CN115832069A - 钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件。该钝化接触结构包括靠近太阳电池的硅片设置的钝化氧化层和远离硅片的掺杂晶体硅层，钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。本申请通过对太阳电池中钝化接触结构进行改良，可以同时提升太阳电池的导电能力和钝化效果。

Description

钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，尤其涉及一种钝化接触结构、太阳电池及制备方法和光伏组件。
背景技术
TOPCon（TunnelOxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)太阳电池是一种通过利用隧穿氧化层与掺杂多晶硅层所形成的隧穿钝化接触结构进行表面钝化的太阳电池。
目前的TOPCon太阳电池需要设置较薄的隧穿氧化层来实现一定的导电作用，但是这会影响该太阳电池的钝化效果和界面缺陷密度，使得该太阳电池的导电性能和钝化性能相互制约，难以同时优化提升。
发明内容
本申请实施例公开了一种钝化接触结构、太阳电池及其制备方法、光伏组件，以解决现有技术中太阳电池的导电性能和钝化性能相互制约、难以同时得到优化提升的问题。
第一个方面，本申请实施例提供一种钝化接触结构，用于太阳电池，所述钝化接触结构包括：靠近所述太阳电池的硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
进一步地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
进一步地，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
进一步地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3 eV。
进一步地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。
第二个方面，本申请实施例提供一种太阳电池，所述太阳电池包括：
硅片，具有相背设置的第一面和第二面，所述第一面为光入射面；
如第一个方面所述的钝化接触结构，所述钝化接触结构设置在所述硅片的第一面和/或第二面上，所述钝化接触结构包括靠近所述硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
可选地，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第二面上，所述钝化氧化层靠近所述第二面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第二面设置；所述太阳电池还包括：
依次叠设在所述硅片的所述第一面的第一扩散层和第一功能层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
第二功能层，设于所述掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；
第一电极，与所述第一扩散层形成欧姆接触；
第二电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
可选地，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第一面上，所述钝化氧化层靠近所述第一面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第一面设置；所述太阳电池还包括：
第一功能层，设于所述掺杂晶体硅层远离所述第一面的一侧；
依次叠设在所述硅片的所述第二面的第二扩散层和第二功能层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；
第一电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触；
第二电极，与所述第二扩散层形成欧姆接触。
可选地，所述钝化接触结构包括设在所述硅片的所述第一面的第一钝化接触结构、以及设在所述硅片的所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括第一钝化氧化层和第一掺杂晶体硅层，所述第一钝化氧化层靠近所述第一面设置、所述第一掺杂晶体硅层远离所述第一面设置，所述第二钝化接触结构包括第二钝化氧化层和第二掺杂晶体硅层，所述第二钝化氧化层靠近所述第二面设置、所述第二掺杂晶体硅层远离所述第二面设置，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述太阳电池还包括：
第一功能层，设于所述第一掺杂晶体硅层的远离所述第一面的一侧；
第二功能层，设于所述第二掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；
第一电极，与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触；
第二电极，与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
进一步地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
进一步地，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
进一步地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3 eV。
进一步地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。
可选地，所述硅片的形貌为抛光面、随机金字塔绒面或倒金字塔绒面。
可选地，所述第一功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，所述第二功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，所述第三功能层为氧化铝层。
第三个方面，本申请实施例提供一种如第二个方面所述的太阳电池的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
制备所述钝化接触结构：在所述硅片的所述第一面和/或所述第二面上形成电介质层和非晶薄膜层，对形成有所述电介质层和所述非晶薄膜层的所述硅片进行退火处理，使所述电介质层转变为所述钝化氧化层，所述非晶薄膜层晶化为所述掺杂晶体硅层，其中所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中形成有若干纳米级的所述微孔。
可选地，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、掺杂有第二元素的第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层和所述第一掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层和所述第一掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
进一步地，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s。
进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4。
进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~600 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
进一步地，所述电介质层的厚度为1.5 nm~3.5 nm。
进一步地，所述第一本征层的厚度为10 nm~40 nm。
进一步地，所述第一掺杂层的厚度为50 nm~100 nm。
可选地，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层、掺杂有第二元素的第二本征层、掺杂有所述第一元素的第二掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
进一步地，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s。
进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1:（2~4）的SiH4、H2，沉积时间为20s~120 s。
进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
进一步地，沉积所述第二本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4。
进一步地，沉积所述第二掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
进一步地，所述电介质层的厚度为1.5 nm~3.5 nm。
进一步地，所述第一本征层的厚度为5 nm~40 nm。
进一步地，所述第一掺杂层的厚度为20 nm~60 nm。
进一步地，所述第二本征层的厚度为5 nm~40 nm。
进一步地，所述第二掺杂层的厚度为20 nm~60 nm。
进一步地，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层和所述非晶薄膜层的温度为350℃~500℃，沉积时间为30min~60 min；退火处理的温度为930℃~1050℃，退火处理的时间为50 min~170 min。
进一步地，所述制备方法还包括在所述制备所属钝化接触结构的步骤之前，进行预沉积的步骤，所述预沉积的步骤为：通过湿法预沉积所述电介质层。
进一步地，所述预沉积的步骤为：通过湿法在所述硅片上预沉积厚度为0.3 nm~0.7 nm的所述电介质层，预沉积的时间为2 min~5 min。
可选地，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第二面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第二面的钝化氧化层和远离所述第二面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行前处理的步骤，所述前处理的步骤是在所述硅片的所述第一面制备第一扩散层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤是：使所述第一扩散层上形成第一功能层，使所述掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；使第一电极与所述第一扩散层形成欧姆接触，使第二电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
可选地，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第一面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第一面的钝化氧化层和远离所述第一面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：在所述硅片的所述第二面制备第二扩散层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；使所述掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二扩散层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；使第一电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二扩散层形成欧姆接触。
可选地，制备所述钝化接触结构的步骤包括：在所述硅片的所述第一面和所述第二面分别形成所述电介质层和所述非晶薄膜层并进行退火处理，形成设于所述第一面的第一钝化接触结构和位于所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括靠近所述第一面的第一钝化氧化层和远离所述第一面的第一掺杂晶体硅层，所述第二钝化接触结构包括靠近所述第二面的第二钝化氧化层和远离所述第二面的第二掺杂晶体硅层，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：使所述第一掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；使第一电极与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
第四个方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括如第二个方面所述的太阳电池。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
本申请实施例通过对太阳电池的钝化接触结构进行改良，可以同时提升硅片的导电能力和钝化效果。本申请实施例中，由于钝化氧化层的厚度增加到1.5 nm~3.5 nm，与厚度小于1.5nm的隧穿氧化层相比较来说，厚度的增加可以使硅片的界面缺陷密度下降，进而优化硅片界面的钝化效果；与此同时，虽然厚度的增加容易导致多数载流子隧穿概率大幅降低，但本申请实施例在对钝化氧化层增厚的同时，还对该层开设了若干纳米级别尺寸的细小针孔，这些针孔的存在使得硅片与掺杂晶体硅层这两层之间产生了载流子导通的通道，从而使钝化接触结构从原来的隧穿导电改变为直接导通，从而可降低载流子传输串阻，提高导电能力。由此可见，本申请实施例通过在增加钝化接触结构中的钝化氧化层的厚度的同时，还对钝化氧化层开设纳米级别的微孔，能够使太阳电池的导电能力和钝化效果同时得到提升。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一太阳电池的结构示意图；
图2是本申请实施例一太阳电池中钝化氧化层的SEM图；
图3是本申请实施例一太阳电池中钝化氧化层的导电原理示意图；
图4是本申请实施例一太阳电池的制备方法流程图；
图5是本申请实施例九太阳电池的结构示意图；
图6是本申请实施例九太阳电池的制备方法流程图；
图7是本申请实施例十太阳电池的结构示意图；
图8是本申请实施例十太阳电池的制备方法流程图。
附图标记：
1、硅片；21、第一扩散层；22、第二扩散层；3、第一功能层；4、第二功能层；5、钝化接触结构；5a、钝化氧化层；5b、掺杂晶体硅层；511、微孔；51、第一钝化接触结构；51a、第一钝化氧化层；51b、第一掺杂晶体硅层；52、第二钝化接触结构；52a、第二钝化氧化层；52b、第二掺杂晶体硅层；6、第三功能层；7、第一电极；8、第二电极。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
此外，本申请实施例中在太阳电池的制备方法中所使用的氢氟酸、氢氧化钠溶液以及各种型号的添加剂等试剂，均可通过商业购买获得，在此不做限定。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。
TOPCon太阳电池利用钝化接触结构能够在P型和N型表面都获得良好的钝化效果，同时因为隧穿等载流子传输机制，钝化接触结构可以兼具与硅片表面的低接触电阻特性。换言之，钝化接触结构既能够充当表面钝化层、又能够充当载流子导出连接层，降低金属区域和载流子的复合。
相关技术中的钝化接触结构包括隧穿氧化层和掺杂多晶硅层。其中，隧穿氧化层为了实现多数载流子的隧穿导电，需要设置成较薄的厚度，例如设置为0.8 nm~1.4 nm。但在这种厚度条件下，隧穿氧化层的钝化效果和界面缺陷密度仍有优化提升的必要。然而，若是增加隧穿氧化层的厚度，则其多数载流子隧穿概率呈指数级的下降。若将其设置为大于或者等于1.5 nm的厚度，则虽然其钝化效果和界面缺陷密度能够得到性能优化，但却使得多数载流子隧穿概率大大降低，进而导致多数载流子传输的串阻显著增加，影响硅片的导电能力。例如，当隧穿氧化层的厚度为1 nm时，该层的隧穿概率约为2.04%，但是当隧穿氧化层的厚度增加到2 nm时，该层的隧穿概率已下降至仅为0.05%左右，无法实现有效的多数载流子隧穿。由此可见，对于钝化氧化层而言，由于导电能力与钝化效果是相互制约、相互影响的两方面性能指标，因此无论将其厚度如何设置，都很难同时获得更好的导电能力和钝化效果。换言之，相关技术中隧穿氧化层的厚度设置，只能是对导电能力和钝化效果二者的兼顾平衡，但无论是导电能力还是钝化效果，都不是较佳值，相互制约的这两方面性能也很难同时得到优化提升。
基于上述分析，本申请实施例提供一种钝化接触结构、太阳电池及其制备方法、光伏组件，其能够解决因隧穿氧化层导致的导电能力和钝化效果相互制约的问题，使这两种性能都可以得到优化提升。
第一个方面，本申请实施例提供一种用于太阳电池的钝化接触结构，其包括靠近所述太阳电池的硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
本申请实施例通过对太阳电池的钝化接触结构进行改良，可以同时提升硅片的导电能力和钝化效果。本申请实施例中，由于钝化氧化层的厚度增加到1.5 nm~3.5 nm，与厚度小于1.5nm的隧穿氧化层相比较来说，厚度的增加可以使硅片的界面缺陷密度下降，进而优化硅片界面的钝化效果；与此同时，虽然厚度的增加容易导致多数载流子隧穿概率大幅降低，但本申请实施例在对钝化氧化层增厚的同时，还对该层开设了若干纳米级别尺寸的细小针孔，这些针孔的存在使得硅片与掺杂晶体硅层这两层之间产生了直接导通的通道，从而使钝化接触结构从原来的隧穿导电改变为直接导通，从而可降低载流子传输串阻，提高导电能力。
由此可见，本申请实施例通过在增加钝化接触结构中的钝化氧化层的厚度的同时，还对钝化氧化层开设纳米级别的微孔，使得原本需要通过隧穿实现导电的方式改变为载流子直接穿过微孔进行导电的直接导电方式，从而能够使太阳电池的导电能力和钝化效果同时得到提升。
其中，太阳电池为TOPCon太阳电池，硅片为N型硅片。另外，纳米级的微孔是孔的尺寸规格的单位为纳米，也即该微孔并非较大的开孔，而是细小的微孔，其用于为载流子的顺利通过提供有效地导电通道，从而克服因钝化氧化层厚度的增加而使载流子难以该层通过的问题。
示例性地，钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm包括该厚度范围内的任一点值，例如钝化氧化层的厚度为1.5 nm、1.6nm、1.8 nm、2.0nm、2.2 nm、2.4nm、2.5 nm、2.8nm、3.0nm、3.2nm或3.5 nm。在此厚度范围内，利于同时提高太阳电池的导电性能和钝化性能；而厚度小于1.5 nm时，钝化氧化层较薄，其钝化效果不佳；厚度大于3.5 nm时，过厚的膜层厚度使得钝化氧化层的膜层破裂产生微孔的难度增大，易出现产生的微孔数量不足，无法达到为载流子提供直接导通通道的要求。
可选地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。当微孔的直径和数量控制在上述范围内时，一方面有利于确保良好的导电能力，另一方面有利于稳定钝化效果，避免过多过大的孔洞对钝化效果造成不良影响，也避免过细过少的孔洞影响载流子的导通能力、进而导致载流子传输串阻增加。
示例性地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm包括该直径范围内的任一点值，例如所述微孔的直径为50 nm、60nm、80 nm、100nm、150 nm、200nm、250 nm、300nm、350 nm、400nm、450 nm或500nm。所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2包括该数值范围内的任一点值，例如所述微孔的数量为1×104个/cm2、5×104个/cm2、1×105个/cm2、5×105个/cm2、1×106个/cm2、5×106个/cm2、1×107个/cm2、5×107个/cm2、1×108个/cm2或1.6×108个/cm2。
进一步地，所述掺杂晶体硅层可以是掺杂有磷元素或硼元素的多晶硅层，也可以是掺杂有更多不同元素的碎晶硅层。所述掺杂晶体硅层为掺杂有磷元素或硼元素的多晶硅层时，其能够使能带弯曲，阻挡硅片中的少数载流子扩散至硅片表面，进而降低了表面金属和少数载流子产生复合的概率，从而延长该结构下的少子寿命；与此同时，多晶硅层由于磷元素或硼元素的高浓度掺杂，也使自身拥有较低的传输电阻。
然而多晶硅材料具有带隙较窄、光学窗口较窄的特点，将其作为钝化膜时，一部分太阳光会被该膜层吸收，从而影响太阳电池的光电转换效率。为进一步提高太阳电池的光电转换效率，在对钝化氧化层进行改进的基础上，本申请实施例还对掺杂晶体硅层做进一步改进，采用掺杂有更多不同元素的碎晶硅层作为掺杂晶体硅层。具体地，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
这样，由于碎晶硅层中掺杂有第一元素，故能够使能带弯曲，延长该结构下的少子寿命。当第一元素采用磷元素时，可阻挡硅片中的空穴扩散至硅片表面，进而降低了表面金属和空穴产生复合的概率；当第一元素采用硼元素时，阻挡硅片中的电子扩散至硅片表面，进而降低了表面金属和电子产生复合的概率。同时，与多晶硅相比，由于碎晶硅具有数量较多的晶界，这使得作为第二元素的氮元素、碳元素或氧元素更容易扩散到碎晶硅层中；另一方面，第二元素在碎晶硅层中的掺杂扩散，使得碎晶硅层的带隙被拓宽，利于降低寄生吸收、提高太阳电池的光电转换效率。
进一步地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3 eV。当氮元素、碳元素或氧元素等第二元素在碎晶硅层中的掺杂浓度大于3%时，碎晶硅层的带隙提升更为明显，碎晶硅层比硅片的带隙至少高出0.3 eV，碎晶硅层与未掺杂有第二元素的多晶硅层的带隙相比则至少高0.15 eV。示例性地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%包括该浓度范围内的任一点值，例如所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度为3.1%、3.3%、3.5%、3.6%、3.8%、4.0%、4.5%、4.8%、5.0%、5.5%或6%。可以理解的是，该浓度可以通过X射线能谱仪（EDS）来测定得到。
进一步地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。当碎晶硅层的厚度和晶粒大小控制在上述范围内时，有利于平衡兼顾碎晶硅层的结构稳定性、第一元素和第二元素的掺杂难易程度以及光学吸收对太阳电池的影响，避免在碎晶硅层上进行制作工艺操作时银浆料烧穿碎晶硅层，也可避免厚度过厚时吸收太阳光较多而影响光电转换效率，还可促使第一元素和第二元素更容易掺杂扩散到合适晶粒大小的碎晶层中。示例性地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm包括该数值范围内的任一点值，例如所述碎晶硅层的厚度为40 nm、50nm、80 nm、100nm、120 nm、150nm、180 nm或200nm。所述碎晶硅层的晶粒大小为30 nm~100 nm包括该数值范围内的任一点值，例如所述碎晶硅层的晶粒大小为30 nm、40nm、50 nm、60nm、70 nm、80nm、90 nm或100nm。
第二个方面，本申请实施例提供一种采用如第一个方面所述钝化接触结构的太阳电池，包括：
硅片，具有相背设置的第一面和第二面，所述第一面为光入射面；
钝化接触结构，所述钝化接触结构设置在所述硅片的第一面和/或第二面上，所述钝化接触结构包括靠近所述硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
由于该太阳电池在硅片上设置有如第一个方面所述的钝化接触结构，因此既能够通过增厚的钝化氧化层来优化硅片界面的钝化效果，又能够利用钝化氧化层中分布的纳米级微孔为多数载流子的直接通过提供导通通道，将隧穿导电改变为直接导通导电，从而降低多数载流子传输串阻，提高导电能力。
其中，硅片具有相背设置的第一面和第二面，且第一面为光入射面，也即第一面为太阳光照射的一面，也可理解为硅片的正面。第二面是与光入射面相背设置的一面，也可以理解为硅片的背面。其中，钝化接触结构既可以仅设置在硅片的第一面、也可以仅设置在硅片的第二面、还可以在硅片的第一面和第二面都设置。
作为一种可选的实施方式，钝化接触结构可以仅设置在硅片的第二面，也即硅片的背面。在此实施方式下，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第二面上，钝化接触结构中的钝化氧化层靠近所述第二面设置，钝化接触结构中的掺杂晶体硅层远离所述第二面设置。该太阳电池还包括：依次叠设在所述硅片的所述第一面的第一扩散层和第一功能层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；第二功能层，设于所述掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；第一电极，穿透所述减反射层和所述第三功能层与所述第一扩散层形成欧姆接触；第二电极，穿透所述第二钝化层与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
上述太阳电池的结构，通过在硅片的第二面（即硅片的背面）设置有如第一个方面所述的钝化接触结构，能够有效地同时提高太阳电池的导电能力和钝化效果。其中，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层，包括两种情况：一种是第一扩散层为P+型掺杂层时，则掺杂晶体硅层对应地为N+型掺杂层；另一种是第一扩散层为N+型掺杂层时，则掺杂晶体硅层对应地为P+型掺杂层。当第一扩散层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第一功能层和第一扩散层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与第一扩散层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触。当掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第二功能层和掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层后与第一扩散层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
作为另一种可选的实施方式，钝化接触结构可以仅设置在硅片的第一面，也即硅片的正面。在此实施方式下，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第一面上，钝化接触结构中的钝化氧化层靠近所述第一面设置，钝化接触结构中的掺杂晶体硅层远离所述第一面设置。该太阳电池还包括：设于所述掺杂晶体硅层远离所述第一面的一侧的第一功能层；依次叠设在所述硅片的所述第二面的第二扩散层和第二功能层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；第一电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触；第二电极，与所述第二扩散层形成欧姆接触。
上述太阳电池的结构，通过在硅片的第一面（即硅片的正面）设置有如第一个方面所述的钝化接触结构，能够有效地同时提高太阳电池的导电能力和钝化效果。其中，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层，包括两种情况：一种是第二扩散层为P+型掺杂层时，则掺杂晶体硅层对应地为N+型掺杂层；另一种是第二扩散层为N+型掺杂层时，则掺杂晶体硅层对应地为P+型掺杂层。当掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第一功能层和掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。当第二扩散层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第二功能层和第二扩散层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。
作为又一种可选的实施方式，钝化接触结构可以双面设置，在硅片的第一面和第二面均设置有钝化接触结构。在此实施方式下，所述钝化接触结构包括设在所述硅片的所述第一面的第一钝化接触结构、以及设在所述硅片的所述第二面的第二钝化接触结构。其中，所述第一钝化接触结构包括第一钝化氧化层和第一掺杂晶体硅层，所述第一钝化氧化层靠近所述第一面设置、所述第一掺杂晶体硅层远离所述第一面设置，所述第二钝化接触结构包括第二钝化氧化层和第二掺杂晶体硅层，所述第二钝化氧化层靠近所述第二面设置、所述第二掺杂晶体硅层远离所述第二面设置，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层。
该太阳电池还包括：第一功能层，设于所述第一掺杂晶体硅层远离所述第一面的一侧；第二功能层，设于所述第二掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；第一电极，与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触；第二电极，穿透所述第二钝化层与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
上述太阳电池的结构，通过在硅片的第一面和第二面（即硅片的正面和背面）均设置有如第一个方面所述的钝化接触结构，能够有效地同时提高太阳电池的导电能力和钝化效果。其中，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层，包括两种情况：一种是第一掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，则第二掺杂晶体硅层对应地为N+型掺杂层；另一种是第一掺杂晶体硅层为N+型掺杂层时，则第二掺杂晶体硅层对应地为P+型掺杂层。当第一掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第一功能层和第一掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。当第二掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，第三功能层设于第二功能层和第二掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。此时，第一电极穿透第一功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。
可选地，所述微孔的直径为50 nm~500 nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。当微孔的直径和数量控制在上述范围内时，一方面有利于确保良好的导电能力，另一方面有利于稳定钝化效果，避免过多过大的孔洞对钝化效果造成不良影响，也避免过细过少的孔洞影响多数载流子的导通能力、进而导致多数载流子传输串阻增加。
进一步地，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。这样，由于碎晶硅层中掺杂有第一元素，故能够使能带弯曲，延长该结构下的少子寿命。当第一元素采用磷元素时，可阻挡硅片中的空穴扩散至硅片表面，进而降低了表面金属和空穴产生复合的概率；当第一元素采用硼元素时，阻挡硅片中的电子扩散至硅片表面，进而降低了表面金属和电子产生复合的概率。同时，与多晶硅相比，由于碎晶硅具有数量较多的晶界，这使得作为第二元素的氮元素、碳元素或氧元素更容易扩散到碎晶硅层中；另一方面，第二元素在碎晶硅层中的掺杂扩散，使得碎晶硅层的带隙被拓宽，利于降低寄生吸收、提高太阳电池的光电转换效率。
进一步地，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3 eV。当氮元素、碳元素或氧元素等第二元素在碎晶硅层中的掺杂浓度大于3%时，碎晶硅层的带隙提升更为明显，碎晶硅层比硅片的带隙至少高出0.3 eV，碎晶硅层与未掺杂有第二元素的多晶硅层的带隙相比则至少高0.15 eV。
进一步地，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。当碎晶硅层的厚度和晶粒大小控制在上述范围内时，有利于平衡兼顾碎晶硅层的结构稳定性、第一元素和第二元素的掺杂难易程度以及光学吸收对太阳电池的影响，避免在碎晶硅层上进行制作工艺操作时银浆料烧穿碎晶硅层，也可避免厚度过厚时吸收太阳光较多而影响光电转换效率，还可促使第一元素和第二元素更容易掺杂扩散到合适晶粒大小的碎晶层中。
可选地，所述硅片的形貌为抛光面、随机金字塔绒面或倒金字塔绒面；所述第一功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层。可选地，所述第二功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种。可选地，所述第三功能层为氧化铝层。
在硅片表面形成类似“金字塔”状的绒面能够有效增强硅片对入射太阳光的吸收，提高光生电流密度。硅片的第一功能层和第二功能层采用上述材料层，能够起到良好的减少光反射和钝化保护作用，硅片的第三功能层为氧化铝层时，能够对P+型掺杂层所在的一面起到良好的保护作用，具有良好的钝化能力。
第三个方面，本申请实施例还提供一种如第二个方面所述太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
制备所述钝化接触结构：在所述硅片的第一面和/或第二面上形成电介质层和非晶薄膜层，对形成有所述电介质层和所述非晶薄膜层的所述硅片进行退火处理，使所述电介质层转变为所述钝化氧化层，所述非晶薄膜层晶化为所述掺杂晶体硅层，其中所述钝化氧化层的厚度为1.5 nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中形成有若干纳米级的所述微孔。
本申请实施例先在硅片的第一面和/或第二面上依次形成一定厚度的电介质层和非晶薄膜层，然后通过退火处理，一方面退火过程的高温促使电介质层上产生一定数量和尺寸的针孔状破裂，从而使电介质层转化为钝化氧化层后既能具有一定厚度来保证钝化效果、又能形成有纳米级微孔来提高导电能力；另一方面通过退火将非晶薄膜层晶化为掺杂晶体硅层，从而通过钝化氧化层和掺杂晶体硅层共同构成钝化接触结构。
在本申请实施例中，为形成性能更佳的掺杂晶体硅层，可通过形成多层非晶薄膜层，并在不同的非晶薄膜层中掺杂不同元素的方式来优化掺杂晶体硅层的结构与性能。
作为一种可选的实施方式，制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、掺杂有第二元素的第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层和所述第一掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层和所述第一掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
在上述实施方式中，在沉积电介质层的基础上依次沉积两层非晶薄膜层。其中，在形成第一本征层的同时向其中掺入第二元素，并在形成第一掺杂层的同时向其中掺入第一元素，这样经过退火处理后，既能够得到同时掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，又能避免第一元素与第二元素在同一薄膜层掺杂而导致第一元素较难成功掺杂的情况出现。
进一步地，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s。
进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4。
进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~600 s，其中所述XmHn中的Y选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
本申请实施例通过控制通入气体的比例和沉积时间等条件，控制第一元素和第二元素的掺入浓度以及各层的厚度。另外，将第二元素的掺杂设置第一本征层、而非掺杂有第一元素的第一掺杂层，能够避免因YaOb易于和XmHn反应而导致第一元素无法顺利掺杂的情况出现。
进一步地，所述电介质层的厚度为1.5 nm~3.5 nm。
进一步地，所述第一本征层的厚度为10 nm~40 nm。
进一步地，所述第一掺杂层的厚度为50 nm~100 nm。
作为另一种可选的实施方式，制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层、掺杂有第二元素的第二本征层、掺杂有所述第一元素的第二掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素中，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
本申请实施例中，为形成性能更佳的掺杂晶体硅层，在沉积电介质层的基础上依次沉积四层非晶薄膜层。其中，选择在第二本征层中掺杂入第二元素，一方面由于第二本征层是远离电介质层的一层，故可在成功掺杂第二元素的同时避免对电介质层造成影响，另一方面由于第二元素与第一元素不在同一薄膜层中进行掺杂，故能够避免因第二元素的沉积而导致第一元素较难成功掺杂的情况出现。其中，在不同的第一掺杂层和第二掺杂层各掺杂一次第一元素，能够在后续退火过程中，使磷元素等第一元素在整个掺杂晶体硅层中的掺杂扩散更加均匀。
进一步地，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s。
进一步地，沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1:（2~4）的SiH4、H2，沉积时间为20s~120 s。
进一步地，沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
进一步地，沉积所述第二本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4。在一些实施例中，例如YaOb可以为CO2，以将碳元素和氧元素掺杂至碎晶硅层中；在另一些实施例中，例如YaOb可以为N2O，以将氮元素和氧元素掺杂至碎晶硅层中。
进一步地，沉积所述第二掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
本申请实施例通过控制通入气体的比例和沉积时间等条件，控制第一元素和第二元素的掺入浓度以及各层的厚度。另外，将第二元素的掺杂设置第二本征层、而非第一掺杂层或第二掺杂层，能够避免因YaOb易于和XmHn反应而导致第一元素无法顺利掺杂的情况出现。
进一步地，所述电介质层的厚度为1.5 nm~3.5 nm。
进一步地，所述第一本征层的厚度为5 nm~40 nm。
进一步地，所述第一掺杂层的厚度为20 nm~60 nm。
进一步地，所述第二本征层的厚度为5 nm~40 nm。
进一步地，所述第二掺杂层的厚度为20 nm~60 nm。
进一步地，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层和所述非晶薄膜层的温度为350℃~500℃，沉积时间为30min~60 min，退火处理的温度为930℃~1050℃，退火处理的时间为50 min~170 min。
通过上述工艺条件的控制，在沉积相应膜层后，通过一次高温退火，既可以使电介质层上出现纳米级别的针孔状破裂，形成若干能够形成导电通道的微孔，又可以使沉积的非晶薄膜层晶化为晶粒较细小、晶界更多的碎晶硅层，利用碎晶硅层的这种结晶特性掺入更多的第二元素，以拓宽碎晶硅层的带隙，降低寄生吸收，提高光电转换效率。
示例性地，沉积所述电介质层和所述非晶薄膜层的温度为350℃~500℃包括该温度范围内的任一点值，例如沉积所述电介质层和所述非晶薄膜层的温度为350℃、360℃、380℃、400℃、410℃、430℃或450℃。沉积时间为30min~60 min包括该时间范围内的任一点值，例如沉积时间为30 min、40min、45 min、50min或60 min。退火处理的温度为930℃~1050℃包括该温度范围内的任一点值，例如退火处理的温度为930℃、940℃、950℃、960℃、970℃、980℃、1000℃、1020℃或1050℃。退火处理的时间为50 min~170 min包括该时间范围内的任一点值，例如退火处理的时间为80 min、90min、100 min、120min、150 min或170min。
可以理解的是，本申请实施例太阳电池的制备方法，除了制备钝化接触结构的步骤之外，还可以包括其他步骤，例如在制备钝化接触结构之前对硅片进行制绒等前处理步骤，和/或在制备钝化接触结构之后去除硅片上绕镀的物质、以及沉积其他功能层、制备电极等后处理步骤。具体将在后文介绍。
在一种可选的实施方式中，本申请的制备方法除了制备所述钝化接触结构的步骤，还包括在此步骤之前先对电介质层进行预沉积的步骤，预沉积的步骤为：通过湿法预沉积电介质层。该预沉积的步骤具体为：通过湿法在所述硅片上预沉积厚度为0.3 nm~0.7 nm的所述电介质层，预沉积的时间为2 min~5 min。
先通过湿法沉积的方式预沉积一层厚度较薄的电介质层，从而得到较为致密的电介质层，然后再在此基础上在制备钝化接触结构的步骤中继续通过PECVD的方式沉积出更厚的电介质层，这样就可以结合湿法沉积和PECVD沉积的优势，得到既致密又符合厚度要求的电介质层，从而使后续经退火得到的钝化氧化层具有更高的致密程度，可进一步提高硅片界面处的钝化效果。
此外，由于本申请实施例的硅片具有相背设置的第一面和第二面，而钝化接触结构既可以设于第一面，也可以设于第二面，还可以设于第一面和第二面上，故本申请实施例的太阳电池可以具有多种结构。
作为一种可选的实施方式，钝化接触结构可以仅设于硅片的第二面，此方式下，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第二面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第二面的钝化氧化层和远离所述第二面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行前处理的步骤，所述前处理的步骤是在所述硅片的所述第一面制备第一扩散层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤是：使所述第一扩散层上形成第一功能层，使所述掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；并使第一电极与所述第一扩散层形成欧姆接触，使第二电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
上述制备方法中，先在硅片的第一面（即硅片的正面）制备出第一扩散层，再在硅片的第二面（即硅片的背面）制备出钝化氧化层和掺杂晶体硅层，通过这两层膜层构成钝化接触结构，再在此基础上分别在硅片第一面的第一扩散层上形成第一功能层、在硅片第二面的掺杂晶体硅层上形成第二功能层、在形成有P+型掺杂层的一面还设置第三功能层、以及制备出第一电极和第二电极，由此完成太阳电池的制备。这样，由于硅片的第二面设置有前文第一个方面所述的钝化接触结构，故能够实现对太阳电池的导电性能和钝化能力两方面性能的同时提升。
另外，还可以利用第一功能层和第二功能层对硅片的正面和背面起到相应的功能保护作用，利用第三功能层设于第一功能层或者第二功能层的内侧，来对P+型掺杂层所在的一面起到进一步的功能保护作用。
其中，当第一扩散层为P+型掺杂层时，例如第一扩散层通过硼扩散得到掺杂有硼的膜层，即P+型掺杂层，则掺杂晶体硅层中所掺杂的第一元素可为磷元素，形成N+型掺杂层。此时，第三功能层设于第一功能层和第一扩散层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与第一扩散层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触。其中，当掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时，例如掺杂晶体硅层中所掺杂的第一元素为硼元素，即P+型掺杂层，则第一扩散层可形成为掺杂有磷的膜层，形成N+掺杂层。此时，第三功能层设于第二功能层和掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。第一电极穿透第一功能层后与第一扩散层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
下面以第一扩散层为P+型掺杂层、掺杂晶体硅层中掺杂的第一元素是磷元素以形成N+型掺杂层为例，对制备方法的前处理步骤和后处理步骤做更进一步的说明。
在上述实施方式中，所述前处理的步骤包括：
提供经过制绒的硅片；
对所述硅片进行硼扩推结形成所述扩散层；
去除所述硅片的第二面硼扩绕镀的物质。
当制备所述钝化接触结构的步骤之前还进行预沉积的步骤时，则在去除所述硅片的第二面硼扩绕镀的物质的步骤之后，进行预沉积，先沉积一层薄但致密的电介质层，再通过PECVD等沉积方式制备钝化接触结构。
此外需要进行说明的是，经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物以及机械损伤层，且清洗的洁净程度直接影响着太阳电池片的成品率和可靠率。一些实施例中，在提供经过制绒的硅片的步骤中，使用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂在80℃、时间为7min的条件下进行快速制绒，控制减薄量为5 μm。由此，能够对硅片进行制绒并清洗，得到均匀一致的金字塔绒面结构，利于太阳电池片对光的吸收，从而提高太阳电池的转换效率。
一些实施例中，对所述硅片进行硼扩推结形成所述扩散层的步骤是，将经过制绒的所述硅片放入硼扩散炉，采用体积比为1:（2~4）的硼源气体和氧气，在温度为800℃~850℃沉积硼源，然后在950℃~1050℃推进0.8h~1.2 h形成所述扩散区，也即形成P-N结，扩散后的方阻控制在120Ω/sq~140Ω/sq。制绒后的硅片进入硼扩散炉进行硼扩推结，硼源蒸汽和O2在相对较低的温度范围内（800℃~850℃）发生反应，实现硼源沉积，然后升温至硼扩推结温度950℃~1050℃，使硼扩散进入硅片中，推结形成P-N结的掺杂区。
示例性地，沉积硼源的温度为800℃~850℃包括该温度范围内的任一点值，例如沉积硼源的温度为800℃、810℃、820℃、830℃、840℃或850℃。硼扩推结的温度为950℃~1050℃包括该温度范围内的任一点值，例如硼扩推结的温度可为950℃、970℃、990℃、1010℃、1040℃、1050℃等。硼扩推结的时间为0.8 h~1.2 h包括该时间范围内的任一点值，例如硼扩推结的时间可为0.8 h、0.9h、1 h、1.1 h或1.2h。硼源气体可仅为BCl3（三氯化硼）蒸汽或BBr3（三溴化硼）蒸汽或者也可为二者的混合气体，本实施例对此不做具体限定。可以理解的是，三溴化硼蒸汽具有更低的成本，三氯化硼蒸汽具有更加良好的扩散均匀性，且三氯化硼的副产物对石英器件基本无损伤。
在硼扩推结后，硅片的第二面会有因硼扩绕镀形成的硼硅玻璃、绕镀到第二面和边缘的P-N结等物质，因此需要去除硅片第二面硼扩绕镀的物质。具体可采用链式HF机，使用体积百分比为40%~60%的氢氟酸溶液先去除硅片第二面硼扩绕镀的硼硅玻璃，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为3：（0.5~2）的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在70℃~90℃下抛光5min~10 min，去除硼扩绕镀到第二面和边缘的P-N结。
示例性地，氢氟酸溶液的体积百分比为40%~60%包括该数值范围内的任一点值，例如氢氟酸溶液的体积百分比为40%、45%、50%、55%或60%。氢氧化钠和碱抛添加剂BP31的体积比为3:（0.5~2）包括该比例范围内的任一点值，例如氢氧化钠和碱抛添加剂BP31的体积比为3:0.5、3:0.8、3:1、3:1.5或3:2。抛光处理温度为70℃~90℃包括该温度范围内的任一点值，例如抛光处理的温度为70℃、72℃、75℃、78℃或80℃。抛光处理的时间为5 min~10 min包括该时间范围内的任一点值，例如抛光处理的时间为5 min、6min、7 min、8min、9 min或10min。
去除硅片的第二面因硼扩处理而绕镀的上述物质后，可先通过湿法预沉积一层厚度较薄的电介质层，该层虽然厚度较薄，不能直接满足本申请实施例要求的钝化氧化层厚度，但可作为预沉积层提供更为致密的薄膜结构，为后续通过PECVD方式沉积更厚的电介质层提供一定基础。具体可以将经过碱抛的硅片放入质量浓度为3%~5%的氢氧化钠溶液和双氧水槽中，湿法沉积2 min~5 min，生长0.4nm~0.6 nm厚度的电介质层。
进一步地，在上述实施方式中，所述后处理的步骤包括：
去除所述硅片的第一面沉积绕镀的物质；
在所述硅片的第一面的所述第一扩散层上沉积所述第三功能层和第一功能层；
在所述硅片的第二面的所述掺杂晶体硅层上沉积所述第二功能层；
制作所述第一电极和所述第二电极。
由于经过退火后的硅片在第一面会有绕镀的电介质层、掺杂晶体硅层等物质，因此需去除硅片第一面沉积绕镀的物质。具体可采用链式HF机，使用质量浓度为3%~7%的氢氟酸溶液先去除硅片第一面的电介质层，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2：（0.5~2）的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在70℃~90℃下抛光1min~3 min，去除硼扩绕镀到第一面的掺杂晶体硅层，再转入酸槽中使用质量浓度为3%~7%的氢氟酸溶液去除第一面的硼硅玻璃层和第二面的掩膜层。
继续采用ALD设备在硅片的第一面沉积氧化铝薄膜层作为第三功能层用于钝化，沉积厚度为3 nm~7 nm；然后再采用PECVD设备对硅片的第一面依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层用于减反射，第一功能层的总厚度为75 nm~85 nm，折射率为1.95~2.00。之后，再采用PECVD设备对硅片的第二面沉积氮化硅膜作为第二功能层，用于背膜氢钝化，第二功能层的厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15。
示例性地，第三功能层的厚度为3 nm~7 nm包括该厚度范围内的任一点值，例如第三功能层的厚度为3 nm、4nm、5 nm、6nm或7 nm。第一功能层的沉积厚度为75 nm~85 nm包括该沉积厚度范围内的任一点值，例如第一功能层的沉积厚度为75 nm、77nm、80 nm、82nm或85 nm。第二功能层的沉积厚度为75 nm~85 nm包括该沉积厚度范围内的任一点值，例如第二功能层的沉积厚度为75 nm、77nm、80 nm、82nm或85 nm。
最后通过丝网印刷在硅片的第一面印刷银铝浆、硅片的第二面印刷银浆，在800℃~850℃烧结完成第一电极和第二电极的制作。再在650℃~750℃下完成对电池的光注入。
可以理解的是，该实施方式中第一电极也可通过印刷银浆得到，第二电极也可通过印刷银铝浆得到。当第一扩散层为N+型掺杂层、掺杂晶体硅层中掺杂的第一元素是硼元素以形成P+型掺杂层时，可在硅片的第一面印刷银浆、硅片的第二面印刷银铝浆后再烧结分别得到第一电极和第二电极。
作为另一种可选的实施方式，钝化接触结构可以仅设于硅片的第一面，此方式下，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第一面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第一面的钝化氧化层和远离所述第一面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：在所述硅片的所述第二面制备第二扩散层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；使所述掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二扩散层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间，并使第一电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二扩散层形成欧姆接触。
上述制备方法中，先在硅片的第一面（即硅片的正面）制备出钝化氧化层和掺杂晶体硅层，通过这两层膜层构成钝化接触结构，再在硅片的第二面（即硅片的背面）制备出第二扩散层，再在此基础上分别在硅片第一面的掺杂晶体硅层上形成第一功能层、在硅片第二面的第二扩散层上形成第二功能层、在形成有P+型掺杂层的一面还设置第三功能层、以及制备出第一电极和第二电极，由此完成太阳电池的制备。这样，由于硅片的第一面设置有前文第一个方面所述的钝化接触结构，故能够实现对太阳电池的导电性能和钝化能力两方面性能的同时提升。
另外，还可以利用第一功能层和第二功能层对硅片的正面和背面起到相应的功能保护作用，利用第三功能层设于第一功能层或者第二功能层的内侧，来对P+型掺杂层所在的一面起到进一步的功能保护作用。
其中，当掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时（例如掺杂晶体硅层所掺杂的第一元素为硼元素），第二扩散层可为掺杂有磷的膜层，形成N+型掺杂层。此时，第三功能层设于第一功能层和掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的保护作用。第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。
其中，当第二扩散层为P+型掺杂层时，例如第二扩散层通过硼扩得到掺杂有硼的膜层，即P+型掺杂层，则掺杂晶体硅层中所掺杂的第一元素可为磷元素，形成N+型掺杂层。此时，第三功能层设于第二功能层和第二扩散层之间，对P+型掺杂层起到相应的保护作用。第一电极穿透第一功能层后与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。
下面以掺杂晶体硅层中掺杂的第一元素是硼元素以形成P+型掺杂层、第二扩散层为N+型掺杂层为例，对制备方法的前处理步骤和后处理步骤做更进一步的说明。
在上述实施方式中，太阳电池的制备方法还包括在制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行前处理的步骤，前处理的步骤包括：提供经过制绒的硅片。经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物以及机械损伤层，且清洗的洁净程度直接影响着太阳电池片的成品率和可靠率。一些实施例中，在提供经过制绒的硅片的步骤中，使用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂在80℃、时间为7min的条件下进行快速制绒，控制减薄量为5 μm。由此，能够对硅片进行制绒并清洗，得到均匀一致的金字塔绒面结构，利于太阳电池片对光的吸收，从而提高太阳电池的转换效率。
当制备所述钝化接触结构的步骤之前还包括预沉积的步骤时，则在对硅片进行制绒之后，进行预沉积，先沉积一层薄但致密的电介质层，再通过PECVD等沉积方式制备电介质层和非晶薄膜层，再进行退火处理形成钝化氧化层和掺杂晶体硅层，通过这两层膜层构成钝化接触结构。
进一步地，在上述实施方式中，所述后处理的步骤包括：
去除所述硅片的所述第二面沉积绕镀的物质；
在所述硅片的所述第二面形成第二扩散层；
去除所述硅片的所述第一面绕镀的物质；
在所述硅片的所述第一面的所述掺杂晶体硅层上依次沉积所述第三功能层和所述第一功能层；
在所述硅片的所述第二面的所述第二扩散层上沉积所述第二功能层；
制作所述第一电极和所述第二电极。
由于经过退火后的硅片在第二面会有绕镀的电介质层、掺杂晶体硅层等物质，因此需去除硅片第二面沉积绕镀的物质。具体可采用链式HF机，使用质量浓度为3%~7%的氢氟酸溶液先去除硅片第二面的电介质层，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2：（0.5~2）的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在70℃~90℃下抛光1min~3 min，去除硼扩绕镀到第二面和边缘的钝化接触结构。
对硅片的第二面进行处理后，可进行磷扩散以形成第二扩散层。可以理解的是，除了在硅片的第二面进行磷扩散形成整面的第二扩散层之外，也可以采用其他方式实现磷扩散。例如，可以在第二电极的底部进行局部的磷扩散，同样可以形成第二扩散层。
由于经过磷扩散后的硅片在第一面会有绕镀物质产生，故可通过氢氟酸进行酸洗和/有碱液进行碱洗的方式去除硅片第一面产生的绕镀物质，例如磷硅玻璃层等。
继续采用ALD设备在硅片的第一面沉积氧化铝薄膜层作为第三功能层用于钝化，沉积厚度为3 nm~7 nm；然后再采用PECVD设备对硅片的第一面依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层用于减反射，第一功能层的总厚度为75 nm~85 nm，折射率为1.95~2.00。之后，再采用PECVD设备对硅片的第二面沉积氮化硅膜作为第二功能层，用于背膜氢钝化，第二功能层的厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15。
最后通过丝网印刷在硅片的第一面印刷银铝浆、硅片的第二面印刷银浆，在800℃~850℃烧结完成第一电极和第二电极的制作。再在650℃~750℃下完成对电池的光注入。
可以理解的是，该实施方式中第一电极也可通过印刷银浆得到，第二电极也可通过印刷银铝浆得到。当掺杂晶体硅层为N+型掺杂层、第二扩散层为P+型掺杂层时，可在硅片的第一面印刷银浆、硅片的第二面印刷银铝浆后再烧结分别得到第一电极和第二电极。
作为又一种可选的实施方式，钝化接触结构可以既设于硅片的第一面、又设于硅片的第二面，即钝化接触结构包括设于硅片第一面的第一钝化接触结构和设于硅片第二面的第二钝化接触结构。此方式下，制备所述钝化接触结构的步骤包括：在所述硅片的所述第一面和所述第二面分别形成所述电介质层和所述非晶薄膜层进行退火处理，形成设于所述第一面的第一钝化接触结构和位于所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括靠近所述第一面的第一钝化氧化层和远离所述第一面的第一掺杂晶体硅层，所述第二钝化接触结构包括靠近所述第二面的第二钝化氧化层和远离所述第二面的第二掺杂晶体硅层，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：使所述第一掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；并使第一电极与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
上述制备方法中，在硅片的第一面和第二面分别制备出第一钝化接触结构和第二钝化接触结构，再在此基础上分别在硅片第一面的第一掺杂晶体硅层上形成第一功能层、在硅片第二面的第二掺杂晶体硅层上形成第二功能层、在形成有P+型掺杂层的一面还设置第三功能层、以及制备出第一电极和第二电极，由此完成太阳电池的制备。这样，由于硅片的第一面和第二面均设置有前文第一个方面所述的钝化接触结构，故能够实现对太阳电池的导电性能和钝化能力两方面性能的同时提升。
另外，还可以利用第一功能层和第二功能层对硅片的正面和背面起到相应的功能保护作用，利用第三功能层设于第一功能层或者第二功能层的内侧，来对P+型掺杂层所在的一面起到进一步的功能保护作用。
其中，当第一掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时（例如第一掺杂晶体硅层所掺杂的第一元素为硼元素），第二掺杂晶体硅层为N+型掺杂层（即第二掺杂晶体硅层所掺杂的第一元素为磷元素）。此时，第三功能层设于第一功能层和第一掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。第一电极穿透第一功能层和第三功能层后与第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层后与第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
其中，当第二掺杂晶体硅层为P+型掺杂层时（例如第二掺杂晶体硅层所掺杂的第一元素为硼元素），则第一掺杂晶体硅层中所掺杂的第一元素可为磷元素，形成N+型掺杂层。此时，第三功能层设于第二功能层和第二掺杂晶体硅层之间，对P+型掺杂层起到相应的钝化和保护作用。第一电极穿透第一功能层后与第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层和第三功能层后与第二扩散层形成欧姆接触。
下面以第一掺杂晶体硅层为N+型掺杂层、第二掺杂晶体硅层为P+型掺杂层为例，对制备方法的前处理步骤和后处理步骤做更进一步的说明。
进一步地，在上述实施方式中，太阳电池的制备方法还包括在制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行前处理的步骤，前处理的步骤包括：提供经过制绒的硅片。经切片、研磨、倒角、抛光等多道工序加工成的硅片，其表面已吸附了各种杂质，如颗粒、金属粒子、硅粉粉尘及有机杂质，在进行扩散前需要进行清洗，消除各类污染物以及机械损伤层，且清洗的洁净程度直接影响着太阳电池片的成品率和可靠率。一些实施例中，在提供经过制绒的硅片的步骤中，使用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂在80℃、时间为7min的条件下进行快速制绒，控制减薄量为5 μm。由此，能够对硅片进行制绒并清洗，得到均匀一致的金字塔绒面结构，利于太阳电池片对光的吸收，从而提高太阳电池的转换效率。
当制备所述钝化接触结构的步骤之前还包括预沉积的步骤时，对硅片进行制绒之后，进行预沉积，先沉积一层薄但致密的电介质层，再通过PECVD等沉积方式制备电介质层和非晶薄膜层，再进行退火处理形成钝化氧化层和掺杂晶体硅层，通过这两层膜层构成钝化接触结构。
另外，由于是在硅片的第一面和第二面分别制备第一钝化接触结构和第二钝化接触结构，故在此实施方式下，制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片的所述第一面形成所述电介质层和所述非晶薄膜层；
去除所述硅片上绕镀形成的物质；
在所述硅片的所述第二面形成所述电介质层和所述非晶薄膜层；
退火处理，使所述第一面的所述电介质层和所述非晶薄膜层分别转变为第一钝化氧化层和第一掺杂晶体硅层，使所述第二面的所述电介质层和所述非晶薄膜层分别转变为第二钝化氧化层和第二掺杂晶体硅层。
这样，仅需经过一次退火，即可在硅片的两面分别制备第一钝化接触结构和第二钝化接触结构，实现工艺步骤的优化和节能。
进一步地，为了优化电介质层的设置，既可以在第一面形成电介质层之前进行湿法预沉积电介质层，也可以在第二面形成电介质层之前进行湿法预沉积电介质层，还可以进行两次湿法预沉积电介质层，即每次在硅片上通过PECVD等方式沉积电介质层之前，都先通过湿法预沉积电介质层，以结合湿法沉积和PECVD沉积的优势，使电介质层具有致密且厚度符合要求的优点。
进一步地，在上述实施方式中，所述后处理的步骤包括：
去除所述硅片上沉积绕镀的物质；
在所述硅片的所述第一面的所述第一掺杂晶体硅层上沉积第一功能层；
在所述硅片的所述第二面的所述第二掺杂晶体硅层上依次沉积第三功能层和第二功能层；
制作所述第一电极和所述第二电极。
由于经过退火后的硅片在第一面和第二面会有绕镀的掩膜层、掺杂晶体硅层等物质，因此需去除因沉积绕镀的物质。具体可采用链式HF机，使用质量浓度为3%~7%的氢氟酸溶液先去除硅片第一面的掩膜层，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2：（0.5~2）的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在70℃~90℃下抛光1min~3 min，去除硼扩绕镀到第一面的掺杂晶体硅层，最后转入酸槽使用质量浓度为3%~7%的氢氟酸溶液先去除硅片第一面和第二面的掩膜层。
继续采用ALD设备在硅片的第二面沉积氧化铝薄膜层作为第三功能层用于钝化，沉积厚度为3 nm~7 nm；然后再采用PECVD设备对硅片的第二面沉积氮化硅薄膜作为第二功能层用于作为保护层，第二功能层的厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15。采用PECVD设备对硅片的第一面依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层，用于正膜氢钝化和减反射，第一功能层的厚度为75 nm~85 nm，折射率为1.95~2.00。
需要说明的是，本申请实施例中，在硅片的第一面形成相应的功能层的步骤与在硅片的第二面形成相应的功能层的步骤之间不做先后顺序的限制，既可能先在硅片的第一面形成相应的功能层后、再在硅片的第二面形成相应的功能层，也可以反过来，先在硅片的第二面形成相应的功能层、再在硅片的第一面形成相应的功能层。
最后通过丝网印刷在硅片的第一面印刷银浆、硅片的第二面印刷银铝浆，在800℃~850℃烧结完成第一电极和第二电极的制作。再在650℃~750℃下完成对电池的光注入。可以理解的是，也可以在第一面印刷银浆、硅片的第二面印刷银铝浆来分别制备第一电极和第二电极。
可以理解的是，该实施方式中第一电极也可通过印刷银铝浆得到，第二电极也可通过印刷银浆得到。当第一掺杂晶体硅层为P+型掺杂层、第二掺杂晶体硅层为N+型掺杂层时，可在硅片的第一面印刷银铝浆、硅片的第二面印刷银浆后再烧结分别得到第一电极和第二电极。
第四个方面，本申请实施例还提供一种光伏组件，所述光伏组件包括第一个方面所述的太阳电池，通过将若干上述所述的太阳电池进行串联和/或并联连接以及封装，形成光伏组件。
下面将结合实施例以及测试数据对本申请制备的太阳电池的性能进行介绍。
实施例一
本实施例提供一种N型TOPCon太阳电池，如图1所示，该太阳电池包括：
硅片1，硅片1的第一面依次叠设第一扩散层21、第三功能层6和第一功能层3，硅片1的第二面依次叠设钝化接触结构5和第二功能层4，其中，钝化接触结构5包括靠近硅片1的第二面设置的钝化氧化层5a和远离硅片1的第二面的掺杂晶体硅层5b；
第一电极7，穿透第一功能层3和第三功能层6与第一扩散层21形成欧姆接触；
第二电极8，穿透第二功能层4与掺杂晶体硅层5b形成欧姆接触。
其中，钝化氧化层5a的厚度为2nm，且钝化氧化层5a中分布有若干纳米级的微孔511，微孔511的直径为50nm~500 nm，微孔511的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。掺杂晶体硅层5b是掺杂有磷元素、碳元素和氧元素的碎晶硅层，且碳元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.3%，氧元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.6%。
如图2所示，图2是本实施例太阳电池中钝化氧化层的SEM图，从该图可以看出本实施例的钝化氧化层中分布有若干纳米级别的微孔。继续结合图3所示，图3是本实施例太阳电池中钝化氧化层的导电原理示意图，从该图可知，本实施例的钝化氧化层在开设微孔的位置，载流子可以直接通过微孔形成的导电通道，而钝化氧化层没有开设微孔的位置，载流子无法直接通过，也很难以隧穿的方式导电。由此可见，不同于相关技术中采用很薄厚度的隧穿氧化层、利用载流子隧穿进行导电的原理，本实施例采用较厚的钝化氧化层，但通过在钝化氧化层上开设微孔，可以实现载流子的直接导通，由此降低载流子传输串阻，提高其导电能力。
结合图4所示，该太阳电池的制备方法包括以下步骤：
前处理：在硅片的第一面制备第一扩散层；
预沉积：对硅片进行湿法预沉积；
制备钝化接触结构：在硅片的第二面依次形成电介质层和非晶薄膜层，对硅片进行退火处理，使电介质层转变为钝化氧化层，非晶薄膜层晶化为掺杂晶体硅层；
后处理：使第一扩散层上依次形成第三功能层和第一功能层，掺杂晶体硅层上形成第二功能层，并使第一电极穿透第一功能层和第三功能层与第一扩散层形成欧姆接触，第二电极穿透第二功能层与掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
其中，前处理的步骤包括：
提供硅片：采用N型182尺寸M10硅片，该硅片的电阻率为0.3 Ω·cm~2.1 Ω·cm，少子寿命>1ms。
制绒：在槽式设备中，采用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂，温度维持在80℃、时间为7 min，对硅片进行快速制绒，减薄量控制在5 μm；
硼扩：将制绒完成的硅片放入硼扩散炉，采用体积比为1:3的三氯化硼气体和氧气，在温度为830℃的条件下进行沉积硼源，然后在1030℃推进1h形成P-N结以得到第一扩散层，扩散后的方阻为120Ω/sq~140 Ω/sq；
碱抛：采用链式HF机，使用体积百分比为50%氢氟酸溶液去除硅片第二面硼扩绕度的硼硅玻璃，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为3:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃、时间为7min，对硅片进行第二面抛光，去除硼扩步骤中绕镀到第二面和边缘的P-N结。
其中，预沉积的步骤为：将碱抛后的硅片放入质量浓度为4%的氢氧化钠和双氧水槽中，通过湿法在硅片的第二面沉积2-5 min，用于生长厚度为0.5nm的电介质层SiOx。
其中，制备钝化接触结构的步骤包括：
制备钝化接触结构：采用管式PECVD设备在第二面已经预沉积有电介质层的硅片第二面继续沉积复合膜，在压力为2500mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积六层薄膜，总工艺时间为30 min~60 min：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8~15SLM的N2O，时间为140s，沉积厚度为1.5 nm的电介质层SiOx，使电介质层的总厚度为2 nm；
膜层二：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2，体积比为1:2.5，时间为40s~90 s，沉积第一本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入SiH4、PH3和H2，体积比为1:0.8:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2、CO2，体积比为1:2.5:0.4，时间为40s~90s，沉积掺杂有碳元素和氧元素的第二本征层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入SiH4、PH3和H2，体积比为1:0.8:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第二掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层六：采用PECVD的方式，通入SiH4和N2O，体积比为1:4.5，时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
退火：采用管式退火炉，对沉积六层薄膜的硅片进行退火，气体氛围为2-10 SLM的氮气，退火温度为970℃、退火时间为80 min~170 min，使得上一步膜层中的膜层一电介质层产生针孔状破裂，使得膜层二、三、四、五沉积的非晶薄膜晶体结构转变为碎晶状态，形成掺杂有磷元素、碳元素、氧元素的碎晶硅层，其具有带隙宽的优点。
其中，后处理的步骤包括：
RCA清洗：先经过链式设备，利用质量浓度5%的氢氟酸，单面去除硅片第一面的电介质层，然后再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃，时间为2min，去除退火步骤中绕镀到硅片第一面的碎晶硅层，最后转入酸槽使用质量浓度为5%氢氟酸，去除硅片第一面的硼硅玻璃和硅片第二面的掩膜层；
沉积第三功能层和第一功能层：采用原子层沉积ALD方式沉积的氧化铝薄膜作为第三功能层用于钝化，厚度为5 nm，然后对硅片第一面通过PECVD方式，依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层用于减反射，第一功能层的总厚度控制在75 nm~85nm，折射率为1.95-2.00；
沉积第二功能层：采用PECVD沉积氮化硅薄膜作为第二功能层，用于背膜氢钝化，厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10-2.15；
丝网印刷：依次印刷第二面银浆和第一面银铝浆，在烧结工艺温度840℃完成电极制作；在工艺温度700℃下，完成对电池的光注入；
测试电池光电转换效率和分选。
实施例二
本实施例与实施例一的区别仅在于：钝化氧化层的厚度为1.5 nm。其中，预沉积的步骤中生长厚度为0.5 nm的电介质层SiOx，制备膜层一的步骤中，再沉积厚度为1 nm的电介质层SiOx，使电介质层的总厚度为1.5 nm，从而使退火处理后形成钝化氧化层的厚度为1.5 nm。
实施例三
本实施例与实施例一的区别仅在于：钝化氧化层的厚度为3.5 nm。其中，预沉积的步骤中生长厚度为0.5 nm的电介质层SiOx，制备膜层一的步骤中，再沉积厚度为3 nm的电介质层SiOx，使电介质层的总厚度为3.5 nm，从而使退火处理后形成钝化氧化层的厚度为3.5 nm。
实施例四
本实施例与实施例一的区别仅在于：掺杂晶体硅层中未掺杂第二元素。
实施例五
本实施例与实施例一的区别仅在于：掺杂晶体硅层中，第二元素为碳元素。
实施例六
本实施例与实施例一的区别仅在于：掺杂晶体硅层中，第二元素为氧元素。
实施例七
本实施例与实施例一的区别仅在于：掺杂晶体硅层的厚度为200 nm。
实施例八
本实施例与实施例一的区别仅在于：掺杂晶体硅层的厚度为40 nm。
实施例九
本实施例提供一种TOPCon太阳电池，如图5所示，图5是本实施例太阳电池的结构示意图，该太阳电池包括：
硅片1，硅片1的第一面依次叠设第一钝化接触结构51和第一功能层3，硅片1的第二面依次叠设第二钝化接触结构52、第三功能层6和第二功能层4；其中，第一钝化接触结构51包括靠近硅片1的第一面设置的第一钝化氧化层51a和远离硅片1的第一面的第一掺杂晶体硅层51b，第一功能层3叠设在第一掺杂晶体硅层51b上；第二钝化接触结构52包括靠近硅片1的第二面设置的第二钝化氧化层52a和远离硅片1的第二面的第二掺杂晶体硅层52b，第三功能层6设于第二掺杂晶体硅层52b与第二功能层4之间；
第一电极7，穿透第一功能层3与第一掺杂晶体硅层51b形成欧姆接触；
第二电极8，穿透第二功能层4和第三功能层6与第二掺杂晶体硅层52b形成欧姆接触。
其中，第一钝化氧化层51a与第二钝化氧化层52a的结构及参数相同，故下面以第一钝化氧化层51a为例进行介绍，对第二钝化氧化层52a不再赘述。第一钝化氧化层51a的厚度为2 nm，且第一钝化氧化层51a中分布有若干纳米级的微孔511，微孔511的直径为50nm~500 nm，微孔511的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。第一掺杂晶体硅层51b是掺杂有磷元素、碳元素和氧元素的碎晶硅层，且碳元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.3%，氧元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.6%。第二掺杂晶体硅层52b是掺杂有硼元素、碳元素和氧元素的碎晶硅层，且碳元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.3%，氧元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.6%。
本实施例太阳电池中钝化氧化层的导电原理与实施例一相同，故不再赘述。
结合图6所示，该太阳电池的制备方法包括以下步骤：
前处理：提供经制绒的硅片；
预沉积：对硅片进行湿法预沉积；
制备钝化接触结构：在硅片的第一面形成电介质层和非晶薄膜层，去除硅片上绕镀形成的物质，在硅片的第二面形成电介质层和非晶薄膜层，对硅片进行退火处理，使第一面的电介质层转变为第一钝化氧化层、第二面的电介质层转变为第二钝化氧化层，使第一面的非晶薄膜层晶化为第一掺杂晶体硅层、第二面的非晶薄膜层晶化为第二掺杂晶体硅层；
后处理：使第一掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使第二掺杂晶体硅层上依次形成第三功能层和第二功能层，并使第一电极穿透第一功能层与第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极穿透第三功能层和第二功能层与第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
其中，前处理的步骤包括：
提供硅片：采用N型182尺寸M10硅片，该硅片的电阻率为0.3 Ω·cm~2.1 Ω·cm，少子寿命>1ms。
制绒：在槽式设备中，采用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂，温度维持在80℃、时间为7 min，对硅片进行快速制绒，减薄量控制在5 μm。
预沉积的步骤为：将制绒后的硅片放入质量浓度为4%的氢氧化钠和双氧水槽中，通过湿法在硅片的表面沉积2-5 min，用于生长厚度为0.5nm的电介质层SiOx。
其中，制备钝化接触结构的步骤包括：
制备第一钝化接触结构：采用管式PECVD设备在第一面已经预沉积有电介质层的硅片第一面继续沉积复合膜，在压力为2500mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积六层薄膜，总工艺时间为30 min~60 min：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8~15SLM的N2O，时间为140s，沉积厚度为2.0 nm的电介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2，体积比为1:2.5，时间为40s~90 s，沉积第一本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入SiH4、PH3和H2，体积比为1:0.8:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2、CO2，体积比为1:2.5:0.4，时间为40s~90s，沉积掺杂有碳元素和氧元素的第二本征层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入SiH4、PH3和H2，体积比为1:0.8:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第二掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层六：采用PECVD的方式，通入SiH4和N2O，体积比为1:4.5，时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
碱抛：采用链式HF机，使用体积百分比为5%氢氟酸溶液去除硅片第二面绕镀的掩膜层，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为3:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃、时间为7min，对硅片进行背面抛光，同时去除上一步骤中绕镀到硅片第二面和边缘的第一钝化接触结构；
预沉积：将碱抛后的硅片放入质量浓度为4%的氢氧化钠和双氧水槽中，通过湿法在硅片的第二面沉积2-5 min，用于生长厚度为0.5nm的电介质层SiOx；
制备第二钝化接触结构：采用管式PECVD设备在第二面已经预沉积有电介质层的硅片第二面继续沉积复合膜，在压力为2500mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积六层薄膜，总工艺时间为30 min~60 min：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8~15SLM的N2O，时间为140s，沉积厚度为2.0 nm的电介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2，体积比为1:2.5，时间为40s~90 s，沉积第一本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入SiH4、B2H6和H2，体积比为1:0.6:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有硼元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2、CO2，体积比为1:2.5:0.4，时间为40s~90s，沉积掺杂有碳元素和氧元素的第二本征层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入SiH4、B2H6和H2，体积比为1:0.6:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第二掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层六：采用PECVD的方式，通入SiH4和N2O，体积比为1:4.5，时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
退火：采用管式退火炉，对沉积六层薄膜的硅片进行退火，气体氛围为2-10 SLM的氮气，退火温度为970℃、退火时间为80 min~170 min，使得上一步膜层中的膜层一电介质层产生针孔状破裂，使得膜层二、三、四、五沉积的非晶薄膜晶体结构转变为碎晶状态，形成掺杂有磷元素或硼元素、碳元素、氧元素的碎晶硅层，其具有带隙宽的优点。
其中，后处理的步骤包括：
RCA清洗：先经过链式设备，利用质量浓度5%的氢氟酸，单面去除硅片第一面的掩膜层，然后再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃，时间为2min，去除退火步骤中绕镀到硅片第一面的碎晶硅层，最后转入酸槽使用质量浓度为5%氢氟酸，去除硅片第一面和第二面的掩膜层；
沉积第三功能层和第二功能层：在形成第二钝化接触结构的基础上，采用原子层沉积ALD方式在硅片的第二面沉积氧化铝薄膜作为第三功能层用于钝化，厚度为5 nm，然后对硅片第二面通过PECVD方式，沉积氮化硅薄膜作为第二功能层作为保护层，第二功能层的总厚度控制在75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15；
沉积第一功能层：在形成第一钝化接触结构的基础上，对硅片的第一面采用PECVD依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层，用于正膜氢钝化和减反射，厚度为75 nm~85 nm，折射率为1.95~2.00；
丝网印刷：依次印刷第二面银铝浆和第一面银浆，在烧结工艺温度840℃完成电极制作；在工艺温度700℃下，完成对电池的光注入；
测试电池光电转换效率和分选。
实施例十
本实施例提供一种TOPCon太阳电池，如图7所示，图7是本实施例太阳电池的结构示意图，该太阳电池包括：
硅片1，硅片1的第一面依次叠设钝化接触结构5、第三功能层6和第一功能层3，硅片1的第二面依次叠设第二扩散层22和第二功能层4；其中，钝化接触结构5包括靠近硅片1的第一面设置的钝化氧化层5a和远离硅片1的第一面的掺杂晶体硅层5b，第三功能层6叠设在掺杂晶体硅层5b上；
第一电极7，穿透第一功能层3和第三功能层6与掺杂晶体硅层5b形成欧姆接触；
第二电极8，穿透第二功能层4与第二扩散层22形成欧姆接触。
其中，钝化氧化层5a的厚度为2nm，且钝化氧化层5a中分布有若干纳米级的微孔511，微孔511的直径为50nm~500 nm，微孔511的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。掺杂晶体硅层5b是掺杂有硼元素、碳元素和氧元素的碎晶硅层，且碳元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.3%，氧元素在碎晶硅层中的掺杂浓度为3.6%。
本实施例太阳电池中钝化氧化层的导电原理与实施例一相同，故不再赘述。
结合图8所示，该太阳电池的制备方法包括以下步骤：
前处理：提供经制绒的硅片；
预沉积：对硅片进行湿法预沉积；
制备钝化接触结构：在硅片的第一面形成电介质层和非晶薄膜层后进行退火处理，使靠近第一面的电介质层转变为钝化氧化层，使远离第一面的非晶薄膜层晶化为掺杂晶体硅层；
后处理：在硅片的第二面制备第二扩散层；使掺杂晶体硅层上依次形成第三功能层和第一功能层，使第二扩散层上形成第二功能层，并使第一电极穿透减第一功能层和第三功能层与掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极穿透第二功能层与第二扩散层形成欧姆接触。
其中，前处理的步骤包括：
提供硅片：采用N型182尺寸M10硅片，该硅片的电阻率为0.3 Ω·cm~2.1 Ω·cm，少子寿命>1ms。
制绒：在槽式设备中，采用体积比为7:1的氢氧化钠和型号为TS40的添加剂，温度维持在80℃、时间为7 min，对硅片进行快速制绒，减薄量控制在5 μm。
预沉积的步骤为：将制绒后的硅片放入质量浓度为4%的氢氧化钠和双氧水槽中，通过湿法在硅片的表面沉积2-5 min，用于生长厚度为0.5nm的电介质层SiOx。
其中，制备钝化接触结构的步骤包括：
制备钝化接触结构：采用管式PECVD设备在第一面已经预沉积有电介质层的硅片第一面继续沉积复合膜，在压力为2500mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积六层薄膜，总工艺时间为30 min~60 min：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8~15SLM的N2O，时间为140s，沉积厚度为2.0 nm的电介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2，体积比为1:2.5，时间为40s~90 s，沉积第一本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入SiH4、B2H6和H2，体积比为1:0.6:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有硼元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2、CO2，体积比为1:2.5:0.4，时间为40s~90s，沉积掺杂有碳元素和氧元素的第二本征层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入SiH4、B2H6和H2，体积比为1:0.6:2.5，时间为250s~350 s，沉积掺杂有硼元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层六：采用PECVD的方式，通入SiH4和N2O，体积比为1:4.5，时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
退火：采用管式退火炉，对沉积六层薄膜的硅片进行退火，气体氛围为2-10 SLM的氮气，退火温度为970℃、退火时间为80 min~170 min，使得上一步膜层中的膜层一电介质层产生针孔状破裂，使得膜层二、三、四、五沉积的非晶薄膜晶体结构转变为碎晶状态，形成掺杂有硼元素、碳元素、氧元素的碎晶硅层，其具有带隙宽的优点。
其中，后处理的步骤包括：
碱抛：采用链式HF机，使用体积百分比为5%氢氟酸溶液去除硅片第二面绕镀的掩膜层，再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为3:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃、时间为7min，对硅片进行第二面抛光，同时去除上一步骤中绕镀到第二面和边缘的钝化接触结构；
形成第二扩散层：采用沉积和推结的方式形成磷扩散层作为第二扩散层；
RCA清洗：先经过链式设备，利用质量浓度5%的氢氟酸，单面去除硅片第二面的掩膜层，然后再通过机械手转入槽式碱抛机，使用体积比为2:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃，时间为2min，去除退火步骤中绕镀到硅片第二面的碎晶硅层，最后转入酸槽使用质量浓度为5%氢氟酸，去除硅片第二面的磷硅玻璃和硅片第一面的掩膜层；
沉积第三功能层和第一功能层：采用原子层沉积ALD方式沉积的氧化铝薄膜作为第三功能层用于钝化，厚度为5 nm，然后对硅片第一面通过PECVD方式，依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜作为第一功能层用于减反射，第一功能层的总厚度控制在75 nm~85nm，折射率为1.95-2.00；
沉积第二功能层：采用PECVD沉积氮化硅薄膜作为第二功能层，用于背膜氢钝化，厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10-2.15；
丝网印刷：依次印刷第二面的银浆和第一面的银铝浆，在烧结工艺温度840℃完成电极制作；在工艺温度700℃下，完成对电池的光注入；
测试电池光电转换效率和分选。
实施例十一
本实施例提供一种N型TOPCon太阳电池，本实施例与实施例一的区别仅在于制备钝化接触结构的步骤不同。
在本实施例太阳电池的制备方法中，制备钝化接触结构的步骤包括：
采用管式PECVD设备在第二面已经预沉积有电介质层的硅片第二面继续沉积复合膜，在压力为2500mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积六层薄膜，总工艺时间为30 min~60 min：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8~15SLM的N2O，时间为140s，沉积厚度为1.5 nm的电介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入SiH4、H2、CO2，体积比为1:2.5:0.4，时间为40s~90s，沉积掺杂有碳元素和氧元素的第一本征层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入SiH4、PH3和H2，体积比为1:0.8:2.5，时间为420s~600 s，沉积掺杂有磷元素的第一掺杂层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~60 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入SiH4和N2O，体积比为1:4.5，时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
退火：采用管式退火炉，对沉积四层薄膜的硅片进行退火，气体氛围为2-10 SLM的氮气，退火温度为970℃、退火时间为80 min~170 min，使得上一步膜层中的膜层一电介质层产生针孔状破裂，使得膜层二、三沉积的非晶薄膜晶体结构转变为碎晶状态，形成掺杂有磷元素、碳元素、氧元素的碎晶硅层，其具有带隙宽的优点。
实施例十二
本实施例提供一种N型TOPCon太阳电池，本实施例与实施例一的区别仅在于制备钝化接触结构的步骤之前未进行预沉积的步骤，即本实施例未进行湿法预沉积电介质层的步骤。本实施例中钝化氧化层的厚度为2 nm，由于未进行预沉积，故制备膜层一的步骤中，沉积厚度为2 nm的电介质层SiOx，使退火处理后形成钝化氧化层的厚度为2 nm。
对比例一
本对比例提供了一种N型TOPCon太阳电池，本实施例与实施例一的区别主要在于制备钝化接触结构的步骤及相应结构不同：
制备钝化接触结构的步骤中，本对比例采用LPCVD设备在硅片第二面沉积复合膜，在接近真空条件下，实现薄膜沉积，总时间为120 min，具体地：
膜层一：采用高温热氧化的方式，在550℃~650℃下通入O2，沉积厚度为1nm的钝化氧化层；
膜层二：采用LPCVD方式，通入SiH4，沉积本征非晶硅薄膜，厚度为60 nm~150 nm；
膜层三：采用管式扩散炉，对硅片进行磷扩散，气体氛围为氮气、氧气、气化的三氯氧磷，其中，氮气为2~10 SLM，氧气为2~10SLM，三氯氧磷为300 sccm~1500 sccm，温度为850℃~950℃、时间为90min~150min，对上一步沉积的本征非晶硅薄膜进行磷掺杂，形成磷掺杂多晶硅层。
本对比例太阳电池的钝化接触结构，与实施例一相比主要有以下区别：
第一，本对比例直接通过高温热氧化的方式形成了厚度较薄的隧穿氧化层，且该层并未形成有纳米级的微孔。
第二，本对比例的掺杂晶体硅层是通过LPCVD的方式和管式扩散炉形成了掺杂有磷的多晶硅层，既没有形成碎晶硅层、也没有掺杂第二元素。
对比例二
本对比例与对比例一的区别仅在于：钝化氧化层的厚度为1.4 nm。
对比例三
本对比例与对比例一的区别仅在于：钝化氧化层的厚度为3.8 nm。
性能测试
本申请对所提供的一种太阳电池，使用halm测试分选设备进行开路电压、短路电流以及填充因子等方面的性能测试，halm机为模拟太阳光的设备，再配以电子负载，数据采集和计算等设备，用于测试光伏器件（包括太阳电池）的电性能。控制测试的太阳电池的硅片为182尺寸，校准光强为1000±5W/m²，实验测试结果如下。
表一、太阳能电池的性能测试结果
Figure SMS_1
通过上述测试结果可以看出，本申请实施例的太阳电池通过对钝化接触结构的钝化氧化层进行改良，尤其是同时对钝化氧化层和掺杂晶体硅层同时进行改良，不仅可以使硅片的界面缺陷密度下降、优化钝化效果，而且同时改变了载流子传输的原理，从隧穿导电变为直接导通导电，保证载流子传输串阻较小，在此基础上，掺杂有第二元素的碎晶膜层还具有比未掺杂第二元素的多晶硅层更宽的带隙，利于降低寄生吸收，进一步提高光电转化效率。
以上对本发明实施例公开的一种钝化接触结构、太阳电池及其制备方法、光伏组件进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想：同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (27)

1.一种钝化接触结构，用于太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构包括靠近所述太阳电池的硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
2.根据权利要求1所述的钝化接触结构，其特征在于，所述微孔的直径为50nm~500 nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
3.根据权利要求1或2所述的钝化接触结构，其特征在于，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的钝化接触结构，其特征在于，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3eV。
5.根据权利要求3所述的钝化接触结构，其特征在于，所述碎晶硅层的厚度为40nm~200nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30nm~100 nm。
6.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括：
硅片，具有相背设置的第一面和第二面，所述第一面为光入射面；
钝化接触结构，所述钝化接触结构设置在所述硅片的第一面和/或第二面上，所述钝化接触结构包括靠近所述硅片设置的钝化氧化层、以及远离所述硅片设置的掺杂晶体硅层，所述钝化氧化层的厚度为1.5nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中分布有若干纳米级的微孔。
7.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第二面上，所述钝化氧化层靠近所述第二面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第二面设置；所述太阳电池还包括：
依次叠设在所述硅片的所述第一面的第一扩散层和第一功能层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
第二功能层，设于所述掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；
第一电极，与所述第一扩散层形成欧姆接触；
第二电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
8.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构设在所述硅片的所述第一面上，所述钝化氧化层靠近所述第一面设置，所述掺杂晶体硅层远离所述第一面设置；所述太阳电池还包括：
第一功能层，设于所述掺杂晶体硅层远离所述第一面的一侧；
依次叠设在所述硅片的所述第二面的第二扩散层和第二功能层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；
第一电极，与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触；
第二电极，与所述第二扩散层形成欧姆接触。
9.根据权利要求6所述的太阳电池，其特征在于，所述钝化接触结构包括设在所述硅片的所述第一面的第一钝化接触结构、以及设在所述硅片的所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括第一钝化氧化层和第一掺杂晶体硅层，所述第一钝化氧化层靠近所述第一面设置、所述第一掺杂晶体硅层远离所述第一面设置，所述第二钝化接触结构包括第二钝化氧化层和第二掺杂晶体硅层，所述第二钝化氧化层靠近所述第二面设置、所述第二掺杂晶体硅层远离所述第二面设置，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述太阳电池还包括：
第一功能层，设于所述第一掺杂晶体硅层的远离所述第一面的一侧；
第二功能层，设于所述第二掺杂晶体硅层的远离所述第二面的一侧；
第三功能层，位于设有所述P+型掺杂层的一面，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；
第一电极，与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触；
第二电极，与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
10.根据权利要求6至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述微孔的直径为50 nm~500nm，所述微孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
11.根据权利要求6至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述掺杂晶体硅层是掺杂有第一元素和第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
12.根据权利要求11所述的太阳电池，其特征在于，所述第二元素在所述碎晶硅层中的浓度大于3%，所述碎晶硅层比所述硅片的带隙至少高0.3eV；
和/或，所述碎晶硅层的厚度为40 nm~200 nm，所述碎晶硅层的晶粒大小为30 nm~100nm。
13.根据权利要求7至9任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述硅片的形貌为抛光面、随机金字塔绒面或倒金字塔绒面；和/或，
所述第一功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，
所述第二功能层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种；和/或，
所述第三功能层为氧化铝层。
14.一种如权利要求6至13任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
制备所述钝化接触结构：在所述硅片的所述第一面和/或所述第二面上形成电介质层和非晶薄膜层，对形成有所述电介质层和所述非晶薄膜层的所述硅片进行退火处理，使所述电介质层转变为所述钝化氧化层，所述非晶薄膜层晶化为所述掺杂晶体硅层，其中所述钝化氧化层的厚度为1.5nm~3.5 nm，且所述钝化氧化层中形成有若干纳米级的所述微孔。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、掺杂有第二元素的第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层和所述第一掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层和所述第一掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8 SLM~15 SLM的N2O，时间为80s~200 s；和/或，
沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20 s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4；和/或，
沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200 s~600 s，其中所述XmHn中的Y选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
17.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述电介质层的厚度为1.5nm~3.5nm；和/或，
所述第一本征层的厚度为10 nm~40 nm；和/或，
所述第一掺杂层的厚度为50 nm~100 nm。
18.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述制备所述钝化接触结构的步骤包括：
在所述硅片上依次沉积所述电介质层、第一本征层、掺杂有第一元素的第一掺杂层、掺杂有第二元素的第二本征层、掺杂有所述第一元素的第二掺杂层以及掩膜层，其中所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层为所述非晶薄膜层；
沉积后进行退火处理，使所述第一本征层、所述第一掺杂层、所述第二本征层和所述第二掺杂层共同形成所述掺杂晶体硅层，所述掺杂晶体硅层是掺杂有所述第一元素和所述第二元素的碎晶硅层，所述第一元素为磷元素或硼元素，所述第二元素为氮元素、碳元素或氧元素中的至少一种。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，沉积所述电介质层的条件包括：采用PECVD的方式，通入8 SLM~15 SLM的N2O，时间为80 s~200 s；和/或，
沉积所述第一本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1:（2~4）的SiH4、H2，沉积时间为20 s~120 s；和/或，
沉积所述第一掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200 s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6；和/或，
沉积所述第二本征层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（2~4）：（0.1~1）的SiH4、H2、YaOb，沉积时间为20 s~120 s，其中所述YaOb中的Y选自碳元素、氮元素或氧元素，a选自0、1、2、3或4，b选自1、2、3或4；和/或，
沉积所述第二掺杂层的条件包括：采用PECVD的方式，通入体积比为1：（0.5~1）：（2~4）的SiH4、XmHn和H2，沉积时间为200 s~350 s，其中所述XmHn中的X选自磷元素或硼元素，m选自1或2，n选自3或6。
20.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述电介质层的厚度为1.5nm~3.5nm；和/或，
所述第一本征层的厚度为5 nm~40 nm；和/或，
所述第一掺杂层的厚度为20 nm~60 nm；和/或，
所述第二本征层的厚度为5 nm~40 nm；和/或，
所述第二掺杂层的厚度为20 nm~60 nm。
21.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述制备所述钝化接触结构的步骤中，沉积所述电介质层和所述非晶薄膜层的温度为350℃~500℃，沉积时间为30 min~60min；退火处理的温度为930℃~1050℃，退火处理的时间为50 min~170 min。
22.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行预沉积的步骤，所述预沉积的步骤为：通过湿法预沉积所述电介质层。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，所述预沉积的步骤为：通过湿法在所述硅片上预沉积厚度为0.3nm~0.7 nm的所述电介质层，预沉积的时间为2min~5 min。
24.根据权利要求14至23任一项所述的制备方法，其特征在于，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第二面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第二面的钝化氧化层和远离所述第二面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之前，进行前处理的步骤，所述前处理的步骤是在所述硅片的所述第一面制备第一扩散层，所述第一扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤是：使所述第一扩散层上形成第一功能层，使所述掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一扩散层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述掺杂晶体硅层之间；使第一电极与所述第一扩散层形成欧姆接触，使第二电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
25.根据权利要求14至23任一项所述的制备方法，其特征在于，制备所述钝化接触结构的步骤是在所述硅片的所述第一面上依次形成所述电介质层和所述非晶薄膜层后进行退火处理，形成靠近所述第一面的钝化氧化层和远离所述第一面的掺杂晶体硅层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：在所述硅片的所述第二面制备第二扩散层，所述第二扩散层和所述掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；使所述掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二扩散层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，且所述第三功能层设于所述第一功能层和所述掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二扩散层之间；并使第一电极与所述掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二扩散层形成欧姆接触。
26.根据权利要求14至23任一项所述的制备方法，其特征在于，制备所述钝化接触结构的步骤包括：在所述硅片的所述第一面和所述第二面分别形成所述电介质层和所述非晶薄膜层并进行退火处理，形成设于所述第一面的第一钝化接触结构和位于所述第二面的第二钝化接触结构，所述第一钝化接触结构包括靠近所述第一面的第一钝化氧化层和远离所述第一面的第一掺杂晶体硅层，所述第二钝化接触结构包括靠近所述第二面的第二钝化氧化层和远离所述第二面的第二掺杂晶体硅层，所述第一掺杂晶体硅层和所述第二掺杂晶体硅层两层中的其中一层为P+型掺杂层、另一层为N+型掺杂层；
所述制备方法还包括在所述制备所述钝化接触结构的步骤之后，进行后处理的步骤，所述后处理的步骤为：使所述第一掺杂晶体硅层上形成第一功能层，使所述第二掺杂晶体硅层上形成第二功能层；使设有所述P+型掺杂层的一面上形成第三功能层，所述第三功能层设于所述第一功能层和所述第一掺杂晶体硅层之间，或者所述第三功能层设于所述第二功能层和所述第二掺杂晶体硅层之间；并使第一电极与所述第一掺杂晶体硅层形成欧姆接触，使第二电极与所述第二掺杂晶体硅层形成欧姆接触。
27.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括如权利要求6至13任一项所述的太阳电池。
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