CN116565052A - 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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CN116565052A CN202310457951.0A CN202310457951A CN116565052A CN 116565052 A CN116565052 A CN 116565052A CN 202310457951 A CN202310457951 A CN 202310457951A CN 116565052 A CN116565052 A CN 116565052A
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张彼克
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，特别涉及一种太阳能电池及制备方法、光伏组件，太阳能电池包括：基底，具有第一表面，基底掺杂有N型掺杂元素；隧穿层，位于第一表面；掺杂导电层，位于隧穿层远离基底的表面，掺杂导电层包括：沿平行于第一表面的方向间隔排布的多个第一硅层，多个第一硅层中的每一个第一硅层沿预设方向延伸，每一第一硅层包括：掺杂有N型掺杂元素的主体部以及位于主体部内的掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部；多个第一金属电极，多个第一金属电极中的每一个沿预设方向延伸，每一第一金属电极与每一第一硅层一一对应，一第一金属电极与对应的第一硅层反型掺杂部电接触。本申请实施例有利于提高太阳能电池的光电转换效率。

Description

太阳能电池及其制备方法、光伏组件
技术领域
本申请实施例涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
太阳能电池具有较好的光电转换能力，目前，在基底表面会制备隧穿层以及掺杂导电层，用于抑制太阳能电池中基底表面的载流子复合以及增强对基底的钝化效果。其中，隧穿层具有较好的化学钝化效果，掺杂导电层具有较好的场钝化效果。为了对太阳能电池产生的光生载流子进行传输并收集，还会制备与掺杂导电层电接触的电极。电极通常是通过对金属浆料进行烧结，以使金属浆料烧穿至部分掺杂导电层中，形成的电极与掺杂导电层接触，使得由基底中传输至掺杂导电层中的载流子能够被电极所收集。增加载流子的传输以及收集能力对于提高太阳能电池的光电转换性能起到重要作用。
然而，太阳能电池的光电转换性能欠佳。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
本申请实施例提供一种太阳能电池，包括：基底，所述基底具有第一表面，所述基底掺杂有N型掺杂元素；隧穿层，位于所述第一表面；掺杂导电层，位于所述隧穿层远离所述基底的表面，所述掺杂导电层包括：沿平行于所述第一表面的方向间隔排布的多个第一硅层，所述多个第一硅层中的每一个第一硅层沿预设方向延伸，每一所述第一硅层包括：掺杂有N型掺杂元素的主体部以及位于所述主体部内的掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部；多个第一金属电极，所述多个第一金属电极中的每一个沿所述预设方向延伸，每一所述第一金属电极与每一所述第一硅层一一对应，一所述第一金属电极与对应的所述第一硅层电接触。
另外，反型掺杂部在所述主体部中的体积占比小于二分之一。
另外，反型掺杂部在所述主体部中的体积占比大于等于5％。
另外，每一所述第一金属电极与所述主体部以及所述反型掺杂部电接触。
另外，反型掺杂部远离所述基底的表面露出于所述主体部，所述第一金属电极与所述第一硅层中的所述主体部远离所述基底的表面以及所述反型掺杂部远离所述基底的表面电接触。
另外，第一金属电极伸入部分所述第一硅层内，与所述主体部以及所述反型掺杂部电接触。
另外，反型掺杂部包括间隔排布的多个子反型掺杂部，所述多个子反型掺杂部中的至少部分子反型掺杂部与所述第一金属电极电接触。
另外，反型掺杂部还掺杂有N型掺杂元素，所述反型掺杂部中的N型掺杂元素的浓度小于所述反型掺杂部中的P型掺杂元素的浓度。
另外，反型掺杂部还掺杂有N型掺杂元素，所述反型掺杂部中的N型掺杂元素的浓度等于所述反型掺杂部中的P型掺杂元素的浓度。
另外，掺杂导电层还包括：第二硅层，所述第二硅层朝向所述基底的表面与所述隧穿层接触，且所述第二硅层与所述第一硅层在沿所述多个第一硅层的排布方向上的侧壁相接触，所述第二硅层掺杂有N型掺杂元素。
另外，第二硅层包括：多个第二子硅层，每一第二子硅层与每一所述第一硅层沿平行于所述第一表面方向交替排布，且每一所述第二子硅层沿所述预设方向延伸。
另外，第二硅层在所述第一表面的正投影与所述隧穿层在所述第一表面的正投影重合，所述多个第一硅层自所述第二硅层远离所述第一表面的一侧嵌入所述第二硅层，所述第二硅层包覆每一所述第一硅层的侧面以及每一所述第一硅层朝向所述基底的表面。
另外，还包括：多个阻滞层，所述多个阻滞层中的每一个阻滞层位于所述第一硅层朝向所述基底的表面，且每一所述阻滞层朝向所述基底的表面与所述第二硅层接触。
另外，阻滞层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。
另外，第二硅层远离所述基底的表面与每一所述第一硅层远离所述基底的表面齐平。
另外，第二硅层的掺杂元素浓度大于或等于每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度。
另外，第二硅层的掺杂元素浓度与每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度之比为1:1～15:1。
另外，第二硅层的掺杂元素浓度为1×1019atom/cm3～5×1021atom/cm3；每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～3×1021atom/cm3。
另外，第一硅层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者；所述第二硅层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
另外，第一金属电极的材料包括银。
相应地，本申请实施例还提供一种光伏组件，包括电池串，电池串由多个上述任一项所述的太阳能电池连接而成；封装层，封装层用于覆盖电池串的表面，盖板用于覆盖封装层远离电池串的表面。
相应地，本申请实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，包括：提供基底，所述基底具有第一表面，所述基底掺杂有N型掺杂元素；在所述第一表面形成隧穿层；在所述隧穿层远离所述基底的表面形成掺杂导电层，所述掺杂导电层包括：所述掺杂导电层包括：沿平行于所述第一表面的方向间隔排布的多个第一硅层，所述多个第一硅层中的每一个沿预设方向延伸，所述第一硅层包括掺杂有N型掺杂元素的主体部以及掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部；形成多个第一金属电极，所述多个第一金属电极中的每一个沿所述预设方向延伸，每一所述第一金属电极与每一所述第一硅层一一对应，一所述第一金属电极与对应的所述第一硅层电接触。
另外，在所述隧穿层远离所述基底的表面形成掺杂导电层还包括：形成第二硅层，所述第二硅层掺杂有N型掺杂元素，所述第二硅层朝向所述基底的表面与所述隧穿层接触，且所述第二硅层在垂直于所述预设方向上的侧壁与所述第一硅层在垂直于所述预设方向上的侧壁相接触。
另外，形成所述掺杂导电层的方法包括：在所述隧穿层表面形成初始第二硅层，所述初始第二硅层掺杂有N型掺杂元素；自所述初始第二硅层远离所述基底的表面刻蚀部分初始第一硅层，以在所述初始第二硅层中形成间隔排布的多个凹槽，所述多个凹槽中的每一个沿所述预设方向延伸，剩余所述初始第二硅层形成所述第二硅层；在每一所述凹槽中形成初始第一硅层，所述初始第一硅层掺杂有N型掺杂元素；在每一所述初始第一硅层远离所述基底的表面以及所述第二硅层远离基底的表面形成掩膜层，所述掩膜层具有第一开口，所述第一开口露出部分所述初始第一硅层远离所述基底的表面；沿所述第一开口对所述初始第一硅层进行掺杂工艺，向所述初始第一硅层中掺杂P型掺杂元素，所述初始第一硅层中掺杂有P型掺杂元素的部分形成反型掺杂部，剩余所述初始第一硅层形成主体部，所述反型掺杂部远离所述基底的表面与所述主体部远离所述基底的表面齐平。
另外，形成所述第一金属电极的方法包括：在每一所述第一硅层远离所述基底的一侧形成金属浆料；对所述金属浆料进行烧结工艺，以使所述金属浆料自所述第一硅层远离所述基底的一侧烧穿至部分厚度的所述第一硅层中，形成所述第一金属电极。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，基底掺杂有N型掺杂元素，第一硅层中包括具有N型掺杂元素的主体部以及掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部，且第一金属电极与第一硅层电接触。由于主体部中的掺杂元素类型与基底的掺杂元素类型相同，使得第一金属电极与第一硅层之间能够形成金属接触，基底中的载流子可以通过主体部传输至第一金属电极，实现第一金属电极对载流子的收集。
N型的主体部与N型的基底会提供电子，第一硅层中还具有掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部，反型掺杂部的存在，提供了较多的空穴，空穴会与由主体部和基底提供的部分电子结合，使得移动的电子的数量减少。如此，在实际制备第一金属电极的过程中，参与金属离子与硅的反应的电子减少，使得金属离子与硅的反应程度减弱，减少在第一硅层中还原生成的金属的量，从而能够改善由于在第一硅层中还原生成的金属的量过多而导致制备的第一金属电极穿透第一硅层，甚至与基底接触的问题，有利于保证太阳能电池较好的光电转换性能。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的第一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图4至图7为图3中虚线框处的不同的放大结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的俯视结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的第二种太阳能电池的剖面结构示意图；
图10为本申请一实施例提供的第三种太阳能电池的剖面结构示意图；
图11为本申请一实施例提供的第四种太阳能电池的剖面结构示意图；
图12为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的剖面结构示意图；
图13为本申请一实施例提供的第六种太阳能电池的剖面结构示意图；
图14为本申请一实施例提供的第七种太阳能电池的剖面结构示意图；
图15为本申请另一实施例提供的一种光伏组件的剖面结构示意图；
图16为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中提供基底的步骤对应的剖面结构示意图；
图17为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成发射极的步骤对应的剖面结构示意图；
图18为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成隧穿层的步骤对应的剖面结构示意图；
图19为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成初始第二硅层的步骤对应的剖面结构示意图；
图20为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成牺牲层的步骤对应的剖面结构示意图；
图21为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成凹槽的步骤对应的剖面结构示意图；
图22为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的制备方法中形成凹槽的步骤对应的剖面结构示意图；
图23为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成阻滞层的步骤对应的剖面结构示意图；
图24为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成初始第一硅层的步骤对应的剖面结构示意图；
图25为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成掩膜层的步骤对应的剖面结构示意图；
图26为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成反型掺杂部的步骤对应的剖面结构示意图；
图27为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的制备方法中形成第一钝化层以及第二钝化层的步骤对应的剖面结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前的太阳能电池的光电转换效率较低的问题。
分析发现，导致目前的太阳能电池的光电转换效率较低的原因之一在于，参考图1，目前，在N型TOPCon电池中，基底100具有N型掺杂元素，基底的第一表面具有钝化接触结构，钝化接触结构包括隧穿层2和掺杂导电层3，其中，掺杂导电层3具有N型掺杂元素，从而在基底100表面形成能带弯曲，实现载流子的选择性传输。然而，在制备金属电极4时，金属浆料中的金属会与氧气发生反应，生成金属离子，金属离子会移动至掺杂导电层中，N型的基底100以及N型的掺杂导电层3会向用于形成金属电极4的金属浆料中的金属离子提供电子，使得金属离子与掺杂导电层3的硅发生还原反应，在掺杂导电层3中还原成金属。这可能导致在掺杂导电层3中形成的金属过多，而对掺杂导电层3造成破坏，甚至可能发生形成的金属电极4穿透掺杂导电层3与基底100发生接触的问题，对掺杂导电层3的性能造成不良影响，进而影响太阳能电池的光电转换性能。
本申请实施例提供一种太阳能电池，第一硅层中具有掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部，提供了较多的空穴，空穴会与由主体部和基底提供的部分电子结合，使移动的电子的数量减少。如此，在实际制备第一金属电极的过程中，参与金属离子与硅的反应的电子减少，使得金属离子与硅的反应程度减弱，减少在第一硅层中还原生成的金属的量，从而能够改善由于在第一硅层中还原生成的金属的量过多而导致制备的第一金属电极穿透第一硅层的问题，有利于保证太阳能电池较好的光电转换性能。
下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
图2为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的俯视结构示意图，图3为本申请一实施例提供的第一种太阳能电池的剖面结构示意图，且图3为图2中沿AA’方向的剖面结构示意图，图4至图7为图3中虚线框处的不同的放大结构示意图。
参考图2至图7，太阳能电池包括：基底100，基底100具有第一表面1，基底100掺杂有N型掺杂元素。太阳能电池还包括：隧穿层110，位于第一表面1。太阳能电池还包括：掺杂导电层120，位于隧穿层110远离基底100的表面，掺杂导电层120包括：沿平行于第一表面1的方向间隔排布的多个第一硅层，多个第一硅层中的每一个第一硅层121沿预设方向X延伸，每一第一硅层121包括：掺杂有N型掺杂元素的主体部10以及位于主体部10内的掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部11。太阳能电池还包括：多个第一金属电极，多个第一金属电极中的每一个沿预设方向X延伸，每一第一金属电极130与每一第一硅层121一一对应，一第一金属电极130与对应的第一硅层121电接触。
基底100用于接收入射光线并产生光生载流子，在一些实施例中，基底100可以为硅基底100，硅基底100的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。在另一些实施例中，基底100的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。
在一些实施例中，太阳能电池可以为TOPCON(Tunnel Oxide PassivatedContact，隧穿氧化层钝化接触)电池，基底100具有与第一表面1相对的第二表面，第一表面1与第二表面均可用于接收入射光线或反射光线。在一些实施例中，基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为N型或者P型，N型元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素，P型元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或镓(In)元素等Ⅲ族元素。例如，当基底100为P型基底时，其内部掺杂元素类型为P型。或者，当基底100为N型基底时，其内部掺杂元素类型为N型。
每一第一金属电极130与一第一硅层121一一对应，一个第一金属电极130与一个第一硅层121电接触。基底100中的载流子经由隧穿层110隧穿至第一硅层121，再由与第一硅层121电接触的第一金属电极130收集。
在一些实施例中，第一金属电极130在第一表面1的正投影可以位于第一硅层121在第一表面1的正投影内，即第一金属电极130的宽度尺寸可以小于第一硅层121的宽度尺寸。在一些实施例中，第一金属电极130在第一表面1的正投影也可以与第一硅层121在第一表面1的正投影重合。
基底100掺杂有N型掺杂元素，使得基底100为N型基底，第一硅层121的主体部10掺杂有N型掺杂元素，即主体部10的导电类型与基底100的导电类型相同。主体部10能够在第一表面1形成能带弯曲，并形成内建电场，使得对电子的势垒低于对空穴的势垒，导致空穴逃离界面，降低空穴浓度，而基底100中的电子可以较容易地通过隧穿层110隧穿至第一硅层121中，实现载流子的选择性传输。
在实际制备第一金属电极130的步骤中，首先会形成金属浆料，金属浆料中的金属会与氧气反应形成金属离子。金属离子向第一硅层121中移动，在提供电子的条件下，金属离子与第一硅层121中的硅会发生还原反应，将金属离子还原成金属，形成的金属位于第一硅层121中，进而使得形成的第一金属电极130与第一硅层121电接触。但是，若还原形成的金属量过多，则可能导致形成的第一金属电极130将整个第一硅层121穿透的问题，进而对第一硅层121造成破坏，甚至使第一金属电极130与基底100发生接触，对太阳能电池的光电转换性能造成不良影响。
本申请实施例中，主体部10内具有掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部11，使得反型掺杂部11中的空穴占主导，提供了较多的空穴位。而传输至第一硅层121的部分电子会与空穴进行复合，使得电子的数量相较于未设置反型掺杂部11的情况而言有所减少。如此，在实际形成第一金属电极130的步骤中，由于提供的电子的数量减少，使得金属离子与硅的反应程度减弱，防止金属离子与硅还原生成的金属过多而使得金属对第一硅层121造成过多的破坏，甚至使得形成的第一金属电极130穿透第一硅层121与基底100接触的问题，保持太阳能电池的光电转换性能较好。
在一些实施例中，第一金属电极130的材料包括银。在一些实施例中，第一硅层121的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。以第一金属电极130的材料为银为例，在实际形成第一金属电极130的步骤中，金属浆料中含有银。在对金属浆料烧结时，金属浆料中的银与氧气发生反应，生成银离子与氧离子。生成的银离子移动至第一硅层121中，在提供电子的条件下，银离子与硅发生还原反应，在第一硅层121中生成银，使得形成的第一金属电极130与第一硅层121电接触，若提供的电子较多，则银离子与硅的反应程度较大，使得还原成的银的量较大，使得第一硅层121中的银的量较大，有可能使形成的第一金属电极130穿透整个第一硅层121，不仅对第一硅层121造成较大的破坏，还可能导致第一金属电极130与基底100接触的问题，对太阳能电池的光电转换性能造成不良的影响。
第一硅层121中的反型掺杂部11掺杂有P型掺杂元素，P型掺杂元素能够提供较多的空穴位，传输至第一硅层121中的电子与空穴进行复合，可以减少在第一硅层121中移动的电子的数量，使得银离子与硅的反应减弱，使得还原生成的银的量较少，防止发生形成的第一金属电极130穿透第一硅层121的问题，有利于保持太阳能电池较好的光电转换性能。
在一些实施例中，第一金属电极130的材料也可以包括铜、银、镍或者铝中的任一者。
在一些实施例中，反型掺杂部11在主体部10中的体积占比小于二分之一。也就是说，第一硅层121中，反型掺杂部11的体积占少数，主体部10的体积占多数，如此，可以保证第一硅层121中占比较多的主体部10在第一表面1形成能带弯曲，进而使得基底100中的载流子能够通过第一硅层121传输至第一金属电极130中，在防止第一金属电极130穿透第一硅层121的同时，保证第一金属电极130对载流子正常的载流子的收集能力，保证太阳能电池整体的光电转换性能较好。
这是因为，第一硅层121中的主体部10的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同，使得第一硅层121能够在第一表面1形成能带弯曲，对第一表面1起到场钝化作用，实现载流子的选择性传输。主体部10与第一金属电极130电接触，能够在第一金属电极130与第一硅层121之间形成金属接触，进而可以使得第一金属电极130对传输至第一硅层121中的载流子进行收集。因此，为了保证载流子传输至第一金属电极130中的正常的传输性能，需要设置第一硅层121中的主体部10占多数。而反型掺杂部11占少数，使得反型掺杂部11在起到减少移动的电子的数量的同时，不会对第一硅层121中的向第一金属电极130传输的载流子传输性能造成影响。
在一些实施例中，反型掺杂部11在主体部10中的体积占比大于等于5％，小于50％，例如可以是5％、8％、10％、15％、20％、24％、28％、30％、35％、40％、45％或者49％。在上述范围内，反型掺杂部11可以提供较多的空穴位，使得第一硅层121中的电子与空穴复合，减小移动的电子的数量。且在这个范围内，使得反型掺杂部11在主体部10中能够的体积占比不会过多，不会对第一硅层121与第一金属电极130之间的金属接触造成影响，保证第一金属电极130对载流子的收集性能。
参考图4至图6，在一些实施例中，每一第一金属电极130与主体部10以及反型掺杂部11电接触。第一金属电极130与主体部10电接触，使得第一金属电极130可以与主体部10形成欧姆接触，进而能够对由基底100传输至主体部10中的载流子进行收集。第一金属电极130还与反型掺杂部11电接触，即反型掺杂部11与第一金属电极130直接接触，有利于更好地阻止电子向第一金属电极130移动，进一步减小第一金属电极130穿透第一硅层121的概率。
在一些实施例中，反型掺杂部11嵌入于主体部10之内，主体部10将反型掺杂部11的侧壁包覆。在一些实施例中，反型掺杂部11可以包括多个子反型掺杂部111，多个子反型掺杂部111间隔排布，且多个子反型掺杂部111均嵌入于主体部10之内。在一些实施例中，多个子反型掺杂部111中的每一子反型掺杂部111远离基底100的表面与主体部10远离基底100的表面齐平。在一些实施例中，多个子反型掺杂部111中的部分子反型掺杂部111远离基底100的表面与主体部10远离基底100的表面齐平。剩余部分子反型掺杂部111位于主体部10内，被主体部10包覆。在一些实施例中，多个子反型掺杂部111中的每一子反型掺杂部111可以均位于主体部10内，被主体部10包覆。
参考图4，在一些实施例中，反型掺杂部11远离基底100的表面露出于主体部10，第一金属电极130与第一硅层121中的主体部10远离基底100的表面以及反型掺杂部11远离基底100的表面电接触。也就是说，反型掺杂部11远离基底100的表面与主体部10远离基底100的表面齐平。第一金属电极130可以不伸入第一硅层121中，仅与第一硅层121远离基底100的表面接触。由于第一金属电极130不深入第一硅层121，使得第一金属电极130不会对第一硅层121造成破坏，能够保证第一硅层121较好的性能。第一金属电极130与主体部10远离基底100的表面以及反型掺杂部11远离基底100的表面接触，又可以与第一硅层121形成电连接，从而接收第一硅层121中传输的载流子。
参考图3、图5以及图6，在一些实施例中，第一金属电极130也可以伸入部分第一硅层121内，与主体部10以及反型掺杂部11电接触。第一金属电极130不穿透第一硅层121，而是伸入部分厚度的第一硅层121内，防止第一金属电极130对第一硅层121造成破坏，同时避免第一金属电极130与基底100发生电接触，对载流子的选择性传输造成影响。此外，第一金属电极130伸入部分厚度的第一硅层121内，不仅使得第一金属电极130朝向基底100的表面与第一硅层121接触，还使得第一金属电极130的部分侧壁与第一硅层121相接触，进而使得第一金属电极130与第一硅层121的接触面积较大，使得第一金属电极130与第一硅层121之间的接触电阻较小，有利于提升载流子传输至第一硅层121中的传输性能。在一些实施例中，第一金属电极130朝向基底100的表面与主体部10以及反型掺杂部11电接触。参考图6，在一些实施例中，反型掺杂部11也可以与伸入第一硅层121内的第一金属电极130的侧面电接触。
在一些实施例中，反型掺杂部11包括间隔排布的多个子反型掺杂部111，多个子反型掺杂部111中的至少部分子反型掺杂部111与第一金属电极130电接触。至少部分子反型掺杂部111可以包括：多个子反型掺杂部111中的其中一个或者几个，或者可以是多个子反型掺杂部111中的所有子反型掺杂部111。
参考图5，也就是说，在一些实施例中，多个子反型掺杂部111中的部分子反型掺杂部111可以与第一金属电极130接触，剩余部分子反型掺杂部111位于主体部10中，但是不与第一金属电极130接触。如此，使得第一金属电极130与主体部10的接触面积较大，使得第一金属电极130可以收集较多的自主体部10传输而来的载流子。提升短路电流以及开路电压，提高太阳能电池的光电转换性能。
参考图3，在一些实施例中，所有的子反型掺杂部111也可以均与第一金属电极130接触。
参考图4，在一些实施例中，第一金属电极130朝向基底100的部分表面可以与多个间隔排布的子反型掺杂部111接触，第一金属电极130朝向基底100的剩余部分表面可以与主体部10接触。
参考图7，在一些实施例中，第一金属电极130也可以仅与主体部10形成电接触，反型掺杂部11位于主体部10中不与第一金属电极130接触的位置。
在一些实施例中，反型掺杂部11还掺杂有N型掺杂元素，反型掺杂部11中的N型掺杂元素的浓度小于反型掺杂部11中的P型掺杂元素的浓度。也就是说，反型掺杂部11中掺杂有N型掺杂元素以及P型掺杂元素，P型掺杂元素的掺杂浓度大于N型掺杂元素的掺杂浓度，反型掺杂部11中的P型掺杂元素占主导，因此，反型掺杂部11是空穴导电为主的半导体。如此，使得反型掺杂部11可以提供较多的空穴位，与自基底100传输而来的电子复合，减小电子的数量。进而使得在实际形成第一金属电极130的步骤中，用于形成第一金属电极130的金属浆料中的金属离子与硅的反应程度较弱，使得在第一硅层121还原生成的金属较少，避免由于第一硅层121中还原的金属较多而导致形成的第一金属电极130过多地位于第一硅层121中，甚至穿透整个第一硅层121与基底100的接触的问题。
在一些实施例中，反型掺杂部11中的N型掺杂元素的浓度与反型掺杂部11中的P型掺杂元素的浓度之比大于1:1且小于等于1:5，例如可以为1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或者1:5。在上述范围内，使得反型掺杂部11可以提供较多的空穴位与来自基底100中的电子复合，减小第一硅层121中的电子的数量，同时，在这个范围内，使得P型掺杂元素浓度相较于N型掺杂元素浓度也不至于过多，防止发生反型掺杂部11整体的掺杂元素浓度过高的问题，保证第一硅层121与第一金属电极130之间形成较好的金属接触。
在一些实施例中，反型掺杂部11还掺杂有N型掺杂元素，反型掺杂部11中的N型掺杂元素的浓度等于反型掺杂部11中的P型掺杂元素的浓度。也就是说，反型掺杂部11空穴密度与电子密度基本相等，使得反型掺杂部11形成一个补偿半导体。在该补偿半导体内，既有施主又有受主，且施主数量与受主数量基本相等，使得补偿半导体的电阻率相较于N型的半导体而言大大增加。相较于电子在N型的半导体中传输而言，电子在补偿半导体中的传输性能大大降低，因此，设置反型掺杂部11中的P型掺杂元素的浓度与N型掺杂元素的浓度相平衡使得反型掺杂部11形成补偿半导体，也可以降低传输至第一硅层121中的电子的数量。进而使得在实际形成第一金属电极130的步骤中，用于形成第一金属电极130的金属浆料中的金属离子与硅的反应程度较弱，使得在第一硅层121还原生成的金属较少，避免由于第一硅层121中还原的金属较多而导致形成的第一金属电极130过多地位于第一硅层121中，甚至穿透整个第一硅层121与基底100的接触的问题。
在一些实施例中，反型掺杂部11也可以仅掺杂有P型掺杂元素，如此，使得反型掺杂部11中的整体的掺杂元素浓度不至于过大，防止第一硅层121整体的掺杂元素浓度过大而在第一表面1产生过多的俄歇复合的问题，保证第一硅层121对第一表面1较好的钝化性能。
图8为本申请一实施例提供的另一种太阳能电池的俯视结构示意图，图9为本申请一实施例提供的第二种太阳能电池的剖面结构示意图，图10为本申请一实施例提供的第三种太阳能电池的剖面结构示意图，且图9和图10均为图8中沿AA’方向的剖面结构示意图。
参考图8至图10，在一些实施例中，掺杂导电层120还包括：第二硅层122，第二硅层122朝向基底100的表面与隧穿层110接触，且第二硅层122与第一硅层121在沿多个第一硅层的排布方向上的侧壁相接触，第二硅层122掺杂有N型掺杂元素。
掺杂导电层120中除第一硅层121以外的部分为第二硅层122。换句话说，在一些实施例中，第二硅层122为掺杂导电层120中不与第一金属电极130接触的部分。
第二硅层122的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同，使得第二硅层122能够在第一表面1形成能带弯曲，形成内建电场。且第二硅层122朝向基底100的表面与隧穿层110接触，使得基底100中的电子可以较容易地通过隧穿层110隧穿至第二硅层122中，传输至第二硅层122中的载流子会接着传输至第一硅层121中的主体部10中，接着被与主体部10接触的第一金属电极130收集。
在一些实施例中，第二硅层122的掺杂元素浓度大于或等于每一第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度。
在一些实施例中，第二硅层122的掺杂元素浓度大于每一第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度，使得来自基底100中的电子在主体部10中的传输速率小于在第二硅层122中的传输速率，进而使得电子在第一硅层121中的主体部10中的传输速率较小。有利于进一步减少在实际形成第一金属电极130的步骤中，基底100向金属离子与硅之间的反应提供的电子的数量，进而进一步减弱金属离子与硅的反应程度。
在一些实施例中，第二硅层122的掺杂浓度也可以与每一第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度相等。
在一些实施例中，第二硅层122的掺杂元素浓度与每一第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度之比为1:1～15:1，例如可以为1:1～2:1、2:1～3:1、3:1～4:1、4:1～5:1、5:1～6:1、6:1～7:1、7:1～8:1、8:1～9:1、9:1～10:1、10:1～11:1、11:1～12:1、12:1～13:1、13:1～14:1或者14:1～15:1。在上述范围内，一方面使得第二硅层122的掺杂元素浓度相较于第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度不至于过大，避免由于第二硅层122的掺杂元素浓度过大而在第一表面1形成过多的俄歇复合导致第一表面1的缺陷态密度过大，使得载流子在第一表面1发生过多复合的问题，保证第二硅层122对第一表面1较好的钝化性能，提升载流子传输至第二硅层122中的数量。另一方面，在这个范围内，使得第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度小于第二硅层122的掺杂元素浓度，保证电子在第一硅层121的主体部10中的传输速率不至于过大。
在一些实施例中，第二硅层122的掺杂元素浓度为1×1019atom/cm3～5×1021atom/cm3，例如可以为1×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3或者1×1021atom/cm3～5×1021atom/cm；每一第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～3×1021atom/cm3，例如可以为5×1018atom/cm3～9×1018atom/cm3、9×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3或者1×1021atom/cm3～3×1021atom/cm3。在上述范围内，使得第二硅层122的掺杂元素浓度不至于过大，保证第二硅层122在第一表面1产生的俄歇复合较小，使得第一表面1的缺陷态密度较小，能够减小载流子在第一表面1的复合，增加载流子传输至第二硅层122中的数量，提升填充因子，进而改善太阳能电池的光电转化性能。
另一方面，在这个范围内，第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度较小，使得电子在第一硅层121中的主体部10的传输速率较小，从而可以减小第一硅层121中的电子的数量。
此外，在上述范围内，使得第一硅层121中的主体部10的掺杂浓度不至于过小，保证第一硅层121能够与基底100形成足够高的势垒，使得载流子能够从隧穿层110隧穿至掺杂导电层120中，保证主体部10对基底100中的载流子的正常的传输性能，保持第一金属电极130对载流子的收集性能较佳。
设置第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度不至于过小，可以对第一金属电极与主体部10之间的金属接触起到改善的作用，改善由于第一金属电极与主体部10之间的金属接触复合过大，而导致第一金属电极130对载流子的收集能力减弱的问题。
值得注意的是，本申请实施例中所指的第二硅层122的掺杂浓度是指第二硅层122远离基底100的表面的表面掺杂浓度，所指的第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度指的是主体部10远离基底100的表面的表面掺杂浓度。
参考图9，在一些实施例中，第二硅层122包括：多个第二子硅层，每一第二子硅层与每一第一硅层121沿平行于第一表面1方向交替排布，且每一第二子硅层沿预设方向X延伸。也就是说，多个第二子硅层间隔排布，每一第二子硅层朝向基底100的表面与隧穿层110远离基底100的表面接触，接收从隧穿层110中传输的载流子。每一第二子硅层在沿多个第二子硅层排布方向上的侧壁与每一第一硅层121在沿第二子硅层排布方向上的侧壁接触，使得每一第二子硅层中传输的载流子能够横向传输至每一第一硅层121中。
参考图10，在一些实施例中，第二硅层122在第一表面1的正投影与隧穿层110在第一表面1的正投影重合，多个第一硅层自第二硅层122远离第一表面1的一侧嵌入第二硅层122，第二硅层122包覆每一第一硅层121的侧面以及每一第一硅层121朝向基底100的表面。也就是说，第二硅层122朝向基底100的表面覆盖于整个隧穿层110远离基底100的表面，即第二硅层122朝向基底100的表面与隧穿层110远离基底100的表面重合。且第二硅层122的数量为一个，多个第一硅层嵌入于第二硅层122中，但是每一第一硅层121不贯穿第二硅层122。如此，使得每一第一硅层121朝向基底100的表面以及每一第一硅层121在沿多个第一硅层排布方向上的侧壁与第二硅层122接触，使得第一硅层121与第二硅层122的接触面积较大，有利于增强第二硅层122中的载流子向第一硅层121的传输能力。
由第二硅层122的数量为一个，即第二硅层122为一个连续的膜层，可以增强载流子在第二硅层122中的横向传输，进一步增强第二硅层122中的载流子传输至第一硅层121中的传输能力。
在一些实施例中，第二硅层122远离基底100的表面与每一第一硅层121远离基底100的表面齐平。
在一些实施例中，第二硅层122远离基底100的表面也可以比每一第一硅层121远离基底100的表面更靠近第一表面1。即第二硅层122的厚度较薄，减小第二硅层122对入射光线的寄生吸收，第一硅层121远离基底100的表面与第一表面1之间的距离较大，进一步减小形成的第一金属电极130穿透第一硅层121与基底100接触的问题。
在一些实施例中，第二硅层122的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
图11为本申请一实施例提供的第四种太阳能电池的剖面结构示意图，且图11为图8中沿AA’方向的剖面结构示意图，参考图11，在一些实施例中，第二硅层122在第一表面1的正投影与隧穿层110在第一表面1的正投影重合，多个第一硅层自第二硅层122远离第一表面1的一侧嵌入第二硅层122，太阳能电池还包括：多个阻滞层，多个阻滞层中的每一个阻滞层140位于第一硅层121朝向基底100的表面，且每一阻滞层140朝向基底100的表面与第二硅层122接触。
阻滞层140位于第一硅层121朝向基底100的表面，用于阻挡来自基底100的电子向第一硅层121的传输，进一步减小第一硅层121中的电子的数量。此外，在一些实施例中，第二硅层122的掺杂元素浓度大于第一硅层121中的主体部10的掺杂元素浓度，设置阻滞层140朝向基底100的表面还与第二硅层122接触，能够减小第二硅层122中的掺杂元素传输至第一硅层121中的传输能力，防止由于第二硅层122中的掺杂元素传输至第一硅层121中，而导致第一硅层121的掺杂元素浓度增加的问题。
图12为本申请一实施例提供的第五种太阳能电池的剖面结构示意图，且图12为图8中沿AA’方向的剖面结构示意图，参考图12，在一些实施例中，第二硅层122包括：多个第二子硅层，每一第二子硅层与每一第一硅层121沿平行于第一表面1方向交替排布，且每一第二子硅层沿预设方向X延伸，太阳能电池还包括：多个阻滞层，多个阻滞层中的每一个阻滞层140位于第一硅层121朝向基底100的表面，且每一阻滞层140朝向基底100的表面与隧穿层110远离基底100的表面接触，用于阻挡基底100中的电子向第一硅层121的传输。
在一些实施例中，阻滞层140的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。上述材料对电子以及掺杂元素的传输具有较好的阻挡作用。此外，上述材料具有较大的硬度，在实际制备第一金属电极130的步骤中，使得形成的第一金属电极130在烧结过程中难以烧穿阻滞层140，进而能够减小形成的第一金属电极130与基底100接触的风险。
隧穿层110与掺杂导电层120共同构成钝化接触结构，掺杂导电层120在第一表面1发生能带弯曲，隧穿层110使第一表面1的能带出现非对称性偏移，使得对电子的势垒低于对空穴的势垒，作为多字的电子可以较容易地进行量子隧穿，而作为少子的空穴则很难通过，实现载流子的选择性传输。
在一些实施例中，隧穿层110的材料包括氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅或者多晶硅中的至少一种。
图13为本申请一实施例提供的第六种太阳能电池的剖面结构示意图，且图13为图8中沿AA’方向的剖面结构示意图，参考图13，在一些实施例中，太阳能电池还包括：第一钝化层161，第一钝化层161覆盖第一硅层121以及第二硅层122远离基底100的表面。第一金属电极穿透第一钝化层161与掺杂导电层120电接触。第一钝化层161可以对第一表面1起到良好的钝化效果，例如可以对第一表面1的悬挂键进行较好的化学钝化，降低第一表面1的缺陷态密度，抑制第一表面1的载流子复合。
在一些实施例中，第一钝化层161可以是单层结构。在一些实施例中，第一钝化层161也可以是多层结构。在一些实施例中，第一钝化层161的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，太阳能电池还可以包括：发射极150，发射极150位于基底100内，基底100露出发射极150顶面，且发射极150顶面与第二表面重合。发射极150的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相反，与基底100构成PN结。在一些实施例中，发射极150的材料与基底100的材料相同。
图14为本申请一实施例提供的第七种太阳能电池的剖面结构示意图，且图14为图8中沿AA’方向的剖面结构示意图，参考图14，在一些实施例中，太阳能电池也可以不设置发射极150，而是在第二表面设置正面钝化接触结构，正面钝化接触结构包括正面隧穿层170以及位于正面隧穿层170表面的正面掺杂导电层180，使得太阳能电池为双面TOPCon电池。正面掺杂导电层180的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相反，即正面掺杂导电层180的掺杂元素为P型，与基底100形成PN结。
在一些实施例中，正面隧穿层170的材料可以包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。
在一些实施例中，正面掺杂导电层180的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
参考图13以及图14，在一些实施例中，太阳能电池还包括：第二钝化层160。
参考图13，在一些实施例中，基底100内具有发射极150，且发射极150顶面与第二表面重合，则第二钝化层160位于发射极150远离基底100的表面。
参考图14，在一些实施例中，基底100内不设置发射极150，而是设置正面钝化接触结构，则第二钝化层160位于正面掺杂导电层180远离基底100的表面。第二钝化层160用于对基底100的第二表面起到良好的钝化效果，降低第二表面的缺陷态密度，较好地抑制基底100第二表面的载流子复合。第二钝化层160还可以起到较好的减反射效果，有利于减少入射光线的反射，提高对入射光线的利用率。
在一些实施例中，第二钝化层160可以是单层结构，在另一些实施例中，第二钝化层160也可以是多层结构。在一些实施例中，第二钝化层160的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，还包括：第二电极190，第二电极190位于基底100第二表面。
参考图13，在一些实施例中，基底100内具有发射极150，则第二电极190穿透第二钝化层160与发射极150电接触。
参考图14，在一些实施例中，基底100内不设置发射极150，而是设置正面钝化接触结构，则第二电极穿透第二钝化层160与正面掺杂导电层180电接触。在一些实施例中，第二电极的材料可以是金属，例如可以是铜、银、镍或者铝。
上述实施例提供的太阳能电池中，第一硅层121中具有掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部11，提供了较多的空穴，空穴会与由主体部10和基底100提供的部分电子结合，使移动的电子的数量减少。如此，在实际制备第一金属电极130的过程中，参与金属离子与硅的反应的电子减少，使得金属离子与硅的反应程度减弱，减少在第一硅层121中还原生成的金属的量，从而能够改善由于在第一硅层121中还原生成的金属的量过多而导致制备的第一金属电极130穿透第一硅层121的问题，有利于保证太阳能电池较好的光电转换性能。
相应地，本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件，参考图15，光伏组件包括：电池串，电池串由多个上述实施例提供的太阳能电池101连接而成；封装层102，封装层102用于覆盖电池串的表面；盖板103，盖板103用于覆盖封装层102远离电池串的表面。太阳能电池101以整片或者多分片的形式电连接形成多个电池串，多个电池串以串联和/或并联的方式进行电连接。
具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过导电带104电连接。封装层102覆盖太阳能电池101的基底100第一表面以及第二表面，具体地，封装层102可以为乙烯-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)胶膜或聚乙烯醇缩丁醛酯(PVB)等有机封装胶膜。在一些实施例中，盖板103可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地，盖板103朝向封装层102的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。
相应地，本申请实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，该制备方法可以用于制备上述实施例提供的太阳能电池，包括：
参考图16，提供基底100，基底100具有第一表面1，基底100掺杂有N型掺杂元素。
基底100用于接收入射光线并产生光生载流子，基底100具有与第一表面1相对的第二表面2，基底100的第一表面1和第二表面2均可用于接收入射光线或反射光线。在一些实施例中，基底100可以为硅基底100，基底100的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中，基底100的N型掺杂元素可以为磷元素、砷元素或者锑元素中的任意一者。
在一些实施例中，基底100的第二表面2可以设置为金字塔绒面，以使基底100第二表面2对入射光线的反射率较小，从而对光线的吸收利用率较大。基底100的第一表面1可以为抛光面，即基底100的第一表面1相较于基底100的第二表面2较为平坦。在一些实施例中，基底100的第二表面2与基底100的第一表面1可以均设置为金字塔绒面。
在一些实施例中，可以对基底100进行掺杂工艺，例如离子注入工艺以向基底100内扩散N型掺杂元素。
在一些实施例中，形成的太阳能电池为N型TOPCON电池。
参考图17，在一些实施例中，太阳能电池的制备方法包括：在基底100中形成发射极150，基底100露出发射极150顶面，且发射极150顶面与第二表面2重合。发射极150的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相反，与基底100形成PN结。
在一些实施例中，形成发射极150的方法可以包括：在基底100的第二表面2一侧进行扩散工艺，将P型元素自基底100的第二表面2扩散至部分基底100中，以将部分扩散有P型掺杂元素的基底100转化为发射极150。在一些实施例中，扩散工艺可以是离子注入工艺。在一些实施例中，可以对基底100第二表面2一侧进行磷扩散处理。
参考图18，在形成发射极150之后，在第一表面1形成隧穿层110。
在一些实施例中，可以采用沉积工艺在第一表面1形成隧穿层110，沉积工艺可以包括原子层沉积或者化学气相沉积中的任一种。
在一些实施例中，隧穿层110的材料可以包括：氧化硅、氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅或者多晶硅中的至少一种。
参考图19至图26，在隧穿层110远离基底100的表面形成掺杂导电层120(参考图7)，掺杂导电层120包括：沿平行于第一表面1的方向间隔排布的多个第一硅层，多个第一硅层中的每一个沿预设方向X延伸，第一硅层121包括掺杂有N型掺杂元素的主体部10以及掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部11。由于反型掺杂部11中具有P型掺杂元素，使得反型掺杂部11中的空穴占主导，可以提供较多的空穴位。传输至第一硅层121中的部分电子会与反型掺杂部11提供的空穴位进行复合，能够减小第一硅层121中移动的电子的数量。进而在后续对金属浆料进行烧结以形成第一金属电极130的步骤中，由于第一硅层121中的电子的数量有所减少，使得金属离子与硅的反应程度减弱，可以避免在第一硅层121中还原生成过多的金属而对第一硅层121造成破坏甚至使得形成的第一金属电极130与基底100接触的问题。
在一些实施例中，在隧穿层110远离基底100的表面形成掺杂导电层120还包括：形成第二硅层122，第二硅层122掺杂有N型掺杂元素，第二硅层122朝向基底100的表面与隧穿层110接触，且第二硅层122在垂直于预设方向X上的侧壁与第一硅层121在垂直于预设方向X上的侧壁相接触。掺杂导电层120中除第一硅层121以外的部分为第二硅层122。换句话说，在一些实施例中，第二硅层122为掺杂导电层120中不与第一金属电极130接触的部分。
在一些实施例中，形成掺杂导电层120的方法包括：
参考图19，在隧穿层110表面形成初始第二硅层20，初始第二硅层20掺杂有N型掺杂元素。在一些实施例中，初始第二硅层20的材料可以是非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
以初始第二硅层20的材料为多晶硅为例，在一些实施例中，可以采用沉积工艺在隧穿层110表面形成本征多晶硅层，例如可以为原子层沉积工艺。接着对本征多晶硅层进行掺杂工艺，以向本征多晶硅层中掺杂N型掺杂元素，形成初始第二硅层。
在一些实施例中，掺杂工艺可以包括：在本征多晶硅层远离基底100的表面沉积N型掺杂源，N型掺杂源包括第一掺杂元素，第一掺杂元素为N型掺杂元素。在一些实施例中，N型的掺杂源可以为含五价元素的单质或者化合物，例如可以是磷元素或者含磷的化合物，例如可以为三氯化磷。
在沉积掺杂源步骤之前，对基底100执行进舟工序，基底100进舟之后，升温至第一预设温度，第一预设温度可以为500℃～900℃；在基底100第一表面1沉积掺杂源，并通入氧气，沉积掺杂源的时间为50s～800s，在一些实施例中，掺杂源可以为携带三氯化磷的氮气，其中，三氯化磷的浓度可以为0.1％～3wt％，氮气流量可以为2000sccm～4000sccm。这一步骤中，氧气与多晶硅发生反应，将部分厚度的本征多晶硅转换成玻璃层，玻璃层为含有第一掺杂元素的氧化硅。例如，若第一掺杂元素为磷，则玻璃层为磷硅玻璃，即含磷氧化硅。玻璃层中存储有大量的第一掺杂元素，之后再升温至第二预设温度，第二预设温度大于第一预设温度，例如可以是900℃～1200℃，同时在氮气氛围下推结，将玻璃层中存储的第一掺杂元素扩散至本征多晶硅中，形成初始第二硅层20。
在一些实施例中，也可以采用原位掺杂的方式形成初始第二硅层20，即在沉积的同时进行掺杂工艺，以形成初始第二硅层20。
参考图20至图22，自初始第二硅层20远离基底100的表面刻蚀部分初始第一硅层121，以在初始第二硅层20中形成间隔排布的多个凹槽31，多个凹槽31中的每一个沿预设方向X延伸，剩余初始第二硅层20作为第二硅层122。
在一些实施例中，在初始第二硅层20中形成间隔排布的多个凹槽31的方法可以包括：
参考图20，在初始第二硅层20表面形成牺牲层21，在一些实施例中，可以采用沉积工艺形成牺牲层21，牺牲层21的材料可以是氧化硅。
对牺牲层21进行图形化工艺，以在牺牲层21中形成多个牺牲层开口30，多个牺牲层开口30露出部分初始第二硅层20表面；沿每一牺牲层开口30刻蚀初始第二硅层20，以在初始第二硅层20中形成多个凹槽31。
参考图21，在一些实施例中，沿每一牺牲层开口30刻蚀整个厚度的初始第二硅层20，形成的多个凹槽31中的每一个贯穿初始第二硅层20，露出隧穿层110表面。如此，使得后续形成的每一第一硅层与每一第二硅层交替排布。
参考图22，在一些实施例中，也可以仅刻蚀部分厚度的初始第二硅层20，以使多个凹槽31中的每一个凹槽31不贯穿初始第二硅层20，即初始第二硅层20在刻蚀之后还是一个连续的膜层。如此，使得后续形成的每一第一硅层嵌入于第二硅层中。
参考图23，在一些实施例中，在形成多个初始第一硅层121的步骤之前，还包括：在每一凹槽31底部形成阻滞层140。
在一些实施例中，多个凹槽31中的每一个凹槽31不贯穿初始第二硅层20，则形成于每一凹槽31底部的阻滞层140与凹槽31所露出的初始第二硅层20表面相接触。在一些实施中，多个凹槽中的每一个凹槽31贯穿初始第二硅层20，则形成于每一凹槽31底部的阻滞层140与凹槽31所露出的隧穿层110表面相接触。
设置阻滞层140，一方面可以阻挡基底100中的电子向后续在凹槽31中形成的第一硅层121中的传输，进一步减小第一硅层121中的电子的数量。另一方面，若凹槽31并未贯穿初始第二硅层20，则形成的阻滞层140位于凹槽31露出的初始第二硅层20表面。由于后续形成的第二硅层122的掺杂元素浓度大于第一硅层121的掺杂元素浓度，使得形成的阻滞层140可以减小初始第二硅层20中的掺杂元素传输至后续形成的第一硅层121中的传输能力，防止由于第二硅层122中的掺杂元素传输至第一硅层121中，而导致第一硅层121的掺杂元素浓度增加的问题。
在一些实施例中，可以采用沉积工艺在凹槽31中形成阻滞层140，例如可以采用原子层沉积工艺或者化学气相沉积工艺在凹槽31中形成阻滞层140。
在一些实施例中，阻滞层140的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。
参考图24，形成阻滞层140之后，在每一凹槽31中形成初始第一硅层40，初始第一硅层40掺杂有N型掺杂元素。在这一步骤中，不去除牺牲层21，牺牲层21可以对第二硅层122表面起到保护作用。在一些实施例中，可以采用沉积工艺在凹槽31中形成初始第一硅层40，例如可以采用原子层沉积工艺。在一些实施例中，初始第一硅层40的材料可以是非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。在一些实施例中，对初始第一硅层40进行掺杂的方法可以参考上述对初始第二硅层20进行掺杂的方法，区别仅在于初始第一硅层40的掺杂浓度小于或者等于初始第二硅层20的掺杂浓度。
在一些实施例中，在形成初始第一硅层40之后，去除牺牲层以及玻璃层，在一些实施例中，可以采用酸洗工艺去除玻璃层，例如可以采用HCL溶液或者HF溶液清洗牺牲层以及玻璃层，并去除牺牲层以及玻璃层。
参考图25，在每一初始第一硅层40远离基底100的表面以及第二硅层122远离基底100的表面形成掩膜层22，掩膜层22具有第一开口32，第一开口32露出部分初始第一硅层40远离基底100的表面。
在一些实施例中，掩膜层22的材料可以是氧化硅或者氮氧化硅中的任一者，可以采用沉积工艺形成掩膜层22。
在一些实施例中，形成掩膜层22之后，对位于初始第一硅层40表面的掩膜层22进行图案化工艺，例如可以采用光刻工艺对掩膜层22进行图案化工艺，以在掩膜层22中形成多个第一开口32，多个第一开口32露出初始第一硅层40的表面，每一第一开口32露出初始第一硅层40的表面。
参考图26，沿第一开口32对初始第一硅层40进行掺杂工艺，向初始第一硅层40中掺杂P型掺杂元素，初始第一硅层40中掺杂有P型掺杂元素的部分形成反型掺杂部11，剩余初始第一硅层40形成主体部10，反型掺杂部11远离基底100的表面与主体部10远离基底100的表面齐平。
自第一开口32露出的初始第一硅层40的表面对初始第一硅层40进行掺杂工艺，而对于被掩膜层22所覆盖的初始第一硅层40的表面，由于被掩膜层22所保护，使得掺杂元素不会扩散至与掩膜层22正对的初始第一硅层40内。如此，可以实现仅在部分初始第一硅层40中扩散P型掺杂元素，将部分初始第一硅层40转化为反型掺杂部11，P型掺杂元素很少或者不会扩散至剩余部分初始第一硅层40中，这一部分初始第一硅层40形成主体部10。主体部10中由于是N型掺杂元素为主导，使得主体部10为N型导电，能够在第一表面1形成能带弯曲，实现载流子向主体部10的选择性传输。
可以理解的是，尽管大部分P型掺杂元素自第一开口32露出的初始第一硅层40表面沿初始第一硅层40的厚度方向垂直扩散，由于工艺原因，还是会有小部分P型掺杂元素会发生横向扩散，即小部分P型掺杂元素会向与掩膜层22正对的初始第一硅层40扩散。但是，由于向与掩膜层22正对的初始第一硅层40扩散的P型掺杂元素为少数，使得与掩膜层22正对的初始第一硅层40内仍然是以N型掺杂元素为主导，即形成的主体部10还是以N型导电为主。
在一些实施例中，向初始第一硅层40中扩散的P型掺杂元素的浓度大于初始第一硅层40中的N型掺杂元素的浓度，使得形成的反型掺杂部11中的P型掺杂元素占主导，即反型掺杂部11是空穴导电为主的半导体。
在一些实施例中，初始第一硅层121中的N型掺杂元素的浓度与向初始第一硅层40内掺杂的P型掺杂元素的浓度之比为1:5～1:1，例如可以为1:1.5、1:2、1:2.5、1:3、1:3.5、1:4、1:4.5或者1:5。在上述范围内，使得形成的反型掺杂部11中的P型掺杂元素占主导，使得反型掺杂部11的导电类型为P型。
在一些向初始第一硅层40中扩散的P型掺杂元素的浓度等于初始第一硅层40中的N型掺杂元素的浓度，使得反型掺杂部11空穴密度与电子密度基本相等，使得反型掺杂部11形成一个补偿半导体。
不难发现，本申请实施例中，直接在导电类型为N型的初始第一硅层40的基础上，对部分初始第一硅层40掺杂P型掺杂元素，以将该部分掺杂有P型掺杂元素的初始第一硅层40转化为反型掺杂部11。相较于先去除部分初始第一硅层40，在部分初始第一硅层40中形成沟槽，后续再在沟槽中形成反型掺杂部11而言，大大简化了工艺步骤，且减小了刻蚀工艺对初始第一硅层40带来的工艺损伤，有利于保证形成的主体部10较好的性能。
参考图27，在一些实施例中，太阳能电池的制备方法还包括：在掺杂导电层120远离基底100的表面形成第一钝化层161。在一些实施例中，第一钝化层161可以是单层结构。在一些实施例中，第一钝化层161也可以是多层结构。
在一些实施例中，第一钝化层161是单层结构，则第一钝化层161的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的一者。在一些实施例中，第一钝化层161是多层结构，则第一钝化层161的材料可以为氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，形成第一钝化层161的方法可以包括：采用PECVD(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积方法)方法在掺杂导电层120表面形成第一钝化层161。
在一些实施例中，还包括：在发射极150表面形成第二钝化层160，第二钝化层160可以起到较好的钝化效果。在一些实施例中，第二钝化层160可以为单层结构。在一些实施中，第二钝化层160也可以为多层结构。
在一些实施例中，第二钝化层160是单层结构，则第二钝化层160的材料可以是氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的一者。在一些实施例中，第二钝化层160是多层结构，则第二钝化层160的材料可以为氧化硅、氧化铝、氮化硅或者氮氧化硅中的至少一者。
在一些实施例中，可以采用PECVD工艺在发射极150表面形成第二钝化层160。
参考图13，形成多个第一金属电极，多个第一金属电极中的每一个沿预设方向X延伸，每一第一金属电极130与每一第一硅层121一一对应，一第一金属电极130与对应的第一硅层121电接触。
在一些实施例中，形成第一金属电极130的方法包括：
在每一第一硅层121远离基底100的一侧形成金属浆料。在一些实施例中，可以采用丝网印刷工艺在与第一硅层121正对的第一钝化层161表面印刷金属浆料。在一些实施例中，金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。
对金属浆料进行烧结工艺，以使金属浆料自第一硅层121远离基底100的一侧烧穿至部分厚度的第一硅层121中，形成第一金属电极130。在一些实施例中，金属浆料中具有玻璃等高腐蚀性成分的材料，如此，在烧结过程中，腐蚀性成分将会对第一钝化层161以及部分第一硅层121进行腐蚀，从而使得金属浆料在第一钝化层161以及部分第一硅层121中渗透。以金属浆料包括银为例，由于在对金属浆料进行烧结时，是在含有氧气的环境下进行，因此金属浆料中的银会与氧气发生氧化反应，生成银离子，反应式如下：
4Ag+O2→4Ag++2O2- (1)
生成的银离子会随着金属浆料向第一钝化层161以及部分第一硅层121的渗透而向第一硅层121移动，由于基底100中的电子向第一硅层121移动，在第一硅层121提供电子的条件下，银离子会与第一硅层121中的硅发生还原反应生成银，反应式如下：
也就是说，在对金属浆料的烧结步骤中，还在第一硅层121中生成了银，若提供的电子数量过多，将会使银离子与硅的反应程度较为剧烈，使得第一硅层121中还原生成的银过多，造成对第一硅层121的破坏，甚至使得生成的银与基底100发生接触的问题。基于此，本申请实施例中，在形成第一硅层121的步骤中，向部分初始第一硅层40中掺杂了P型掺杂元素，形成反型掺杂部11。反型掺杂部11中的空穴占主导，提供了较多的空穴位，使得第一硅层121中的电子能够与空穴发生复合，减小第一硅层121中移动的电子的数量，减弱银离子与硅反应的程度，进而能够减小在第一硅层121中还原的银的量，从而可以避免由于还原的银的量过多而对第一硅层121造成破坏，甚至使还原生成的银与基底100接触而导致对基底100的性能产生不良影响的问题。
在一些实施例中，还包括：形成第二电极190，第二电极190穿透第二钝化层160与发射极150电接触。在一些实施例中，形成第二电极190的工艺可以与形成第一金属电极的工艺相同，可参考上述对形成第一金属电极的方法的描述。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (25)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底，所述基底具有第一表面，所述基底掺杂有N型掺杂元素；
隧穿层，位于所述第一表面；
掺杂导电层，位于所述隧穿层远离所述基底的表面，所述掺杂导电层包括：沿平行于所述第一表面的方向间隔排布的多个第一硅层，所述多个第一硅层中的每一个第一硅层沿预设方向延伸，每一所述第一硅层包括：掺杂有N型掺杂元素的主体部以及位于所述主体部内的掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部；
多个第一金属电极，所述多个第一金属电极中的每一个沿所述预设方向延伸，每一所述第一金属电极与每一所述第一硅层一一对应，一所述第一金属电极与对应的所述第一硅层电接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部在所述主体部中的体积占比小于二分之一。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部在所述主体部中的体积占比大于等于5％。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，每一所述第一金属电极与所述主体部以及所述反型掺杂部电接触。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部远离所述基底的表面露出于所述主体部，所述第一金属电极与所述第一硅层中的所述主体部远离所述基底的表面以及所述反型掺杂部远离所述基底的表面电接触。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属电极伸入部分所述第一硅层内，与所述主体部以及所述反型掺杂部电接触。
7.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部包括间隔排布的多个子反型掺杂部，所述多个子反型掺杂部中的至少部分子反型掺杂部与所述第一金属电极电接触。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部还掺杂有N型掺杂元素，所述反型掺杂部中的N型掺杂元素的浓度小于所述反型掺杂部中的P型掺杂元素的浓度。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述反型掺杂部还掺杂有N型掺杂元素，所述反型掺杂部中的N型掺杂元素的浓度等于所述反型掺杂部中的P型掺杂元素的浓度。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层还包括：第二硅层，所述第二硅层朝向所述基底的表面与所述隧穿层接触，且所述第二硅层与所述第一硅层在沿所述多个第一硅层的排布方向上的侧壁相接触，所述第二硅层掺杂有N型掺杂元素。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层包括：多个第二子硅层，每一第二子硅层与每一所述第一硅层沿平行于所述第一表面方向交替排布，且每一所述第二子硅层沿所述预设方向延伸。
12.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层在所述第一表面的正投影与所述隧穿层在所述第一表面的正投影重合，所述多个第一硅层自所述第二硅层远离所述第一表面的一侧嵌入所述第二硅层，所述第二硅层包覆每一所述第一硅层的侧面以及每一所述第一硅层朝向所述基底的表面。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：多个阻滞层，所述多个阻滞层中的每一个阻滞层位于所述第一硅层朝向所述基底的表面，且每一所述阻滞层朝向所述基底的表面与所述第二硅层接触。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，所述阻滞层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或者氟化镁中的至少一者。
15.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层远离所述基底的表面与每一所述第一硅层远离所述基底的表面齐平。
16.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层的掺杂元素浓度大于或等于每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层的掺杂元素浓度与每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度之比为1:1～15:1。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅层的掺杂元素浓度为1×1019atom/cm3～5×1021atom/cm3；每一所述第一硅层中的所述主体部的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～3×1021atom/cm3。
19.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一硅层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者；所述第二硅层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
20.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一金属电极的材料包括银。
21.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串由多个如权利要求1～20任一项所述的太阳能电池连接而成；
封装层，所述封装层用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，所述盖板用于覆盖所述封装层远离所述电池串的表面。
22.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底具有第一表面，所述基底掺杂有N型掺杂元素；
在所述第一表面形成隧穿层；
在所述隧穿层远离所述基底的表面形成掺杂导电层，所述掺杂导电层包括：所述掺杂导电层包括：沿平行于所述第一表面的方向间隔排布的多个第一硅层，所述多个第一硅层中的每一个沿预设方向延伸，所述第一硅层包括掺杂有N型掺杂元素的主体部以及掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部；
形成多个第一金属电极，所述多个第一金属电极中的每一个沿所述预设方向延伸，每一所述第一金属电极与每一所述第一硅层一一对应，一所述第一金属电极与对应的所述第一硅层电接触。
23.根据权利要求22所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在所述隧穿层远离所述基底的表面形成掺杂导电层还包括：形成第二硅层，所述第二硅层掺杂有N型掺杂元素，所述第二硅层朝向所述基底的表面与所述隧穿层接触，且所述第二硅层在垂直于所述预设方向上的侧壁与所述第一硅层在垂直于所述预设方向上的侧壁相接触。
24.根据权利要求23所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述掺杂导电层的方法包括：
在所述隧穿层表面形成初始第二硅层，所述初始第二硅层掺杂有N型掺杂元素；
自所述初始第二硅层远离所述基底的表面刻蚀部分初始第一硅层，以在所述初始第二硅层中形成间隔排布的多个凹槽，所述多个凹槽中的每一个沿所述预设方向延伸，剩余所述初始第二硅层形成所述第二硅层；
在每一所述凹槽中形成初始第一硅层，所述初始第一硅层掺杂有N型掺杂元素；
在每一所述初始第一硅层远离所述基底的表面以及所述第二硅层远离基底的表面形成掩膜层，所述掩膜层具有第一开口，所述第一开口露出部分所述初始第一硅层远离所述基底的表面；
沿所述第一开口对所述初始第一硅层进行掺杂工艺，向所述初始第一硅层中掺杂P型掺杂元素，所述初始第一硅层中掺杂有P型掺杂元素的部分形成反型掺杂部，剩余所述初始第一硅层形成主体部，所述反型掺杂部远离所述基底的表面与所述主体部远离所述基底的表面齐平。
25.根据权利要求24所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述第一金属电极的方法包括：
在每一所述第一硅层远离所述基底的一侧形成金属浆料；
对所述金属浆料进行烧结工艺，以使所述金属浆料自所述第一硅层远离所述基底的一侧烧穿至部分厚度的所述第一硅层中，形成所述第一金属电极。
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