用所述腐蚀性浆料去除无电极区域的所述TCO薄膜；
或者，采用物理气相沉积法在所述TCO薄膜的表面形成全表面金属薄膜，或采用丝网印刷在所述TCO薄膜的表面形成银浆料或混合金属浆料，在所述TCO薄膜上采用丝网印刷或者喷墨打印化学刻蚀剂，印刷或打印所述化学刻蚀剂时应避开需要设置电极的区域，利用所述化学刻蚀剂与银浆料或混合金属浆料的反应和所述化学刻蚀剂与所述TCO薄膜的反应使所述TCO薄膜和金属电极图形化。
14.根据权利要求9所述的背接触异质结电池的制备方法，其特征在于，所述金属电极为铜电极，在所述TCO薄膜的下表面制备金属电极并使所述TCO薄膜和金属电极图形化的方法为：
采用物理气相沉积法在所述TCO薄膜的下表面沉积形成铜种子层；
在所述铜种子层表面制备有栅线图案的掩膜；
在无掩膜保护的所述铜种子层下表面电镀形成所述铜电极；
采用湿化学法依次去除所述掩膜、所述掩膜下方的铜种子层和铜种子层下方的所述TCO薄膜。
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