CN116632093A - 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其制备方法、光伏组件，太阳能电池包括：基底，基底具有第一表面；隧穿层，位于第一表面；第一掺杂导电层，位于隧穿层远离基底的表面；第二掺杂导电层，位于第一掺杂导电层远离基底的一侧，第二掺杂导电层包括：多个第一部分和多个第二部分，其中，第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于第一部分的掺杂元素浓度，且第一部分的掺杂元素浓度小于第二部分的掺杂元素浓度；多个第一电极，多个第一电极中的每一个均沿预设方向延伸，一第一电极与一第二部分电接触。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。
掺杂导电层掺杂有一定浓度的掺杂元素，能够使掺杂导电层与基底之间形成足够高的势垒，该势垒可以使基底中的多子比较容易地通过隧穿层隧穿，使基底中的少子逃离界面，降低少子浓度，实现载流子的选择性传输。因此，掺杂导电层中的掺杂元素浓度对掺杂导电层的性能具有重要作用，进而可能影响太阳能电池的整体性能。
然而，目前太阳能电池的光电转换性能仍然欠佳。
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；隧穿层，位于所述第一表面；第一掺杂导电层，位于所述隧穿层远离所述基底的表面；第二掺杂导电层，位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的一侧，所述第二掺杂导电层包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分和每一第二部分沿平行于所述第一表面的方向交替排布，每一所述第一部分与每一所述第二部分均沿预设方向延伸，其中，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于所述第一部分的掺杂元素浓度，且所述第一部分的掺杂元素浓度小于所述第二部分的掺杂元素浓度；多个第一电极，所述多个第一电极中的每一个第一电极均沿所述预设方向延伸，每一所述第一电极与每一所述第二部分一一对应，一所述第一电极与对应的所述第二部分电接触。
另外，第一部分的掺杂元素浓度与所述第二部分的掺杂元素浓度的浓度之比为1:50～3:4。
另外，第一掺杂导电层的掺杂元素浓度与所第二部分的掺杂元素浓度之比为1:100～1:2。
另外，第一掺杂导电层包括：多个第三部分以及多个第四部分，每一第三部分与每一第四部分沿平行于所述第一表面的方向交替排布，每一所述第三部分与每一所述第四部分均沿所述预设方向延伸，一所述第三部分与一所述第一部分正对，一所述第四部分与一所述第二部分正对，所述第三部分的掺杂元素浓度小于所述第四部分的掺杂元素浓度。
另外，第三部分的掺杂元素浓度与所述第四部分的掺杂元素浓度之比为1:10～3:4。
另外，第四部分的掺杂元素浓度与所述第二部分的掺杂元素浓度之比为1:10～5:6。
另外，所述第一掺杂导电层以及所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型均为P型，所述第一部分的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，所述第二部分的掺杂元素浓度为5×1019atom/cm3～3×1020atom/cm3，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度1×1018atom/cm3～4.5×1019atom/cm3。
另外，所述第一掺杂导电层以及所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型均为N型，所述第一部分的掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～2×1021atom/cm3，所述第二部分的掺杂元素浓度为2×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度5×1019atom/cm3～5×1020atom/cm3。
另外，还包括：阻滞层，所述阻滞层位于所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层之间，所述阻滞层朝向所述基底的表面与所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面接触，所述阻滞层远离所述基底的表面与所述第二掺杂导电层朝向所述基底的表面接触。
另外，阻滞层远离所述基底的表面与每一所述第二部分接触，且所述阻滞层在所述第一表面的正投影与所述第二部分在所述第一表面的正投影重合。
另外，阻滞层远离所述基底的表面与每一所述第一部分以及每一所述第二部分接触，且所述阻滞层在所述第一表面的正投影与每一所述第一部分在所述第一表面的正投影以及每一所述第二部分在所述第一表面的正投影重合。
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，第一掺杂导电层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者，所述第二掺杂导电层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
另外，第一掺杂导电层由第一多晶硅构成，所述第一部分由第二多晶硅构成，所述第二部分由第三多晶硅构成，所述第一多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第二多晶硅的平均晶粒尺寸，且大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸。
另外，第三部分由第四多晶硅构成，所述第四部分由第五多晶硅构成；所述第一部分由第二多晶硅构成，所述第二部分由第三多晶硅构成；其中，所述第四多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第五多晶硅的平均晶粒尺寸，所述第五多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸，所述第二多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸。
另外，基底的掺杂元素类型为N型掺杂元素，所述第二部分包括：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，所述反型掺杂部在所述主体部内的体积占比小于二分之一。
另外，第一掺杂导电层的厚度与所述第二掺杂导电层的厚度之比为2:1～1:12。
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；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第一掺杂导电层；在所述第一掺杂导电层远离所述基底的一侧形成第二掺杂导电层，所述第二掺杂导电层包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分每一第二部分沿平行于第一表面的方向交替排布，每一所述第一部分与每一所述第二部分均沿预设方向延伸，其中，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于所述第一部分的掺杂元素浓度，且所述第一部分的掺杂元素浓度小于所述第二部分的掺杂元素浓度；形成多个第一电极，所述多个第一电极中的每一个第一电极均沿所述预设方向延伸，每一所述第一电极与每一所述第二部分一一对应，一所述第一电极与对应的所述第二部分电接触。
另外，在形成所述第二掺杂导电层的步骤之前，还包括：形成阻滞层，所述阻滞层位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面，所述阻滞层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者碳化硅中的至少一者。
另外，形成所述第一掺杂导电层、所述第二掺杂导电层以及所述阻滞层的方法包括：在所述隧穿层表面形成第一本征硅层；在所述第一本征硅层表面形成所述阻滞层；在所述阻滞层表面形成第二本征硅层；在所述第二本征硅层远离所述基底的表面沉积掺杂源，所述掺杂源包括第一掺杂元素，在沉积所述掺杂源的同时，通入氧气，以将部分厚度的所述第二本征硅层转化为玻璃层，所述玻璃层为含有所述第一掺杂元素的氧化硅；进行第一掺杂工艺，将所述玻璃层中存储的第一掺杂元素扩散至所述第一本征硅层中以形成所述第一掺杂导电层，以及将所述第一掺杂元素扩散至除所述玻璃层以外的所述第二本征硅层中，形成初始第二掺杂导电层；对部分所述玻璃层进行第二掺杂工艺，经过第二掺杂工艺的所述玻璃层中的第一掺杂元素沿垂直于所述第一表面的方向扩散至所述初始第二掺杂导电层中，以将该部分所述初始第二掺杂导电层转化为所述第二掺杂导电层的第二部分，剩余部分所述初始第二掺杂导电层形成所述第一部分。
另外，第二掺杂工艺包括激光工艺，所述激光工艺使用的激光波长为300nm～532nm，激光频率为120kHz～1500kHz，扫描速率为1000mm/s～40000mm/s，激光能量为0.1J/cm2～1.5J/cm2。
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，第一掺杂导电层相较于第二掺杂导电层更靠近基底，且第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于第二掺杂导电层的掺杂浓度，减小第一掺杂导电层中的杂质元素进入隧穿层中的概率，保证隧穿层对基底中的载流子具有较好的隧穿性能，提升隧穿至第一掺杂导电层以及第二掺杂导电层中的载流子的数量，进而能够增强第一电极对载流子的收集能力，提升太阳能电池的开路电压以及短路电流，提高太阳能电池的光电转换性能。
第二掺杂导电层中包括第一部分与第二部分，第一部分与第二部分的掺杂元素浓度均大于第一掺杂导电层的掺杂元素浓度，即，在垂直于第一表面的方向上，第一部分与第二部分均与第一掺杂导电层形成了浓度梯度，有利于驱动载流子的纵向传输，增强基底中的载流子向第二掺杂导电层传输，提升第一电极对载流子的收集能力，进而提高太阳能电池的光电转换性能。
第一部分的掺杂元素浓度小于第二部分的掺杂元素浓度，即在平行于第一表面的方向上，第一部分与第二部分之间也形成了浓度梯度，有利于增强载流子在第二掺杂导电层的横向传输，提升第一电极对载流子的收集能力，进而提高太阳能电池的光电转换性能。
第二部分的掺杂元素浓度相对较高，使得第一电极与第二部分之间形成较好的欧姆接触，减小第一电极与第二部分之间的接触复合损失。第一部分的掺杂元素浓度相对较低，减小不与第一电极接触的第一部分对入射光线的寄生吸收，提高基底对入射光线的利用率，提升太阳能电池的光电转换性能。
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；为了更清楚地说明本公开实施例或传统技术中的技术方案，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公开的一些实施例，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5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6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7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8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9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10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11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12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13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14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15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本征硅层的步骤对应的剖面结构示意图；
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形成玻璃层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初始掺杂硅层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另一种太阳能电池的制备方法中形成第一掺杂导电层以及掺杂硅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第一部分以及第二部分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另一种太阳能电池的制备方法中形成第一本征硅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另一种太阳能电池的制备方法中形成阻滞层以及第二本征硅层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玻璃层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另一种太阳能电池的制备方法中形成第一掺杂导电层以及初始第二掺杂导电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另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25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第一部分以及第二部分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另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TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池中，基底100的第一表面1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具有一定浓度的掺杂元素，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。金属电极4与掺杂导电层3电接触。基底100中的载流子传输至掺杂导电层3中，被金属电极4收集。掺杂导电层3中的掺杂元素浓度是控制掺杂导电层3的性能的关键因素。过低的掺杂浓度使掺杂导电层3与基底100之间无法形成足够高的势垒，导致基底100中的载流子无法穿透隧穿层2进行隧穿，使得载流子的收集效率急剧降低。而掺杂导电层3中过高的掺杂元素浓度会导致掺杂导电层3对入射光线的寄生吸收严重，使得基底100对入射光线的利用率较低，并且会使掺杂导电层3的钝化质量严重下降。因此，控制掺杂导电层3中的掺杂元素浓度是提高太阳能电池的光电转换性能的关键。
本申请实施例提供一种太阳能电池，第一掺杂导电层掺杂元素浓度小于第二掺掺杂导电层的掺杂元素浓度，减小第一掺杂导电层中的杂质元素进入隧穿层中的概率，保证隧穿层具有较好的隧穿性能。且在垂直于第一表面的方向上，第二掺杂导电层的第一部分与第二部分均与第一掺杂导电层形成了浓度梯度，有利于驱动载流子的纵向传输，增强基底中的载流子向第二掺杂导电层的传输，提升第一电极对载流子的收集能力。第一部分的掺杂元素浓度小于第二部分的掺杂元素浓度，使得第一部分与第二部分之间也形成了浓度梯度，有利于增强载流子在第二掺杂导电层中的横向传输，进一步提升第一电极对载流子的收集能力。并且，由于第二部分的掺杂元素浓度相对较高，能够改善第一电极与第二部分之间的接触复合损失，第一部分的掺杂元素浓度相对较小，减小不与第一电极接触的第一部分对入射光线的寄生吸收，提高基底对入射光线的利用率。通过调控第一掺杂导电层的掺杂元素浓度、第二掺杂导电层中的第一部分与第二部分的掺杂元素浓度，使得具有不同掺杂元素浓度的第一掺杂导电层、第一部分以及第二部分之间相互作用，提升载流子的传输能力，整体提升太阳能电池的光电转换性能。
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。
参考图2至图3，太阳能电池包括：基底100，基底100具有第一表面1；隧穿层110，位于第一表面1。太阳能电池还包括：第一掺杂导电层120，位于隧穿层110远离基底100的表面。太阳能电池还包括：第二掺杂导电层130，位于第一掺杂导电层120远离基底100的一侧，第二掺杂导电层130包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分11和每一第二部分12沿平行于第一表面1的方向交替排布，每一第一部分11与每一第二部分12均沿预设方向X延伸，其中，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度小于第一部分11的掺杂元素浓度，且第一部分11的掺杂元素浓度小于第二部分12的掺杂元素浓度。太阳能电池还包括：多个第一电极，多个第一电极中的每一个第一电极140均沿预设方向X延伸，每一第一电极140与每一第二部分12一一对应，一第一电极140与对应的第二部分12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，硅基底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的材料还可以为半导体材料。在一些实施例中，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电池，基底100具有与第一表面1相对的第二表面2。在一些实施例中，太阳能电池为双面电池，则第一表面1与第二表面2均可以用于接收入射光线。在一些实施例中，太阳能电池为单面电池，第一表面1或者第二表面2中的任一者可用于接收入射光线。
在一些实施例中，太阳能电池为单面电池，且第二表面2为受光面，则基底100的第二表面2作为受光面时，基底100的第二表面2可以设置为绒面，例如可以为金字塔绒面，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。在一些实施例中，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，第一表面1为受光面，则第一表面1可以设置为绒面，例如可以为金字塔绒面，第二表面2可以为抛光面。在一些实施例中，太阳能电池为单面电池，第一表面1与第二表面2可以均设置绒面，例如可以为金字塔绒面。
在一些实施例中，太阳能电池为双面电池，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，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)元素或铟(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。
一个第一电极140与一个第二部分12电接触，基底100中的载流子经由隧穿层110隧穿至第一掺杂导电层120中。第一掺杂导电层120中的载流子传输至第二部分12，由与第二部分12电接触的第一电极140收集，第一掺杂导电层120中的载流子还可以传输至第一部分11中，第一部分11中的载流子传输至第二部分12中，再由与第二部分12电接触的第一电极140收集。
在一些实施例中，第一电极140在第一表面1的正投影可以位于第二部分12在第一表面1的正投影内，即第一电极140的宽度尺寸可以小于第二部分12的宽度尺寸。在一些实施例中，第一电极140在第一表面1的正投影也可以与第二部分12在第一表面1的正投影重合。第一部分11为第二掺杂导电层130中除第二部分12之外的部分。
第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130能够在第一表面1形成能带弯曲，并形成内建电场，使得对多子的势垒低于对少子的势垒，导致空穴逃离界面，降低空穴浓度，而基底100中的多子可以较容易地通过隧穿层110隧穿至第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130中，实现载流子的选择性传输。
第一掺杂导电层120相较于第二掺杂导电层130更靠近隧穿层110，且第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度小于第二掺杂导电层130的掺杂元素浓度，可以减小第一掺杂导电层120的中杂质元素进入隧穿层110中的概率，保证隧穿层110具有较好的隧穿性能，进而能够保证从基底100中经由隧穿层110隧穿的载流子的数量较多，并且能够保证隧穿层110对第一表面1具有较好的化学钝化效果。
这里所指的杂质元素为第一掺杂导电层120中的掺杂元素，当掺杂元素浓度过高时，第一掺杂导电层120中的掺杂元素会向隧穿层110扩散，形成隧穿层110中的杂质元素，对隧穿层110的隧穿性能造成影响，使得隧穿层110对第一表面1的钝化能力急剧下降，导致第一表面1的俄歇复合急剧上升。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。
第二掺杂导电层130包括第一部分11与第二部分12，且第一部分11与第二部分12的掺杂元素浓度均大于第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度，使得在垂直于第一表面1的方向上，第一部分11与第二部分12均与第一掺杂导电层120形成浓度梯度。即，相当于第二掺杂导电层130在第一掺杂导电层120表面也形成了一个表面场，实现第一掺杂导电层120中的载流子向第二掺杂导电层130中的选择性传输。如此，有利于增强载流子的纵向传输，增强基底100中的载流子向第二掺杂导电层130的传输，提升传输至第二掺杂导电层130中的载流子的数量，进而能够提升第一电极140收集的载流子的数量，提升太阳能电池的短路电流以及开路电压，提升太阳能电池的光电转换性能。
第一部分11的掺杂元素浓度小于第二部分12的掺杂元素浓度，使得在平行于第一表面1的方向上，第一部分11与第二部分12之间也形成了浓度梯度，即在第二掺杂导电层130内也形成了一个内建电场，从而增强载流子由第一部分11向第二部分12的传输。使得第二掺杂导电层130中不与第一电极140接触的部分中的载流子也能传输至第二部分12中，被第一电极140收集，进一步提升第一电极140收集的载流子数量，进一步提升太阳能电池的短路电流以及开路电压。
第二部分12的掺杂元素浓度相对于第一部分11更大，使得第二部分12的方阻相对于第一部分11更小，如此，使得第一电极140与第二部分12之间的接触电阻较小，有利于实现第一电极140与第二部分12之间较好的欧姆接触，减小第一电极140与第二部分12之间的接触复合损失，减小载流子向第一电极140的传输损失，提升第一电极140对载流子的收集能力。第一部分11的掺杂元素浓度相对较低，减小不与第一电极140接触的第一部分11对入射光线的寄生吸收，提高基底100对入射光线的利用率，提升太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同，且第二掺杂导电层130的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同。如此，使得第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130能够在基底100的第一表面1形成能带弯曲，实现载流子的选择性传输。在一些实施例中，基底100的掺杂元素为P型，则第一掺杂导电层120的掺杂元素类型与第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为P型。在一些实施例中，基底100的掺杂元素为N型，则第一掺杂导电层120的掺杂元素类型与第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为N型。第一掺杂导电层120的掺杂元素与第二掺杂导电层130的掺杂元素可以相同，也可以不同。
本申请实施例对第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130的具体掺杂元素不进行限定，仅需满足第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同即可，例如，P型掺杂元素可以是硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或镓(In)元素等Ⅲ族元素中的任一者。N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任一者。
在一些实施例中，第一部分11的掺杂元素浓度与第二部分12的掺杂元素浓度的浓度之比为1:50～3:4，例如可以为1:50～1:45、1:45～1:40、1:40～1:30、1:30～1:25、1:25～1:20、1:20～1:15、1:15～1:10、1:10～1:5、1:5～1:3、1:3～1:2、1:2～2:3或者2:3～3:4。在上述范围内，第二部分12的掺杂元素浓度大于第一部分11的掺杂元素浓度，使得第二部分12的方阻相较于第一部分11更小，第二部分12与第一电极140之间可以具有较小的接触电阻，改善第二部分12与第一电极140的欧姆接触，减小第一电极140与第二部分12之间的金属接触复合损失，并减小载流子向第一电极140传输的传输损失。
在上述范围内，第二部分12的掺杂元素浓度相较于第一部分11的掺杂元素浓度也不至于过大，防止由于第二部分12的掺杂元素浓度过大，而对第二部分12的钝化性能造成破坏，实现在改善第二部分12与第一电极140之间的欧姆接触的同时，保持第二部分12较好的钝化性能，包括对第一表面1的钝化以及对第一电极140与第二电极的接触界面之间的钝化。
在上述范围内，第一部分11的掺杂元素浓度相较于第二部分12的掺杂元素浓度更小，使得第一部分11对入射光线的寄生吸收能力较弱，保证基底100对入射光线具有较好的吸收利用能力。且第一部分11的掺杂元素浓度相对较小，相较于第二部分12而言，第一部分11对第一表面1能够具有更好的钝化性能，减小第一表面1的俄歇复合，抑制第一表面1的载流子复合。
第二掺杂导电层130中具有多个第一部分以及第二部分，多个第一部分中的每一第一部分11的掺杂元素浓度大于多个第二部分中的每一第二部分12的掺杂元素浓度，且每一第一部分11与每一第二部分12掺杂元素浓度的浓度之比为1:50～3:4。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为P型，第一部分11的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，例如可以是5×1018atom/cm3～9×1018atom/cm3、9×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～2×1019atom/cm3或者2×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3；第二部分12的掺杂元素浓度为5×1019atom/cm3～3×1020atom/cm3，例如可以为5×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3或者2×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3。当掺杂元素类型为P型时，在上述范围内，使得第一部分11与第二部分12均具有较好的钝化性能，且第二部分12的方阻较低，有利于改善第二部分12与第一电极之间的欧姆接触。在一些实施例中，P型掺杂元素可以为硼元素、铝元素、氮元素、镓元素或铟元素。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为N型，第一部分11的掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～2×1021atom/cm3，例如可以是1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3、2×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3或者1×1021atom/cm3～2×1021atom/cm3；第二部分12的掺杂元素浓度为2×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3，例如可以是2×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3、3×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3、1×1021atom/cm3～3×1021atom/cm3或者3×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3。在一些实施例中，N型掺杂元素可以为磷元素、铋元素、锑元素或砷元素。当掺杂元素类型为N型时，在上述范围内，第一部分11与第二部分12均可以具有较好的钝化性能，且第二部分12的方阻较低，改善与第一电极140之间的欧姆接触。
根据不同类型的掺杂元素，设计第一部分11以及第二部分12的掺杂元素浓度，使得在上述范围内，第一部分11的掺杂元素浓度较小，使得第一部分11对入射光线的寄生吸收较弱，增加基底100对入射光线的吸收利用率。且在上述范围内，使得第一部分11具有较好的钝化性能，防止第一部分11在第一表面1产生过多的俄歇复合，抑制载流子在第一表面1的复合。
在上述范围内，第二部分12的掺杂元素浓度较大，使得第二部分12的方阻较小，如此，第二部分12与第一电极140之间可以形成较好的欧姆接触，改善第一电极140与第二部分12之间的金属接触复合损失，可以减小载流子向第一电极140传输的传输损耗。且在上述范围内，使得第二部分12的掺杂元素浓度不至于过大，可以防止由于第二部分12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而导致第一表面1的载流子复合严重的问题。
在上述范围内，第一部分11与第二部分12之间的浓度差使第二掺杂导电层130内部形成了浓度梯度，该浓度梯度的存在使得在第二掺杂导电层130内部也形成了由第二部分12指向第一部分11的内建电场，增强了第一部分11中的载流子向第二部分12中的横向传输，能够增大第一电极140对载流子收集的数量，进而提升太阳能电池的开路电压以及短路电流，改善太阳能电池的光电转换性能。
值得注意的是，本申请实施例中所指的第一部分11以及第二部分12的掺杂元素浓度是指：第一部分11远离基底100的表面的表面掺杂浓度以及第二部分12远离基底100的表面的表面掺杂浓度。且所述第一掺杂导电层120以及所述第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为P型时，多个第一部分中的每一第一部分11的掺杂元素浓度均为5×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，多个第二部分中的每一第二部分12的掺杂元素浓度均为5×1019atom/cm3～3×1020atom/cm3。第一掺杂导电层以及第二掺杂导电层的掺杂元素类型均为N型时，多个第一部分中的每一第一部分11的掺杂元素浓度均为1×1020atom/cm3～2×1021atom/cm3，多个第二部分中的每一第二部分12的掺杂元素浓度均为2×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度与所第二部分12的掺杂元素浓度之比为1:100～1:2，例如可以为1:100～1:85、1:85～1:70、1:70～1:60、1:60～1:50、1:50～1:40、1:40～1:25、1:25～1:15、1:15～1:10、1:10～1:5或者1:5～1:2。在上述范围内，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度相较于第二部分12的掺杂元素浓度更小，可以抑制第一掺杂导电层120中的掺杂元素扩散至隧穿层110，防止发生对隧穿层110的隧穿性能以及钝化性能造成破坏的问题，使得隧穿层110对第一表面1具有较好的化学钝化效果。
此外，第一掺杂导电层120靠近隧穿层110设置，设置第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度较小，可以避免由于第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度过高而在第一表面1形成过多的俄歇复合的问题，使得第一掺杂导电层120以及较好的抑制载流子在第一表面1的复合。
值得注意的是，本申请实施例中所指的第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度是指：第一掺杂导电层120远离基底100的表面的表面掺杂浓度。
第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度与每一第二部分12的掺杂元素浓度之比均为1:100～1:2。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为P型，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度为1×1018atom/cm3～4.5×1019atom/cm3，例如可以为1×1018atom/cm3～2×1018atom/cm3、2×1018atom/cm3～5×1018atom/cm3、5×1018atom/cm3～9×1018atom/cm3、9×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～3×1019atom/cm3或者3×1019atom/cm3～4.5×1019atom/cm3；第二部分12的掺杂元素浓度为5×1019atom/cm3～3×1020atom/cm3，例如可以为5×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3或者2×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3；第一部分11的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，例如可以是5×1018atom/cm3～9×1018atom/cm3、9×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～2×1019atom/cm3或者2×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3。当掺杂元素类型为P型时，在上述范围内，第一掺杂导电层、第一部分11以及第二部分12具有较好的性能，使得第一掺杂导电层120、第一部分11以及第二部分12能够在第一表面1形成能带弯曲，实现载流子的传输，且第一掺杂导电层120、第一部分11以及第二部分12均具有较好的钝化性能。在一些实施例中，P型掺杂元素可以为硼元素、铝元素、氮元素、镓元素或铟元素。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130的掺杂元素类型均为N型，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度5×1019atom/cm3～5×1020atom/cm3，例如可以为5×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3或者2×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3；第一部分11的掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～2×1021atom/cm3，例如可以是1×1020atom/cm3～2×1020atom/cm3、2×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3或者1×1021atom/cm3～2×1021atom/cm3；第二部分12的掺杂元素浓度为2×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3，例如可以是2×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3、3×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3、5×1020atom/cm3～9×1020atom/cm3、9×1020atom/cm3～1×1021atom/cm3、1×1021atom/cm3～3×1021atom/cm3或者3×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3。当掺杂元素类型为N型时，在上述范围内，第一掺杂导电层、第一部分以及第二部分具有较好的性能，使得第一掺杂导电层120、第一部分11以及第二部分12能够在第一表面1形成能带弯曲，实现载流子的传输，且第一掺杂导电层120、第一部分11以及第二部分12均具有较好的钝化性能。在一些实施例中，N型掺杂元素可以为磷元素、铋元素、锑元素或砷元素。
根据不同类型的掺杂元素，设计第一掺杂导电层120、第一部分11以及第二部分12的掺杂元素浓度的范围，使得在上述范围内，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度相较于第二掺杂导电层130的掺杂元素浓度较小，如此，可以减小第一掺杂导电层120中的掺杂元素向隧穿层110传输的概率，保证隧穿层110具有较好的隧穿性能。且在上述范围内，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度也不至于过小，保证第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度足够高，能够与基底100形成足够高的势垒，使载流子能够穿越隧穿层110至第一掺杂导电层120中。
此外，在上述范围内，使得第一掺杂导电层120与第一部分11以及第一掺杂导电层120与第二部分12之间的浓度差足够大，进而可以在第一掺杂导电层120与第一部分11之间以及第一掺杂导电层120与第二部分12之间分别形成浓度梯度。第一部分11的掺杂元素浓度大于第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度，使第一部分11可以在第一掺杂导电层120表面形成表面场，且第二部分12可以在第一掺杂导电层120表面形成一个表面场，能够增强第一掺杂导电层120中的载流子向第一部分11以及第二部分12中的传输。
参考图4，图4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，且图4为图2中沿AA’方向的剖面结构示意图。在一些实施例中，第一掺杂导电层120包括：多个第三部分以及多个第四部分，每一第三部分13与每一第四部分14沿平行于第一表面1的方向交替排布，每一第三部分13与每一第四部分14均沿预设方向X延伸，一第三部分13与一第一部分11正对，一第四部分14与一第二部分12正对，第三部分13的掺杂元素浓度小于第四部分14的掺杂元素浓度。也就是说，与第一电极140正对的第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度大于不与第一电极140正对的第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度。
第三部分13的掺杂元素浓度小于第四部分14的掺杂元素浓度，使得第三部分13与第四部分14之间形成一个浓度梯度，该浓度梯度的存在，使得在第一掺杂导电层120内形成了由第四部分14指向第三部分13的内建电场，能够增强第三部分13中的载流子向第四部分14传输的横向传输。由于第四部分14与第一电极140正对，因此，相较于第三部分13而言，从第四部分14向第二部分12的传输的载流子具有更高的传输效率，因而使得更多的载流子能被第一电极140收集。基于此，增强第三部分13中的载流子向第四部分14的横向传输，能够提高第一电极140对载流子的收集效率。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为P型，则第三部分13的掺杂元素浓度与第四部分14的掺杂元素浓度之比为1:100～2:3，例如可以为1:90、1:80、1:70、1:65、1:55、1:50、1:40、1:30、1:25、1:20、1:18、1:15、1:10、1:5、1:3或者2:3。在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为N型，则第三部分13的掺杂元素浓度与第四部分14的掺杂元素浓度之比为1:30～5:6，例如可以为1:30～1:25、1:25～1:20、1:20～1:15、1:15～1:10、1:10～1:8、1:8～1:5、1:5～1:3、1:3～2:3或者2:3～5:6。
根据不同类型的掺杂元素，设置第三部分13与第四部分14的掺杂元素浓度具有不同的比值，使得不论使得第三部分13与第四部分14为P型掺杂还是N型掺杂，均对第一表面1具有较好的钝化性能。且在上述比值范围内，使得第三部分13与第四部分14之间能够形成浓度梯度，进而提高第一电极140对载流子的收集效率。在一些实施例中，P型掺杂元素可以为硼元素、铝元素、氮元素、镓元素或铟元素。在一些实施例中，N型掺杂元素可以为磷元素、铋元素、锑元素或砷元素。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为P型，第三部分13的数量为多个，第四部分14的数量为多个，多个第三部分中的每一第三部分13的掺杂元素浓度与多个第四部分中的每一第四部分14的掺杂元素浓度之比均为1:100～2:3。在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为N型，第三部分13的数量为多个，第四部分14的数量为多个，多个第三部分中的每一第三部分13的掺杂元素浓度与多个第四部分中的每一第四部分14的掺杂元素浓度之比均为1:30～5:6。
值得注意的是，这里所指的第三部分13的掺杂元素浓度以及第四部分14的掺杂元素浓度为第三部分13远离基底100的表面的表面掺杂浓度，第四部分14远离基底100的表面的表面掺杂浓度。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为P型，则多个第三部分中的每一第三部分13的掺杂元素浓度为1×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，例如可以为1×1018atom/cm3～2×1018atom/cm3、2×1018atom/cm3～5×1018atom/cm3、5×1018atom/cm3～9×1018atom/cm3、9×1018atom/cm3～1×1019atom/cm3、1×1019atom/cm3～3×1019atom/cm3或者3×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3；多个第四部分中的每一第四部分14的掺杂元素浓度为1×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3，例如可以为1×1019atom/cm3～2×1019atom/cm3、2×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3～7×1019atom/cm3、7×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3或者9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的掺杂元素类型为N型，则多个第三部分中的每一第三部分13的掺杂浓度为2×1019atom/cm3～5×1020atom/cm3，例如可以为2×1019atom/cm3～3×1019atom/cm3、3×1019atom/cm3～5×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3或者3×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3；多个第四部分中的每一第四部分14的掺杂元素浓度为5×1019atom/cm3～6×1020atom/cm3，例如可以为5×1019atom/cm3～7×1019atom/cm3、7×1019atom/cm3～9×1019atom/cm3、9×1019atom/cm3～1×1020atom/cm3、1×1020atom/cm3～3×1020atom/cm3、3×1020atom/cm3～5×1020atom/cm3或者5×1020atom/cm3～6×1020atom/cm3。
在上述范围内，一方面保证第四部分14的掺杂元素浓度大于第三部分13的掺杂元素浓度，增强第三部分13中的载流子向第四部分14的横向传输。另一方面，在上述范围内，第三部分13与第四部分14中的掺杂元素浓度均不至于过大，保证第一掺杂导电层120整体的掺杂元素浓度较小，减小第一掺杂导电层120中的掺杂元素向隧穿层110传输的概率。
在一些实施例中，第四部分14的掺杂元素浓度与第二部分12的掺杂元素浓度之比为1:10～5:6，例如可以为1:10～1:8、1:8～1:6、1:6～1:4、1:4～1:3、1:3～1:2、1:2～2:3、2:3～3:4或者3:4～5:6。在这个范围内，第四部分14的掺杂元素浓度小于第二部分12的掺杂元素浓度，使得第四部分14与第二部分12之间能够形成浓度梯度，增强第四部分14中的载流子向第二部分12中的传输，进而增强第一电极140对第二部分12中的载流子的收集能力。
第四部分14有多个，第二部分12有多个，多个第四部分中的每一第四部分14的掺杂元素浓度与多个第二部分中的每一第二部分12的掺杂元素浓度之比均为1:10～5:6。
在一些实施例中，还可以控制第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130的厚度之比，在保证第一电极140难以穿透第二掺杂导电层130的同时，使得第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130的整体厚度不至于过大，避免由于第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130的整体厚度过大而对隧穿层110造成过大的应力的问题，保证隧穿层110良好的性能。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的厚度d1与第二掺杂导电层130的厚度d2之比为2:1～1:12，例如可以为2:1～3:2、3:2～4:3、4:3～1:1、1:1～1:3、1:3～1:2、1:2～1:5、1:5～1:7、1:7～1:9或者1:9～1:12。在上述范围内，使得实际制备的第一电极140难以穿透第二掺杂导电层130与第一掺杂导电层120电接触，实现第一电极140与第二部分12之间良好的欧姆接触。且第一掺杂导电层120的厚度d1不至于过大，保证第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130整体的厚度不至于过大，避免第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130由于整体厚度过大而对隧穿层110造成过大的应力。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。在一些实施例中，第一掺杂导电层120包括第三部分13以及第四部分14，第三部分13与第四部分14是对第一掺杂导电层120的不同部分进行不同浓度的掺杂得到，因此，第三部分13与第四部分14为一体化的结构。
在一些实施例中，第二掺杂导电层130的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。第一部分11与第二部分12是对第二掺杂导电层130的不同部分进行不同浓度的掺杂得到，第一部分11与第二部分12为一体化的结构。
在一些实施例中，第一掺杂导电层120由第一多晶硅构成，第一部分11由第二多晶硅构成，第二部分12由第三多晶硅构成，第一多晶硅的平均晶粒尺寸大于第二多晶硅的平均晶粒尺寸，且大于第三多晶硅的平均晶粒尺寸。第二多晶硅的平均晶粒尺寸大于第三多晶硅的平均晶粒尺寸。
在多晶硅中，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，这些晶粒结合起来就结晶成多晶硅。也就是说，第一多晶硅、第二多晶硅以及第三多晶硅均由多个晶粒结合而成。第一多晶硅、第二多晶硅以及第三多晶硅中，结构相同而取向不同的不同晶粒之间的接触界面，可以称为晶界。
也就是说，在单位体积内，第一掺杂导电层120的第一多晶硅的晶粒密度小于第二掺杂导电层130中的第二多晶硅的晶粒密度以及第三多晶硅的晶粒密度。因此，单位体积内的第一掺杂导电层120内的晶界数量小于单位体积内的第二掺杂导电层130的晶界数量。晶界可以作为掺杂元素的扩散通道，晶界的数量越多，则掺杂元素的扩散越多，使得掺杂元素浓度越高。第一掺杂导电层120内的晶界数量相对较小，使得在实际进行掺杂工艺以形成第一掺杂导电层120的步骤中，第一掺杂导电层120内的掺杂元素的扩散程度较低，保证第一掺杂导电层120具有较小的掺杂元素浓度。第二掺杂导电层130内的晶界数量相对较多，使得第二掺杂导电层130内的掺杂元素的扩散程度较高，使得第二掺杂导电层130内的掺杂元素浓度较高。
此外，在单位体积内，相较于第一掺杂导电层120而言，第二掺杂导电层130的晶粒数量更多，即第二掺杂导电层130的结晶程度更高，因此，使得第二掺杂导电层130具有更好的钝化性能，能够进一步改善第二部分12与第一电极140的金属接触复合。
参考图4，在一些实施例中，第一掺杂导电层120可以包括与第一部分11正对的第三部分13以及与第二部分12正对的第四部分14，第三部分13由第四多晶硅构成，第四部分14由第五多晶硅构成；第一部分11由第二多晶硅构成，第二部分12由第三多晶硅构成；其中，第四多晶硅的平均晶粒尺寸大于第五多晶硅的平均晶粒尺寸，第五多晶硅的平均晶粒尺寸大于第三多晶硅的平均晶粒尺寸，第二多晶硅的平均晶粒尺寸大于第三多晶硅的平均晶粒尺寸，且第五多晶硅的平均晶粒尺寸大于第二多晶硅的平均晶粒尺寸。
第四多晶硅的平均晶粒尺寸大于第五多晶硅的平均晶粒尺寸，即，与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的平均晶粒尺寸小于不与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的平均晶粒尺寸。使得在单位体积内，与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的晶界数量大于不与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的晶界数量。如此，在实际进行掺杂工艺以形成第一掺杂导电层120的步骤中，掺杂元素在与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的扩散程度大于不与第一电极140正对的第一掺杂导电层120内的扩散程度，有利于实现第三部分13的掺杂元素浓度小于第四部分14的掺杂元素浓度，使得在第三部分13与第四部分14形成浓度梯度，有利于载流子从第三部分13向第四部分14的横向传输。
值得注意的是，本申请实施例中的第一多晶硅、第二多晶硅、第三多晶硅、第四多晶硅以及第五多晶硅的平均晶粒尺寸可以根据国家标准《GB/T 6394-2017金属平均晶粒度测定方法》进行测量得到。
图5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6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6为图5中沿AA’方向的剖面结构示意图。
参考图5以及图6，在一些实施例中，基底100的掺杂元素类型为N型掺杂元素，第二部分12包括：掺杂有N型掺杂元素的主体部20以及位于主体部20内的掺杂有P型掺杂元素的反型掺杂部21。
在一些实施例中第一电极140的材料为金属，包括铜、银、镍或者铝中的任一者。第二部分12的材料包括硅，例如为多晶硅、非晶硅或者单晶硅中的任一者。在实际制备第一电极140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。金属离子向第二部分12中移动，在提供电子的条件下，金属离子与第二部分12中的硅会发生还原反应，将金属离子还原成金属，形成的金属位于第二部分12中，进而使得形成的第一电极140与第二部分12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电极140将整个第二部分12穿透的问题，进而对第二部分12造成破坏，甚至使第一电极140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。
设置第二掺杂导电层130包括具有N型掺杂元素的主体部20以及位于主体部20内的反型掺杂部21，反型掺杂部21掺杂有P型掺杂元素，使得反型掺杂部21中的空穴占主导，提供了较多的空穴位。而传输至第二部分12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21的情况而言有所减少。如此，在实际形成第一电极140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二部分12造成过多的破坏的问题，保持太阳能电池的光电转换性能较好。
在一些实施例中，反型掺杂部21在主体部20内的体积占比小于二分之一。即反型掺杂部21在主体部20内占少数，使得主体部20的体积足够大，能够在第一表面1形成能带弯曲，且第一电极140能够与较多的主体部20接触，形成金属接触，有利于保证载流子在第二部分12内的正常传输，以及第一电极140对载流子的收集。
图7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8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7以及图8均为图2中沿AA’方向的剖面结构示意图。
参考图7以及图8，在一些实施例中，还包括：阻滞层150，阻滞层150位于第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130之间，阻滞层150朝向基底100的表面与第一掺杂导电层120远离基底100的表面接触，阻滞层150远离基底100的表面与第二掺杂导电层130朝向基底100的表面接触。由于第二掺杂导电层130的掺杂元素浓度大于第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度，为了防止第二掺杂导电层130中的掺杂元素较多地扩散至第一掺杂导电层120，设置阻滞层150位于第一掺杂导电层120与第二掺杂导电层130之间，起到阻挡第二掺杂导电层130中的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中的作用，能够保持第一掺杂导电层120具有较小的掺杂元素浓度。
此外，在一些实施例中，第一电极140的材料包括金属，基底100为N型基底100，阻滞层150也可以起到阻挡基底100中电子向第二部分12传输的作用，减小用于形成第一电极140的金属浆料中的金属离子与硅在提供电子的条件下发生反应的程度，减小形成的第一电极140穿透第二掺杂导电层130的概率。
参考图7，在一些实施例中，阻滞层150远离基底100的表面与每一第二部分12接触，且阻滞层150在第一表面1的正投影与第二部分12在第一表面1的正投影重合。也就是说，阻滞层150仅位于部分第一掺杂导电层120与部分第二掺杂导电层130之间，与第二部分12正对。这是因为，相较于第一部分11，第二部分12内的掺杂元素浓度更大，因此，设置阻滞层150仅与第二部分12正对，可以防止具有较大掺杂元素浓度的第二部分12内的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中。
在一些实施例中，阻滞层150的数量可以为多个，多个阻滞层150中的每一阻滞层150与一第二部分12接触。
参考图8，在一些实施例中，阻滞层150远离基底100的表面与每一第一部分11以及每一第二部分12接触，且阻滞层150在第一表面1的正投影与每一第一部分11在第一表面1的正投影以及每一第二部分12在第一表面1的正投影重合。也就是说，阻滞层150正面覆盖于第一掺杂导电层120远离基底100的表面以及第二掺杂导电层130朝向基底100的表面。使得阻滞层150可以对第一部分11以及第二部分12中的掺杂元素均起到阻滞的作用，防止第一部分11与第二部分12中的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中。
在一些实施例中，不论阻滞层150仅与第二部分12正对，还是与第一部分11以及第二部分12均正对，阻滞层150的材料可以均为宽带隙材料，能够防止较好的起到阻止第二掺杂导电层130中的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中的作用。在一些实施例中，阻滞层150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。采用上述材料，可以使得阻滞层150起到较好的阻滞作用，并且，还能对第一表面1起到较好的钝化作用，抑制第一表面1的载流子复合。此外，上述材料具有较大的硬度，在实际制备第一电极140的步骤中，使得形成的第一电极140在烧结过程中难以烧穿阻滞层150，进而能够减小形成的第一电极140与基底100接触的风险。
在一些实施例中，不论阻滞层150仅与第二部分12正对，还是与第一部分11以及第二部分12均正对，阻滞层150的厚度均为0.5nm～5nm，例如可以为0.5nm～0.8nm、0.8nm～1nm、1nm～1.5nm、1.5nm～2nm、2nm～2.5nm、2.5nm～3nm、3nm～3.5nm、3.5nm～4nm、4nm～4.5nm或者4.5nm～5nm。在上述范围内，可以高效地阻挡第二掺杂导电层130中的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中，同时又不会对第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130与隧穿层110所构成的钝化接触结构的整体性能产生不良影响，保证钝化接触结构对载流子的选择性传输以及对第一表面1较好的钝化效果。
图9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9为图2中沿AA’方向的剖面结构示意图。
参考图9，在一些实施例中，太阳能电池还包括：第一钝化层160，第一钝化层160覆盖第一部分11以及第二部分12远离基底100的表面。第一电极140穿透第一钝化层160与第二部分12电接触。第一钝化层160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160可以是单层结构。在一些实施例中，第一钝化层160也可以是多层结构。在一些实施例中，第一钝化层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，太阳能电池还可以包括：发射极170，发射极170位于基底100第二表面2。发射极170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170的材料与基底100的材料相同。
图10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10为图2中沿AA’方向的剖面结构示意图。
参考图10，在一些实施例中，太阳能电池也可以不设置发射极170，而是在第二表面2设置第二钝化接触结构，第二钝化接触结构包括第二隧穿层111以及位于第二隧穿层111表面的第三掺杂导电层112，使得太阳能电池为双面TOPCON电池。第三掺杂导电层112的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相反，即第三掺杂导电层112的掺杂元素为P型，与基底100形成PN结。
在一些实施例中，第二隧穿层111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，第三掺杂导电层112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9以及图10，在一些实施例中，太阳能电池还包括：第二钝化层180。
参考图9，在一些实施例中，基底100内具有发射极170，且发射极170顶面与第二表面2重合，则第二钝化层180位于发射极170远离基底100的表面。
参考图10，在一些实施例中，基底100内不设置发射极170，而是设置第二钝化接触结构，则第二钝化层180位于第三掺杂导电层112远离基底100的表面。第二钝化层180用于对基底100的第二表面2起到良好的钝化效果，降低第二表面2的缺陷态密度，较好地抑制基底100第二表面2的载流子复合。第二钝化层180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180可以是单层结构，在另一些实施例中，第二钝化层180也可以是多层结构。在一些实施例中，第二钝化层180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。
参考图9至图10，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2。
参考图9，在一些实施例中，基底100内具有发射极170，则第二电极190穿透第二钝化层180与发射极170电接触。
参考图10，在一些实施例中，基底100内不设置发射极170，而是设置第二钝化接触结构，则第二电极穿透第二钝化层180与第三掺杂导电层112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，第一掺杂导电层120掺杂元素浓度小于第二掺掺杂导电层的掺杂元素浓度，减小第一掺杂导电层120中的杂质元素进入隧穿层110中的概率。且在垂直于第一表面1的方向上，第二掺杂导电层130的第一部分11与第二部分12均与第一掺杂导电层120形成了浓度梯度，有利于驱动载流子的纵向传输，增强基底100中的载流子向第二掺杂导电层130的传输。第一部分11的掺杂元素浓度小于第二部分12的掺杂元素浓度，使得第一部分11与第二部分12之间也形成了浓度梯度，有利于增强载流子在第二掺杂导电层130中的横向传输。第二部分12的掺杂元素浓度相对较高，能够改善第一电极140与第二部分12之间的接触复合损失，第一部分11的掺杂元素浓度相对较低，减小不与第一电极140接触的第一部分11对入射光线的寄生吸收。
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11，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1以及第二表面2，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12，提供基底100，基底100具有第一表面1。
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。
在一些实施例中，基底100掺杂有N型掺杂元素，N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素。在一些实施例中，基底掺杂有P型掺杂元素，P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或镓(In)元素等Ⅲ族元素。
在一些实施例中，基底100的第二表面2可以设置为绒面，例如可以为金字塔绒面，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进行第一掺杂工艺，例如离子注入工艺以向基底100内扩散掺杂元素。
在一些实施例中，形成的太阳能电池为TOPCON电池。
参考图13，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170，基底100露出发射极170顶面，且发射极170顶面与第二表面2重合。发射极170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170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170。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14，在形成发射极170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15至图25，在隧穿层110远离基底100的表面形成第一掺杂导电层120。在第一掺杂导电层120远离基底100的一侧形成第二掺杂导电层130，第二掺杂导电层130包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分11每一第二部分12沿平行于第一表面1的方向交替排布，每一第一部分11与每一第二部分12均沿预设方向X延伸，其中，第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度小于第一部分11的掺杂元素浓度，且第一部分11的掺杂元素浓度小于第二部分12的掺杂元素浓度。
第一掺杂导电层120相较于第二掺杂导电层130更靠近基底100，且第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度小于第二掺杂导电层130的掺杂浓度，减小第一掺杂导电层120中的杂质元素进入隧穿层110中的概率。
在一些实施例中，形成第一掺杂导电层120以及第二掺杂导电层130的方法可以包括：
参考图15至图19，在隧穿层110表面形成本征硅层30，在一些实施例中，本征硅层30可以是多晶硅、非晶硅、单晶硅或者碳化硅中的任一者；对本征硅层30进行第一次掺杂工艺，形成初始掺杂硅层32；对初始掺杂硅层32进行第二次掺杂工艺，使掺杂元素仅扩散至部分厚度的初始掺杂硅层32中，形成掺杂硅层33，剩余初始掺杂硅层32作为第一掺杂导电层120；最后，对部分掺杂硅层33进行第三次掺杂工艺，以形成第二部分12，剩余部分掺杂硅层33作为第一部分11。
在一些实施例中，第一次掺杂工艺可以为离子注入工艺。在一些实施例中，第二次掺杂工艺可以为激光掺杂工艺，控制激光的波长、激光频率、激光能量或者扫描速率，控制掺杂元素到达初始掺杂硅层32的深度，进而控制形成的第一掺杂导电层120以及掺杂硅层33的厚度。在一些实施例中，第三次掺杂工艺可以为激光掺杂工艺，仅对部分掺杂硅层33进行激光照射处理，以在该部分掺杂硅层33中再次注入掺杂元素，形成第二部分12以及第一部分11。
参考图15，在一些实施例中，本征硅层30可以为本征多晶硅，在第一次掺杂工艺中，在本征硅层30表面沉积掺杂源，掺杂源包括第一掺杂元素。在一些实施例中，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；在基底100第一表面1沉积掺杂源，并通入氧气。在一些实施例中，掺杂源可以为携带三氯化磷的氮气。参考图16，这一步骤中，氧气与多晶硅发生反应，将部分厚度的本征硅层30转换成玻璃层31，玻璃层31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31为磷硅玻璃，即含磷氧化硅。参考图17，玻璃层31中存储有大量的第一掺杂元素，之后再升温，同时在氮气氛围下推结，将玻璃层31中存储的第一掺杂元素扩散至本征多晶硅中，形成初始掺杂硅层32。
参考图18，在第二次掺杂工艺中，保留玻璃层31，采用激光对玻璃层31进行照射，经激光处理的玻璃层31中的第一掺杂元素再次扩散至部分初始掺杂硅层32中，形成第一掺杂导电层120以及掺杂硅层33。
参考图19，在第三次掺杂工艺中，继续保留玻璃层31，采用激光对部分玻璃层31进行照射，经激光处理的玻璃层31中的第一掺杂元素再次扩散至部分掺杂硅层33中，形成第一部分11以及第二部分12。
在一些实施例中，激光工艺所采用的激光可以为红外激光、绿光激光、紫外激光中的任一种。这些激光可以由CO2激光器、准分子激光器、钛宝石激光器、半导体激光器、铜蒸汽激光器或者其它能够发射出激光的激光器中的任一种激光器产生。
激光器所发射出来的激光照射至玻璃层31表面，在激光热效应作用下，玻璃层31中的第一掺杂元素扩散至初始掺杂硅层32或者掺杂硅层33。
在形成第一部分11以及第二部分12之后，去除玻璃层31，可以采用酸洗工艺去除玻璃层31。
参考图21，在一些实施例中，在形成第二掺杂导电层130的步骤之前，还包括：形成阻滞层150，阻滞层150位于第一掺杂导电层120远离基底100的表面，阻滞层150的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者碳化硅中的至少一者。阻滞层150起到阻挡第二掺杂导电层130中的掺杂元素扩散至第一掺杂导电层120中的作用，能够保持第一掺杂导电层120具有较小的掺杂元素浓度。
在一些实施例中，形成第一掺杂导电层120、第二掺杂导电层130以及阻滞层150的方法包括：
参考图20，在隧穿层110表面形成第一本征硅层41。在一些实施例中，第一本征硅层41可以是多晶硅、非晶硅、单晶硅或者碳化硅中的任一者。在一些实施例中，可以采用沉积工艺在隧穿层110表面形成第一本征硅层41，例如可以为原子层沉积工艺。
参考图21，在第一本征硅层41表面形成阻滞层150。在一些实施例中，可以采用沉积工艺形成阻滞层150，例如可以采用原子层沉积工艺或者化学气相沉积工艺形成阻滞层150。在一些实施例中，阻滞层150可以整面形成于第一本征硅层41表面，与后续形成的第一部分11以及第二部分12均正对。在一些实施例中，阻滞层150也可以形成于部分第一本征硅层41表面，与后续形成的第二部分12正对。
继续参考图21，在阻滞层150表面形成第二本征硅层42。在一些实施例中，第二本征硅层42可以是多晶硅、非晶硅、单晶硅或者碳化硅中的任一者。在一些实施例中，可以采用沉积工艺在隧穿层110表面形成第二本征硅层42，例如可以为原子层沉积工艺。
在第二本征硅层42远离基底100的表面沉积掺杂源，掺杂源包括第一掺杂元素，在沉积掺杂源的同时，通入氧气，以将部分厚度的第二本征硅层42转化为玻璃层31，玻璃层31为含有第一掺杂元素的氧化硅。
在一些实施例中，掺杂源可以为N型掺杂源，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℃。升温至第一预设温度之后，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。
参考图22，这上述步骤中，氧气与硅发生反应，将部分厚度的第二本征硅层42转换成玻璃层31，玻璃层31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31为磷硅玻璃，即含磷氧化硅，玻璃层31中存储有大量的第一掺杂元素。
参考图23，进行第一掺杂工艺，将玻璃层31中存储的第一掺杂元素扩散至第一本征硅层41中以形成第一掺杂导电层120，以及将第一掺杂元素扩散至除玻璃层31以外的第二本征硅层42中，形成初始第二掺杂导电层43。在一些实施例中，在升温至第二预设温度之后，进行第一掺杂工艺，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31中存储的第一掺杂元素扩散至第一本征硅层41中，形成第一掺杂导电层120。
可以理解的是，由于阻滞层150的存在，在玻璃层31中的第一掺杂元素由第二本征硅层42扩散至第一本征硅层41的过程中，阻滞层150对第一掺杂元素起到阻挡作用，使得扩散至第一本征硅层41中的掺杂元素数量小于扩散至第二本征硅层42中的掺杂元素数量，因此，使得形成的第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度小于初始第二掺杂导电层43的掺杂元素浓度。
参考图24至图25，对部分玻璃层31进行第二掺杂工艺，经过第二掺杂工艺的玻璃层31中的第一掺杂元素沿垂直于第一表面1的方向扩散至初始第二掺杂导电层43中，以将该部分初始第二掺杂导电层43转化为第二掺杂导电层130的第二部分12，剩余部分初始第二掺杂导电层43作为第一部分11。
参考图24，在一些实施例中，进行第二掺杂工艺步骤之前，在玻璃层31表面形成掩膜层50，掩膜层50具有第一开口51，第一开口51露出部分玻璃层31表面，在一些实施例中，可以对掩膜层50进行光刻工艺以形成第一开口51。
在一些实施例中，掩膜层50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50。
参考图25，在一些实施例中，沿第一开口51对初始第二掺杂导电层43(参考图24)进行第二掺杂工艺，将与第一开口51正对的玻璃层31内的第一掺杂元素扩散至初始第二掺杂导电层43，以形成较高掺杂浓度的第二部分12，剩余部分初始第二掺杂导电层43由于被掩膜层50所遮挡，因此，玻璃层31中的掺杂元素几乎不会在该部分初始第二掺杂导电层43中扩散，使得剩余部分初始第二掺杂导电层43形成掺杂浓度较低的第一部分11。
不难发现，由于初始第二掺杂导电层43的掺杂元素浓度大于第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度，使得形成的第一部分11与第二部分12的掺杂元素浓度均大于第二掺杂导电层130的掺杂元素浓度。
在一些实施例中，第二掺杂工艺包括激光工艺，激光工艺的参数包括：使用的激光波长为300nm～532nm，例如可以为300nm～330nm、330nm～350nm、350nm～380nm、380nm～420nm、420nm～480nm或者480nm～532nm；激光频率为120kHz～1500kHz，例如可以为120kHz～180kHz、180kHz～240kHz、240kHz～330kHz、330kHz～480kHz、480kHz～600kHz、600kHz～700kHz、700kHz～800kHz、800kHz～900kHz、900kHz～1050kHz或者1050kHz～1200kHz；扫描速率为1000mm/s～40000mm/s，例如可以为1000mm/s～2000mm/s、2000mm/s～5000mm/s、5000mm/s～6000mm/s、6000mm/s～7500mm/s、7500mm/s～9000mm/s、9000mm/s～12000mm/s、12000mm/s～18000mm/s、18000mm/s～25000mm/s、25000mm/s～28000mm/s、28000mm/s～32000mm/s、32000mm/s～34000mm/s、34000mm/s～36000mm/s、36000mm/s～38500mm/s或者38500mm/s～40000mm/s；激光能量为0.1J/cm2～1.5J/cm2，例如可以为0.1J/cm2～0.3J/cm2、0.3J/cm2～0.5J/cm2、0.5J/cm2～0.8J/cm2、0.8J/cm2～1J/cm2、1J/cm2～1.2J/cm2、1.2J/cm2～1.3J/cm2或者1.3J/cm2～1.5J/cm2。在上述范围内，可以产生足够的激光热效应，使得玻璃层31中的第一掺杂元素在激光热效应作用下，扩散至初始第二掺杂导电层43中。且在上述范围内，使得玻璃层31中的第一掺杂元素的扩散程度不至于过大，防止第一掺杂元素过多地扩散至第一掺杂导电层120中，使得形成的第一掺杂导电层120的掺杂元素浓度增加的问题。
在一些实施例中，也可以控制激光工艺的参数，使第一掺杂元素也扩散至第一掺杂导电层120中，在第一掺杂导电层120中形成与第一部分11正对的第三部分13(参考图4)以及与第二部分12正对的第四部分14(参考图4)，第四部分14与第二部分12正对，在进行激光工艺形成第二部分12的步骤中，部分第一掺杂元素扩散至与第二部分12正对的第一掺杂导电层120中，形成掺杂元素浓度相对较大的第四部分14，剩余部分第一掺杂导电层120形成掺杂元素浓度相对较小的第三部分13。
在一些实施例中，还可以控制激光工艺的参数，使得形成的第二部分12的晶粒发生重结晶，使得第二部分12中的平均晶粒尺寸相较于第一部分11的平均晶粒尺寸较小。如此，使得扩散至第二部分12中的第一掺杂元素较多，更易于实现第二部分12的掺杂元素浓度大于第一部分11的掺杂元素浓度。在一些实施例中，还可以控制激光工艺的参数，使第二部分12以及第四部分14的晶粒均发生重结晶，实现第四部分14的平均晶粒尺寸小于第三部分13的平均晶粒尺寸，实现第四部分14的掺杂元素浓度大于第三部分13的掺杂元素浓度。
在一些实施例中，激光工艺所采用的激光可以为红外激光、绿光激光、紫外激光中的任一种。这些激光可以由CO2激光器、准分子激光器、钛宝石激光器、半导体激光器、铜蒸汽激光器或者其它能够发射出激光的激光器中的任一种激光器产生。
激光器所发射出来的激光照射至玻璃层31表面，在激光热效应作用下，玻璃层31中的第一掺杂元素扩散至初始第二掺杂导电层43中。
在一些实施例中，在形成第一部分11以及第二部分12之后，去除牺牲层以及玻璃层31，在一些实施例中，可以采用酸洗工艺去除玻璃层31，例如可以采用HCL溶液或者HF溶液清洗牺牲层以及玻璃层31，并去除牺牲层以及玻璃层31。
参考图26，在一些实施例中，太阳能电池的制备方法还包括：在第二掺杂导电层130远离基底100的表面形成第一钝化层160。在一些实施例中，第一钝化层160可以是单层结构。在一些实施例中，第一钝化层160也可以是多层结构。
在一些实施例中，第一钝化层160是单层结构，则第一钝化层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，第一钝化层160是多层结构，则第一钝化层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，形成第一钝化层160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)方法在第二掺杂导电层130表面形成第一钝化层160。
在一些实施例中，还包括：在发射极170表面形成第二钝化层180，第二钝化层180可以起到较好的钝化效果。在一些实施例中，第二钝化层180可以为单层结构。在一些实施中，第二钝化层180也可以为多层结构。
在一些实施例中，第二钝化层180是单层结构，则第二钝化层180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180是多层结构，则第二钝化层180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170表面形成第二钝化层180。
参考图9，形成多个第一电极，多个第一电极中的每一个第一电极140均沿预设方向X延伸，每一第一电极140与每一第二部分12一一对应，一第一电极140与对应的第二部分12电接触。
在一些实施例中，形成第一电极140的方法包括：
在每一第二部分远离基底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二部分正对的第一钝化层160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，以使金属浆料自第二部分12远离基底100的一侧烧穿至部分厚度的第二部分12中，形成第一电极140。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160以及部分第二部分12进行腐蚀，从而使得金属浆料在第一钝化层160以及部分第二部分12中渗透。
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180与发射极170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电极140的工艺相同，可参考上述对形成第一电极140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 (22)

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；
隧穿层，位于所述第一表面；
第一掺杂导电层，位于所述隧穿层远离所述基底的表面；
第二掺杂导电层，位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的一侧，所述第二掺杂导电层包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分和每一第二部分沿平行于所述第一表面的方向交替排布，每一所述第一部分与每一所述第二部分均沿预设方向延伸，其中，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于所述第一部分的掺杂元素浓度，且所述第一部分的掺杂元素浓度小于所述第二部分的掺杂元素浓度；
多个第一电极，所述多个第一电极中的每一个第一电极均沿所述预设方向延伸，每一所述第一电极与每一所述第二部分一一对应，一所述第一电极与对应的所述第二部分电接触。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一部分的掺杂元素浓度与所述第二部分的掺杂元素浓度的浓度之比为1:50～3:4。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度与所述第二部分的掺杂元素浓度之比为1:100～1:2。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层包括：多个第三部分以及多个第四部分，每一第三部分与每一第四部分沿平行于所述第一表面的方向交替排布，每一所述第三部分与每一所述第四部分均沿所述预设方向延伸，一所述第三部分与一所述第一部分正对，一所述第四部分与一所述第二部分正对，所述第三部分的掺杂元素浓度小于所述第四部分的掺杂元素浓度。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三部分的掺杂元素浓度与所述第四部分的掺杂元素浓度之比为1:10～3:4。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述第四部分的掺杂元素浓度与所述第二部分的掺杂元素浓度之比为1:10～5:6。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层以及所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型均为P型，所述第一部分的掺杂元素浓度为5×1018atom/cm3～5×1019atom/cm3，所述第二部分的掺杂元素浓度为5×1019atom/cm3～3×1020atom/cm3，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度1×1018atom/cm3～4.5×1019atom/cm3。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层以及所述第二掺杂导电层的掺杂元素类型均为N型，所述第一部分的掺杂元素浓度为1×1020atom/cm3～2×1021atom/cm3，所述第二部分的掺杂元素浓度为2×1020atom/cm3～5×1021atom/cm3，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度5×1019atom/cm3～5×1020atom/cm3。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：阻滞层，所述阻滞层位于所述第一掺杂导电层与所述第二掺杂导电层之间，所述阻滞层朝向所述基底的表面与所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面接触，所述阻滞层远离所述基底的表面与所述第二掺杂导电层朝向所述基底的表面接触。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述阻滞层远离所述基底的表面与每一所述第二部分接触，且所述阻滞层在所述第一表面的正投影与所述第二部分在所述第一表面的正投影重合。
11.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述阻滞层远离所述基底的表面与每一所述第一部分以及每一所述第二部分接触，且所述阻滞层在所述第一表面的正投影与每一所述第一部分在所述第一表面的正投影以及每一所述第二部分在所述第一表面的正投影重合。
12.根据权利要求9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。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者，所述第二掺杂导电层的材料包括：非晶硅、多晶硅或者碳化硅中的至少一者。
14.根据权利要求13所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层由第一多晶硅构成，所述第一部分由第二多晶硅构成，所述第二部分由第三多晶硅构成，所述第一多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第二多晶硅的平均晶粒尺寸，且大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸。
15.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三部分由第四多晶硅构成，所述第四部分由第五多晶硅构成；所述第一部分由第二多晶硅构成，所述第二部分由第三多晶硅构成；其中，所述第四多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第五多晶硅的平均晶粒尺寸，所述第五多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸，所述第二多晶硅的平均晶粒尺寸大于所述第三多晶硅的平均晶粒尺寸。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的掺杂元素类型为N型掺杂元素，所述第二部分包括：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，所述反型掺杂部在所述主体部内的体积占比小于二分之一。
17.根据权利要求1-6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂导电层的厚度与所述第二掺杂导电层的厚度之比为2:1～1:12。
18.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，所述电池串由多个如权利要求1～17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。
19.一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；
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第一掺杂导电层；
在所述第一掺杂导电层远离所述基底的一侧形成第二掺杂导电层，所述第二掺杂导电层包括：多个第一部分和多个第二部分，每一第一部分每一第二部分沿平行于第一表面的方向交替排布，每一所述第一部分与每一所述第二部分均沿预设方向延伸，其中，所述第一掺杂导电层的掺杂元素浓度小于所述第一部分的掺杂元素浓度，且所述第一部分的掺杂元素浓度小于所述第二部分的掺杂元素浓度；
形成多个第一电极，所述多个第一电极中的每一个第一电极均沿所述预设方向延伸，每一所述第一电极与每一所述第二部分一一对应，一所述第一电极与对应的所述第二部分电接触。
20.根据权利要求19所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在形成所述第二掺杂导电层的步骤之前，还包括：形成阻滞层，所述阻滞层位于所述第一掺杂导电层远离所述基底的表面，所述阻滞层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或者碳化硅中的至少一者。
21.根据权利要求20所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述第一掺杂导电层、所述第二掺杂导电层以及所述阻滞层的方法包括：
在所述隧穿层表面形成第一本征硅层；
在所述第一本征硅层表面形成所述阻滞层；
在所述阻滞层表面形成第二本征硅层；
在所述第二本征硅层远离所述基底的表面沉积掺杂源，所述掺杂源包括第一掺杂元素，在沉积所述掺杂源的同时，通入氧气，以将部分厚度的所述第二本征硅层转化为玻璃层，所述玻璃层为含有所述第一掺杂元素的氧化硅；
进行第一掺杂工艺，将所述玻璃层中存储的第一掺杂元素扩散至所述第一本征硅层中以形成所述第一掺杂导电层，以及将所述第一掺杂元素扩散至除所述玻璃层以外的所述第二本征硅层中，形成初始第二掺杂导电层；
对部分所述玻璃层进行第二掺杂工艺，经过第二掺杂工艺的所述玻璃层中的第一掺杂元素沿垂直于所述第一表面的方向扩散至所述初始第二掺杂导电层中，以将该部分所述初始第二掺杂导电层转化为所述第二掺杂导电层的第二部分，剩余部分所述初始第二掺杂导电层形成所述第一部分。
22.根据权利要求21所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第二掺杂工艺包括激光工艺，所述激光工艺使用的激光波长为300nm～532nm，激光频率为120kHz～1500kHz，扫描速率为1000mm/s～40000mm/s，激光能量为0.1J/cm2～1.5J/cm2。
CN202310440972.1A 2023-04-21 2023-04-21 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 Pending CN116632093A (zh)

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