CN117059681A - 太阳能电池及其制造方法、光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及其制造方法、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，提供一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件，太阳能电池包括：N型硅基底，N型硅基底具有相对的前表面和后表面；前表面具有多个金字塔结构；后表面具有多个凹槽，部分数量的凹槽沿同一方向依次排布；位于前表面上的钝化层；位于后表面上的隧穿介质层；位于穿介质层上的掺杂导电层。本申请实施例至少有利于通过改变N型硅基底后表面的形貌，以提高太阳能电池的光电转换效率。

Description

太阳能电池及其制造方法、光伏组件
技术领域
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造方法、光伏组件。
背景技术
目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳能电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。
目前的太阳能电池主要包括IBC电池（交叉背电极接触电池，InterdigitatedBack Contact）、TOPCON（Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触）电池、PERC电池（钝化发射极和背面电池，Passivated emitter and real cell）以及异质结电池等。
然而，为提升太阳能电池的光电转换效率，太阳能电池中膜层的表面形貌有待进一步研究。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件，至少有利于通过改变N型硅基底后表面的形貌，以提高太阳能电池的光电转换效率。
根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：N型硅基底，所述N型硅基底具有相对的前表面和后表面；所述前表面具有多个金字塔结构；所述后表面具有多个凹槽，部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布；位于所述前表面上的钝化层；位于所述后表面上的隧穿介质层；位于所述隧穿介质层上的掺杂导电层。
在一些实施例中，多个所述凹槽包括N个凹槽组，任一所述凹槽组包括沿同一方向依次排布的多个所述凹槽，且不同所述凹槽组中的多个所述凹槽的排布方向相同或不同，N为大于等于2的正整数。
在一些实施例中，相邻所述凹槽组之间具有间隔，和/或，相邻所述凹槽组中的至少部分所述凹槽之间具有重叠区。
在一些实施例中，至少部分相邻两个所述凹槽之间具有间隔，和/或，至少部分相邻两个所述凹槽之间具有重叠区。
在一些实施例中，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽具有相对设置的底面和顶部开口以及位位于所述底面和所述顶部开口之间的侧壁，所述底面在所述N型硅基底上的正投影面积小于所述顶部开口在所述N型硅基底上的正投影面积。
在一些实施例中，所述凹槽在所述N型硅基底上的正投影形状为M边形，M为大于等于3的正整数。
在一些实施例中，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽具有顶部开口，所述顶部开口的一维尺寸为1um~20um。
在一些实施例中，所述后表面上所述凹槽的分布密度为1000个/mm2~50000个/mm2。
在一些实施例中，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽的深度的最大值为50nm~2000nm。
在一些实施例中，所述掺杂导电层具有N型掺杂元素，且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述N型硅基底的表面。
在一些实施例中，所述掺杂导电层具有P型掺杂元素，且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述N型硅基底的表面。
在一些实施例中，所述掺杂导电层包括间隔设置的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的一者和所述N型硅基底具有相同导电类型的掺杂元素，另一者和所述N型硅基底具有不同导电类型的掺杂元素。
根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种太阳能电池的制造方法，包括：提供初始N型硅基底，所述初始N型硅基底具有相对的第一面和第二面；对所述初始N型硅基底进行制绒处理，以在所述第一面和所述第二面均形成金字塔结构；采用第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀，以形成初始凹槽；采用第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀，加大所述初始凹槽的尺寸，以形成具有凹槽的N型硅基底，且部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布；其中，所述第一刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率小于所述第二刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率，形成有所述金字塔结构的所述第一面作为所述N型硅基底的前表面，被所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺处理后的所述第二面作为所述N型硅基底的后表面；沿远离所述后表面的方向，在所述后表面上依次形成隧穿介质层和掺杂导电层。
在一些实施例中，采用所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀，包括：将所述初始N型硅基底浸泡在第一刻蚀液中；采用所述第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀，包括：将所述初始N型硅基底浸泡在第二刻蚀液中；其中，所述第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于所述第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数。
在一些实施例中，所述第一刻蚀液和所述第二刻蚀液中均包含保护剂，且所述保护剂在所述第一刻蚀液中的质量分数小于在所述第二刻蚀液中的质量分数。
在一些实施例中，所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第一温度，所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第二温度，所述第一温度低于所述第二温度。
在一些实施例中，所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第一时长，所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第二时长，所述第一时长大于或等于所述第二时长。
根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由上述任一项所述的太阳能电池连接而成，或者，由上述任一项所述的制造方法形成的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
N型硅基底中，与前表面具有典型的金字塔结构不同，后表面不具备相对凸起的金字塔结构，反而具有多个凹槽。如此，一方面，相较于顶部尖锐的金字塔结构，具有多个凹槽的后表面更为平整，从而有利于提高形成于后表面上的隧穿介质层和掺杂导电层的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底的钝化效果；另一方面，具有多个凹槽的后表面也有利于提高N型硅基底的比表面积，以提高隧穿介质层和掺杂导电层的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层和隧穿介质层之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层和隧穿介质层的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
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，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，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申请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为本申请一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图；
图2为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的一种电镜示意图；
图3为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的另一种电镜示意图；
图4为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的又一种电镜示意图；
图5为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的再一种电镜示意图；
图6为本申请一实施例提供的N型硅基底的局部剖面结构示意图；
图7为本申请一实施例提供的N型硅基底中单个凹槽的局部剖面结构示意图；
图8为本申请一实施例提供的单个凹槽中顶部开口的一种俯视结构示意图；
图9为本申请一实施例提供的单个凹槽中顶部开口的另一种俯视结构示意图；
图10为本申请一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图；
图11为本申请一实施例提供的太阳能电池的又一种局部剖面结构示意图；
图12为本申请另一实施例提供的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图；
图13为本申请另一实施例提供的进行制绒处理之后的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图；
图14为本申请另一实施例提供的采用第一刻蚀工艺对第二面进行刻蚀之后的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图；
图15为本申请另一实施例提供的光伏组件的结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，太阳能电池的光电转换效率有待提高。
经分析发现，N型TOPCon晶硅太阳能电池背面设置隧穿氧化层与重掺n型多晶硅层，形成隧穿氧化钝化接触结构。其膜层结构的钝化性能和金属电极接触效果极大程度依赖于基底结构的后表面，目前基底结构的后表面主要有制绒面、酸抛面与碱抛面等几种形貌，这几种形貌分别存在以下问题：
对于制绒面而言，制绒面的比表面积很大，该优异的形貌特征使得电极浆料易于烧结，以使得电极和基底结构形成良好的欧姆接触，因此制绒面在降低电极和基底结构的接触电阻率方面具有较大优势。但是，制绒面的比表面积很大容易导致了基底结构的后表面的复合位点的数量很多，即给载流子提供了很多的复合中心导致电极对载流子的收集效率降低，同时隧穿氧化层不易在制绒面上均匀分布，导致后表面的钝化效果较差。
对于酸抛面而言，酸抛面在制绒面的基础上使用氢氟酸和硝酸的混酸处理，形成顶部被抛光的类似金字塔结构的结构，一定程度上降低了比表面积以提升钝化效果，但使得电极和基底结构的接触电阻率明显上升，同时较高的酸成本限制了其进一步推广。
对于碱抛面而言，在制绒面的基础上，利用碱抛光液将后表面的金字塔结构去除，形成方形的织状结构，比表面积显著下降，但其超高的背钝化效果在一定程度上弥补了接触电阻率下降的劣势，并且随着针对碱抛面的电极浆料的开发，背面接触劣势进一步缓解。但是，如何在兼顾背面钝化性能的基础上，进一步优化其被表面的形貌以提升电和基底结构的接触性能是亟需解决的问题。
本申请实施提供一种太阳能电池及其制造方法、光伏组件，太阳能电池中，一方面，相较于顶部尖锐的金字塔结构，具有多个小凹槽的后表面更为平整，从而有利于提高形成于后表面上的隧穿介质层和掺杂导电层的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底的钝化效果；另一方面，具有多个凹槽的后表面也有利于提高N型硅基底的比表面积，以提高隧穿介质层和掺杂导电层的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层和隧穿介质层之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层和隧穿介质层的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
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实施例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，也可以实现本申请实施例所要求保护的技术方案。
本申请一实施例提供一种太阳能电池，以下将结合附图对本申请一实施例提供的太阳能电池进行详细说明。
参考图1至图5，太阳能电池包括：N型硅基底100，N型硅基底100具有相对的前表面a和后表面b；前表面a具有多个金字塔结构120；后表面b具有多个凹槽110，部分数量的凹槽110沿同一方向依次排布；位于前表面a上的钝化层105；位于后表面b上的隧穿介质层101；位于隧穿介质层101上的掺杂导电层102。
需要说明的是，图1为本申请一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图，由于凹槽110的尺寸较小，图1中并未示意出后表面b上的凹槽110；图2为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的一种电镜示意图（SEM）；图3为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的另一种电镜示意图（SEM）；图4为本申请一实施例提供的N型硅基底的后表面的又一种电镜示意图（SEM）；图5为本申请一实施例提供的N型硅基底100的后表面b的再一种电镜示意图（SEM）。
在一些情况下，在N型硅基底100中，与前表面a具有典型的金字塔结构不同，相对于后表面b所处的水平面e（参考图6）而言，后表面b不具备相对于其水平面e凸起的金字塔结构，反而具有相对于其水平面凹陷的多个凹槽110。需要说明的是，后表面b所处的水平面e指的是对于N型硅基底100整体而言，整个后表面b除凹槽110外的大部分表面所处的平面，图6以点划线示意出水平面e，且图6所示的水平面e仅为一种示例。
如此，一方面，相较于顶部尖锐的金字塔结构，具有多个凹槽110的后表面b更为平整，从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底100的钝化效果；另一方面，具有多个凹槽110的后表面b也有利于提高N型硅基底100的比表面积，以提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
需要说明的是，后续会对电极和掺杂导电层102和隧穿介质层101进行详细描述。
以下将结合附图对本申请实施例进行更为详细的说明。在一些实施例中，参考图2至图5，多个凹槽110包括N个凹槽组130，任一凹槽组130包括沿同一方向依次排布的多个凹槽110，且不同凹槽组130中的多个凹槽110的排布方向相同或不同，N为大于等于2的正整数。
换言之，对于任一凹槽组130而言，属于该凹槽组130中的多个凹槽110沿同一方向依次排布，有利于加强后表面b形貌变化的规律性，从而有利于进一步提高基于后表面b形成的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底100的钝化效果。
而且，对于不同的凹槽组130而言，属于不同凹槽组130的凹槽110的排布方向可以相同也可以不同。在一个示例中，参考图2，一个凹槽组130还被标记为A，另一个凹槽组130还被标记为B，凹槽组A中多个凹槽110的排布方向为X1，凹槽组B中多个凹槽110的排布方向为X2，方向X1和方向X2不同，即方向X1和方向X2相交，实际应用中，方向X1和方向X2也可以相同，即方向X1和方向X2相互平行。
对于同一凹槽110而言，可以同属于不同的至少两个凹槽组130。例如，参考图2，又一凹槽组被标记为C，凹槽组B和凹槽组C均具有同一凹槽110，图2中将该凹槽110标记为B1。
需要说明的是，图2至图5中均以虚线框框住的多个凹槽110示意出凹槽组130，且图2至图5中均只示意出部分凹槽组130，实际应用中，后表面b中凹槽组130的数量包括但不限于虚线框示意出的凹槽组130，多个凹槽组130中的任意一个均可以是凹槽组A或凹槽组B。
在一些实施例中，参考图2，相邻凹槽组130之间具有间隔，换言之，相邻凹槽组130在N型硅基底100上的正投影没有重叠，例如图2中的凹槽组A和凹槽组B；在另一些实施例中，继续参考图2，相邻凹槽组130中的至少部分凹槽110之间具有重叠区150（参考图6），换言之，相邻凹槽组130在N型硅基底100上的正投影具有重叠，相邻凹槽组130正投影重叠的部分即重叠区150在N型硅基底100上的正投影，例如图2中的凹槽组B中的凹槽B1和凹槽组C中的凹槽C1具有重叠区150；在又一些实施例中，继续参考图2，后表面b上具有多组凹槽组130，部分相邻凹槽组130之间具有间隔，且另外的部分相邻凹槽组130中的至少部分凹槽110之间具有重叠区150。
需要说明的是，图6为本申请一实施例提供的N型硅基底的局部剖面结构示意图，图6中以间隔较小的虚线示意出相邻两个凹槽110的重叠部分，即重叠区150。
在一个示例中，参考图2，三个不同的凹槽组130分别被标记为A、B、C，凹槽组A和凹槽组B相邻且两者之间具有间隔，凹槽组B和凹槽组C相邻且凹槽组B和凹槽组C中的至少部分凹槽110之间具有重叠区150（参考图6）。
需要说明的是，多个凹槽组130中的任意一个均可以是凹槽组A、凹槽组B或凹槽组C。此外，图6中以重叠区150为一个立体区域为示例，实际应用中，相邻两个凹槽组130相互邻接，此时邻接的两个凹槽组130的重叠区150为一条线，或者一个平面。
以下对相邻凹槽组130中的至少部分凹槽110之间具有重叠区150进行详细说明。
在一些实施例中，相邻的两个凹槽组130中，一个凹槽组130中的一个凹槽110和另一个凹槽组130中的一个凹槽110具有重叠区150。在一个示例中，参考图2，相邻凹槽组B和C中，凹槽组B中的一个凹槽110被标记为B1，凹槽组C中的一个凹槽110被标记为C1，凹槽B1仅和凹槽C1具有重叠区150（参考图6）。
在另一些实施例中，相邻的两个凹槽组130中，一个凹槽组130中的一个凹槽110和另一个凹槽组130中的至少两个凹槽110均具有重叠区150。在一个示例中，参考图3，相邻的两个的凹槽组130分别被标记为D和E，凹槽组D中的一个凹槽110被标记为D1，凹槽组E中的两个凹槽110分别被标记为E1和E2，凹槽B1至少与凹槽E1和凹槽E2均具有重叠区150（参考图6）。
需要说明的是，对于任一凹槽组130而言，凹槽组130中相邻的凹槽110之间可以具有重叠区150，也可以相互间隔；对于任一凹槽组130中的任一凹槽110而言，该凹槽110可以与任何其他凹槽110均相互间隔，也可以与其他至少一个凹槽110具有重叠区150。
在一些实施例中，至少部分相邻两个凹槽110之间具有间隔，例如，参考图2，分别被标记为F和G的两个凹槽110；在另一些实施例中，至少部分相邻两个凹槽110之间具有重叠区150（参考图6），例如，参考图3，分别被标记为I和J的两个凹槽110；在又一些实施例中，部分相邻两个凹槽110之间具有间隔，其他部分相邻两个凹槽110之间具有重叠区150，例如，图2中的凹槽F和凹槽G之间具有重叠区150，且凹槽B1和凹槽C1之间具有重叠区150。
需要说明的是，相邻两个凹槽110可以同属于同一凹槽组130；或者，相邻两个凹槽110可以分别属于相邻的两个凹槽组130；或者，相邻两个凹槽110中的至少一者为独立的一个凹槽110，该独立的凹槽组不属于任一凹槽组130，例如图2中被标记为F的凹槽110。此外，图2至图5中以后表面b的相貌中，部分相邻两个凹槽110之间具有间隔，且其他部分相邻两个凹槽110之间具有重叠区150为示例，实际应用中，后表面b的相貌中，相邻两个凹槽110之间均具有间隔，或者，相邻两个凹槽110之间均具有重叠区150。
在一些实施例中，参考图7，图7为本申请一实施例提供的N型硅基底100中单个凹槽110的局部剖面结构示意图，沿远离后表面b的方向Y上，凹槽110具有相对设置的底面110a和顶部开口110b以及位于底面110a和顶部开口110b之间的侧壁110c，底面110a在N型硅基底100上的正投影面积小于顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影面积。换言之，沿远离后表面b的方向上，凹槽110为上宽下窄的结构，且沿垂直于底面110a的截面上，凹槽110的截面形状为上宽下窄的倒梯形。
需要说明的是，图7中以虚线示意出顶部开口110b大致所处的区域。
如此，相对于底面110a而言尺寸更大的顶部开口110b有利于使得隧穿介质层均匀填充满凹槽110，避免在凹槽110和隧穿介质层101之间形成空隙，进一步也可以避免在隧穿介质层101和掺杂导电层102之间形成空隙，从而有利于进一步提高形成于后表面b上的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以及降低后表面b上的复合位点的数量，以提高其对N型硅基底100的钝化效果。另一方面，凹槽110为上宽下窄的结构有利于进一步提高N型硅基底100的比表面积，以进一步提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。
在一些实施例中，底面110a在N型硅基底100上的正投影面积与顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影面积的比值为0.5~0.99。例如，底面110a在N型硅基底100上的正投影面积与顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影面积的比值为0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85或0.9等。
在一些实施例中，凹槽110在N型硅基底100上的正投影形状为M边形，M大于等于2。
在一些实施例中，参考图2至图5，凹槽110在N型硅基底100上的正投影形状大多以四边形为主，实际应用中，凹槽110在N型硅基底100上的正投影形状也可以为除四边形以外的多边形。在一些实施例中，四边形包括矩形、菱形、方形、梯形，也包括不规则的四边形。
在一些实施例中，结合参考图7和图8，图8为本申请一实施例提供的单个凹槽110中顶部开口110b的一种俯视结构示意图，沿远离后表面b的方向Y上，凹槽110具有顶部开口110b，顶部开口110b的一维尺寸L为1um~20um，例如，一维尺寸L为3um、5um、7um、10um、13um、16um或19um等。如图7所示，凹槽110还具有与顶部开口110b相对设置的底面110a，以及位于底面110a和顶部开口110b之间的侧壁110c。
需要说明的是，参考图8，顶部开口110b的一维尺寸L包括顶部开口110b的长、顶部开口110b的宽或顶部开口110b的对角线长度中的任一种。此外，图8中以顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影形状为规则的四边形为例，该种情况下，顶部开口110b的一维尺寸L为规则的四边形的长、宽或对角线长度中的任一种。
实际应用中，顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影形状也可以为不规则的多边形，该种情况下，顶部开口110b的长、顶部开口110b的宽或顶部开口110b的对角线长度并非绝对的，而是人为定义以用于表征顶部开口110b的一维尺寸。例如，参考图9，图9为本申请一实施例提供的单个凹槽110中顶部开口110b的另一种俯视结构示意图，顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影形状为不规则的四边形，该种情况下，顶部开口110b的长L1可以定义为不规则的四边形最长的那一边的边长，顶部开口110b的宽L2可以定义为不规则的四边形最短的那一边的边长，顶部开口110b的对角线长度L3可以定义为不规则的四边形最长的对角线的边长度，可以理解的是，以上仅一种示例性说明，实际中可以根据实际需求灵活定义。
此外，顶部开口110b在N型硅基底100上的正投影形状除了为不规则的多边形，还可以为圆形或者近似于圆形的非规则形状，该种情况下，顶部开口110b的一维尺寸L是选取顶部开口110b中多个不同特定面积的区域，该特定面积的区域可以根据实际需求灵活定义，然后求取多个不同特定面积的区域的长、宽、对角线或直径的平均值。
在一些实施例中，后表面b上凹槽110的分布密度为100个/mm2~200000个/mm2。在一些示例中，后表面b上凹槽110的分布密度为1000个/mm2~50000个/mm2，例如，凹槽110的分布密度为1850个/mm2、3550个/mm2、6500个/mm2、25000个/mm2、34000个/mm2、45000个/mm2或49000个/mm2等。
在一些实施例中，沿远离后表面b的方向上，凹槽110的深度的最大值为50nm~2000nm，例如，凹槽110的深度为65nm、87nm、500nm、650nm、1200nm、1400nm或1700nm等。
在一些情况下，对于整个后表面b而言，单个凹槽110所占的布局面积十分小，因而，相较于顶部尖锐的金字塔结构，后表面b上的凹槽110对后表面b的平整度的影响十分小，从而在通过凹槽110提高N型硅基底100的比表面积的同时，保证后表面b具有较高的平整度，以在提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，提高电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积的同时，提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高隧穿介质层101和掺杂导电层102对N型硅基底100的钝化效果。
以下通过四种实施例对后表面b的形貌进行详细说明。
在一些实施例中，参考图2，单个凹槽110一维尺寸为2um~8um，凹槽110的分布密度为5000个/mm2~200000个/mm2，沿远离后表面b的方向上，凹槽110的深度的最大值为200nm~2000nm。
在另一些实施例中，参考图3，单个凹槽110一维尺寸为5um~13um，凹槽110的分布密度为100个/mm2~50000个/mm2，沿远离后表面b的方向上，凹槽110的深度的最大值为50nm~1200nm。
在又一些实施例中，参考图4，单个凹槽110一维尺寸为3um~15um，凹槽110的分布密度为100个/mm2~100000个/mm2，沿远离后表面b的方向上，凹槽110的深度的最大值为100nm~2000nm。
在再一些实施例中，参考图5，单个凹槽110一维尺寸为7um~20um，凹槽110的分布密度为100个/mm2~20000个/mm2，沿远离后表面b的方向上，凹槽110的深度的最大值为50nm~1000nm。
在一些实施例中，参考图1、图10或图11，位于前表面a上的钝化层105可以视为正面钝化层或前钝化层。钝化层105可以为单层结构或叠层结构，叠层结构中各层的材料可以彼此不同，或者，部分数量层的材料可以彼此不同，且其余部分数量的材料可以相同。钝化层105的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的至少一种。
在一些实施例中，参考图10或图11，太阳能电池还包括：位于后表面b上的背面钝化层106，背面钝化层106也可以视为后钝化层。后续分别对图10和图11中的背面钝化层106进行详细说明。
在一些实施例中，背面钝化层106可以包括单层结构或者叠层结构，背面钝化层106的材料可以为包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的至少一种。
在一些实施例中，参考图10或图11，太阳能电池还包括：P型发射极170可以视为部分厚度的N型硅基底100，且至少部分前表面a作为P型发射极170的顶面。在一些示例中，参考图10或图11，整个前表面a作为P型发射极170的顶面；在另一些示例中，部分前表面a作为P型发射极170的顶面，以形成选择性发射极。
P型发射极170的掺杂元素类型与N型硅基底100的掺杂元素类型相反，与N型硅基底100构成PN结。
在一些实施例中，继续参考图10或图11，钝化层105位于P型发射极170远离N型硅基底100的表面，对N型硅基底100的前表面a起到良好的钝化作用，降低N型硅基底100的前表面a的缺陷态密度，较好地抑制N型硅基底100的前表面a的载流子复合。钝化层105还能够起到较好的减反射效果，减小N型硅基底100的前表面a对入射光线的反射，提高N型硅基底100对入射光线的利用率。在一些情况下，本申请一实施例提供的太阳能电池可以为TOPCon电池或者IBC电池。
在一些实施例中，参考图1，太阳能电池可以为TOPCon（Tunnel Oxide PassivatedContact，隧穿氧化层钝化接触）电池，掺杂导电层102具有N型掺杂元素，且掺杂导电层102覆盖隧穿介质层101远离N型硅基底100的表面。换言之，掺杂导电层102和N型硅基底100具有相同导电类型的掺杂元素，且N型掺杂元素在掺杂导电层102中的掺杂浓度高于N型硅基底100中的掺杂浓度，以形成正结TOPCon电池。
在另一些实施例中，继续参考图1，太阳能电池可以为TOPCon电池，掺杂导电层102具有P型掺杂元素，且掺杂导电层102覆盖隧穿介质层101远离N型硅基底100的表面。换言之，掺杂导电层102和N型硅基底100具有不同导电类型的掺杂元素，以形成背结TOPCon电池。
在上述两种实施例中，参考图11，图11为本申请一实施例提供的太阳能电池的又一种局部剖面结构示意图，太阳能电池还包括：电极103，电极103与掺杂导电层102形成欧姆接触，掺杂导电层102与隧穿介质层101组成钝化接触结构。需要说明的是，图11中以电极103嵌入掺杂导电层102中为示例，实际应用中，电极103可以贯穿掺杂导电层102和隧穿介质层101接触连接。在一些实施例中，继续参考图11，太阳能电池还包括：第一电极104，第一电极104与前表面a形成欧姆接触。需要说明的是，位于后表面b上的电极103可以视为第二电极。
在一些实施例中，电极103和第一电极104可以通过金属导电浆料烧结形成。在一些实施例中，电极103和第一电极104的材料包括银、铝、铜、镍等金属材料中的至少一种。
在上述两种实施例中，参考图11，背面钝化层106，位于掺杂导电层102远离后表面b的一侧，且电极103还贯穿背面钝化层106。
在又一些实施例中，参考图10，图10为本申请一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图，太阳能电池可以为IBC电池（交叉背电极接触电池，Interdigitated Back Contact），掺杂导电层102包括相互间隔的第一部分112和第二部分122，第一部分112和第二部分122中的一者和N型硅基底100具有相同导电类型的掺杂元素，另一者和N型硅基底100具有不同导电类型的掺杂元素。换言之，第一部分112和第二部分122中一者为N型掺杂导电层，另一者为P型掺杂导电层，在该种情况下，与N型掺杂导电层接触连接的隧穿介质层101中也具有N型掺杂元素，与P型掺杂导电层接触连接的隧穿介质层101中也具有P型掺杂元素。
在一些实施例中，继续参考图10，第一部分112和第二部分122之间具有间隙（gap）或者隔离结构（图中未标记），以实现不同导电类型区域之间的自动隔离，可以消除IBC电池背面重掺杂的P型掺杂区和N型掺杂区形成隧道结产生的漏电对电池效率的影响。
在一些实施例中，继续参考图10，背面钝化层106位于第一部分112和第二部分122远离后表面b的一侧。
在一些实施例中，太阳能电池包括：第一子电极113，第一子电极113贯穿背面钝化层106与第一部分112电连接；第二子电极123，第二子电极123贯穿背面钝化层106与第二部分122电连接。需要说明的是，图10中以第一子电极113嵌入第一部分112中，第二子电极123嵌入第二部分122中为示例，实际应用中，第一子电极113可以贯穿第一部分112和隧穿介质层101接触连接，第二子电极123可以贯穿第二部分122和隧穿介质层101接触连接。在一些实施例中，第一子电极113和第二子电极123可以通过金属导电浆料烧结形成。在一些实施例中，第一子电极113和第二子电极123的材料包括银、铝、铜、镍等金属材料中的至少一种。
综上所述，一方面，相较于顶部尖锐的金字塔结构，具有多个凹槽110的后表面b更为平整，从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底100的钝化效果；另一方面，具有多个凹槽110的后表面b也有利于提高N型硅基底100的比表面积，以提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
本申请另一实施例还提供一种太阳能电池的制造方法，用于形成前述实施例提供的太阳能电池。以下将结合附图对本申请另一实施例提供的太阳能电池的制造方法进行详细说明。图12至图14为本申请另一实施例提供的太阳能电池的制造方法中各步骤对应的剖面结构示意图，其中，图12为本申请另一实施例提供的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图；图13为本申请另一实施例提供的进行制绒处理之后的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图；图14为本申请另一实施例提供的采用第一刻蚀工艺对第二面进行刻蚀之后的初始N型硅基底的一种局部剖面结构示意图。需要说明的是，与前述实施例相同或相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做赘述。
参考图1至图14，太阳能电池的制造方法包括如下步骤：
步骤S101：参考图12，提供初始N型硅基底140，初始N型硅基底140具有相对的第一面c和第二面d。在一些实施例中，初始N型硅基底140是经由硅片经过切割处理后形成的。
步骤S102：参考图13，对初始N型硅基底140进行制绒处理，以在第一面c和第二面d均形成金字塔结构120。如此，形成有金字塔结构120的第一面c即可作为N型硅基底100的前表面a。
步骤S103：结合参考图13和图14，采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀，以形成初始凹槽160。需要说明的是，本公开另一实施例中对初始凹槽160的截面形状不做限制，图14仅为初始凹槽160的一种示例。
步骤S104：结合参考图14和图2至图5中的任一者，采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀，加大初始凹槽160的尺寸，以形成具有凹槽110的N型硅基底100，且部分数量的凹槽110沿同一方向依次排布；其中，第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率，形成有金字塔结构120的第一面c作为N型硅基底100的前表面a，被第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺处理后的第二面d作为N型硅基底100的后表面b。
步骤S105：参考图1，沿远离后表面b的方向，在后表面b上依次形成隧穿介质层101和掺杂导电层102。
在一些情况下，相较于具有顶部尖锐的金字塔结构120的前表面a，具有多个凹槽110的后表面b更为平整，从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底100的钝化效果；另一方面，具有多个凹槽110的后表面b也有利于提高N型硅基底100的比表面积，以提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，从而提高电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
以下对步骤S101至步骤S105进行详细说明。
在一些实施例中，参考图12，步骤S101中提供的初始N型硅基底140的材料可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中，参考图13，步骤S102中，对初始N型硅基底140进行制绒处理包括对初始N型硅基底140进行双面制绒。例如，采用湿法化学腐蚀的方式制备金字塔结构120，金字塔结构120可以降低初始N型硅基底140表面对光线的反射，从而增加初始N型硅基底140对光线的吸收利用率，提升太阳能电池的转换效率。需要说明的是，本申请另一实施例对于制绒的具体操作方式不作限定。例如，可以选用但不限于湿法制绒工艺进行制绒，例如可以采用碱性溶液例如氢氧化纳溶液进行制绒，由于氢氧化纳溶液的腐蚀具有各向异性，有利于制备得到金字塔状微结构。金字塔状微结构可以是四面体、近似四面体、五面体或近似五面体等结构；此外，制绒工艺还可以是化学刻蚀、激光刻蚀、机械法或等离子刻蚀等。
在一些情况下，金字塔结构120使在丝网印刷金属浆料形成第一电极104（参考图11）时可以更好地填充于金字塔结构120中，获得更优异的电极接触，能够有效降低太阳能电池的串联电阻，提高填充因子。
在一些实施例中，在步骤S102之后且在步骤S103之前，制造方法还可以包括：对第一面c进行P型掺杂离子的掺杂处理，例如，硼扩散处理，以在第一面c上形成P型发射极170（参考图10），P型发射极170占据初始N型硅基底140朝阳侧的部分表层空间。
在一些情况下，P型发射极170可以是利用硼源通过扩散工艺使硼原子扩散到第一面c一定深度而形成的P型掺杂层。例如，硼源可以是液态三溴化硼。硼扩散处理的衬底的微晶硅相转变为多晶硅相。由于半导体衬底表面具有较高浓度的硼，通常会会在第一面c和第二面d上均形成硼硅玻璃层（BSG，Borosilicate glass）。
在一些实施例中，在形成P型发射极170之后，步骤S103之前，制造方法还可以包括：用配制好的混合酸去除形成于第二面d上的硼硅玻璃层，混合酸可以包括质量分数为0.1％～10％的氢氟酸溶液、质量分数为10％～20％的硫酸溶液与质量分数为25％～50％的硝酸溶液；将酸洗后的第二面d进行水洗、烘干处理。
在一些情况下，在硼扩散处理时，初始N型硅基底140的第二面d会绕镀形成部分硼硅玻璃，需要混合酸去除的就是这部分的硼硅玻璃层。
在一些实施例中，用配制好的混合酸去除形成于第二面d上的硼硅玻璃层的耗时为10s～180s，反应温度控制为7℃～20℃，即在常温状态下对第二面d上的硼硅玻璃层进行酸洗去除。
在一些实施例中，结合参考图13和图14，步骤S103中，采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的步骤可以包括：将初始N型硅基底140浸泡在第一刻蚀液中；结合参考图14和图15，步骤S104中，采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀的步骤可以包括：将初始N型硅基底140浸泡在第二刻蚀液中；其中，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数。
在一些情况下，采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀，主要用于缩小第二面d上的金字塔结构120的尺寸，甚至于去除至少部分金字塔结构120，以形成初始凹槽160。需要说明的是，对初始N型硅基底140进行双面制绒以形成金字塔结构120时，相邻金字塔结构120之间邻接或具有间距，在采用第一刻蚀工艺缩小第二面d上的金字塔结构120的尺寸时，使得相邻金字塔结构120之间具有间距，且间距逐渐变大至演变为初始凹槽160，以改善第二面d的形貌。
此外，采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀，主要用于加大初始凹槽160的尺寸，以形成具有凹槽110的N型硅基底100，且部分数量的凹槽110沿同一方向依次排布。换言之，通过第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀，以进一步缩小第二面d上的金字塔结构120的尺寸，甚至于去除至少部分金字塔结构120，以形成更多的凹槽110，而且，有利于进一步加大相邻金字塔结构120之间的间距，以及加深初始凹槽160的深度，从而形成尺寸更大的凹槽110。
在一些情况下，凹槽110的外围的部分区域并非是由相邻金字塔结构120之间的间距演变而来，而是由被去除的金字塔结构120所述的区域进一步被刻蚀演变而来，因此，会存在凹槽110的中心区域被暴露在刻蚀环境中的时间更长，即与相邻金字塔结构120之间的间距对应的区域被刻蚀的程度更深，凹槽110的外围的部分区域被暴露在刻蚀环境中的时间更短，即与去除的金字塔结构120对应的区域被刻蚀的程度更浅，从而有利于形成如图7所示的截面形状为倒梯形的凹槽110。
此外，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数，即第一刻蚀液的碱性低于第二刻蚀液的碱性，从而有利于使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率。需要说明的是，使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率的手段包括但不限于控制第一刻蚀液的碱性低于第二刻蚀液的碱性。
在一些实施例中，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数可以为0.5%~2%，第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数可以为2%~4%。
在一些实施例中，第一刻蚀液和第二刻蚀液中均包含保护剂，且保护剂在第一刻蚀液中的质量分数小于在第二刻蚀液中的质量分数。在一些情况下，硼扩散处理时形成于第一面c上的硼硅玻璃层并未被处理，保护剂可以和硼硅玻璃层共同配合，以避免第一刻蚀液和第二刻蚀液对形成于第一面上的金字塔结构120进行刻蚀。此外，由于第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数大于或等于第一刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数，即第二刻蚀液的碱性更强，在该基础上，使得保护剂在第一刻蚀液中的质量分数小于在第二刻蚀液中的质量分数，即提高保护剂在第二刻蚀液中的质量分数，有利于进一步避免第二刻蚀液对形成于第一面上的金字塔结构120进行刻蚀。
在一些实施例中，保护剂为氧化层保护剂。
在一些实施例中，第一刻蚀液中保护剂的质量分数为0.5%~0.8%，第二刻蚀液中保护剂的质量分数为1%~1.5%。
在一些实施例中，第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀时的环境温度为第一温度Temp1，第二刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀时的环境温度为第二温度Temp2，第一温度Temp1低于第二温度Temp2。在一些情况下，对第二面d进行刻蚀时的环境温度越高，刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率越高，因而，第一温度Temp1低于第二温度Temp2也有利于使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率。
在一些实施例中，第一温度Temp1可以为30℃~45℃，第二温度Temp2可以为70℃~85℃。
需要说明的是，既可以通过调节第一刻蚀液的碱性和第二刻蚀液的碱性的大小，也可以通过调节第一刻蚀工艺所处的环境温度和第二刻蚀工艺所处的环境温度的大小，使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率，本公开另一实施例调节第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺的刻蚀速率的大小包括但不限于上述两种方案。
在一些实施例中，第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长为第一时长Time1，第二刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长为第二时长Time2，第一时长Time1大于或等于第二时长Time2。在一些情况下，第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长更久，主要用于对第二面进行缓速碱抛光，以去除第二面d上的大部分金字塔结构120，为形成凹槽110做准备；第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长较短是因为主要用于加深初始凹槽160的深度。
在一些实施例中，第一时长Time1可以为300s~600s，第二时长Time2可以为50s~300s。
以下通过四种实施例对制造后表面b的形貌进行详细说明。
在一些实施例中，为形成如图2所示的后表面b，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为0.5%~2%，第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为2%~5%；第一刻蚀液中保护剂的质量分数为0.5%~0.8%，第二刻蚀液中保护剂的质量分数为1%~1.5%；第一温度为30℃~45℃，第二温度为70℃~85℃；第一时长为300s~400s，第二时长为150s~300s。
在另一些实施例中，为形成如图3所示的后表面b，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为0.5%~2%，第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为2%~5%；第一刻蚀液中保护剂的质量分数为0.5%~0.8%，第二刻蚀液中保护剂的质量分数为1%~1.5%；第一温度为30℃~45℃，第二温度为70℃~85℃；第一时长为400s~550s，第二时长为50s~200s。
在又一些实施例中，为形成如图4所示的后表面b，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为0.5%~2%，第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为2%~5%；第一刻蚀液中保护剂的质量分数为0.5%~0.8%，第二刻蚀液中保护剂的质量分数为1%~1.5%；第一温度为30℃~45℃，第二温度为70℃~85℃；第一时长为400s~550s，第二时长为100s~300s。
在再一些实施例中，为形成如图5所示的后表面b，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为0.5%~2%，第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为2%~5%；第一刻蚀液中保护剂的质量分数为0.5%~0.8%，第二刻蚀液中保护剂的质量分数为1%~1.5%；第一温度为30℃~45℃，第二温度为70℃~85℃；第一时长为450s~600s，第二时长为50s~200s。
需要说明的是，上述形成图2至图5所示的四种形貌的后表面b的四种示例中，第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数、第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数、第一刻蚀液中保护剂的质量分数、第二刻蚀液中保护剂的质量分数、第一温度、第二温度均可以按照统一标准制定，即四种示例中的上述参数的取值可以相同或者在相同取值范围内取值，只在四种示例的刻蚀时间上作区别，即只使得四种示例中的第一时长和第二时长的取值范围不同且取值不同。实际应用中，为形成图2至图5所示的四种不同形貌的后表面b，可根据实际需求对第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数、第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数、第一刻蚀液中保护剂的质量分数、第二刻蚀液中保护剂的质量分数、第一温度、第二温度、第一时长和第二时长的取值以及取值范围进行灵活调整。
在一些实施例中，步骤S105中，参考图1，形成隧穿介质层101和掺杂导电层102可以包括如下步骤：
在一些实施例中，采用沉积工艺形成隧穿介质层101，具体来说，隧穿介质层101的材料包括氧化硅，沉积工艺包括化学气相沉积工艺；在其他实施例中，还可以采用原位生成工艺形成隧穿介质层，具体来说，可以在N型硅基底100的基础上，采用热氧化工艺以及硝酸氧化等工艺原位生成隧穿介质层101。
在一些实施例中，在形成隧穿介质层101之后，沉积本征多晶硅以形成多晶硅层，并通过离子注入以及热源扩散的方式掺杂磷离子，形成N型掺杂多晶硅层，掺杂多晶硅层作为掺杂导电层102；沿方向X上，掺杂导电层102的厚度可设置为50nm~200nm，例如为100nm、120nm或140nm。
需要说明的是，上述以形成正结TOPCon电池为示例对形成隧穿介质层101和掺杂导电层102的制备工艺进行举例说明。实际应用中，还可以形成背结TOPCon电池或IBC电池，本公开另一实施例对形成背结TOPCon电池或IBC电池中的隧穿介质层101和掺杂导电层102的制备工艺不做限制。
在一些实施例中，参考图10，制造方法还可以包括：形成与与第一部分112形成欧姆接触的第一子电极113；形成与第二部分122形成欧姆接触的第二子电极123。本公开另一实施例对形成第一子电极113和第二子电极123的制备工艺也不做限制；在另一些实施例中，参考图11，制造方法还可以包括：形成与掺杂导电层102形成欧姆接触的电极103；形成与前表面a形成欧姆接触的第一电极104。本公开另一实施例对形成电极103和第一电极104的制备工艺也不做限制。
在一些实施例中，参考图10或图11，制造方法还可以包括：形成位于前表面a上的钝化层105；形成位于掺杂导电层102远离后表面b的一侧的背面钝化层106。本公开另一实施例对形成钝化层105和背面钝化层106的制备工艺也不做限制。综上所述，对初始N型硅基底140的第二面d依次进行第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺，且第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率，有利于形成具有多个凹槽110的后表面b，且相较于顶部尖锐的金字塔结构120，具有多个凹槽110的后表面b更为平整，从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层101和掺杂导电层102的膜层均匀性，以提高其对N型硅基底100的钝化效果。而且，具有多个凹槽110的后表面b也有利于提高N型硅基底100的比表面积，以提高隧穿介质层101和掺杂导电层102的比表面积，从而提高电极103与掺杂导电层102和隧穿介质层101之间的接触面积，以及降低电极与掺杂导电层102和隧穿介质层101的接触电阻，提高电极对载流子的收集效率。因此，两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压，以及提升太阳能电池的光电转换效率。
本申请另一实施例还提供一种光伏组件，光伏组件用于将接收的光能转化为电能。图15为本申请另一实施例提供的光伏组件的结构示意图。需要说明的是前述实施例相同或相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做赘述。
参考图15，光伏组件包括：电池串，由多个如上述实施例中任一项的太阳能电池40连接而成，或者，由多个如上述实施例中任一项的制造方法形成的太阳能电池40连接而成；封装胶膜41，用于覆盖电池串的表面；盖板42，用于覆盖封装胶膜41背离电池串的表面。太阳能电池40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402电连接。图7仅示意出一种太阳能电池之间的位置关系，即电池片具有相同的极性的电极的排布方向相同或者说具有每个电池片具有正极极性的电极均朝同一侧排布，从而导电带分别连接两个相邻的电池片的不同侧。在一些实施例中，电池片也可以按照不同极性的电极朝向同一侧，即相邻的多个电池片的电极分别为第一极性、第二极性、第一极性的顺序依次排序，则导电带连接同一侧的两个相邻的电池片。
在一些实施例中，电池片之间并未设置间隔，即电池片之间相互交叠。
在一些实施例中，封装胶膜41包括第一封装层以及第二封装层，第一封装层覆盖太阳能电池40的正面或者背面的其中一者，第二封装层覆盖太阳能电池40的正面或者背面的另一者，具体地，第一封装层或第二封装层的至少一者可以为聚乙烯醇缩丁醛（Polyvinyl Butyral，简称PVB）胶膜、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）胶膜等有机封装胶膜。
在一些情况下，第一封装层以及第二封装层在层压前还有分界线，在层压处理之后形成光伏组件并不会再有第一封装层以及第二封装层的概念，即第一封装层与第二封装层已经形成整体的封装胶膜41。
在一些实施例中，盖板42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42朝向封装胶膜41的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。盖板42包括第一盖板以及第二盖板，第一盖板与第一封装层相对，第二盖板与第二封装层相对。
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，而不偏离本申请实施例的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请实施例的精神和范围内，均可作各种改动与修改，因此本申请实施例的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (18)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
N型硅基底，所述N型硅基底具有相对的前表面和后表面；
所述前表面具有多个金字塔结构；
所述后表面具有多个凹槽，部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布；
位于所述前表面上的钝化层；
位于所述后表面上的隧穿介质层；
位于所述隧穿介质层上的掺杂导电层。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，多个所述凹槽包括N个凹槽组，任一所述凹槽组包括沿同一方向依次排布的多个所述凹槽，且不同所述凹槽组中的多个所述凹槽的排布方向相同或不同，N为大于等于2的正整数。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，相邻所述凹槽组之间具有间隔，和/或，相邻所述凹槽组中的至少部分所述凹槽之间具有重叠区。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，至少部分相邻两个所述凹槽之间具有间隔，和/或，至少部分相邻两个所述凹槽之间具有重叠区。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽具有相对设置的底面和顶部开口以及位于所述底面和所述顶部开口之间的侧壁，所述底面在所述N型硅基底上的正投影面积小于所述顶部开口在所述N型硅基底上的正投影面积。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述凹槽在所述N型硅基底上的正投影形状为M边形，M为大于等于3的正整数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽具有顶部开口，所述顶部开口的一维尺寸为1um~20um。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述后表面上所述凹槽的分布密度为1000个/mm2~50000个/mm2。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，沿远离所述后表面的方向上，所述凹槽的深度的最大值为50nm~2000nm。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层具有N型掺杂元素，且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述N型硅基底的表面。
11.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层具有P型掺杂元素，且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述N型硅基底的表面。
12.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层包括间隔设置的第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的一者和所述N型硅基底具有相同导电类型的掺杂元素，另一者和所述N型硅基底具有不同导电类型的掺杂元素。
13.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括：
提供初始N型硅基底，所述初始N型硅基底具有相对的第一面和第二面；
对所述初始N型硅基底进行制绒处理，以在所述第一面和所述第二面均形成金字塔结构；
采用第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀，以形成初始凹槽；
采用第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀，加大所述初始凹槽的尺寸，以形成具有凹槽的N型硅基底，且部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布；
其中，所述第一刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率小于所述第二刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率，形成有所述金字塔结构的所述第一面作为所述N型硅基底的前表面，被所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺处理后的所述第二面作为所述N型硅基底的后表面；
沿远离所述后表面的方向，在所述后表面上依次形成隧穿介质层和掺杂导电层。
14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，采用所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀，包括：将所述初始N型硅基底浸泡在第一刻蚀液中；
采用所述第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀，包括：将所述初始N型硅基底浸泡在第二刻蚀液中；
其中，所述第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于所述第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数。
15.根据权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀液和所述第二刻蚀液中均包含保护剂，且所述保护剂在所述第一刻蚀液中的质量分数小于在所述第二刻蚀液中的质量分数。
16.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第一温度，所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第二温度，所述第一温度低于所述第二温度。
17.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第一时长，所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第二时长，所述第一时长大于或等于所述第二时长。
18.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，由权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池连接而成，或者，由权利要求13至17中任一项所述的制造方法形成的太阳能电池连接而成；
封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。
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