CN117293219A - TOPCon电池及其形成方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例涉及太阳能电池技术领域，提供一种TOPCon电池及其形成方法，方法包括：在基底表面形成依次层叠的隧穿层和初始晶硅层；在初始晶硅层的表面形成掺杂源层，掺杂源层内具有掺杂离子；在掺杂源层的表面形成掩膜层；采用扩散工艺，使掺杂源层中的掺杂离子向初始晶硅层中扩散，以使初始晶硅层转化为掺杂晶硅层，掺杂晶硅层包括第一部分和第二部分；采用氧化工艺，使部分厚度的第二部分转化为氧化层；去除氧化层和掩膜层；在掺杂晶硅层的表面形成钝化层；在钝化层表面形成栅线，栅线与第一部分正对，且栅线沿基底厚度方向贯穿钝化层与第一部分电接触，以提高太阳能电池的性能。

Description

TOPCon电池及其形成方法

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TOPCon电池及其形成方法。

背景技术

随着太阳能电池技术的不断发展，目前越来越多的光伏制造商开始布局TOPCon电池技术。传统的TOPCon太阳能电池，在背面采用隧穿氧化层以及多晶硅层的结构进行钝化接触，该结构能够使多数载流子穿透氧化层，且对少数载流子起阻挡作用，从而实现了载流子的选择通过性，降低了电池的表面复合以及金属复合。然而，多晶硅层能带间隙较小，对光具有较强的寄生吸收作用，这在一定程度上限制了TOPCon电池效率进一步的提升；此外，传统的TOPCon太阳能电池中的氮化硅层的使用使得电池的横向传输电阻较大，也不利于电池性能的提升。

发明内容

本申请实施例提供一种TOPCon电池及其形成方法，至少有利于提高太阳能电池的性能。

根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种TOPCon电池的形成方法，包括：提供基底；在基底表面形成依次层叠的隧穿层和初始晶硅层；在初始晶硅层的表面形成掺杂源层，掺杂源层内具有掺杂离子；在掺杂源层的表面形成掩膜层，掩膜层包括多条子掩膜层；采用扩散工艺，使掺杂源层中的掺杂离子向初始晶硅层中扩散，以使初始晶硅层转化为掺杂晶硅层，掺杂晶硅层包括第一部分和第二部分，第一部分与子掩膜层正对，第二部分与相邻的子掩膜层之间的间隙正对；采用氧化工艺，使部分厚度的第二部分转化为氧化层；去除氧化层和掩膜层；在掺杂晶硅层的表面形成钝化层；在钝化层表面形成栅线，栅线与第一部分正对，且栅线沿基底厚度方向贯穿钝化层与第一部分电接触。

在一些实施例中，扩散工艺的温度大于氧化工艺的温度，扩散工艺的压力小于氧化工艺的压力，扩散工艺的氧气流量小于氧化工艺的氧气流量，扩散工艺的氮气流量大于氧化工艺的氮气流量。

在一些实施例中，扩散工艺的工艺条件包括：温度为880～950℃，压力为50～250mbar，氧气流量为0～1000sccm，氮气流量为500～4000sccm；氧化工艺的工艺条件包括：工艺温度为50～800℃，压力为250～900mbar，氧气流量为200～5000sccm，氮气流量为0～3000sccm。

在一些实施例中，在采用氧化工艺使部分厚度的第二部分转化为氧化层过程中，氧化工艺的温度逐渐降低。

在一些实施例中，在沿垂直于基底表面的方向上，掩膜层的厚度为2nm～8nm。

在一些实施例中，在沿垂直于基底表面的方向上，氧化层的厚度与掺杂晶硅层厚度的比值为0.4～0.6。

根据本申请一些实施例，本申请实施例还提供一种TOPCon电池，采用上述实施例中任一项TOPCon电池的形成方法制备，包括：基底；隧穿层，隧穿层位于基底表面；掺杂晶硅层，掺杂晶硅层位于隧穿层远离基底的表面，掺杂晶硅层包括第一部分和第二部分，在沿垂直于基底表面的方向上，第一部分相对于基底表面的高度高于第二部分相对于基底表面的高度；钝化层，钝化层位于掺杂晶硅层远离隧穿层的表面；栅线，栅线位于钝化层远离掺杂晶硅层的表面，栅线与第一部分正对，且栅线沿基底厚度方向贯穿钝化层与第一部分电接触。

在一些实施例中，在沿垂直于基底表面的方向上，第一部分与第二部分的厚度比为4：1～5：1。

在一些实施例中，在沿垂直于基底表面的方向上，第二部分的厚度为15nm～25nm。

在一些实施例中，第一部分内的掺杂离子浓度与第二部分内的掺杂离子浓度比值为0.9:1～1：1。

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TOPCon电池的形成方法，在基底表面形成的隧穿层可以起到化学钝化的效果，使基底表面的界面态密度增大，从而促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。在形成初始晶硅层后，先在初始晶硅层的表面形成具有掺杂离子的掺杂源层，然后在掺杂源层表面形成掩膜层，再进行扩散工艺，则在后续扩散工艺中掺杂源层内的掺杂离子会向初始晶硅层中扩散以使初始晶硅层转化为掺杂晶硅层，掺杂晶硅层可以具有场钝化效果，在自掺杂晶硅层指向基底方向的可以形成一个静电场，使少数载流子逃离，从而降低少数载流子的浓度，使得基底界面处的载流子复合速率降低。其中，掩膜层包括多个子掩膜层，子掩膜层的位置与基底的电极区的位置对应，则在氧化工艺中，掺杂晶硅层的第一部分I被子掩膜层覆盖，掺杂晶硅层的第二部分II被暴露，只有部分厚度的第二部分II会被氧化成氧化层，第一部分I被掩膜层保护，则对于掺杂晶硅层来说，第二部分II在沿垂直于基底表面方向上的厚度减薄，如此可以降低掺杂晶硅层的寄生吸收效应；而第一部分I的厚度仍保持，则后续形成钝化层和栅线时，与第一部分I位置相对应的栅线在烧穿钝化层与第一部分I电接触时，不会由于第一部分I的厚度过薄导致栅线与隧穿层直接接触，提高了太阳能电池的稳定性。

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至图10为本申请实施例提供的一种TOPCon电池的形成方法的各个步骤对应的结构示意图。

具体实施方式

TOPCon电池中的掺杂多晶硅层具有光学寄生效应，这导致TOPCon电池对入射光的利用率下降。为了降低TOPCon电池吸光影响，可以通过激光减薄的方法对非金属区的掺杂多晶硅层进行消融减薄，使得非金属化区域的掺杂多晶硅的厚度减小，从而降低掺杂多晶硅层的吸光影响，然而，由于激光消融减薄的能量相对较高，容易对膜层造成较大的损伤，甚至会出现微裂机械损伤。

根据本申请一些实施例，本申请一实施例提供一种TOPCon电池的形成方法，以提高太阳能电池的性能。

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1至图10为本申请实施例提供的一种TOPCon电池的形成方法的各个步骤对应的结构示意图，以下将结合附图对本实施例提供的TOPCon电池的形成方法进行详细说明。

参考图1，提供基底100。

基底100的材料可以为元素半导体材料，例如硅或锗硅。其中，元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态，称为微晶态)，例如，硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。

基底100的材料也可以是化合物半导体材料。常见的化合物半导体材料包括但不限于锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料。

基底100可以为N型半导体基底或者P型半导体基底。N型半导体基底内掺杂有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族元素中的任意一者。P型半导体基底内掺杂有P型元素，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族元素中的任意一者。

基底可以具有相对的正面和背面。在一些实施例中，太阳能电池为单面电池，则基底的正面可以作为受光面，用于接收入射光线，背面作为背光面。在一些实施例中，太阳能电池为双面电池，则基底的正面和背面均可以作为受光面，均可用于接收入射光线。

在一些实施例中，可以对基底的受光面或者背光面的至少一者表面进行制绒工艺，以在基底的受光面或者背光面中的至少一者表面形成绒面结构，例如金字塔绒面。如此，可以增强基底受光面或者背光面对入射光线的吸收利用率，有利于提高太阳能电池的效率。

通常太阳能电池具有电极区，太阳能电池的栅线位于电极区，栅线用于收集太阳能电池产生的电能，并将电能传输至外界。因此，在图1中将基底100划分为交替设置的电极区103和非电极区104，栅线的位置与基底100的电极区103相对应。

参考图2或图3，在基底100表面形成依次层叠的隧穿层110和初始晶硅层120。

在一些实施例中，参考图2，可以在基底100的背光面形成隧穿层110和初始晶硅层120。

在一些实施例中，参考图3，还可以在基底100的受光面形成隧穿层110和初始晶硅层120，其中，基底100可以包括衬底101以及发射极102，衬底101具有相对的正面和背面，正面为受光面，背面为背光面，发射极102位于衬底101的正面，隧穿层110位于发射极102远离衬底101的表面，初始晶硅层120位于隧穿层110远离发射极102的表面。

隧穿层110可以起到化学钝化的效果，由于基底100表面存在界面态缺陷，隧穿层110可以饱和基底100表面的悬挂键，降低基底100表面的缺陷态密度，减少基底100表面的复合中心来降低载流子复合速率，使得基底100表面的界面态密度较大，界面态密度的增大会促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。

在一些实施例中，隧穿层110的材料可以采用氧化硅、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，在垂直于基底100表面的方向上，隧穿层110的厚度可以为1nm～2nm，例如1nm、1.2nm、1.4nm、1.6nm、1.8nm或者2nm等，较薄厚度的隧穿层110可以更为有效的降低接触复合。

在一些实施例中，初始晶硅层120可以为本征多晶硅或者本征非晶硅等。

参考图4，在初始晶硅层120的表面形成掺杂源层130，掺杂源层130内具有掺杂离子。

在一些实施例中，若基底100内具有N型掺杂离子，则掺杂源层130内的掺杂离子为N型掺杂离子；若基底100内具有P型掺杂离子，则掺杂源层130内的掺杂离子为P型掺杂离子。也就是说，掺杂源层130内的掺杂离子类型与基底100内的掺杂离子类型相同。

若掺杂源层130内的掺杂离子为N型掺杂离子，则可以采用硼酸三甲酯、硼酸三丙酯、三溴化硼、无水硼酸三甲酯作为沉积源，沉积源能够分解出氧化硼沉积在初始晶硅层120表面。若掺杂源层130内的掺杂离子为P型掺杂离子，则可以采用三氯氧磷作为沉积源，三氯氧磷分解产生的五氧化二磷会沉积在初始晶硅层120表面。

参考图5，在掺杂源层130的表面形成掩膜层140，掩膜层140包括多条子掩膜层141。其中，多条子掩膜层141可以相互平行设置，且子掩膜层141的位置与电极区103的位置正对。

在一些实施例中，可以采用化学气相沉积(CVD)、等离子体增强气相沉积(PECVD)、原子层沉积(ALD)、等离子体增强原子层沉积(PEALD)或者物理气相沉积(PVD)等。

在一些实施例中，掩膜层140的材料可以采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅以及氮碳化硅等。

参考图6，采用扩散工艺，使掺杂源层130中的掺杂离子向初始晶硅层120中扩散，以使初始晶硅层120转化为掺杂晶硅层121，掺杂晶硅层121包括第一部分I和第二部分II，第一部分I与子掩膜层141正对，第二部分II与相邻的子掩膜层141之间的间隙正对。即第一部分与电极区正对，第二部分与非电极区正对。

在一些实施例中，扩散工艺的条件可以包括：工艺温度为880℃～950℃，例如880℃、890℃、900℃、910℃、920℃、930℃、940℃或950℃等；恒定压力为50mbar～250mbar，例如50mbar、80mbar、100mbar、120mbar、150mbar、180mbar、200mbar、220mbar、240mbar或者250mbar等；氮气流量为500sccm～4000sccm，例如500sccm、800sccm、1000sccm、1500sccm、2000sccm、2500sccm、3000sccm、3500sccm或者4000sccm；氧气流量在0sccm～1000sccm，例如0sccm、100sccm、200sccm、300sccm、400sccm、500sccm、600sccm、700sccm、800sccm、900sccm或者1000sccm。

通过扩散工艺使掺杂源层130中的掺杂离子向初始晶硅层120中扩散，以使初始晶硅层120转化为掺杂晶硅层121，掺杂晶硅层121可以具有场钝化效果，在自掺杂晶硅层121指向基底100方向的可以形成一个静电场，使少数载流子逃离，从而降低少数载流子的浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率降低，进而使太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子增大，提升太阳能电池的光电转换效率。

在一些实施例中，掺杂晶硅层121的第一部分I的掺杂离子浓度可以大于基底100内的掺杂离子浓度，且掺杂晶硅层121的第二部分II的掺杂离子浓度大于基底100内的掺杂离子浓度。如此，可以在沿掺杂晶硅层121指向基底100的方向形成足够高的势垒，使基底100中的多数载流子能够穿越隧穿层110至掺杂晶硅层121中，从而提高太阳能电池的效率。

在一些实施例中，第一部分I内的掺杂离子浓度与第二部分II内的掺杂离子浓度比值为0.9:1～1：1，例如0.9:1、0.92:1、0.94:1、0.96:1、0.98:1或者1:1。可以理解的是，在进行扩散工艺时，掩膜层140位于第一部分I的表面，则可能会对扩散的过程造成影响，从而导致第一部分I内的掺杂离子浓度会低于第二部分II内的掺杂离子浓度，但是通过控制掩膜层140的厚度，可以使第一部分I内的掺杂离子浓度与第二部分II内的掺杂离子浓度比值在适当的范围内，以免对掺杂晶硅层121的使用性能造成影响。

参考图7，采用氧化工艺，使部分厚度的第二部分II转化为氧化层150。如此，在沿垂直于基底100表面的方向上，第二部分II剩余的厚度减少。

在一些实施例中，氧化工艺的条件可以包括：工艺温度为50～800℃，例如50℃、100℃、200℃、400℃、600℃或者800℃；压力为250mbar～900mbar，例如250mbar、300mbar、400mbar、600mbar、800mbar或者900mbar；氧气流量为200sccm～5000sccm，例如200sccm、500sccm、1000sccm、2000sccm、3000sccm、4000sccm或者5000sccm；氮气流量为0sccm～3000sccm，例如0sccm、500sccm、1000sccm、1500sccm、2000sccm、2500sccm或者3000sccm。

在一些实施例中，扩散工艺的温度大于氧化工艺的温度，扩散工艺的压力小于氧化工艺的压力，扩散工艺的氧气流量小于氧化工艺的氧气流量，扩散工艺的氮气流量大于氧化工艺的氮气流量。由于扩散工艺需要使掺杂源层130内的掺杂离子向初始晶硅层120中扩散，而氧化工艺仅需使掺杂晶硅层121中部分厚度的第二部分II转化为氧化层150，因此扩散工艺相较于氧化工艺需要更高的温度使掺杂离子向内推进；而氧化工艺需要使氧气向第二部分II内部扩散以与第二部分II反应形成氧化层150，相较于扩散工艺需要更高的压力和氧气浓度，相对应的氮气浓度可以降低。

在一些实施例中，在采用氧化工艺使部分厚度的第二部分II转化为氧化层150过程中，氧化工艺的温度逐渐降低。也就是说，在扩散工艺完成之后，可以直接不提供加热源，在降温的过程中进行氧化工艺，如此可以降低提供加热源需要的成本。

若掺杂离子为硼离子，则氧化层150可以为硼硅玻璃；若掺杂离子为磷离子，则氧化层150可以为磷硅玻璃。

在一些实施例中，在沿垂直于基底100表面的方向上，氧化层150的厚度与掺杂晶硅层121的厚度的比值为0.4～0.6，例如0.4、0.45、0.5、0.55或者0.6。可以理解的是，在氧化工艺中，掺杂晶硅层121中部分厚度的第二部分II转化为氧化层150，剩余的第二部分II仍作为掺杂晶硅层121，其需要足够的厚度以满足掺杂晶硅层121具备足够的场钝化效果，同时，剩余的掺杂晶硅层121的第二部分II厚度相交于第一部分I厚度减薄，可降低掺杂晶硅层121对入射光线的吸收，从而提高太阳能电池对入射光的利用率，提高太阳能电池的效率。

可以理解的是，掩膜层140的厚度对扩散工艺和掩膜工艺可能会造成影响。若掩膜层140的厚度过厚，则在扩散工艺过程中，可能会造成掺杂源层130中与掩膜层140正对的区域内的部分掺杂离子无法向初始晶硅层120中扩散。若掩膜层140的厚度过薄，则在氧化工艺中，可能会有部分厚度的第一部分I被氧化，进而导致第一部分I在沿垂直于基底100表面方向的厚度减薄。因此，掩膜层140的厚度需要在适当的范围内进行调整，具体地，在沿垂直于基底100表面的方向上，掩膜层140的厚度可以为2nm～8nm，例如，2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm或者8nm。

参考图8，去除氧化层150和掩膜层140。

在一些实施例中，可以在同一工艺步骤中同时去除氧化层150和掩膜层140。在一些实施例中，也可以先去除氧化层150，再去除掩膜层140。在一些实施例中，还可以先去除掩膜层140，再去除氧化层150。对于去除氧化层150和掩膜层140的先后顺序不做限定。

在一些实施例中，在进行氧化工艺之后，在去除氧化层150和掩膜层140之前，还可以包括清洗工艺，氧化层150和掩膜层140可以对剩余的掺杂晶硅层121起到保护作用，避免掺杂晶硅层受到清洗工艺的污染。

在一些实施例中，清洗工艺采用的清洗液可以为SC-1清洗液(由氢氧化铵、双氧水和水组成、SC-2清洗液(由盐酸、双氧水和水组成)、SPM清洗液(由硫酸、双氧水和水组成)或者DHF(由氢氟酸、双氧水和水组成)。

参考图9，在掺杂晶硅层121的表面形成钝化层160。钝化层160可以防止太阳能电池的表面被氧化硅或者腐蚀，避免太阳能电池失效，提高太阳能电池的寿命。此外，钝化层160还可以提高太阳能电池表面的光折射率，提高太阳能电池的光吸收能力，从而提高太阳能电池的光电转换效率。

在一些实施例中，钝化层160的材料可以为氮化硅、氮氧化硅以及氮化硅和氮氧化硅的复合材料等。

在一些实施例中，钝化层160可以为单层结构或者多层结构。对于多层结构而言，不同层的材料可以彼此各不相同，或者，部分数量层的材料可以相同，且与其它层的材料不相同。例如，钝化层160可以为氮化硅层和氧化铝层构成的多层结构。

参考图10，在钝化层160表面形成栅线170，栅线170与第一部分I正对，且栅线170沿基底100的厚度方向贯穿钝化层160与第一部分I电接触。栅线170可以用于收集太阳能电池产生的电能，并将电能传输至外界。

在一些实施例中，栅线170的材料包括铝、镍、银、铜、金和石墨类导电材料中的至少一种。

本申请实施例提供的TOPCon电池的形成方法，在基底100表面形成的隧穿层110可以起到化学钝化的效果，使基底100表面的界面态密度增大，从而促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。在形成初始晶硅层120后，先在初始晶硅层120的表面形成具有掺杂离子的掺杂源层130，然后在掺杂源层130表面形成掩膜层140，再进行扩散工艺，则在后续扩散工艺中掺杂源层130内的掺杂离子会向初始晶硅层120中扩散以使初始晶硅层120转化为掺杂晶硅层121，掺杂晶硅层121可以具有场钝化效果，在自掺杂晶硅层121指向基底100方向的可以形成一个静电场，使少数载流子逃离，从而降低少数载流子的浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率降低。其中，掩膜层140包括多个子掩膜层141，子掩膜层141的位置与基底100的电极区103的位置对应，则在氧化工艺中，掺杂晶硅层121的第一部分I被子掩膜层141覆盖，掺杂晶硅层121的第二部分II被暴露，只有部分厚度的第二部分II会被氧化成氧化层150，第一部分I被掩膜层140保护，则对于掺杂晶硅层121来说，第二部分II在沿垂直于基底100表面方向上的厚度减薄，如此可以降低掺杂晶硅层121的寄生吸收效应；而第一部分I的厚度仍保持，则后续形成钝化层160和栅线170时，与第一部分I位置相对应的栅线170在烧穿钝化层160与第一部分I电接触时，不会由于第一部分I的厚度过薄导致栅线170与隧穿层110直接接触，提高了太阳能电池的稳定性。

根据本申请一些实施例，本申请另一实施例提供一种TOPCon电池，可以采用上述实施例提供的TOPCon电池的形成方法制备，以提高太阳能电池的效率。需要说明的是，与上述实施例相同或者相应的部分，可参考前述实施例的相应说明，以下将不做详细赘述。

以下将结合附图对本实施例提供的TOPCon电池进行详细说明。

参考图10，TOPCon电池，包括：基底100；隧穿层110，隧穿层110位于基底100表面；掺杂晶硅层121，掺杂晶硅层121位于隧穿层110远离基底100的表面，掺杂晶硅层121包括第一部分I和第二部分II，在沿垂直于基底100表面的方向上，第一部分I相对于基底100表面的高度高于第二部分II相对于基底100表面的高度；钝化层160，钝化层160位于掺杂晶硅层121远离隧穿层110的表面；栅线170，栅线170位于钝化层160远离掺杂晶硅层121的表面，栅线170与第一部分I正对，且栅线170沿基底100厚度方向贯穿钝化层160与第一部分I电接触。

在一些实施例中，在沿垂直于基底100表面的方向上，第一部分I与第二部分II的厚度比为4：1～5：1，例如，4:1、4.2:1、4.5:1、4.7:1、4.9:1或者5:1。在沿垂直于基底100表面的方向上，第一部分I的厚度大于第二部分II的厚度，对于第二部分II来说，较薄的厚度可以降低掺杂晶硅层121的寄生吸收效应；对于第一部分I来说，较厚的可以避免栅线170贯穿钝化层160和第一部分I与隧穿层110直接接触，提高了太阳能电池的稳定性。然而，第一部分I与第二部分II的厚度需要在适当的范围内，第一部分I的厚度不能过大以免造成寄生吸收效应提高，且第二部分II的厚度也不能过小以免无法起到场钝化作用的效果。

在一些实施例中，在沿垂直于基底100表面的方向上，第二部分II的厚度为15nm～25nm，例如15nm、17.5nm、20nm、22.5nm或者25nm。第二部分II的厚度在适当的范围内时，即可以是第二部分II具有场钝化作用，还能够避免第二部分II产生寄生吸收的问题。

在一些实施例中，第一部分I内的掺杂离子浓度与第二部分II内的掺杂离子浓度比值为0.9:1～1：1，例如0.9:1、0.92:1、0.94:1、0.96:1、0.98:1或者1:1。可以理解的是，TOPCon电池采用上述形成方法制备，在进行扩散工艺时，掩膜层140位于第一部分I的表面，则可能会对扩散的过程造成影响，从而导致第一部分I内的掺杂离子浓度会低于第二部分II内的掺杂离子浓度，但是通过控制掩膜层140的厚度，可以使第一部分I内的掺杂离子浓度与第二部分II内的掺杂离子浓度比值在适当的范围内，以免对掺杂晶硅层121的使用性能造成影响。

本申请实施例提供的TOPCon电池，在基底100表面具有隧穿层110，隧穿层110可以起到化学钝化的效果，使基底100表面的界面态密度增大，从而促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。在沿垂直于基底100表面的方向上，第一部分I的厚度大于第二部分II的厚度，对于第二部分II来说，较薄的厚度可以降低掺杂晶硅层121的寄生吸收效应；对于第一部分I来说，较厚的可以避免栅线170贯穿钝化层160和第一部分I与隧穿层110直接接触，提高了太阳能电池的稳定性。

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。

Claims (10)

1.一种TOPCon电池的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底；

在所述基底表面形成依次层叠的隧穿层和初始晶硅层；

在所述初始晶硅层的表面形成掺杂源层，所述掺杂源层内具有掺杂离子；

在所述掺杂源层的表面形成掩膜层，所述掩膜层包括多条子掩膜层；

采用扩散工艺，使所述掺杂源层中的所述掺杂离子向所述初始晶硅层中扩散，以使所述初始晶硅层转化为掺杂晶硅层，所述掺杂晶硅层包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述子掩膜层正对，所述第二部分与相邻的所述子掩膜层之间的间隙正对；

采用氧化工艺，使部分厚度的所述第二部分转化为氧化层；

去除所述氧化层和所述掩膜层；

在所述掺杂晶硅层的表面形成钝化层；

在所述钝化层表面形成栅线，所述栅线与所述第一部分正对，且所述栅线沿所述基底厚度方向贯穿所述钝化层与所述第一部分电接触。

2.根据权利要求1所述的TOPCon电池的形成方法，其特征在于，所述扩散工艺的温度大于所述氧化工艺的温度，所述扩散工艺的压力小于所述氧化工艺的压力，所述扩散工艺的氧气流量小于所述氧化工艺的氧气流量，所述扩散工艺的氮气流量大于所述氧化工艺的氮气流量。

3.根据权利要求2所述的TOPCon电池的形成方法，其特征在于，所述扩散工艺的工艺条件包括：温度为880～950℃，压力为50～250mbar，氧气流量为0～1000sccm，氮气流量为500～4000sccm；所述氧化工艺的工艺条件包括：工艺温度为50～800℃，压力为250～900mbar，氧气流量为200～5000sccm，氮气流量为0～3000sccm。

4.根据权利要求2所述的TOPCon电池的形成方法，其特征在于，在采用所述氧化工艺使部分厚度的所述第二部分转化为氧化层过程中，所述氧化工艺的温度逐渐降低。

5.根据权利要求1所述的TOPCon电池的形成方法，其特征在于，在沿垂直于所述基底表面的方向上，所述掩膜层的厚度为2nm～8nm。

6.根据权利要求1所述的TOPCon电池的形成方法，其特征在于，在沿垂直于所述基底表面的方向上，所述氧化层的厚度与所述掺杂晶硅层厚度的比值为0.4～0.6。

7.一种TOPCon电池，采用如权利要求1～6中任一项所述的TOPCon电池的形成方法制备，其特征在于，包括：

基底；

隧穿层，所述隧穿层位于所述基底表面；

掺杂晶硅层，所述掺杂晶硅层位于所述隧穿层远离所述基底的表面，所述掺杂晶硅层包括第一部分和第二部分，在沿垂直于所述基底表面的方向上，所述第一部分相对于所述基底表面的高度高于所述第二部分相对于所述基底表面的高度；

钝化层，所述钝化层位于所述掺杂晶硅层远离所述隧穿层的表面；

栅线，所述栅线位于所述钝化层远离所述掺杂晶硅层的表面，所述栅线与所述第一部分正对，且所述栅线沿所述基底厚度方向贯穿所述钝化层与所述第一部分电接触。

8.根据权利要求7所述的TOPCon电池，其特征在于，在沿垂直于所述基底表面的方向上，所述第一部分与所述第二部分的厚度比为4：1～5：1。

9.根据权利要求8所述的TOPCon电池，其特征在于，在沿垂直于所述基底表面的方向上，所述第二部分的厚度为15nm～25nm。

10.根据权利要求7所述的TOPCon电池，其特征在于，所述第一部分内的所述掺杂离子浓度与所述第二部分内的所述掺杂离子浓度比值为0.9:1～1：1。