CN117059691A - 异质结太阳能电池 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种异质结太阳能电池。可以提高太阳能电池的光电转换效率。一种异质结太阳能电池，包括：依次层叠的晶硅基底层，第一本征非晶硅层和第一掺杂层；第一本征非晶硅层中包含有第一掺杂元素，第一掺杂层中包含有第二掺杂元素，沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个第一本征非晶硅子层所包含的第一掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高；沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个第一掺杂子层所包含的第二掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。

Description

异质结太阳能电池
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种异质结太阳能电池。
背景技术
随着太阳能电池技术的发展，高效电池的开发越来越受到重视。其中，异质结(Heterojunction with Intrinsic Thinfilm，HJT或HIT)电池，是第三代电池片，全称为晶体硅异质结(Silicon Hetero-Junction，SHJ)太阳能电池，是一种采用HIT结构的硅太阳能电池。
硅基异质结太阳能电池具有工艺流程简单、转化效率高、温度系数低、无光致衰减(LID)、无电致衰减(PID)、制备工艺温度低等优势，且双面太阳能电池适合薄片化，具有弱光响应好的优点，为目前太阳能电池的研究热点。
硅基异质结太阳能电池是利用本征非晶硅层对硅片表面进行钝化，降低硅片表面的复合效率，尤其是非晶硅主要起到钝化和形成PN结的作用，对于SHJ电池的光电转换效率起到决定性作用。因此，如何提供一种性能优异的非晶硅薄膜是获得高效SHJ电池的关键技术。
发明内容
基于此，有必要提供一种异质结太阳能电池，可以提高太阳能电池的光电转换效率。
本申请提供一种异质结太阳能电池，包括：晶硅基底层，以及依次层叠设置于所述晶硅基底层上表面的第一本征非晶硅层、第一掺杂层和第一TCO层；
其中，所述第一本征非晶硅层中包含有第一掺杂元素，所述第一掺杂层中包含有第二掺杂元素，所述第一TCO层中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，所述第一掺杂元素包括：H、C、O、N、P元素中的一种或多种，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P、In、Sn和Zn元素中的一种或多种；
所述第一本征非晶硅层包括多个第一本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个所述第一本征非晶硅子层所包含的第一掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高；
所述第一掺杂层包括多个第一掺杂子层，沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向，多个所述第一掺杂子层所包含的第二掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
可选地，所述第一TCO层的材料包括：In2O3，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和In元素中的一种或多种；
或者，
所述第一TCO层的材料包括：SnO，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Sn元素中的一种或多种；
或者，
所述第一TCO层的材料包括：ZnO，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Zn元素中的一种或多种。
可选地，在所述第一TCO层的材料包括：In2O3时，所述In元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第一TCO层的材料包括：SnO时，所述Sn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第一TCO层的材料包括：ZnO时，所述Zn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
可选地，在所述第一TCO层的材料包括：In2O3时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述In2O3中的掺杂材料A，所述掺杂材料A包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种；
在所述第一TCO层的材料包括：SnO时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述SnO中的掺杂材料B，所述掺杂材料B包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在所述第一TCO层的材料包括：ZnO时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述ZnO中的掺杂材料C，所述掺杂材料C包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
可选地，所述掺杂材料A在所述In2O3中的掺杂比例、所述掺杂材料B在所述SnO中的掺杂比例，以及所述掺杂材料C在所述ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
可选地，所述异质结太阳能电池还包括：依次层叠设置于所述晶硅基底层下表面的第二本征非晶硅层、第二掺杂层和第二TCO层；
其中，所述第二本征非晶硅层中包含有第三掺杂元素，所述第二掺杂层中包含有第四掺杂元素，所述第二TCO层中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，所述第三掺杂元素包括：H、C、O、N、B元素中的一种或多种，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B、In、Sn和Zn元素中的一种或多种；
所述第二本征非晶硅层包括多个第二本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个所述第二本征非晶硅子层所包含的第三掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高。
所述第二掺杂层包括多个第二掺杂子层，沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向，多个所述第二掺杂子层所包含的第四掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
可选地，所述第二TCO层的材料包括：In2O3，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和In元素中的一种或多种；
或者，
所述第二TCO层的材料包括：SnO，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Sn元素中的一种或多种；
或者，
所述第二TCO层的材料包括：ZnO，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Zn元素中的一种或多种。
可选地，在所述第二TCO层的材料包括：In2O3时，所述In元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第二TCO层的材料包括：SnO时，所述Sn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第二TCO层的材料包括：ZnO时，所述Zn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
可选地，在所述第二TCO层的材料包括：In2O3时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述In2O3中的掺杂材料D，所述掺杂材料D包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种；
在所述第二TCO层的材料包括：SnO时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述SnO中的掺杂材料E，所述掺杂材料E包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在所述第二TCO层的材料包括：ZnO时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述ZnO中的掺杂材料F，所述掺杂材料F包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
可选地，所述掺杂材料D在所述In2O3中的掺杂比例、所述掺杂材料E在所述SnO中的掺杂比例，以及所述掺杂材料F在所述ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
上述的异质结太阳能电池的有益效果如下：
通过对TCO层的材料，以及P型掺杂层、N型掺杂层和本征非晶硅层的材料和各膜层中的掺杂元素的掺杂浓度等进行合理设置，可以有效提高SHJ电池中各膜层的电学、光学和界面钝化性能等相关功能参数，从而可以最大程度上提高太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种异质结太阳能电池的剖视结构示意图。
附图标号说明：
10、异质结太阳能电池；1、晶硅基底层；21、第一本征非晶硅层；22、第一掺杂层；23、第一TCO层；31、第二本征非晶硅层；32、第二掺杂层；33、第二TCO层；4、第一金属电极；5、第二金属电极。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例性地”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。
在本文中，除非另有说明，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本文中，“例如”、“如”、“示例”、“举例”等用于描述目的，表示在前与在后的不同技术方案在涵盖内容上存在关联，但并不应理解为对前一技术方案的限定，也不能理解为对本文保护范围的限制。在本文中，如无其他说明，A(如B)，表示B为A中的一种非限制性示例，可以理解A不限于为B。
本文中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本文中，“可选地含有”、“可选地包含”等描述，表示“含有或不含有”。“可选的组分X”，表示组分X存在或不存在，或者表示含有或不含有该组分X。
本文中，“第一方面”、“第二方面”等中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本文中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本文中，涉及到数值区间(也即数值范围)，如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值)，以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等数值区间类型。
本文中，涉及到百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
本文中，涉及到百分比浓度，如无特别说明，均指终浓度。所述终浓度，指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
对于硅基异质结(Silicon Hetero-Junction，SHJ)太阳能电池而言，晶体硅为吸收层，非晶硅起到钝化、形成PN结的作用，对于SHJ电池的光电转换效率起到决定性作用。
在SHJ电池中，非晶硅主要有本征非晶硅层和掺杂非晶硅层(如P型掺杂层和N型掺杂层)，其中，晶体硅作为吸收层吸收光子产生电子-空穴对，空穴穿过本征非晶硅层和P型掺杂层进入金属电极进行空穴收集，电子穿过本征非晶硅层和N型掺杂层进入金属电极进行电子收集，从而形成光生电流。
现有SHJ电池由于非晶硅、微晶硅和/或纳米晶硅掺杂层对入射光的寄生吸收，本征非晶硅钝化及隧穿，TCO(Transparent Conductive Oxide，透明导电氧化物)的电学导电性和光学透过性等问题，效率仍有进一步提升空间。
在本申请实施例中，通过对SHJ电池的晶体硅基底表面的各个膜层构成以及掺杂元素分布等进行研究和探索，以更有效地提高SHJ电池中各膜层的电学、光学和界面钝化性能等相关功能参数，以最大程度上提高太阳能电池的光电转换效率。
下面将结合附图说明本申请实施例的异质结太阳能电池。
图1为本申请实施例提供的一种异质结太阳能电池的结构示意图。
第一方面，本申请提供一种异质结太阳能电池，如图1所示，该异质结太阳能电池10包括：晶硅基底层1，以及依次层叠设置于晶硅基底层1上表面的第一本征非晶硅层21、第一掺杂层22和第一TCO(Transparent Conductive Oxide，透明导电氧化物)层23。
其中，晶硅基底层1可以为N型掺杂的晶硅基底层或P型掺杂的晶硅基底层。第一本征非晶硅层21起到钝化晶硅基底层表面的作用，为非晶态，厚度可以为3～15nm；第一掺杂层22可以为N型掺杂的非晶硅层、微晶硅层或纳米晶硅层，起到电子传输的作用，也即，电子可以穿过第一本征非晶硅层21和第一掺杂层22进入第一TCO层23，并经过第一TCO层23进入金属电极实现电子收集；其中，第一掺杂层22的厚度可以为5～30nm，第一TCO层23具有透光特性并起到载流子传输的作用，厚度可以为60～120nm。
在一些实施例中，晶硅基底层1的表面还设置有陷光结构，该陷光结构可以增加晶硅基底层1对太阳光的吸收。该陷光结构可以采用碱性溶液抛光并制绒得到。该陷光结构具体可以为表面微随机金字塔结构、倒金字塔结构、球冠结构、V型槽结构等制绒结构。该陷光结构可以通过湿法黑硅(MCCE)、干法黑硅(RIE)或激光刻槽等技术形成。
在一些实施例中，该晶硅基底层1的正面(也即上表面)可以设置有陷光结构，背面可以为抛光面。
在以下的实施例中，将以晶硅基底层1为N型掺杂的晶硅基底层为例进行说明。
也即是说，晶硅基底层1中掺杂有N型杂质元素，N型杂质元素包括第VA族元素，例如可以为磷、砷、锑等，可以是单一元素掺杂，也可以是其中两种或多种元素共掺；该晶硅基底层1的厚度可以为60～180μm。
与P型掺杂的晶硅基底层相比，N型掺杂的晶硅基底层具有更小的光致衰减(LID)和高温光致衰减(LeTID)。
在一些实施例中，第一本征非晶硅层21中包含有第一掺杂元素，第一掺杂层22中包含有第二掺杂元素，第一TCO层23中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，第一掺杂元素包括：H、C、O、N、P元素中的一种或多种，第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P、In、Sn和Zn元素中的一种或多种。
其中，本征非晶硅层的钝化原理为化学钝化原理，是利用本征非晶硅层中的化学键与晶硅基底层1的表面悬挂键键合，减少晶硅基底层1表面悬挂键密度，降低缺陷态，减少光生载流子复合。例如本征非晶硅层中的a-Si:H，与晶硅(c-Si)基底层1形成成a-Si:H/c-Si/a-Si:H异质结，可以大幅度降低c-Si的表面缺陷态，从而实现c-Si的表面钝化。通过研究发现：晶硅基底层1的表面钝化效果与本征非晶硅层中的H含量、H键合情况以及Si原子无序性程度等有关。
SHJ电池除了本征非晶硅层对晶硅基底层1提供化学钝化以外，还有掺杂层如P型掺杂层和N型掺杂层提供的场效应钝化。场效应钝化是指P型掺杂层和N型掺杂层分别与c-Si形成的内建电势分别对电子和空穴的驱赶作用，从而空穴通过P型掺杂层时电子被驱赶或电子通过N型掺杂层时空穴被驱赶，即形成对空穴和电子的选择性接触。
通过研究发现：掺杂层的掺杂浓度对太阳能电池的短路电流Jsc、开路电压Voc和填充因子FF等均有较大影响，例如：P型掺杂层重掺杂会引起c-Si吸收层表面的去钝化，严重影响太阳能电池的Voc，而P型掺杂层低掺杂会阻挡少子隧穿，导致低的填充因子FF。
另外，通过在掺杂层上沉积TCO，若TCO的功函数低于P型掺杂层的功函数，会在TCO层和P型掺杂层的界面形成肖特基势垒。肖特基势垒会直接影响空穴的收集和SHJ电池的FF，并且还会导致TCO中的电子注入到P型掺杂层中与P型掺杂层中的空穴复合，引起P型掺杂层中空穴耗尽甚至是反型。
由此可见，TCO层与P型掺杂层接触时必须保持足够高的电导率，以最小化载流子复合和传输损耗，使得SHJ电池获得高的填充因子。对于c-Si的表面钝化，高掺杂的TCO的存在对本征非晶硅层和N型掺杂层的钝化作用没有坏处，但对本征非晶硅层和N型掺杂层的钝化作用却正好相反。
因此，综上所述，通过对TCO层的材料，以及P型掺杂层、N型掺杂层和本征非晶硅层的材料和各膜层中的掺杂元素的掺杂浓度等进行合理设置，可以有效提高SHJ电池中各膜层的电学、光学和界面钝化性能等相关功能参数，从而可以最大程度上提高太阳能电池的光电转换效率。
其中，需要说明的是，上述第一本征非晶硅层21和第一掺杂层22可以均通过等离子体化学气相沉积制备得到，第一TCO层23可以通过磁控溅射制备得到。
示例地，在制备第一本征非晶硅层21时，所采用的工艺气体可以包括SiH4和H2，以及CO2、CH4和N2O中的一种或多种，如此，沉积所制备的第一本征非晶硅层21中可以包含H以及C、O和N元素中的一种或多种，而在制备第一掺杂层22时，所采用的工艺气体除包括SiH4和H2以及CO2、CH4和N2O中的一种或多种以外，还包括PH3，如此，沉积所制备的第一掺杂层22中除包含H，以及C、O和N元素中的一种或多种元素以外，还包括P元素。
除此之外，在制备第一TCO层23时，所采用的溅射靶材可以包括：氧化铟、氧化锡和/或氧化锌。并且，在沉积完成各膜层之后，通过退火处理，常常会发生元素扩散，如此，第一本征非晶硅层21中的H以及C、O和N元素中的一种或多种掺杂元素会向第一掺杂层22中扩散，第一掺杂层22中的H和P以及C、O和N中的一种或多种掺杂元素会向第一本征非晶硅层21和第一TCO层23中扩散，第一TCO层23中的In、Sn和Zn元素会向第一掺杂层22中扩散，从而使得第一本征非晶硅层21中除包含有H以及C、O和N中一种或多种掺杂元素以外，还可以包括P元素，第一掺杂层22中除包含有H、P以及C、O和N中的一种或多种掺杂元素以外，还可以包括In、Sn和Zn元素中的一种或多种。
本申请的发明人通过大量试验发现，通过控制工艺过程，对第一掺杂元素在第一本征非晶硅层21中的分布情况和第二掺杂元素在第一掺杂层22中的分布情况进行调节，可以提高SHJ电池中各膜层的界面钝化效果，并能够确保各膜层具有较好的电学和光学性能，从而可以提高太阳能电池的光电转换效率。
具体地，在本申请的一些实施例中，第一掺杂元素在第一本征非晶硅层21中的分布情况和第二掺杂元素在第一掺杂层22中的分布情况如下：
第一本征非晶硅层21包括多个第一本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，多个第一本征非晶硅子层所包含的第一掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高；
第一掺杂层22包括多个第一掺杂子层，沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，多个第一掺杂子层所包含的第二掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
也即，在本申请实施例提供的异质结太阳能电池中，在第一掺杂元素包括：H、C、O、N和P元素，第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P、In、Sn和Zn元素的情况下，第一掺杂元素中的各掺杂元素在第一本征非晶硅层21中的掺杂情况满足：沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，H元素在第一本征非晶硅子层中的掺杂浓度逐渐降低，C、O、N元素在第一本征非晶硅子层中的掺杂浓度先升高后降低，P元素在第一本征非晶硅子层中的掺杂浓度逐渐升高；第二掺杂元素中的各掺杂元素在第一掺杂层中的掺杂情况满足：沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，C、O和N元素在第一掺杂子层中的掺杂浓度先升高后降低，H、P、In、Sn和Zn元素在第一掺杂子层中的掺杂浓度均逐渐升高。
一方面，C、O和N元素在第一本征非晶硅层21和第一掺杂层22中的分布可以扩展带隙，增加光吸收，且能够尽可能地减少C、O和N元素在第一本征非晶硅层21和晶硅基底层1的界面，第一本征非晶硅层21和第一掺杂层22的界面，以及第一掺杂层22和第一TCO层23的界面间扩散，从而可以减少C、O和N元素对界面钝化造成不利影响。另一方面，H元素在第一本征非晶硅层21和第一掺杂层22中的分布有利于H元素在第一本征非晶硅层21和晶硅基底层1之间的界面，以及第一掺杂层22和第一TCO层23之间的界面上进行钝化，从而可以最大程度上提高界面钝化效果。再一方面，P元素在第一掺杂层22中的分布可以减少P元素向第一本征非晶硅层21中扩散，从而可以减少P元素对钝化效果产生不利影响。又一方面，In、Sn和Zn元素通过扩散进入第一掺杂层22的浓度较小，同样可以减少In、Sn和Zn元素对钝化效果产生不利影响。
这里，需要说明的是，上述第一掺杂层22的主体材料可以为掺杂非晶硅、微晶硅和纳米晶硅中的一种或多种组合，通过退火，扩散元素填充在主体材料的非晶、微晶和/或纳米晶结构中。
在此，以沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，将多个第一本征非晶硅子层依次记为i0、i1、i2、i3……in为例，i0称为底层，in称为表层，i1、i2、i3……称为中间层im，H元素为必须元素，含量大于0％，C、O、N和P元素为非必须元素，含量大于或等于0％。
其中，H元素在各层中分布具有H(i0)＞H(im)＞H(in)的分布特性，O元素在各层分布具有O(i0)＜O(im)，O(im)＞O(in)的分布特性；C元素在各层分布具有C(i0)＜C(im)，C(im)＞C(in)的分布特性；N元素在各层分布具有N(i0)＜N(im)，N(im)＞N(in)的分布特性；P元素在各层分布具有P(i0)＜P(im)＜P(in)的分布特性。
其中，P元素在第一本征非晶硅层21中的的占比越小越好，P元素进入本征非晶硅层21会影响其钝化效果，从而降低SHJ电池性能。
以沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，将多个第一掺杂子层依次记为n0，n1，n2，n3……nn为例，n0称为底层，nn称为表层，n1，n2，n3……称为中间层nm。
H元素在各层分布具有H(n0)＜H(nm)＜H(nn)的分布特性，O元素在各层分布具有O(n0)＜O(nm)，O(nn)＜O(nm)的分布特性；C元素在各层分布具有C(n0)＜C(nm)，C(nn)＜C(nm)分布特性；N元素在各层分布具有N(n0)＜N(nm)，N(nn)＜N(nm)分布特性；P元素在各层分布具有P(n0)＜P(nm)＜P(nn)的分布特性；In元素在各层分布具有In(n0)＜In(nm)＜In(nn)的分布特性；Sn元素在各层分布具有Sn(n0)＜Sn(nm)＜Sn(nn)的分布特性；Zn元素在各层分布具有Zn(n0)＜Zn(nm)＜Zn(nn)的分布特性。
其中In元素、Sn元素和Zn元素在第一掺杂层22中占比越小越优，因为In元素、Sn元素和Zn元素进入掺杂层会影响其正常掺杂特性，从而降低SHJ电池性能。
在此，需要说明的是，以采用SiH4、H2、CO2、CH4和N2O作为工艺气体制备第一本征非晶硅层21为例，在制备多个第一本征非晶硅子层时，可以依次控制各层第一本征非晶硅子层的H2通入量逐渐降低，CO2、CH4和N2O的通入量先升高后降低，或者，依次控制SiH4和H2的比例逐渐增大，SiH4与CO2、CH4和N2O的比例先升高后降低，以使得多个第一本征非晶硅子层中的H元素含量逐渐降低，C、O和N元素含量先升高后降低。
而在制备第一掺杂层22时，可以采用SiH4、H2、PH3、CO2、CH4和N2O作为工艺气体进行等离子体化学气相沉积，这时，通过控制各层第一掺杂子层的H2和PH3的通入量逐渐增大，以及控制各层第一掺杂子层中的CO2、CH4和N2O的通入量先增大后减小，即可使得多个第一掺杂子层中的H和P元素含量逐渐升高，而多个第一掺杂子层中的C、O和N元素含量先升高后降低；而通过后续退火处理，第一掺杂层22中的H、P、C、O和N元素会向与之相邻的第一本征非晶硅层21中扩散，从而使得第一本征非晶硅层21中靠近第一掺杂层22的部分中掺杂有H、P、C、O和N元素，并且随着越远离第一掺杂层22，P元素的含量呈下降趋势，H、C、O和N元素的扩散量较小，因此，随着越靠近第一掺杂层22，H元素在第一本征非晶硅层21中仍然呈下降趋势，C、O和N元素仍然保持先升高后降低的趋势；而第一本征非晶硅层21中的H、C、O和N元素在退火处理时也会向与之相邻的第一掺杂层22中扩散，从而使得第一掺杂层22中靠近第一本征非晶硅层21的部分中掺杂有H、C、O和N元素，但是由于扩散量较小，因此，随着越远离第一本征非晶硅层21，第一掺杂层22中H元素的含量仍然呈升高趋势，C、O和N元素仍然呈先升高后降低趋势。
另外，通过在第一掺杂层22上沉积第一TCO层23，由于第一TCO层23的材料包括：In、Sn和Zn元素，因此，在后续退火处理时，第一TCO层23中的In、Sn和Zn元素会向第一掺杂层22中扩散，从而使得第一掺杂层22中靠近第一TCO层23的部分中掺杂有In、Sn和Zn元素，并且随着越远离第一TCO层23，In、Sn和Zn元素在第一掺杂层22中的含量呈下降趋势。
其中，可以采用射频等离子体增强化学气相沉积系统(Radio Frequency PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposition；RF-PECVD)制备上述第一本征非晶硅子层，采用甚高频等离子体增强化学气相沉积设备(Very High Frequency Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition；VHF-PECVD)制备上述多层第一掺杂子层，采用磁控溅射设备PVD(Physical Vapour Deposition；PVD)或者反应离子沉积设备RPD(Reactive PlasmaDeposition)制备上述第一TCO层23。
以上介绍了第一TCO层23的材料包括In、Sn和Zn元素的情形。
在以下的实施例中，将以第一TCO层23的材料仅包括In、Sn或Zn元素为例对本申请进行说明。
在一些实施例中，第一TCO层23的材料包括：In2O3，这时，第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和In元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第二掺杂元素包括In元素，In元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，In元素在第一掺杂层22中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低In元素在第一掺杂层22中的质量占比，从而可以避免In元素对第一掺杂层22的钝化产生影响，从而可以提高异质结太阳能电池的光电效应。
在另一些实施例中，第一TCO层23的材料包括：SnO，这时，第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Sn元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第二掺杂元素包括Sn元素，Sn元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，Sn元素在第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低Sn元素在第一掺杂层中的质量占比，从而可以避免Sn元素对第一掺杂层的钝化产生影响，从而可以提高异质结太阳能电池的光电效应。
在又一些实施例中，第一TCO层的材料包括：ZnO，这时，第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Zn元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第二掺杂元素包括Zn元素，Zn元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，Zn元素在第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低Zn元素在第一掺杂层中的质量占比，从而可以避免Zn元素对第一掺杂层的钝化产生影响，从而可以提高异质结太阳能电池的光电效应。
在此，需要说明的是，第一TCO层23中除包括上述In、Sn和Zn元素等这些主材之外，还可以包括掺杂材料，而对于不同的主材，为了确保第一TCO层23具有较好的电学和光学性能，其掺杂材料也可以有所不同。
在一些实施例中，在第一TCO层23的材料包括：In2O3时，第一TCO层还可以包括：掺杂在In2O3中的掺杂材料A，掺杂材料A包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种；
在第一TCO层的材料包括：SnO时，第一TCO层还可以包括：掺杂在SnO中的掺杂材料B，掺杂材料B包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在第一TCO层的材料包括：ZnO时，第一TCO层还可以包括：掺杂在ZnO中的掺杂材料C，掺杂材料C包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
在这些实施例中，通过根据不同的主材，掺杂不同的掺杂材料，均可以确保第一TCO层23具有较好的电学和光学性能，从而可以进一步提高太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，掺杂材料A在In2O3中的掺杂比例、掺杂材料B在SnO中的掺杂比例，以及掺杂材料C在ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
在这些实施例中，掺杂比例是指掺杂材料的掺杂量占总质量的百分比，也即掺杂材料A、掺杂材料B和掺杂材料C在第一TCO层23中的质量百分含量均可以为0.1％～10％。
在一些实施例中，该异质结太阳能电池10还包括：设置于第一TCO层23远离晶硅基底层1的表面的第一金属电极4。
该第一金属电极4的材料可以包括Al、Ti、Ni、Co、Ag、Cu和Sn中的一种或多种。
第一金属电极可以采用丝网印刷、激光转印或者电镀等的方式形成。
其中，在采用丝网印刷或激光转印制备该第一金属电极4时，可以采用低温银浆、低温铜浆或银包铜浆料等作为电极浆料进行制备，在采用电镀进行制备时，可以采用Al、Ti、Ni、Co、Ag、Cu和Sn中的一种或多种作为电镀材料。
在一些实施例中，第一金属电极4可以具有一定的图案，在采用上述方式制备金属薄膜之后，可以经过图形化处理得到。
以上，介绍了异质结太阳能电池10中的上表面的本征非晶硅层、N型掺杂层和TCO层的具体选材和元素分布等的示例，接下来，将对异质结太阳能电池中设置于下表面的本征非晶硅层、P型掺杂层和TCO层的选材和元素分布进行说明，以提供一种具有优良电学和光学性能，以及优异的钝化性能的异质结太阳能电池，最大程度上提高该异质结太阳能电池的光电转换效果。
在一些实施例中，如图1所示，该异质结太阳能电池10还包括：依次层叠设置于晶硅基底层1下表面的第二本征非晶硅层31、第二掺杂层32和第二TCO层33。
其中，第二本征非晶硅层31中包含有第三掺杂元素，第二掺杂层32中包含有第四掺杂元素，第二TCO层33中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，第三掺杂元素包括：H、C、O、N、B元素中的一种或多种，第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B、In、Sn和Zn元素中的一种或多种。
其中，与上述第一本征非晶硅层21、第一掺杂层22和第一TCO层23相类似地，第二本征非晶硅层31在制备时，可以采用SiH4和H2，以及CO2、CH4和N2O中的一种或多种作为工艺气体，第二掺杂层32可以采用SiH4、H2和TMB(三甲基硼)，以及CO2、CH4和N2O中的一种或多种作为工艺气体，这时，第二本征非晶硅层31在经过退火后，除包含有H元素以及C、O和N元素中的一种或多种掺杂元素以外，还包含有B元素，第二掺杂层32在经过退火后，由于元素发生扩散，该第二掺杂层32除包含有H和B元素，以及C、O和N元素中的一种或多种掺杂元素以外，还可以包含有In、Sn和Zn元素。
其中，与上述第一本征非晶硅层21、第一掺杂层22和第一TCO层23相类似地，第二本征非晶硅层31起到钝化晶硅基底层表面的作用，为非晶态，厚度可以为3～15nm；第二掺杂层32可以为P型掺杂的非晶硅层、微晶硅层和/或纳米晶硅层，起到空穴传输的作用，厚度可以为5～40nm；第二TCO层33具有透光特性并起到载流子传输的作用，厚度可以为60～120nm。
还需要说明的是，上述第二掺杂层32的主体材料也可以为掺杂非晶硅、微晶硅和纳米晶硅中的一种或多种组合，通过退火，扩散元素填充在主体材料的非晶、微晶和/或纳米晶结构中。
接下来，将对上述第三掺杂元素在第二本征非晶硅层31中的分布情况以及第四掺杂元素在第二掺杂层32中的分布情况进行说明。
在一些实施例中，第二本征非晶硅层31包括多个第二本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，多个第二本征非晶硅子层所包含的第三掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高。
第二掺杂层32包括多个第二掺杂子层，沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，多个第二掺杂子层所包含的第四掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
也即，示例地，在第三掺杂元素包括：H、C、O、N和B元素，第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B、In、Sn和Zn元素的情况下，第三掺杂元素中的各掺杂元素在第二本征非晶硅层31中的掺杂情况满足：沿逐渐远离晶硅基底层11的方向，H元素在第二本征非晶硅子层中的掺杂浓度逐渐降低，C、O、N元组在第二本征非晶硅子层中的掺杂浓度先升高后降低，B元素在第二本征非晶硅子层中的掺杂浓度逐渐升高；第四掺杂元素中的各掺杂元素在第二掺杂层32中的掺杂情况满足：沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，H、B、In、Sn和Zn元素在第二掺杂子层中的掺杂浓度均逐渐升高，C、O和N元素在第二掺杂子层中的掺杂浓度先升高后降低。
在此，以沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，将多个第二本征非晶硅层依次记为i0、i1、i2、i3……in为例，i0称为底层，in称为表层，i1、i2、i3……称为中间层im。
其中，H元素在各层分布具有H(i0)＞H(im)＞H(in)分布特性，O元素在各层分布具有O(i0)＜O(im)，O(im)＞O(in)分布特性，B元素在各层分布具有B(i0)＜B(im)＜B(in)分布特性；C元素在各层分布具有C(i0)＜C(im)，C(im)＞C(in)分布特性；N元素在各层分布具有N(i0)＜N(im)，N(im)＞N(in)分布特性。
其中B元素在第二本征非晶硅层31中占比越小越优，因为B进入第二本征非晶硅层31会影响其钝化效果，从而降低HJT电池性能；
以沿逐渐远离晶硅基底层1的方向，将多个第二掺杂子层依次记为：n0、n1、n2、n3……nn；这其中n0称为底层，nn称为表层，n1、n2、n3……称为中间层nm，多个第二掺杂子层所包含掺杂元素包括H、C、O、N、P、In中的一种或多种为例，H元素在各层分布具有H(n0)＜H(nm)＜H(nn)分布特性，O元素在各层分布具有O(n0)＜O(nm)，O(nm)＞O(nn)分布特性；C元素在各层分布具有C(n0)＜C(nm)，C(nm)＞C(nn)分布特性；N元素在各层分布具有N(n0)＜N(nm)，N(nm)＞N(nn)分布特性；P元素在各层分布具有P(n0)＜P(nm)＜P(nn)分布特性，In元素在各层分布具有In(n0)＜In(nm)＜In(nn)分布特性，Sn元素在各层分布具有Sn(n0)＜Sn(nm)＜Sn(nn)的分布特性；Zn元素在各层分布具有Zn(n0)＜Zn(nm)＜Zn(nn)的分布特性。
其中In元素、Sn元素和Zn元素在第二掺杂层32中占比越小越优，因为In元素、Sn元素和Zn元素进入掺杂层会影响其正常掺杂特性，从而降低SHJ电池性能。
在此，需要说明的是，以采用SiH4、H2、CO2、CH4和N2O作为工艺气体制备第二本征非晶硅层为例，在制备多个第二本征非晶硅子层时，可以依次控制各层第二本征非晶硅子层的H2通入量逐渐降低，CO2、CH4和N2O的通入量先升高后降低，或者，依次控制SiH4和H2的比例逐渐增大，以及控制SiH4与CO2、CH4和N2O的比例先升高后降低，以使得多个第二本征非晶硅子层中的H元素含量逐渐降低，C、O和N元素先升高后降低。
而在制备第二掺杂层32时，可以采用SiH4、H2、CO2、CH4、N2O、B2H6和TMB(三甲基硼)作为工艺气体进行等离子体化学气相沉积，这时，通过控制各层第二掺杂子层的H2、B2H6和TMB(三甲基硼)的通入量逐渐增大，以及CO2、CH4和N2O的通入量先升高后降低，即可使得多个第二掺杂子层中的H和B元素含量逐渐升高，C、O和N元素含量先升高后降低；而通过后续退火处理，第二掺杂层32中的H、B、C、O和N元素均会向与之相邻的第二本征非晶硅层31中扩散，从而使得第二本征非晶硅层31中靠近第二掺杂层32的部分中掺杂有H、B、C、O和N元素，由于H、B、C、O和N的扩散量较小，因此，随着越远离第二掺杂层32，第二本征非晶硅层31中H元素的含量仍然呈下降趋势，C、O和N元素的含量仍然呈先上升后下降的趋势，B元素的含量呈下降趋势；而第二本征非晶硅层31中的H、C、O和N元素在退火处理时也会向与之相邻的第二掺杂层32中扩散，从而使得第二掺杂层32中靠近第二本征非晶硅层31的部分中掺杂有H、C、O和N元素，但是H、C、O和N元素的扩散量较小，因此，随着越远离第二本征非晶硅层31，第二掺杂层32中H元素的含量仍然呈升高趋势，C、O和N元素的含量仍然呈先升高后降低的趋势。
另外，通过在第二掺杂层32上沉积第二TCO层33，由于第二TCO层33的材料包括：In、Sn和Zn元素，因此，在后续退火处理时，第二TCO层33中的In、Sn和Zn元素会向第二掺杂层32中扩散，从而使得第二掺杂层32中靠近第二TCO层33的部分中掺杂有In、Sn和Zn元素，并且随着越远离第二TCO层33，In、Sn和Zn元素的含量呈下降趋势。
以上介绍了第二TCO层的材料包括In、Sn和Zn元素的情形。
在以下的实施例中，将以第二TCO层33的材料仅包括In、Sn或Zn元素为例对本申请进行说明。
在一些实施例中，第二TCO层33的材料包括：In2O3，这时，第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和In元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第四掺杂元素包括In元素，In元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，In元素在第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低In元素在第二掺杂层33中的质量占比，从而可以避免In元素对第二掺杂层33的钝化产生影响，进而可以提高短路电压Voc，提高太阳能电池的光电性能。
在另一些实施例中，第二TCO层33的材料包括：SnO，这时，第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Sn元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第四掺杂元素包括Sn元素，Sn元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，Sn元素在第二掺杂层32中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低Sn元素在第二掺杂层32中的质量占比，从而可以避免Sn元素对第二掺杂层32的钝化产生影响，进而可以提高短路电压Voc，提高太阳能电池的光电性能。
在又一些实施例中，第二TCO层33的材料包括：ZnO，这时，第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Zn元素中的一种或多种。
在这些实施例中，第四掺杂元素包括Zn元素，Zn元素通过退火扩散得到。
在一些实施例中，Zn元素在第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
在这些实施例中，可以尽可能降低Zn元素在第二掺杂层32中的质量占比，从而可以避免Zn元素对第二掺杂层32的钝化产生影响，进而可以提高短路电压Voc，提高太阳能电池的光电性能。
在此，需要说明的是，第二TCO层33中除包括上述In、Sn和Zn元素等这些主材之外，还可以包括掺杂材料，而对于不同的主材，为了确保第二TCO层33具有较好的电学和光学性能，其掺杂材料也可以有所不同。
在一些实施例中，在第二TCO层33的材料包括：In2O3时，第二TCO层33的材料还可以包括：掺杂在In2O3中的掺杂材料D，掺杂材料D包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或多种；
在第二TCO层的材料包括：SnO时，第二TCO层33的材料还可以包括：掺杂在SnO中的掺杂材料E，所述掺杂材料E包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在所述第二TCO层的材料包括：ZnO时，第二TCO层33的材料还可以包括：掺杂在所述ZnO中的掺杂材料F，所述掺杂材料F包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
在这些实施例中，通过根据不同的主材，掺杂不同的掺杂材料，均可以确保第二TCO层具有较好的电学和光学性能，从而可以进一步提高太阳能电池的光电转换性能。
在一些实施例中，掺杂材料D在所述In2O3中的掺杂比例、掺杂材料E在SnO中的掺杂比例，以及掺杂材料F在所述ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
在这些实施例中，掺杂比例是指掺杂材料的掺杂量占总质量的百分比，也即掺杂材料D、掺杂材料E和掺杂材料F在第二TCO层33中的质量百分含量均可以为0.1％～10％。
在一些实施例中，该异质结太阳能电池10还包括：设置于第二TCO层33远离晶硅基底层1的表面的第二金属电极5。
该第二金属电极5的材料可以包括Al、Ti、Ni、Co、Ag、Cu和Sn中的一种或多种。
第二金属电极5可以采用丝网印刷、激光转印或者电镀等的方式形成。
其中，在采用丝网印刷或激光转印制备该第一金属电极5时，可以采用低温银浆、低温铜浆或银包铜浆料等作为电极浆料进行制备，在采用电镀进行制备时，可以采用Al、Ti、Ni、Co、Ag、Cu和Sn中的一种或多种作为电镀材料。
在一些实施例中，第一金属电极5可以具有一定的图案，在采用上述方式制备金属薄膜之后，可以经过图形化处理得到。
第二方面，本申请的一些实施例提供一种光伏组件，包括：多个太阳能电池，多个太阳能电池串联和/或并联连接；
至少一个太阳能电池为如第一方面所述的异质结太阳能电池。
在一些实施例中，光伏组件还可以包括封装层和盖板，封装层用于覆盖多个串联和/后并联连接的太阳能电池的表面，盖板用于覆盖封装层远离太阳能电池的表面。太阳能电池以整片或者多分片的形式电连接。
在一些实施例中，多个太阳能电池之间可以通过导电带电连接。封装层覆盖太阳能电池和导电带的表面，对太阳能电池进行封装。
在一些实施例中，封装层可以为乙烯-乙酸乙烯共聚物胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯胶膜等有机封装胶膜。
在另一些实施例中，盖板可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。
本申请实施例还提供一种光伏系统，包括如第二方面所述的光伏组件。
可以理解，光伏系统可应用在光伏电站中，例如地面电站、屋顶电站、水面电站等，也可应用在利用太阳能进行发电的设备或者装置上，例如用户太阳能电源、太阳能路灯、太阳能汽车、太阳能建筑等等。当然，可以理解的是，光伏系统的应用场景不限于此。
也即是说，光伏系统可应用在需要采用太阳能进行发电的所有领域中。以光伏发电系统网为例，光伏系统可包括光伏阵列、汇流箱和逆变器，光伏阵列可为多个光伏组件的阵列组合，例如，多个光伏组件可组成多个光伏阵列，光伏阵列连接汇流箱，汇流箱可对光伏阵列所产生的电流进行汇流，汇流后的电流流经逆变器转换成市电电网要求的交流电之后接入市电网络以实现太阳能供电。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种异质结太阳能电池，其特征在于，包括：晶硅基底层，以及依次层叠设置于所述晶硅基底层上表面的第一本征非晶硅层、第一掺杂层和第一TCO层；
其中，所述第一本征非晶硅层中包含有第一掺杂元素，所述第一掺杂层中包含有第二掺杂元素，所述第一TCO层中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，所述第一掺杂元素包括：H、C、O、N、P元素中的一种或多种，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P、In、Sn和Zn元素中的一种或多种；
所述第一本征非晶硅层包括多个第一本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个所述第一本征非晶硅子层所包含的第一掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高；
所述第一掺杂层包括多个第一掺杂子层，沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向，多个所述第一掺杂子层所包含的第二掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
2.根据权利要求1所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述第一TCO层的材料包括：In2O3，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和In元素中的一种或多种；
或者，
所述第一TCO层的材料包括：SnO，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Sn元素中的一种或多种；
或者，
所述第一TCO层的材料包括：ZnO，以及掺杂在所述ZnO中的掺杂材料C，所述第二掺杂元素包括：H、C、O、N、P和Zn元素中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
在所述第一TCO层的材料包括：In2O3时，所述In元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第一TCO层的材料包括：SnO时，所述Sn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第一TCO层的材料包括：ZnO时，所述Zn元素在所述第一掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
4.根据权利要求2所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
在所述第一TCO层的材料包括：In2O3时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述In2O3中的掺杂材料A，所述掺杂材料A包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种；
在所述第一TCO层的材料包括：SnO时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述SnO中的掺杂材料B，所述掺杂材料B包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在所述第一TCO层的材料包括：ZnO时，所述第一TCO层还包括：掺杂在所述ZnO中的掺杂材料C，所述掺杂材料C包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述掺杂材料A在所述In2O3中的掺杂比例、所述掺杂材料B在所述SnO中的掺杂比例，以及所述掺杂材料C在所述ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
6.根据权利要求1～5任一项所述的异质结太阳能电池，其特征在于，还包括：依次层叠设置于所述晶硅基底层下表面的第二本征非晶硅层、第二掺杂层和第二TCO层；
其中，所述第二本征非晶硅层中包含有第三掺杂元素，所述第二掺杂层中包含有第四掺杂元素，所述第二TCO层中包含有In、Sn和Zn元素中的至少一种，所述第三掺杂元素包括：H、C、O、N和B元素中的一种或多种，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B、In、Sn和Zn元素中的一种或多种；
所述第二本征非晶硅层包括多个第二本征非晶硅子层，沿逐渐远离晶硅基底层的方向，多个所述第二本征非晶硅子层所包含的第三掺杂元素中，H元素的含量逐渐降低，C、O和N元素的含量先升高后降低，P元素的含量逐渐升高；
所述第二掺杂层包括多个第二掺杂子层，沿逐渐远离所述晶硅基底层的方向，多个所述第二掺杂子层所包含的第四掺杂元素中，C、O和N元素的含量先升高后降低，除C、O和N元素以外的其余掺杂元素的含量均逐渐升高。
7.根据权利要求6所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述第二TCO层的材料包括：In2O3，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和In元素中的一种或多种；
或者，
所述第二TCO层的材料包括：SnO，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Sn元素中的一种或多种；
或者，
所述第二TCO层的材料包括：ZnO，所述第四掺杂元素包括：H、C、O、N、B和Zn元素中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
在所述第二TCO层的材料包括：In2O3时，所述In元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第二TCO层的材料包括：SnO时，所述Sn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％；
在所述第二TCO层的材料包括：ZnO时，所述Zn元素在所述第二掺杂层中的质量占比小于或等于0.5％。
9.根据权利要求7所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
在所述第二TCO层的材料包括：In2O3时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述In2O3中的掺杂材料D，所述掺杂材料D包括：氧化锡、氧化铈、氧化钨、氧化钛、氧化锆、氧化钼、氧化钙等中的一种或几种；
在所述第二TCO层的材料包括：SnO时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述SnO中的掺杂材料E，所述掺杂材料E包括：氧化铟、氧化硼、氧化铝、氧化氟、氧化锆和氧化钙中的一种或多种；
在所述第二TCO层的材料包括：ZnO时，所述第二TCO层还包括：掺杂在所述ZnO中的掺杂材料F，所述掺杂材料F包括：氧化铟、氧化镓、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化钙中的一种或多种。
10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池，其特征在于，
所述掺杂材料D在所述In2O3中的掺杂比例、所述掺杂材料E在所述SnO中的掺杂比例，以及所述掺杂材料F在所述ZnO中的掺杂比例均为0.1％～10％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117525196A (zh) * 2023-11-30 2024-02-06 天合光能股份有限公司 硅基异质结太阳能电池、制备方法、用电设备及应用
CN117995920A (zh) * 2024-04-07 2024-05-07 福建金石能源有限公司 一种背接触电池及其制备方法和光伏组件

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