CN114171625A - 异质结太阳能电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种异质结太阳能电池及其制作方法，所涉及异质结太阳能电池中的第一本征非晶层与第二本征非晶层相连且完全包覆单晶硅衬底的侧表面，第一导电膜层与第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部，异质结太阳能电池还具有将第一导电膜层、第二导电膜层连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽，两导电部分别电性连接至第一集电极与第二集电极；基于本发明异质结太阳能电池的具体结构，其具有较好的颜色均一性，而且单晶硅衬底具有最大程度的钝化效果，可有效提高异质结太阳能电池的光电转化效率。

Description

异质结太阳能电池及其制作方法
技术领域
本发明涉及光伏制造领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池及其制作方法。
背景技术
异质结太阳能电池是目前一种较为高效的晶硅太阳能电池，其结合了晶体硅电池和硅基薄膜电池的特征，具有制造流程短、工艺温度低、转换效率高和发电量多等优点。图1所示为现有技术所涉及异质结太阳能电池的结构示意图，其自上至下依次包括第一集电极51＇、第一导电膜层41＇、第一掺杂非晶层31＇、第一本征非晶层21＇、单晶硅衬底10＇、第二本征非晶层22＇、第二掺杂非晶层32＇、第二导电膜层42＇、第二集电极52＇。
在现有技术异质结太阳能电池具体制作过程中，通常先通过PECVD工艺完成单晶硅衬底10＇两侧第一本征非晶层21＇、第二本征非晶层22＇、第一掺杂非晶层31＇、第二掺杂非晶层32＇四层非晶硅层的制作。继而采用图2所示的载板40a进行第一导电膜层41＇与第二导电膜层42＇的制作，具体而言，将已完成四层非晶硅层制作的单晶硅衬底10＇放置于载板40a的通孔内，为对单晶硅衬底10＇形成支撑且避免第一导电膜层41＇经通孔绕镀与第二导电膜层42＇形成电性导通，载板40a通孔内形成有对第二掺杂非晶层32＇边缘形成遮挡的台阶。
然现有技术制作导电膜层(包括第一导电膜层41＇与第二导电膜层42＇)存在以下问题：由于载板40a内台阶的宽度通常为0.5-1mm，如图3中所示，该台阶会使得第二导电膜层42＇未覆盖第二掺杂非晶层32＇边缘区域，而导电膜层的颜色通常为蓝色，其与第二掺杂非晶层32＇颜色差异较大，如此会使得异质结太阳能电池的第二导电膜层42＇一侧表面颜色均匀性差；而且在具体实施过程中，由于在载板40a上放置单晶硅衬底10＇时存在精度偏差，还会出现如图4所示第二导电膜层42＇不居中影响电池片外观一致性的问题。
此外，图1所展示的异质结太阳能电池结构还存在单晶硅衬底10＇边缘区域钝化不充分的问题。
有鉴于此，有必要提供一种改进的技术方案以解决上述问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一，为实现上述发明目的，本发明提供了一种异质结太阳能电池，其具体设计方式如下。
一种异质结太阳能电池，包括：单晶硅衬底，依次层叠设置于所述单晶硅衬底第一主表面的第一本征非晶层、第一掺杂非晶层、第一导电膜层及第一集电极，依次层叠设置于所述单晶硅衬底第二主表面的第二本征非晶层、掺杂类型与所述第一掺杂非晶层掺杂类型相反的第二掺杂非晶层、第二导电膜层及第二集电极；所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层相连且完全包覆所述单晶硅衬底的侧表面，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部，所述异质结太阳能电池还具有将所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽，两所述导电部分别电性连接至所述第一集电极与所述第二集电极。
进一步，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的第一主表面侧且位于所述第一集电极形成区域外围；或，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的第二主表面侧且位于所述第二集电极形成区域外围；或，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的侧表面侧。
进一步，所述凹槽穿透所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体且未连接至所述单晶硅衬底。
进一步，所述凹槽的宽度不大于50μm。
进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层均具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边钝化部，两所述侧边钝化层中的至少一个依附所述单晶硅衬底侧表面成型以连接所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层。
进一步，两所述侧边钝化层中的一个覆于另一个的外表面。
进一步，所述第一掺杂非晶层和/或第二掺杂非晶层具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边掺杂部。
进一步，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层均具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边导电部，所述第一导电膜层的侧边导电部与所述第二导电膜层的侧边导电部中的一个覆于另一个外表面。
进一步，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和小于或等于位于所述背光面的两者厚度之和。
进一步，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度小于或等于位于所述背光面的厚度。
进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括至少两层层叠设置的本征膜，每一所述本征膜由本征非晶硅膜、本征非晶氧化硅膜、本征非晶碳化硅膜中的一种构成。
进一步，所述第一本征非晶层和/或所述第二本征非晶层中离所述单晶硅衬底最远的一层本征膜为本征非晶氧化硅膜。
进一步，所述第一本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量，所述第二本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量。
进一步，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括三层层叠设置的本征膜，于远离所述单晶硅衬底的方向上，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层的三层本征膜氢含量范围均依次为20％-40％、10％-25％、8％-20％。
本发明还提供了一种异质结太阳能电池的制作方法，其用于制作如以上所述的异质结太阳能电池，包括：
提供单晶硅衬底；
在所述单晶硅衬底第一主表面形成第一本征非晶层；
在所述单晶硅衬底第二主表面形成第二本征非晶层，以使所述第二本征非晶层与所述第一本征非晶层相连且完全包覆所述单晶硅衬底的侧表面；
在所述第一本征非晶层外表面形成第一掺杂非晶层；
在所述第二本征非晶层外表面形成掺杂类型与所述第一掺杂非晶层掺杂类型相反的第二掺杂非晶层；
在所述第一掺杂非晶层外表面形成第一导电膜层；
在所述第二掺杂非晶层外表面形成第二导电膜层，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部；
在所述第一导电膜层外表面形成第一集电极；
在所述第二导电膜层外表面形成第二集电极；
形成将所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽，以使两所述导电部分别电性连接至所述第一集电极、第二集电极。
进一步，所述凹槽采用蚀刻液蚀刻成型或采用激光切割成型。
本发明的有益效果是：本发明所提供的异质结太阳能电池结构中，第一导电膜层与第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部，即相当于第一导电膜层与第二导电膜层所构成的整体对其内部的其它结构形成完整的包覆，如此使得异质结太阳能电池整体具有较好的颜色均匀性；而第一本征非晶层与第二本征非晶层相连且完全包覆单晶硅衬底侧表面的结构使得单晶硅衬底具有最大程度的钝化效果，进而提高异质结太阳能电池的光电转化效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1所示为现有技术异质结太阳能电池的结构示意图；
图2所示为现有技术制作异质结太阳能电池导电膜层的状态示意图；
图3所示为现有技术异质结太阳能电池导电膜层成型后一表面的示意图；
图4所示为现有技术异质结太阳能电池导电膜层成型后一表面的另一种平面示意图；
图5所示为本发明第一种实施结构的异质结太阳能电池形成凹槽的流程示意图；
图6所示为本发明异质结太阳能电池的第二种实施结构示意图；
图7所示为图6所示结构具有开槽一面的平面示意图；
图8所示为本发明异质结太阳能电池的第三种实施结构示意图；
图9所示为本发明异质结太阳能电池的第四种实施结构示意图；
图10所示为本发明异质结太阳能电池的第五种实施结构示意图；
图11所示为本发明异质结太阳能电池的第六种实施结构示意图；
图12所示为本发明异质结太阳能电池一种局部结构示意图。
图中，10为单晶硅衬底，21为第一本征非晶层，31为第一掺杂非晶层，41为第一导电膜层，51为第一集电，22为第二本征非晶，32为第二掺杂非晶，42为第二导电膜层，52为第二集电极，521为主栅，522为副栅，523为电极外框，201为第一侧边钝化部，202为第二侧边钝化部，211为第一本征膜，212为第二本征膜，213为第三本征膜，221为第四本征膜，222为第五本征膜，223为第六本征膜，301为第一侧边掺杂部，302为第二侧边掺杂部，401为第一侧边导电部，402为第二侧边导电部，600为凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，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。
参考图5、图6、图8、图9、图10、图11所示，本发明所涉及的异质结太阳能电池包括：单晶硅衬底10，依次层叠设置于单晶硅衬底10第一主表面的第一本征非晶层21、第一掺杂非晶层31、第一导电膜层41及第一集电极51，依次层叠设置于单晶硅衬底10第二主表面的第二本征非晶层22、第二掺杂非晶层32、第二导电膜层42及第二集电极52。其中，第二掺杂非晶层32的掺杂类型与第一掺杂非晶层31掺杂类型相反。
在具体实施过程中，第一掺杂非晶层31为N型非晶硅与P型非晶硅中的一种，第二掺杂非晶层32为N型非晶硅与P型非晶硅中的另一种。具体而言，N型非晶硅为磷掺杂的非晶或微晶硅，P型非晶硅为硼掺杂的非晶或微晶硅。
可以理解，单晶硅衬底10具有上、下相背的两个表面，本发明中所涉及的第一主表面与第二主表面即为该两相背的表面。
本发明中所涉及的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22相连且完全包覆单晶硅衬底10的侧表面。参考图5、图6、图8、图9、图10、图11所示，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22均具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边钝化部；具体而言，第一本征非晶层21具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第一侧边钝化部201，第二本征非晶层22具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第二侧边钝化部202。在这些实施例中，第一侧边钝化部201依附于单晶硅衬底10侧表面且端部连接至第二本征非晶层22，第二侧边钝化部202位于第一侧边钝化部201外侧。
虽然图中未展示，但可以理解，在本发明的另一些实施例中，也可以是第二侧边钝化部202依附于单晶硅衬底10侧表面且端部连接至第一本征非晶层21，第一侧边钝化部201位于第二侧边钝化部202的外侧；或者，第一侧边钝化部201与第二侧边钝化部202均有依附于单晶硅衬底10侧表面的部分，且两者形成连接；亦或者，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中只有一个具有侧边钝化部，即第一侧边钝化部201与第二侧边钝化部202只存在一个，所存在的侧边钝化部依附于单晶硅衬底10侧表面以连接第一本征非晶层21与第二本征非晶层22。
本发明中，第一导电膜层41与第二导电膜层42中的至少一个具有周边延伸至单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部，即通过侧边导电部可以使得第一导电膜层41与第二导电膜层42之间形成连接，如此第一导电膜层41与第二导电膜层42可对两者之间的全部结构形成完整的包覆，进而使得异质结太阳能电池整体具有较好的颜色均匀性，避免出现现有技术中颜色不均匀、外观不合格的问题。
进一步，如图5、图6、图8、图9、图10、图11所示，本发明所涉及的异质结太阳能电池还具有将第一导电膜层41、第二导电膜层42连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽600，两导电部分别电性连接至第一集电极51与第二集电极52。
本发明中，凹槽600的设置可避免第一集电极51与第二集电极52之间形成电性连接，且在具体实施过程中，可将凹槽600的宽度设置的非常窄，通常，凹槽600的宽度不大于50μm，其基本不会影响异质结太阳能电池的外观。
此外，本发明中，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22相连且完全包覆单晶硅衬底10侧表面的结构还使得单晶硅衬底10具有最大程度的钝化效果，进而提高异质结太阳能电池的光电转化效率，且可以避免第一导电膜层41、第二导电膜层42直接与单晶硅衬底10接触。
参考图6所示，本实施例中，凹槽600设置于单晶硅衬底10的第二主表面侧且位于第二集电极52形成区域外围。结合图7所示，本实施例中，第二集电极52包括主栅521、与主栅521垂直连接的副栅522、以及与副栅522连接的电极外框523，第二集电极52形成区域即指的是电极外框523所围设的区域，本实施的凹槽600即设置于电极外框523外侧。通常，电极外框523距离异质结太阳能电池的边缘距离为0.5-1mm，将凹槽600设置于电极外框523外侧基本不会影响异质结太阳能电池的光电转换效率。
可以理解，在本发明的另一实施例中，凹槽600也可以设置于单晶硅衬底10的第一主表面侧且位于第一集电极形成区域外围。
参考图5、图8、图9、图10、图11所示，在本发明的另一实施例中，凹槽600还可以设置于单晶硅衬底10的侧表面侧。当凹槽600设置于单晶硅衬底10的侧表面侧时，可以完全消除其对异质结太阳能电池的外观影响。
在本发明中，所涉及的凹槽600穿透第一导电膜层41、第二导电膜层42连接构成的整体且未连接至单晶硅衬底10。如此可避免凹槽600影响第一本征非晶层21和/或第二本征非晶层22对单晶硅衬底10的钝化效果。
作为本发明的优选实施方式，参考图5、图6、图8、图9、图11所示，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22均具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边钝化部，该两侧边钝化层中的一个覆于另一个的外表面。如图中所示，第二侧边钝化层202覆于第一侧边钝化层201的外表面。在本发明的另一些实施例中，也可以是第一侧边钝化层201覆于第二侧边钝化层202的外表面。两侧边钝化层采用以上设置方式可以降低实际异质结电池片生产过程中包覆不完整的概率，确保第一本征非晶层21与第二本征非晶层22对单晶硅衬底10侧表面形成完整包覆，使得单晶硅衬底10钝化效果最优。
当然，在发明的另一些实施例中，参考图10所示，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22均具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边钝化部，但第一侧边钝化层201与第二侧边钝化层202不直接相连，具体可结合后文描述。
参考图5、图6、图9、图10、图11所示，在这些实施例中，第一掺杂非晶层31和第二掺杂非晶层32均具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边掺杂部。即第一掺杂非晶层31具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第一侧边掺杂部301，第二掺杂非晶层32具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第二侧边掺杂部302。
在具体实施过程中，通过侧边掺杂部可以实现第一掺杂非晶层31和第二掺杂非晶层32之间的连接，进而形成对其内部结构的包覆。参考图5、图6、图9、图10所示，第一侧边掺杂部301可以设置于第二侧边掺杂部302的内侧；参考图11所示，第一侧边掺杂部301也可以设置于第二侧边掺杂部302的外侧。
在本发明的一些实施例中，第一掺杂非晶层31和第二掺杂非晶层32中也可以只有一个具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边掺杂部。
在本发明的另一些实施例中，参考图8所示，第一掺杂非晶层31和第二掺杂非晶层32也可以均无侧边掺杂部。
可以理解，在本发明具体实施过程中，凹槽600需要将第一导电膜层41、第二导电膜层42连接构成的整体分割为两独立导电部，为确保两个导电部之间形成完全隔断，在具体实施过程中，凹槽至少有部分延伸至侧边掺杂部或侧边钝化部内。
为确保第一导电膜层41与第二导电膜层42能够完全包覆其内部结构，参考图5、图6、图9、图10、图11所示，在这些实施例中，第一导电膜层41与第二导电膜层42均具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的侧边导电部，且第一导电膜层41的侧边导电部与第二导电膜层42的侧边导电部中的一个覆于另一个外表面。如图中所示，即第一导电膜层41具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第一侧边导电部401，第二导电膜层42具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧的第二侧边导电部402。
在具体实施过程中，参考图5、图6、图8、图10、图11所示，第一侧边导电部401可以设置于第二侧边导电部402的内侧，且第二侧边导电部402覆于第一侧边导电部401的外表面；参考图9所示，第一侧边导电部401也可以设置于第二侧边导电部402的外侧，且第一侧边导电部401覆于第二侧边导电部402的外表面。
本发明具体实施过程中，所涉及的单晶硅衬底10通常为N型单晶硅衬底，其电阻率在0.7～3.5Ω.cm，厚度为120～180μm；第一导电膜层41厚度通常小于或等于第二导电膜层42厚度，具体实施时，第一导电膜层41厚度为60-90nm，第二导电膜层42厚度为80-120nm，第一导电膜层41与第二导电膜层42均可采用掺锡氧化铟薄膜(ITO)或掺钨氧化铟薄膜(IWO)；第一集电极51与第二集电极52更为详细的设计结构可参考现有技术，在此不做赘述。
本发明中，第一主面与第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面。作为本发明的一具体实施结构，第一本征非晶层21、第一掺杂非晶层31、第二本征非晶层22及第二掺杂非晶层32中位于受光面的两者厚度之和小于或等于位于背光面的两者厚度之和。其中优选为，第一本征非晶层21、第一掺杂非晶层31、第二本征非晶层22及第二掺杂非晶层32中位于受光面的两者厚度之和小于位于背光面的两者厚度之和。
对于异质结太阳能电池而言，其受光面吸光效果对电池片的光电转化效率影响远大于背光面吸光效果对电池片的光电转化效率影响，由于第一本征非晶层21、第一掺杂非晶层31、第二本征非晶层22及第二掺杂非晶层32中位于受光面的两者厚度之和小于或等于位于背光面的两者厚度之和，能有效降低太阳光在进入受光面时的损耗，可提高异质结太阳能电池的短路电流，使得异质结太阳能电池具有较好的光电转化效率。
参考图5、图6、图8、图9、图10、图11所示，第一本征非晶层21、第一掺杂非晶层31、第二本征非晶层22及第二掺杂非晶层32中位于受光面的两者为第一本征非晶层21与第一掺杂非晶层31，位于背光面的两者为第二本征非晶层22与第二掺杂非晶层32，其中，第一本征非晶层21与第一掺杂非晶层31的厚度之和小于或等于位于第二本征非晶层22与第二掺杂非晶层32的厚度之和。
更为具体地，在具体实施时，第一本征非晶层21与第一掺杂非晶层31厚度之和为6-21nm，第二本征非晶层22与第二掺杂非晶层32厚度之和为7-30nm。
作为本发明的又一具体实施结构，第一本征非晶层21的厚度小于或等于第二本征非晶层22的厚度。优选为第一本征非晶层21的厚度小于第二本征非晶层22的厚度。具体实施时，第一本征非晶层21的厚度为3-6nm，第二本征非晶层22的厚度为4-10nm。
进一步，第一掺杂非晶层31的厚度小于或等于第二掺杂非晶层32的厚度。优选为第一掺杂非晶层31的厚度小于第二掺杂非晶层32的厚度。具体实施时，第一掺杂非晶层31的厚度为3-15nm，第二掺杂非晶层32的厚度为3-20nm。
本发明中，为确保单晶硅衬底10侧面具有较优的钝化效果，在具体实施过程中，第一侧边钝化部201与第二侧边钝化部202厚度之和不小于1nm。
作为优选，本发明中所涉及的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22分别包括至少两层层叠设置的本征膜，每一层本征膜由本征非晶硅膜、本征非晶氧化硅膜、本征非晶碳化硅膜中的一种构成。
参考图12所示，其为图2所示实施结构的一种具体实施方式，该具体实施方式中所涉及的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22分别包括三层层叠设置的本征膜。其中，于远离单晶硅衬底10的方向上，第一本征非晶层21依次包括第一本征膜211、第二本征膜212及第三本征膜213，第二本征非晶层22依次包括第四本征膜221、第五本征膜222及第六本征膜223。可以理解在本发明的其它实施例中，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22的膜层数均不局限于三层结构。
本发明中，由于第一本征非晶层21与第二本征非晶层22均包括至少两层层叠设置的本征膜，在具体实施过程中，可便于通过控制各层膜的特性，进而形成综合性能较优的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22。
作为本发明的一种优选，在具体实施过程中，第一本征非晶层21中离单晶硅衬底10最远的一层本征膜设置为本征非晶氧化硅膜。参考图12所示，在该实施例中，第三本征膜213为第一本征非晶层21中离单晶硅衬底10最远的一层本征膜，该实施例中的第三本征膜213优选采用本征非晶氧化硅膜。可以理解，在本发明的另一些实施例中，第二本征非晶层22中离单晶硅衬底10最远的一层本征膜也可以设置为本征非晶氧化硅膜，即可将本实施例中离单晶硅衬底10最远的第六本征膜223设置为本征非晶氧化硅膜。
本征非晶氧化硅膜的钝化效果相较本征非晶硅膜、本征非晶碳化硅膜的钝化效果要差，但其相较本征非晶硅膜、本征非晶碳化硅膜具有更好的透光性，在异质结太阳能电池中，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中离单晶硅衬底10最远的一层本征膜由于距离原因本身对单晶硅衬底10的钝化作用有限，将其设置为透光性能最优的本征非晶氧化硅膜在一定程度上能够优化异质结太阳能电池的光电转化效率。
作为本发明的进一步优选，本发明中第一本征非晶层21中靠近单晶硅衬底10的本征膜氢含量高于远离单晶硅衬底的本征膜氢含量，第二本征非晶层22中靠近单晶硅衬底10的本征膜氢含量高于远离单晶硅衬底的本征膜氢含量。
参考图12所示，在该实施例中，第一本征非晶层21中第一本征膜211、第二本征膜212及第三本征膜213的氢含量依次减小，第二本征非晶层22中第四本征膜221、第五本征膜222及第六本征膜223的氢含量也依次减小。较为容易理解，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中距离单晶硅衬底10越近的本征膜对其钝化作用越明显，第一本征膜211与第四本征膜221均直接附于单晶硅衬底10上，其具有最高的氢含量可以使得第一本征非晶层21与第二本征非晶层22对单晶硅衬底10具有最优的钝化效果。
作为本发明的优选，当第一本征非晶层21与第二本征非晶层22分包括三层层叠设置的本征膜时，于远离单晶硅衬底10的方向上，第一本征非晶层21与第二本征非晶层22的三层本征膜氢含量范围均依次为20％-40％、10％-25％、8％-20％。即第一本征膜211与第四本征膜221的氢含量范围为20％-40％，第二本征膜212与第五本征膜222的氢含量范围为10％-25％，第三本征膜213与第六本征膜223的氢含量范围为8％-20％。
进一步优选地，在图12所实施例中，第一本征膜211与第四本征膜221的氢含量范围为24％-30％，第二本征膜212与第五本征膜222的氢含量范围为12％-18％，第三本征膜213与第六本征膜223的氢含量范围为10％-15％。
作为本发明图12所示实施例的进一步优选，当单晶硅衬底10的第一主面为受光面时，第一本征非晶层21中第一本征膜211、第二本征膜212及第三本征膜213的厚度范围依次为1-3nm、2-4nm、1-3nm，第二本征非晶层22中第四本征膜221、第五本征膜222及第六本征膜223的厚度范围依次为1-5nm、3-10nm、0-5nm。
相应的，可以理解，当单晶硅衬底10的第一主面为背光面时，第二本征非晶层22中第四本征膜221、第五本征膜222及第六本征膜223的厚度范围依次为1-3nm、2-4nm、1-3nm，第一本征非晶层21中第一本征膜211、第二本征膜212及第三本征膜213的厚度范围依次为1-5nm、3-10nm、0-5nm。
作为进一步优选，本发明中所涉及的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中键合氢原子占总氢原子占比均为15％-25％。在具体钝化作用时，键合氢原子起决定性作用，现有技术中本征层非晶层中键合氢原子占总氢原子占比通常为10％左右，本发明中通过提高第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中键合氢原子占总氢原子的占比，也能提高第一本征非晶层21与第二本征非晶层22对单晶硅衬底10表面的钝化效果，进而进一步提高相应异质结太阳能电池片的开路电压。
在本发明的另一些实施例中，所涉及的第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中的氢原子平均浓度均为1e22-5e22/cm3；优选为2.5e22-5e22/cm3。现有技术中所涉及异质结太阳能电池的本征层非晶硅层中氢原子浓度通常小于1e22个/cm3，低浓度的氢原子含量使得本征层非晶硅层的钝化效果较差。本发明中通过提高第一本征非晶层21与第二本征非晶层22中的氢原子浓度，可以有效提高第一本征非晶层21与第二本征非晶层22对单晶硅衬底10表面的钝化效果，进而提高相应异质结太阳能电池片的开路电压。
此外，为更好的了解本发明，本发明还提供了一种异质结太阳能电池的制作方法，其用于制作以上的异质结太阳能电池，该制作方法包括：
提供单晶硅衬底10；
在单晶硅衬底10第一主表面形成第一本征非晶层21；
在单晶硅衬底10第二主表面形成第二本征非晶层22，以使第二本征非晶层22与第一本征非晶层21相连且完全包覆单晶硅衬底10的侧表面；
在第一本征非晶层21外表面形成第一掺杂非晶层31；
在第二本征非晶层22外表面形成掺杂类型与第一掺杂非晶层31掺杂类型相反的第二掺杂非晶层32；
在第一掺杂非晶层31外表面形成第一导电膜层41；
在第二掺杂非晶层32外表面形成第二导电膜层42，第一导电膜层41与第二导电膜层42中的至少一个具有周边延伸至单晶硅衬底10侧表面外侧以连接两者的侧边导电部；
在第一导电膜层41外表面形成第一集电极51；
在第二导电膜层42外表面形成第二集电极52；
形成将第一导电膜层41、第二导电膜层42连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽600，以使两导电部分别电性连接至第一集电极51、第二集电极52，参考图5所示。
可以理解，在具体实施过程中，以上所涉及第一本征非晶层21、第二本征非晶层22、第一掺杂非晶层31、第二掺杂非晶层32四层非晶硅层均是采用PECVD沉积成型，该四层非晶硅层的形成顺序可以适当调整，进而可使得单晶硅衬底10侧表面外的侧边钝化部与侧边掺杂部具有不同的层叠顺序。另外，在具体各层非晶硅层成型时，为形成相应的侧边钝化部或侧边掺杂部，需要相应的改变用于承载单晶硅衬底10的载板结构，使得各层非晶硅层能够在单晶硅衬底10侧表面外形成绕镀。本发明中所涉及的第一导电膜层41、第二导电膜层42采用PVD沉积成型。本发明中所涉及的第一集电极51与第二集电极52采用丝网印刷成型。
在具体实施过程中，本发明中所涉及的凹槽600可采用蚀刻液蚀刻成型，也可以采用激光切割成型。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种异质结太阳能电池，包括：单晶硅衬底，依次层叠设置于所述单晶硅衬底第一主表面的第一本征非晶层、第一掺杂非晶层、第一导电膜层及第一集电极，依次层叠设置于所述单晶硅衬底第二主表面的第二本征非晶层、掺杂类型与所述第一掺杂非晶层掺杂类型相反的第二掺杂非晶层、第二导电膜层及第二集电极；其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层相连且完全包覆所述单晶硅衬底的侧表面，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部，所述异质结太阳能电池还具有将所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽，两所述导电部分别电性连接至所述第一集电极与所述第二集电极。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的第一主表面侧且位于所述第一集电极形成区域外围；或，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的第二主表面侧且位于所述第二集电极形成区域外围；或，所述凹槽设置于所述单晶硅衬底的侧表面侧。
3.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述凹槽穿透所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体且未连接至所述单晶硅衬底。
4.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述凹槽的宽度不大于50μm。
5.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层均具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边钝化部，两所述侧边钝化层中的至少一个依附所述单晶硅衬底侧表面成型以连接所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层。
6.根据权利要求5所述的异质结太阳能电池，其特征在于，两所述侧边钝化层中的一个覆于另一个的外表面。
7.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂非晶层和/或第二掺杂非晶层具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边掺杂部。
8.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层均具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧的侧边导电部，所述第一导电膜层的侧边导电部与所述第二导电膜层的侧边导电部中的一个覆于另一个外表面。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面，所述第一本征非晶层、所述第一掺杂非晶层、所述第二本征非晶层及所述第二掺杂非晶层中位于所述受光面的两者厚度之和小于或等于位于所述背光面的两者厚度之和。
10.根据权利要求1-8任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一主面与所述第二主面中的一个为受光面，另一个为背光面，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层中位于所述受光面的厚度小于或等于位于所述背光面的厚度。
11.根据权利要求1-8任意一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括至少两层层叠设置的本征膜，每一所述本征膜由本征非晶硅膜、本征非晶氧化硅膜、本征非晶碳化硅膜中的一种构成。
12.根据权利要求11所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层和/或所述第二本征非晶层中离所述单晶硅衬底最远的一层本征膜为本征非晶氧化硅膜。
13.根据权利要求11所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量，所述第二本征非晶层中靠近所述单晶硅衬底的本征膜氢含量高于远离所述单晶硅衬底的本征膜氢含量。
14.根据权利要求13所述的异质结太阳能电池，其特征在于，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层分别包括三层层叠设置的本征膜，于远离所述单晶硅衬底的方向上，所述第一本征非晶层与所述第二本征非晶层的三层本征膜氢含量范围均依次为20％-40％、10％-25％、8％-20％。
15.一种异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1-4任意一项所述的异质结太阳能电池，包括：
提供单晶硅衬底；
在所述单晶硅衬底第一主表面形成第一本征非晶层；
在所述单晶硅衬底第二主表面形成第二本征非晶层，以使所述第二本征非晶层与所述第一本征非晶层相连且完全包覆所述单晶硅衬底的侧表面；
在所述第一本征非晶层外表面形成第一掺杂非晶层；
在所述第二本征非晶层外表面形成掺杂类型与所述第一掺杂非晶层掺杂类型相反的第二掺杂非晶层；
在所述第一掺杂非晶层外表面形成第一导电膜层；
在所述第二掺杂非晶层外表面形成第二导电膜层，所述第一导电膜层与所述第二导电膜层中的至少一个具有周边延伸至所述单晶硅衬底侧表面外侧以连接两者的侧边导电部；
在所述第一导电膜层外表面形成第一集电极；
在所述第二导电膜层外表面形成第二集电极；
形成将所述第一导电膜层、所述第二导电膜层连接构成的整体分割为两独立导电部的凹槽，以使两所述导电部分别电性连接至所述第一集电极、第二集电极。
16.根据权利要求15所述异质结太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述凹槽采用蚀刻液蚀刻成型或采用激光切割成型。
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