CN114709294A - 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及其制备方法、光伏组件 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，包括如下步骤：在制绒后的半导体衬底的正面形成发射极；在半导体衬底的背面形成隧穿氧化层和掺杂多晶硅层，其中，掺杂多晶硅层包括对应于背面金属化区域的第一掺杂多晶硅层和对应于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层；对第二掺杂多晶硅层进行激光减薄处理和掺杂修复处理，使得第二掺杂多晶硅层转变为二次掺杂多晶硅层；在二次掺杂多晶硅层和第一掺杂多晶硅层的表面形成背面钝化层及在发射极的表面形成正面钝化层；穿透背面钝化层与第一掺杂多晶硅层形成接触的背面电极及穿透正面钝化层与发射极形成接触的正面电极。本申请制备的太阳能电池能够降低电池背面的吸光影响和激光对膜层的机械损伤。

Description

太阳能电池及其制备方法、光伏组件
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
TOPCon电池依靠“隧穿效应”实现后表面钝化，现有的TOPCon电池后表面结构从内向外依次为半导体衬底，隧穿氧化层，掺杂多晶硅层，后表面钝化层，其中，掺杂多晶硅层的膜层厚度是一致的，且厚度较厚，使得背面的掺杂多晶硅层具有较强的吸光效应，使得电池背面的长波相应较差，导致一定的电流损失，使得电池的效率提升有限。
因此，如何降低太阳能电池背面的吸光效应、提升太阳能电池性能成为光伏产业急需解决的问题。
发明内容
为了克服上述缺陷，本申请提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，能够降低激光减薄背面掺杂导电层带来的膜层损伤，还能够提高电池的钝化性能，从而大幅度提升电池性能。
第一方面，本申请实施例提供了一种太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
在制绒后的半导体衬底的正面形成发射极；
在所述半导体衬底的背面形成隧穿氧化层和掺杂多晶硅层，其中，所述掺杂多晶硅层包括对应于背面金属化区域的第一掺杂多晶硅层和对应于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层；
对所述第二掺杂多晶硅层进行激光减薄处理和掺杂修复处理，使得所述第二掺杂多晶硅层转变为二次掺杂多晶硅层；
在所述二次掺杂多晶硅层和所述第一掺杂多晶硅层的表面形成背面钝化层及在所述发射极的表面形成正面钝化层；
穿透所述背面钝化层与所述第一掺杂多晶硅层形成接触的背面电极及穿透所述正面钝化层与所述发射极形成接触的正面电极。
结合第一方面，所述掺杂修复处理的掺杂源包括碳源、氧源和氢源中的至少一种。
结合第一方面，所述掺杂修复处理的掺杂源包括二氧化碳、氧气、甲烷和氢气中的至少一种。
结合第一方面，所述掺杂修复处理的气体流速为100 sccm~1000sccm。
结合第一方面，所述掺杂修复处理的时间为0.5s~10s。
结合第一方面，所述二次掺杂多晶硅层中碳源、氧源和氢源中的至少一种的掺杂浓度为5%~25%。
结合第一方面，所述二次掺杂多晶硅层中所述碳源、氧源和氢源中的至少一种的浓度自所述半导体衬底至所述二次掺杂多晶硅层方向减小。
结合第一方面，所述激光减薄处理和掺杂修复处理同时进行。
第二方面，本申请提供第一方面所述方法制备的太阳能电池，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述半导体衬底正面的发射极和正面钝化层；
位于所述半导体衬底背面的隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的表面设置有间隔排列的第一掺杂多晶硅层和二次掺杂多晶硅层，其中，所述第一掺杂多晶硅层对应于背面金属化区域，所述二次掺杂多晶硅层对应于背面非金属化区域，所述第一掺杂多晶硅层的厚度大于二次掺杂多晶硅层的厚度，所述二次掺杂多晶硅层含有掺杂元素，所述掺杂元素包括碳元素、氧元素和氢元素中的至少一种；
位于所述第一掺杂多晶硅层和二次掺杂多晶硅层表面的背面钝化层；
与所述发射极接触的正面电极以及与所述第一掺杂多晶硅层接触的背面电极。
第三方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括盖板、封装材料层、太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个第一方面所述的制备方法制备的太阳能电池或第二方面所述的太阳能电池。
与现有技术相比，本申请具备如下进步：
本申请通过对位于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层进行激光减薄处理和掺杂修复处理，激光减薄处理可减小第二掺杂多晶硅层的厚度，降低太阳能电池背面的吸光影响；掺杂修复处理可降低激光减薄处理对膜层的机械损伤的同时，提高第二掺杂多晶硅层区域的钝化性能，从而提升太阳能电池的电池性能。
本申请实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点在说明书以及附图所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请太阳能电池的制备方法流程图；
图2为本申请在半导体衬底正面形成发射极后的结构示意图；
图3为本申请在半导体衬底背面形成隧穿氧化层、第一掺杂多晶硅层和第二掺杂多晶硅层的结构示意图；
图4为本申请形成二次掺杂多晶硅层8的结构示意图；
图5为本申请在半导体衬底正面和背面形成正面钝化层和背面钝化层的结构示意图；
图6为本申请制备的太阳能电池的结构示意图；
图7为本申请光伏组件的结构示意图。
附图标记：
1-半导体衬底；
2-发射极；
3-正面钝化层；
4-正面电极；
5-隧穿氧化层；
6-第一掺杂多晶硅层；
7-第二掺杂多晶硅层；
8-二次掺杂多晶硅层；
9-背面钝化层；
10-背面电极；
1000-光伏组件；
100-太阳能电池；
200-第一盖板；
300-第一封装胶层；
400-第二封装胶层；
500-第二盖板。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明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它含义。
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。
需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”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，在上下文中，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”。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是各实施例步骤的顺序并不限定于按照本说明书中排列的顺序依次进行，在某些情况下，也可以根据具体需要对实施步骤进行调整，以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
现有技术中，由于TOPCon电池背面的掺杂多晶硅层的厚度较厚且正面厚度均匀，使得非金属化区域的掺杂多晶硅层会产生较强的吸光效应。
为了降低TOPCon电池背面的吸光影响，人们开始对太阳能电池片的制备工艺进行改进，
研究发现，可以通过激光减薄的方法对非金属区的掺杂多晶硅层进行消融减薄，使得非金属化区域的掺杂多晶硅的厚度减小，从而降低背面掺杂多晶硅层的吸光影响，然而，由于激光消融减薄的能量相对较高，容易对膜层造成较大的损伤，甚至会出现微裂机械损伤。
因此，本申请提出一种太阳能电池的制备方法，能够采用激光的方式降低非金属化区域的掺杂多晶硅层的厚度的同时降低激光对膜层造成的损伤，大幅度提高太阳能电池的电池性能。
如图1所示，为本申请一种太阳能电池的制备方法的流程图，包括如下步骤：
在制绒后的半导体衬底1的正面形成发射极2；
在半导体衬底1的背面形成隧穿氧化层5和掺杂多晶硅层，其中，掺杂多晶硅层包括对应于背面金属化区域的第一掺杂多晶硅层6和对应于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层7；
对第二掺杂多晶硅层7进行激光减薄处理和掺杂修复处理，使得第二掺杂多晶硅层7转变为二次掺杂多晶硅层8；
在二次掺杂多晶硅层8和第一掺杂多晶硅层6的表面形成背面钝化层9及在发射极2的表面形成正面钝化层3；
穿透背面钝化层9与第一掺杂多晶硅层6形成接触的背面电极10及穿透正面钝化层3与发射极2形成接触的正面电极4。
在上述方案中，本申请通过对位于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层7进行激光减薄处理和掺杂修复处理，激光减薄处理可减小第二掺杂多晶硅层7的厚度，降低太阳能电池背面的吸光影响；掺杂修复处理可降低激光减薄处理对膜层的机械损伤的同时，提高第二掺杂多晶硅层7区域的钝化性能，进一步提升太阳能电池的电池性能。
在一些实施方式中，半导体衬底1的正面为面向太阳的表面（即受光面），半导体衬底1的背面为背对太阳的表面（即背光面）。
具体地，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，进一步可以用于制作N型TOPCon电池，下面，将结合本发明实施例中的附图，对本申请N型TOPCon电池的制备方法进行清楚、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。
步骤100、如图2所示，在制绒后的半导体衬底1的正面形成发射极2；
在一些实施方式中，半导体衬底1为N型晶体硅衬底（或硅片）。N型半导体衬底1可以为晶体硅衬底(硅衬底)，例如为多晶硅衬底、单晶硅衬底、微晶硅衬底或碳化硅衬底中的一种，本申请实施例对于半导体衬底1的具体类型不作限定。半导体衬底1的掺杂元素可以是磷、氮等。
在一些实施方式中，可以对半导体衬底1的前表面和后表面进行制绒处理，以形成绒面或表面纹理结构（例如金字塔结构）。制绒处理的方式可以是化学刻蚀、激光刻蚀、机械法和等离子刻蚀等等，在此不做限定。示例性地，可以使用NaOH溶液对半导体衬底1的前表面和后表面进行制绒处理，由于NaOH溶液的腐蚀具有各向异性，从而可以制备得到金字塔绒面结构。
可以理解的，通过制绒处理使半导体衬底1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。
在一些实施方式中，在制绒处理之前，还可以包括对N型半导体衬底1进行清洗的步骤，以去除表面的金属和有机污染物。
在一些实施方式中，可通过高温扩散、浆料掺杂或者离子注入中的任意一种或多种方法在半导体衬底1的正面形成发射极2。具体地，通过硼源来扩散硼原子形成发射极2。硼源例如可以采用三溴化硼进行扩散处理，使得晶体硅的微晶硅相转变为多晶硅相。由于半导体衬底1表面具有较高浓度的硼，通常会形成硼硅玻璃层（BSG），这层硼硅玻璃层具有金属吸杂作用，会影响太阳能电池的正常工作，需要后续去除。
在一些实施例中，发射极2可以为具有均匀掺杂深度的发射极结构，或者，可以为具有不同掺杂浓度和掺杂深度的选择性发射极结构。
步骤200、如图3所示，在半导体衬底1的背面形成隧穿氧化层5和掺杂多晶硅层，其中，掺杂多晶硅层包括对应于背面金属化区域的第一掺杂多晶硅层6和对应于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层7。
在一些实施方式中，可以先在半导体衬底1的背面形成隧穿氧化层5，再在隧穿氧化层5的表面形成掺杂多晶硅层。
在一些实施方式中，本申请实施例对于形成隧穿氧化层5的具体操作方式的不作限定。示例性地，可以采用臭氧氧化法、高温热氧化法和硝酸氧化法中的任意一种对半导体衬底1的后表面进行氧化。隧穿氧化层5可以为氧化硅层、氧化铝层、氮氧化硅层中的至少一种或多种。
在一些实施方式中，本申请实施例对于形成掺杂多晶硅层的具体操作方式的不作限定。示例性地，可以采用低压化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法和常压化学气相淀积中的任意一种方法在隧穿氧化层5的表面沉积多晶硅层，用于对隧穿氧化层5起保护作用，其次，对多晶硅进行掺杂形成高低结（n/n+-Si），能够有效降低载流子在电池背面的复合速率，进一步提高太阳能电池的转化效率。
在一些实施方式中，掺杂多晶硅层为掺磷多晶硅层，掺磷的过程例如可以是：在隧穿氧化层5的表面沉积形成多晶硅层并同时进行原位掺杂处理以形成掺磷多晶硅层。磷扩散工艺也可以采用高温扩散、浆料掺杂或者离子注入中的任意一种或多种方法，在此不做限定。
在一些实施方式中，掺磷多晶硅层的掺杂浓度为1×1019 cm-3~1×1021 cm-3，掺杂浓度具体可以是为1×1019 cm-3、1×1020 cm-3、1×1021 cm-3等，将掺杂浓度控制在上述范围内，有利于提高钝化性能。
在一些实施方式中，金属化区域指的是背面电极10穿透背面钝化层9与掺杂多晶硅层形成接触的区域，非金属化区域指的是掺杂多晶硅层上其他的区域。可以理解的，掺杂多晶硅层由间隔设置的第一掺杂多晶硅层6和第二掺杂多晶硅层7组成。
步骤300、如图4所示，对第二掺杂多晶硅层7进行激光减薄处理和掺杂修复处理，使得第二掺杂多晶硅层7转变为二次掺杂多晶硅层8；
本申请对第二掺杂多晶硅层7进行激光减薄处理，即采用局部激光处理的方式使得非金属区域的多晶硅层的厚度变小，而金属区的掺杂多晶硅层依然保持较厚的多晶硅膜层，保证掺杂多晶硅层与金属浆料的接触，防止金属浆料烧透掺杂多晶硅层，本申请采用的局部激光处理工艺简单，产能高，易量产。
在一些实施方式中，激光减薄处理的激光包括皮秒激光和纳秒激光中的至少一种。示例性地，所选的激光可以是波长为532nm的绿光激光，还可以是波长为355nm的紫光激光。
在一些实施方式中，激光减薄处理的激光能量密度大于0.5 J/cm2，具体地，激光减薄处理的激光能量密度例如可以是0.6 J/cm2、0.7 J/cm2、0.8 J/cm2、0.9 J/cm2、1 J/cm2、1.5 J/cm2和2 J/cm2。上述限定范围内的激光能量密度，能够保证激光可对多晶硅层起到有效的减薄。
在一些实施方式中，激光减薄处理的温度为300℃~500℃，具体地，激光减薄处理的温度例如可以是300℃、350℃、400℃、450℃和500℃，可以理解的，激光减薄处理的掺杂的温度与激光所释放的能量决定，激光释放的能量越高，激光减薄处理的温度越高，在上述限定温度范围内，避免因为激光强度太强导致烧穿第二掺杂多晶硅层7，提高太阳能电池的性能。
在一些实施方式中，掺杂修复处理的掺杂源包括碳源、氧源和氢源中的至少一种。申请人发现：碳源、氧源和氢源中的至少一种掺杂在多晶硅层中，可以有效抑制熔融状态下多晶硅膜层的再结晶分数，降低多晶硅膜层的残余应力，减少激光减薄处理对多晶硅层产生的机械损伤，同时多晶硅层碳元素、氧元素的存在容易捕获氢原子，抑制氢的逃逸，增加氢钝化效果，从而降低多晶硅层的损伤，减薄后的多晶硅层对光的吸收效应降低，此外，碳元素的掺杂可有效抑制多晶硅层的寄生吸收，进一步提高太阳能电池的背面光谱响应，提高太阳能电池的电池性能。
在一些实施方式中，掺杂修复处理的掺杂源包括二氧化碳、氧气、甲烷和氢气中的至少一种。
在一些实施方式中，掺杂修复处理的气体流速为100 sccm~1000sccm，具体地，掺杂修复处理的气体流速例如可以是100 sccm、200sccm、300 sccm、400 sccm、500 sccm、600sccm、700 sccm、800 sccm、900 sccm和1000sccm。气体流速大于1000sccm，导致掺杂元素分布的不均匀，即靠近半导体衬底1的一侧掺杂浓度远大于靠近背面电极10的一侧掺杂浓度，使得背面的修复效果不均匀，提升太阳能电池的效率有限，气体流速小于100 sccm，导致修复效果较差。
在一些实施方式中，掺杂修复处理的时间为0.5s~10s，具体地，掺杂修复处理的时间例如可以是0.5 s、1s、2s、3s、4s、5s、6s、7s、8 s、9s和10 s。
在一些实施方式中，第一掺杂多晶硅层6的厚度为100nm~200nm，具体地，第一掺杂多晶硅层6的厚度例如可以是100 nm、110 nm、120 nm、130 nm、140 nm、150 nm、160 nm、170nm、180 nm、190 nm和200 nm。
在一些实施方式中，二次掺杂多晶硅层8的厚度为30nm~80nm，具体地，二次掺杂多晶硅层8的厚度例如可以是30 nm、40 nm、50 nm、60 nm、70 nm和80nm，上述厚度范围内的二次掺杂多晶硅层8，能够有效降低太阳能电池背面的吸光效应。申请人发现：将二次掺杂多晶硅层8的厚度满足：L2=0.3L1~0.4L1时，其中，L2为减薄处理后的掺杂多晶硅层的厚度，L1为未减薄处理的掺杂多晶硅层的厚度，太阳能电池能够在较好的吸光效应和较优的钝化性能之间取得平衡，从而提高太阳能电池的电池性能。
在一些实施方式中，二次掺杂多晶硅层8中碳源、氧源和氢源中的至少一种的掺杂浓度为5%~25%，具体地，二次掺杂多晶硅层8中碳源、氧源和氢源中的至少一种的掺杂浓度例如可以是5%、10%、12%、13%、15%、17%、19%、20%、23%和25%，在上述限定范围内的掺杂浓度，有利于修复受损伤的膜层，提高太阳能电池的钝化效果。
在一些实施方式中，二次掺杂多晶硅层8中碳源、氧源和氢源中的至少一种的浓度自所述半导体衬底1至所述二次掺杂多晶硅层8方向减小。由于激光处理的能量较强，因为，相比于靠近钝化层一侧的二次掺杂多晶硅层8而言，靠近半导体衬底1的一侧的机械损伤更为严重，因此，在靠近半导体衬底1的一侧的掺杂浓度较大。
在一些实施方式中，激光减薄处理和掺杂修复处理同时进行，即可以在激光减薄处理的过程中通入掺杂源气体，利用激光的方法掺入掺杂源元素，工艺简单，可降低激光对于多晶硅层的机械损伤。
步骤400、如图5所示，在二次掺杂多晶硅层8和第一掺杂多晶硅层6的表面形成背面钝化层9及在发射极2的表面形成正面钝化层3。
在一些实施方式中，在二次掺杂多晶硅层8和第一掺杂多晶硅层6的表面形成背面钝化层9。背面钝化层9可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层氧化层或多层结构。例如，背面钝化层9由氮化硅组成，氮化硅薄膜层可以起到减反射膜的作用，且该氮化硅薄膜具有良好的绝缘性、致密性、稳定性和对杂质离子的掩蔽能力，氮化硅薄膜层能够对半导体衬底1产生钝化作用，明显改善太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施方式中，正面钝化层3可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层氧化层或多层结构。当然，正面钝化层3还可以采用其他类型的钝化层，本发明对于正面钝化层3的具体材质不作限定，上述正面钝化层3能够对半导体衬底1产生良好的钝化和减反效果，有助于提高电池的转换效率。
步骤500、如图6所示，穿透背面钝化层9与第一掺杂多晶硅层6形成接触的背面电极10及穿透正面钝化层3表面与发射极2形成接触的正面电极4。
在一些实施方式中，在半导体衬底1的正面使用浆料印刷正面主栅和正面副栅，并进行烘干形成对应的正面电极4，在半导体衬底1的背面使用浆料印刷背面主栅和背面副栅，并进行烘干形成对应的背面电极10，最后将烘干后的电池片进行烧结，制得太阳能电池。
本发明实施例中不限定正面电极4和背面电极10的具体材质。例如，正面电极4为银电极或银/铝电极，背面电极10为银电极或银/铝电极。
本申请提供上述制备方法制备的太阳能电池，包括：
半导体衬底1，半导体衬底1包括相对设置的正面和背面；
位于半导体衬底1正面的发射极2和正面钝化层3；
位于半导体衬底1背面的隧穿氧化层5，隧穿氧化层5的表面设置有间隔排列的第一掺杂多晶硅层6和二次掺杂多晶硅层8，其中，第一掺杂多晶硅层6对应于背面金属化区域，二次掺杂多晶硅层8对应于背面非金属化区域，第一掺杂多晶硅层6的厚度大于二次掺杂多晶硅层8的厚度，二次掺杂多晶硅层含有掺杂元素，掺杂元素包括碳元素、氧元素和氢元素中的至少一种；
位于第一掺杂多晶硅层6和二次掺杂多晶硅层8表面的背面钝化层9；
与发射极2接触的正面电极4以及与第一掺杂多晶硅层6接触的背面电极10。
可以理解地，上述太阳能电池可以为具有TOPCon结构的太阳能电池，正面电极4穿过正面钝化层3与发射极2形成欧姆接触，背面电极10穿过背面钝化层9、隧穿氧化层5与第一掺杂多晶硅层6形成欧姆接触，第一掺杂多晶硅层6与隧穿氧化层5组成TOPCon结构。
在一些实施方式中，半导体衬底1为N型半导体衬底1，N型半导体衬底1可以为晶体硅衬底(硅衬底)，例如为多晶硅衬底、单晶硅衬底、微晶硅衬底或碳化硅衬底中的一种，本申请实施例对于半导体衬底1的具体类型不作限定。半导体衬底1的掺杂元素可以是磷、氮等。
在一些实施方式中， N型半导体衬底1的厚度为60μm～240μm，具体可以是60μm、80μm、90μm、100μm、120μm、150μm、200μm或240μm等，在此不做限定。
在一些实施方式中，发射极2为P型发射极，P型发射极为掺硼扩散层。掺硼扩散层是利用硼源通过扩散工艺使硼原子扩散到前表面一定深度而形成的P型发射极 (即，P+层)。例如，硼源可以是液态三溴化硼或三氯化硼。
在一些实施方式中，隧穿层也可以是含氧氮化硅层、含氧碳化硅层等。隧穿层的厚度为0.8nm～2nm。具体地，隧穿层的厚度为0.8nm、0.9nm、1.0nm、1.2nm、 1.4nm、1.6nm、1.8nm或2nm等。隧穿层的厚度是指隧穿层相对于形成面上的厚度。隧穿层的厚度过大，不利于降低隧穿层的接触电阻。通过控制隧穿层的厚度，可以抑制接触电阻引起的填充因子的降低。本申请通过在半导体衬底1的背面形成隧穿层，能够改进太阳能电池的开路电压，增强太阳能电池的效率。
在一些实施方式中，隧穿层为薄氧化物层，例如，可以是氧化硅或金属氧化物，并且可以含有其它额外的元素，例如氮。该隧穿层在实际效果上可以不具备完美的隧道势垒，因为例如含有诸如针孔的缺陷，这可以导致其它电荷载流子传输机制(例如漂移、扩散)相对于隧道效应占主导。
在一些实施方式中，第一掺杂多晶硅层6和/或二次掺杂多晶硅层8包括碳化硅和多晶硅中的至少一种，即第一掺杂多晶硅层6和/或二次掺杂多晶硅层8可以是掺杂多晶硅层，还可以是碳化硅层，还可以是掺杂多晶硅层和碳化硅层的复合层。具体地，第一掺杂多晶硅层6和/或二次掺杂多晶硅层的掺杂物是n型掺杂物，n型掺杂物例如可以是V族元素（包括P、As、Bi和Sb等）的n型杂质。
在一些实施方式中，第一掺杂多晶硅层6和/或二次掺杂多晶硅层8为掺磷多晶硅层，掺磷多晶硅层的掺杂浓度为1×1019 cm-3~1×1021 cm-3，掺杂浓度具体可以是为1×1019cm-3、1×1020 cm-3、1×1021 cm-3等，将掺杂浓度控制在上述范围内，有利于提高钝化性能。
在一些实施方式中，第一掺杂多晶硅层6的厚度为100nm~200nm，具体地，第一掺杂多晶硅层6的厚度例如可以是100 nm、110 nm、120 nm、130 nm、140 nm、150 nm、160 nm、170nm、180 nm、190 nm和200 nm。
在一些实施方式中，二次掺杂多晶硅层8的厚度为30nm~80nm，具体地，二次掺杂多晶硅层8的厚度例如可以是30 nm、40 nm、50 nm、60 nm、70 nm和80nm，上述厚度范围内的二次掺杂多晶硅层8，能够有效降低太阳能电池背面的吸光效应。申请人发现：将二次掺杂多晶硅层8的厚度满足：L2=0.3L1~0.4L1时，其中，L2为减薄处理后的掺杂多晶硅层的厚度，L1为未减薄处理的掺杂多晶硅层的厚度，太阳能电池能够在较好的吸光效应和较优的钝化性能之间取得平衡，从而提高太阳能电池的电池性能。
在一些实施方式中，正面钝化层3可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层氧化层或多层结构。所述正面钝化层3能够对半导体衬底1产生良好的钝化效果，有助于提高电池的转换效率。需要说明的是，所述正面钝化层3也可以起到减少入射光反射的作用，在某些实例中，也可称之为减反射层 。
在一些实施方式中，正面钝化层3的厚度范围为10nm~120nm，具体可以是10nm、20nm、30nm、42nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm或120nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
在一些实施方式中，背面钝化层9可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝等单层氧化层或多层结构。当背面钝化层9为层叠设置的氮化硅层与氧化硅层或层叠设置的氮化硅层与氮氧化硅层时，氮化硅层位于掺杂导电层的表面，氧化硅层或氮氧化硅层位于氮化硅层的表面。
在一些实施方式中，背面钝化层9的厚度范围为70nm~120nm，具体可以是70nm、80nm、90nm、100nm或120nm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
在一些实施方式中，正面电极4和背面电极10均为金属栅线电极， 金属栅线电极的材质包括铜、银、铝、镍中的至少一种。当金属栅线电极的材质为铜、银、铝、镍时，均比较容易被腐蚀。
金属栅线电极包括主栅线与副栅线，副栅线与主栅线连接，副栅线用于汇聚太阳能电池产生的电流，主栅线用于收集副栅线上的电流。
作为本申请可选的技术方案，多条主栅线呈等间距分布，使得每一根主栅线收集的电流更加均匀。
对于该太阳能电池的具体结构，如各层的具体类型等可参照前述太阳能电池制备方法方面的相关描述，在此不再一一详细描述。
第三方面，一种光伏组件1000，包括如前述太阳能电池通过电连接形成的电池串。
具体地，请参阅图7，光伏组件1000包括第一盖板200、第一封装胶层300、太阳能电池串、第二封装胶层400和第二盖板500。
在一些实施方式中，太阳能电池串包括通过导电带连接的多个如前所述的太阳能电池100，太阳能电池100之间的连接方式可以是部分层叠，也可以是拼接。
在一些实施方式中，第一盖板200、第二盖板500可以为透明或不透明的盖板，例如玻璃盖板、塑料盖板。
第一封装胶层300的两侧分别与第一盖板200、电池串接触贴合，第二封装胶层400的两侧分别与第二盖板500、电池串接触贴合。其中，第一封装胶层300、第二封装胶层400分别可以乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体（POE）胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）胶膜。
光伏组件1000还可以采用侧边全包围式封装，即采用封装胶带对光伏组件1000的侧边完全包覆封装，以防止光伏组件1000在层压过程中发生层压偏移的现象。
光伏组件1000还包括封边部件，该封边部件固定封装于光伏组件1000的部分边缘。该封边部件可以固定封装于光伏组件1000上的靠近拐角处的边缘。该封边部件可以为耐高温胶带。该耐高温胶带具有较优异的耐高温特性，在层压过程中不会发生分解或脱落，能够保证对光伏组件1000的可靠封装。其中，耐高温胶带的两端分别固定于第二盖板500和第一盖板200。该耐高温胶带的两端可以分别与第二盖板500和第一盖板200粘接，而其中部能够实现对光伏组件1000的侧边的限位，防止光伏组件1000在层压过程中发生层压偏移。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在制绒后的半导体衬底的正面形成发射极；
在所述半导体衬底的背面形成隧穿氧化层和掺杂多晶硅层，其中，所述掺杂多晶硅层包括对应于背面金属化区域的第一掺杂多晶硅层和对应于背面非金属化区域的第二掺杂多晶硅层；
对所述第二掺杂多晶硅层进行激光减薄处理和掺杂修复处理，使得所述第二掺杂多晶硅层转变为二次掺杂多晶硅层；
在所述二次掺杂多晶硅层和所述第一掺杂多晶硅层的表面形成背面钝化层及在所述发射极的表面形成正面钝化层；
穿透所述背面钝化层与所述第一掺杂多晶硅层形成接触的背面电极及穿透所述正面钝化层与所述发射极形成接触的正面电极。
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，所述掺杂修复处理的掺杂源包括碳源、氧源和氢源中的至少一种。
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，所述掺杂修复处理的掺杂源包括二氧化碳、氧气、甲烷和氢气中的至少一种。
4.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，所述掺杂修复处理的气体流速为100 sccm~1000sccm。
5.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，所述掺杂修复处理的时间为0.5s~10s。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述二次掺杂多晶硅层中碳源、氧源和氢源中的至少一种的掺杂浓度为5%~25%。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述二次掺杂多晶硅层中所述碳源、氧源和氢源中的至少一种的浓度自所述半导体衬底至所述二次掺杂多晶硅层方向减小。
8.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，所述激光减薄处理和掺杂修复处理同时进行。
9.根据权利要求1~8任一项所述的制备方法制备的太阳能电池，其特征在于，包括：
半导体衬底，所述半导体衬底包括相对设置的正面和背面；
位于所述半导体衬底正面的发射极和正面钝化层；
位于所述半导体衬底背面的隧穿氧化层，所述隧穿氧化层的表面设置有间隔排列的第一掺杂多晶硅层和二次掺杂多晶硅层，其中，所述第一掺杂多晶硅层对应于背面金属化区域，所述二次掺杂多晶硅层对应于背面非金属化区域，所述第一掺杂多晶硅层的厚度大于二次掺杂多晶硅层的厚度，所述二次掺杂多晶硅层含有掺杂元素，所述掺杂元素包括碳元素、氧元素和氢元素中的至少一种；
位于所述第一掺杂多晶硅层和二次掺杂多晶硅层表面的背面钝化层；
与所述发射极接触的正面电极以及与所述第一掺杂多晶硅层接触的背面电极。
10.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括盖板、封装材料层、太阳能电池串，所述太阳能电池串包括多个根据权利要求1~8任一项所述制备方法制备的太阳能电池或权利要求9所述的太阳能电池。
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