CN117457757A - 一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法 - Google Patents

一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法 Download PDF

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白明华
李慧
朱惠君
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Abstract

本发明公开了一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法,涉及太阳能电池技术领域,以解决Poly层厚度较厚,导致载流子传输路径较长,光寄生吸收严重,进而影响TOPCon电池的电池效率的问题。所述太阳能电池包括:半导体基底、超薄介质层、钝化层、第一电极和金属晶体。半导体基底具有相对的受光面和背光面,超薄介质层位于半导体基底具有的背光面,钝化层位于超薄介质层上,第一电极位于钝化层上,金属晶体位于钝化层内。其中,金属晶体包括第一金属晶体,第一金属晶体的一端面与超薄介质层抵接,第一金属晶体的另一端面与第一电极连接。

Description

一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法。
背景技术
太阳能电池是利用太阳能的一种装置,通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能。上述太阳能电池包括隧穿氧化钝化接触太阳能电池(Tunnel OxidePassivated Contact solar cell,简称为TOPCon)。
TOPCon电池的背面沉积有较厚的Poly层,导致载流子传输路径较长,光寄生吸收严重,进而影响TOPCon电池的电池效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池和太阳能电池的制作方法,用于减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。
为了实现上述目的,第一方面,本发明提供了一种太阳能电池。该太阳能电池包括:半导体基底、超薄介质层、钝化层、第一电极和金属晶体。半导体基底具有相对的受光面和背光面,超薄介质层位于半导体基底具有的背光面,钝化层位于超薄介质层上,第一电极位于钝化层上,金属晶体位于钝化层内。其中,金属晶体包括第一金属晶体,第一金属晶体的一端面与超薄介质层抵接,第一金属晶体的另一端面与第一电极连接。
与现有技术相比,本发明提供的太阳能电池并未减薄钝化层,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。进一步地,由于第一金属晶体的一端面与超薄介质层抵接,第一金属晶体的另一端面与第一电极连接,形成了金属-超薄介质-半导体的结构。又由于第一金属晶体位于钝化层内,第一金属晶体与钝化层充分接触。基于此,通过控制第一金属晶体的比率可以优化填充因子,平衡开压和填充因子。再进一步地,在第一金属晶体的作用下,有利于载流子移动到第一电极,加快了载流子的传输速率,进而缩短了载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。此外,由于第一金属晶体并未穿过超薄介质层进入半导体基底,此时,不仅可以确保超薄介质层不被破坏,以确保超薄介质层的功能不受影响。即,保证了超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。同时,还可以减小对开压的影响,以避免半导体基底被破坏,以确保半导体基底的功能不受影响,进而确保太阳能电池的性能。
综上所述,第一金属晶体与超薄介质层抵接,未破坏超薄介质层结构,因此保证了背面超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。超薄介质层作为多数载流子的隧穿传输层,可以传输半导体基底中的多数载流子通过超薄介质层。紧接着,第一金属晶体承担着快速传输通过超薄介质层的多数载流子到第一电极的作用,以确保获得更高的填充因子,背光面钝化结构良好的多数载流子传输效率可以获得较小的接触电阻率和串联电阻,从而确保获得更高的电池效率。
在一种实现方式中,上述第一金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。
采用上述技术方案的情况下,可以避免因第一金属晶体的数量过多影响隧穿-多晶的载流子隧穿效果。
在一种实现方式中,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小。
采用上述技术方案的情况下,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小,减小了对钝化层和半导体基底的腐蚀,减小了金属-超薄介质层界面的金属复合。进一步地,沿受光面至背光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐增加,增大了第一金属晶体与第一电极的接触面积,有利于提升第一金属晶体输运沿受光面到背光面的多数载流子到第一电极的传输效率。
在一种实现方式中,上述金属晶体还包括:第二金属晶体。第二金属晶体与第一电极连接,且与第一金属晶体间隔分布。第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,第二金属晶体的厚度方向和钝化层的厚度方向均与背光面至受光面的方向一致。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,上述多个第二金属晶体间隔分布。和/或,第二金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,上述金属晶体还包括:第三金属晶体。第三金属晶体与第一电极、超薄介质层和第二金属晶体均间隔分布。
采用上述技术方案的情况下,更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。进一步地,由于第三金属晶体与超薄介质层间隔分布,因此可以避免第三金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,多个第三金属晶体离散分布在钝化层内;和/或,沿背光面至受光面的方向,第三金属晶体与第一电极之间的间距小于第三金属晶体与超薄介质层之间的间距;和/或,第二金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值小于或等于5%。和/或,第三金属晶体的平均体积和第二金属晶体的平均体积的比值小于或等于10%。
采用上述技术方案的情况下,较小尺寸的第三金属晶体易于脱离第一电极主体,在实际制作过程中,上述第三金属晶体是不希望出现的,但是在制作时又不可避免的会出现。因此,需要控制第三金属晶体的平均体积和数量在上述取值范围内,以降低第三金属晶体对太阳能电池效率产生的影响。
在一种实现方式中,上述钝化层为掺杂钝化层时,掺杂钝化层包括:第一重掺杂区域和第一浅掺杂区域。第一重掺杂区域与第一电极对应连接,第一重掺杂区域沿背光面至受光面的方向,向掺杂钝化层内部延伸。第一浅掺杂区域位于第一重掺杂区域一侧,第一重掺杂区域的掺杂浓度大于第一浅掺杂区域的掺杂浓度。
采用上述技术方案的情况下,由于第一重掺杂区域与第一电极对应连接,因此可以保证第一电极与掺杂钝化层之间具有良好的欧姆接触,以提高填充因子。进一步地,由于第一浅掺杂区域不与第一电极接触,形成了非金属接触区,并且第一浅掺杂区域的掺杂浓度较低。因此,有利于降低非金属接触区的俄歇复合以及降低背面对紫外光的寄生吸收。此外,相比于现有技术中,为了保证背面具有良好的欧姆接触,通常情况下,丝网印刷时用于形成第一电极的背面银浆印刷线宽较宽,导致单耗较高,成本高。但是,在本发明中,通过使第一电极与第一重掺杂区域连接,保证了第一电极与掺杂钝化层之间具有良好的欧姆接触。因此,可以适当的收窄用于形成第一电极的背面银浆印刷线宽,以降低制作成本。
在一种实现方式中,上述掺杂钝化层的厚度大于或等于50nm,且小于或等于200nm。
采用上述技术方案的情况下,相比于现有技术掺杂钝化层的厚度并未减薄,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。
在一种实现方式中,上述超薄介质层的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm。超薄介质层的厚度方向与受光面至背光面的方向一致。和/或,超薄介质层的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
第二方面,本发明还提供了一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括:
首先,提供一半导体基底,半导体基底具有相对的受光面和背光面。接下来,在半导体基底具有的背光面上形成超薄介质层;接下来,在超薄介质层上形成钝化层;接下来,在上形成第一电极;在钝化层内形成有金属晶体。其中,金属晶体包括第一金属晶体,第一金属晶体的一端面与超薄介质层抵接,第一金属晶体的另一端面与第一电极连接。
与现有技术相比,本发明提供的太阳能电池的制作方法中并未减薄钝化层,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。进一步地,由于第一金属晶体的一端面与超薄介质层抵接,第一金属晶体的另一端面与第一电极连接,形成了金属-超薄介质-半导体的结构。又由于第一金属晶体位于钝化层内,第一金属晶体与钝化层充分接触。基于此,通过控制第一金属晶体的比率可以优化填充因子,平衡开压和填充因子。再进一步地,在第一金属晶体的作用下,有利于载流子移动到第一电极,加快了载流子的传输速率,进而缩短了载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。此外,由于第一金属晶体并未穿过超薄介质层进入半导体基底,此时,不仅可以确保超薄介质层不被破坏,以确保超薄介质层的功能不受影响。即,保证了超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。同时,还可以减小对开压的影响,以避免半导体基底被破坏,以确保半导体基底的功能不受影响,进而确保太阳能电池的性能。
综上所述,第一金属晶体与超薄介质层抵接,未破坏超薄介质层结构,因此保证了背面超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。超薄介质层作为多数载流子的隧穿传输层,可以传输半导体基底中的多数载流子通过超薄介质层。紧接着,第一金属晶体承担着快速传输通过超薄介质层的多数载流子到第一电极的作用,以确保获得更高的填充因子,背光面钝化结构良好的多数载流子传输效率可以获得较小的接触电阻率和串联电阻,从而确保获得更高的电池效率。
在一种实现方式中,上述第一金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。
采用上述技术方案的情况下,可以避免因第一金属晶体的数量过多影响隧穿-多晶的载流子隧穿效果。
在一种实现方式中,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小。
采用上述技术方案的情况下,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小,减小了对钝化层和半导体基底的腐蚀,减小了金属-超薄介质层界面的金属复合。进一步地,沿受光面至背光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐增加,增大了第一金属晶体与第一电极的接触面积,有利于提升第一金属晶体输运沿受光面到背光面的多数载流子到第一电极的传输效率。
在一种实现方式中,上述金属晶体还包括:第二金属晶体。第二金属晶体与第一电极连接,且与第一金属晶体间隔分布。第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,第二金属晶体的厚度方向和钝化层的厚度方向均与背光面至受光面的方向一致。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,上述多个第二金属晶体间隔分布。和/或,第二金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,上述金属晶体还包括:第三金属晶体。第三金属晶体与第一电极、超薄介质层和第二金属晶体均间隔分布。
采用上述技术方案的情况下,更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。进一步地,由于第三金属晶体与超薄介质层间隔分布,因此可以避免第三金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种实现方式中,多个第三金属晶体离散分布在钝化层内;和/或,沿背光面至受光面的方向,第三金属晶体与第一电极之间的间距小于第三金属晶体与超薄介质层之间的间距;和/或,第二金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值小于或等于5%。和/或,第三金属晶体的平均体积和第二金属晶体的平均体积的比值小于或等于10%。
采用上述技术方案的情况下,较小尺寸的第三金属晶体易于脱离第一电极主体,在实际制作过程中,上述第三金属晶体是不希望出现的,但是在制作时又不可避免的会出现。因此,需要控制第三金属晶体的平均体积和数量在上述取值范围内,以降低第三金属晶体对太阳能电池效率产生的影响。
在一种实现方式中,在超薄介质层上形成钝化层后,太阳能电池的制作方法还包括:
对钝化层进行掺杂扩散处理,以形成掺杂钝化层;
对掺杂钝化层进行后扩散沉积处理,以在掺杂钝化层上形成第二掺杂源层;
采用激光照射工艺对第二掺杂源层进行区域性处理,以在掺杂钝化层内形成第一重掺杂区域;剩余掺杂钝化层为第一浅掺杂区域;
其中,第一重掺杂区域与第一电极对应连接;第一重掺杂区域的掺杂浓度大于第一浅掺杂区域的掺杂浓度。
采用上述技术方案的情况下,由于第一重掺杂区域与第一电极对应连接,因此可以保证第一电极与掺杂钝化层之间具有良好的欧姆接触,以提高填充因子。进一步地,由于第一浅掺杂区域不与第一电极接触,形成了非金属接触区,并且第一浅掺杂区域的掺杂浓度较低。因此,有利于降低非金属接触区的俄歇复合以及降低背面对紫外光的寄生吸收。
在一种实现方式中,上述掺杂扩散处理中扩散温度大于或等于800℃,且小于或等于830℃。后扩散沉积处理中扩散温度大于或等于820℃,且小于或等于850℃。
在一种实现方式中,上述超薄介质层的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm。超薄介质层的厚度方向与受光面至背光面的方向一致。和/或,超薄介质层的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明实施例中太阳能电池的结构示意图一;
图2为本发明实施例中图1的部分结构放大示意图;
图3为本发明实施例中太阳能电池的结构示意图二。
附图标记:
1-半导体基底, S1-受光面, S2-背光面,
2-超薄介质层, 3-钝化层, 30-掺杂钝化层,
4-第一电极, 5-金属晶体, 50-第一金属晶体,
51-第二金属晶体, 52-第三金属晶体, 60-第二浅掺杂区域,
61-第二重掺杂区域, 62-第一浅掺杂区域, 63-第一重掺杂区域,
64-发射极, 70-第一钝化/减反射叠层结构,
71-第二钝化/减反射叠层结构, 80-第二氧化铝钝化层,
81-第二SiNx减反射钝化层, 82-第一氧化铝钝化层,
83-第一SiNx减反射钝化层, 9-第二电极。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
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间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在现有的TOPCon电池技术中,影响其电池效率提升的众多因素里,一个重要的因素是电池背面存在较强的光寄生吸收。具体的,由于TOPCon电池背面沉积有较厚的Poly层,导致载流子传输路径较长,光寄生吸收严重。进一步地,N型TOPCon电池Poly层磷原子掺杂浓度在3~6*E20左右且是均匀掺杂,高浓度磷原子掺杂的Poly层对长波段(即800nm~1200nm波长范围)的光会产生很强的自由载流子吸收现象,影响电池效率。另外,在TOPCon电池结构中,电极一般使用含银浆料进行烧结形成,电极与Poly层的接触不良会降低填充因子。
目前,多数研究通过减薄Poly层厚度,缩短载流子穿过掺杂Poly层所需的时间或低浓度掺杂Poly来减弱光寄生吸收,从而达到提升电池效率的目的。但是,实验验证Poly层厚度减薄虽然可以起到降低紫外光寄生效应,提高光电流的作用,但开压损失明显。此外,降低Poly中磷掺杂浓度会导致背面场钝化效应变弱以及接触性能变差,导致填充因子急剧下降。
为了解决上述技术问题,第一方面,本发明实施例提供了一种太阳能电池。
参见图1和图2,该太阳能电池包括:半导体基底1、超薄介质层2、钝化层3、第一电极4和金属晶体5。半导体基底1具有相对的受光面S1和背光面S2,超薄介质层2位于半导体基底1具有的背光面S2,钝化层3位于超薄介质层2上,第一电极4位于钝化层3上,金属晶体5位于钝化层3内。其中,金属晶体5包括第一金属晶体50,第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面与第一电极4连接。
上述半导体基底可以为硅衬底,在本实施例中为单晶硅衬底,在其他实施例中可以为多晶硅衬底。
作为一种可能的实现方式,上述第一电极由金属浆料制成,例如,主要采用银浆料烧结形成。具体的,首先通过丝网印刷,激光转印等手段将金属浆料印刷到指定位置,之后经过烧结,形成电极金属材料与钝化层的优异接触。
在实际制作过程,上述银浆料包括银金属成分、玻璃料以及其他添加剂和溶剂。在印刷完第一电极图形后,经过烘干除去部分有机部分,之后进行烧结,烧结温度大于或等于700℃,且小于或等于800℃,优选740℃。烧结之后,绝大多数银电极材料分布在钝化层的表面,形成第一电极。
上述金属晶体的材质可以根据实际情况进行选择。示例性的,上述金属晶体的材质可以和第一电极的材质相同,例如银。
作为一种可能的实现方式,上述太阳能电池可以是隧穿氧化钝化接触太阳能电池。下面以隧穿氧化钝化接触太阳能电池为例进行描述,应理解,以下描述仅用于理解,不用于具体限定。参见图1和图2,与现有技术相比,本发明实施例提供的太阳能电池并未减薄钝化层3,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。进一步地,由于第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面与第一电极4连接,形成了金属-超薄介质-半导体的结构。又由于第一金属晶体50位于钝化层3内,第一金属晶体50与钝化层3充分接触。基于此,通过控制第一金属晶体50的比率可以优化填充因子,平衡开压和填充因子。再进一步地,在第一金属晶体50的作用下,有利于载流子移动到第一电极4,加快了载流子的传输速率,进而缩短了载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。
此外,由于第一金属晶体50并未穿过超薄介质层2进入半导体基底1,此时,不仅可以确保超薄介质层2不被破坏,以确保超薄介质层2的功能不受影响。即,保证了超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。同时,还可以减小对开压的影响,以避免半导体基底1被破坏,以确保半导体基底1的功能不受影响,进而确保太阳能电池的性能。
综上所述,第一金属晶体与超薄介质层抵接,未破坏超薄介质层结构,因此保证了背面超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。超薄介质层作为多数载流子的隧穿传输层,可以传输半导体基底中的多数载流子通过超薄介质层。紧接着,第一金属晶体承担着快速传输通过超薄介质层的多数载流子到第一电极的作用,以确保获得更高的填充因子,背光面钝化结构良好的多数载流子传输效率可以获得较小的接触电阻率和串联电阻,从而确保获得更高的电池效率。
作为一种可能的实现方式,上述钝化层的结构可以是多晶、非晶或微晶等。在本发明实施例中,上述钝化层的结构为多晶结构,且晶化率在98%以上。另外,当钝化层为多晶硅钝化层时,多晶硅钝化层的厚度大于或等于45nm,且小于或等于200nm,多晶硅钝化层的厚度方向与背光面至受光面的方向一致。例如,厚度可以是45nm、50nm、80nm、100nm、120nm、150nm或200nm等。
作为一种可能的实现方式,上述超薄介质层2的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm。超薄介质层2的厚度方向与受光面S1至背光面S2的方向一致。例如,1nm、1.2nm、1.5nm、1.7nm、1.85nm或2nm等。和/或,超薄介质层2的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
在本发明实施例中,上述超薄介质层为隧穿氧化层。
作为一种可能的实现方式,参见图2,上述第一金属晶体50的数量与金属晶体5的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。例如,比值可以是2%、5%、8%、12%、15%、17%、18%或20%等。此时,可以避免因第一金属晶体的数量过多影响隧穿-多晶的载流子隧穿效果。
参见图1和图2,上述第一金属晶体50并未烧穿超薄介质层2进入半导体基底1其原因可能是:银浆料中含有相当数量的金属银和氧化物玻璃料成分(例如氧化铅),玻璃料成分腐蚀钝化/减反射层后,金属银和玻璃料进入钝化层3。之后随着烧结的继续进行,金属银及其附着的氧化物进入到隧穿层的界面,鉴于超薄介质层2仅有几个纳米的尺度,且硅衬底为致密的单晶结构,金属银无法进一步穿过隧穿层进入硅衬底。或者,伴随银的氧化物可能与硅衬底的界面发生氧化反应,在银晶体与硅衬底之间形成氧化硅层。
作为一种可能的实现方式,参见图2,沿背光面S2至受光面S1的方向,第一金属晶体50的宽度逐渐减小。
采用上述技术方案的情况下,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小,减小了对钝化层和半导体基底的腐蚀,减小了金属-超薄介质层界面的金属复合。进一步地,沿受光面至背光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐增加,增大了第一金属晶体与第一电极的接触面积,有利于提升第一金属晶体输运沿受光面到背光面的多数载流子到第一电极的传输效率。
示例性的,沿背光面S2至受光面S1的方向,第一金属晶体50呈大致梯形的形态。
在一种可选的方式,上述第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面深入第一电极4内,具体深入的尺寸可以根据实际情况进行设置。
作为一种可能的实现方式,参见图2,上述金属晶体5还包括:第二金属晶体51。第二金属晶体51与第一电极4连接,且与第一金属晶体50间隔分布。第二金属晶体51的厚度小于钝化层3的厚度,第二金属晶体51的厚度方向和钝化层3的厚度方向均与背光面S2至受光面S1的方向一致。应理解,上述第二金属晶体51深入第一电极4内的尺寸以及第二金属晶体51的厚度根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。
此时,不仅更有利于载流子移动到第一电极4,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极4和钝化层3之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体51的厚度小于钝化层3的厚度,因此可以避免第二金属晶体51损伤超薄介质层2和半导体基底1,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,参见图2,上述多个第二金属晶体51间隔分布。和/或,第二金属晶体51的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。例如,比值可以是50%、58%、62%、75%、82%或90%等。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,参见图2,上述金属晶体5还包括:第三金属晶体52。第三金属晶体52与第一电极4、超薄介质层2和第二金属晶体51均间隔分布。即第三金属晶体52即不与第一电极4连接,也不与超薄介质层2连接。
此时,更有利于载流子移动到第一电极4,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。进一步地,由于第三金属晶体52与超薄介质层2间隔分布,因此可以避免第三金属晶体52损伤超薄介质层2和半导体基底1,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,参见图2,多个第三金属晶体52离散分布在钝化层3内。和/或,沿背光面S2至受光面S1的方向,第三金属晶体52与第一电极4之间的间距小于第三金属晶体52与超薄介质层2之间的间距。在本发明实施例中,第三金属晶体52与第一电极4之间的间距小于钝化层3厚度的一半。和/或,第二金属晶体51的数量与金属晶体的总数量的比值小于或等于5%。
在一种可选方式中,参见图2,由于较小尺寸的金属晶体易于脱离第一电极4主体,但是较难向更深入钝化层3的方向生长和延伸。因此,第三金属晶体52的平均体积和第二金属晶体51的平均体积的比值小于或等于10%。
采用上述技术方案的情况下,较小尺寸的第三金属晶体52易于脱离第一电极4主体,在实际制作过程中,上述第三金属晶体是不希望出现的,但是在制作时又不可避免的会出现。因此,需要控制第三金属晶体的平均体积和数量在上述取值范围内,以降低第三金属晶体对太阳能电池效率产生的影响。
结合前文描述,相比于第二金属晶体51和第三金属晶体52,第一金属晶体50的尺寸最大。进一步地,上述第一金属晶体50、第二金属晶体51和第三金属晶体52均间隔分布。
作为一种可能的实现方式,参见图1,上述太阳能电池的受光面S1具有发射极64,其通过与半导体基底1具有相反的掺杂类型获得。发射极64可以具有单一的掺杂区域,也可以具有选择性发射极结构,即同时包括第二浅掺杂区域60,以及与第二电极9接触的第二重掺杂区域61。第二重掺杂区域61的掺杂浓度大于第二浅掺杂区域60的掺杂浓度。
作为一种可能的实现方式,沿着远离半导体基底的方向,上述钝化层3上形成有第一钝化/减反射叠层结构70,第一电极4穿过第一钝化/减反射叠层结构70与钝化层3连接。在半导体基底1的受光面S1形成有第二钝化/减反射叠层结构71,第二电极9穿过第二钝化/减反射叠层结构71与第二重掺杂区域61连接。
作为一种可能的实现方式,参见图3,上述钝化层为掺杂钝化层30时,掺杂钝化层30包括:第一重掺杂区域63和第一浅掺杂区域62。第一重掺杂区域63与第一电极4对应连接,第一重掺杂区域63沿背光面S2至受光面S1的方向,向掺杂钝化层30内部延伸。第一浅掺杂区域62位于第一重掺杂区域63一侧,第一重掺杂区域63的掺杂浓度大于第一浅掺杂区域62的掺杂浓度。
由于第一重掺杂区域63与第一电极4对应连接,因此可以保证第一电极4与掺杂钝化层30之间具有良好的欧姆接触,以提高填充因子。进一步地,由于第一浅掺杂区域62不与第一电极4接触,形成了非金属接触区,并且第一浅掺杂区域62的掺杂浓度较低。因此,有利于降低非金属接触区的俄歇复合以及降低背面对紫外光的寄生吸收。
示例性的,在实际制作过程,对钝化层3进行低浓度磷扩散(例如,掺杂浓度为1~3E+20),以形成掺杂钝化层30。接着,通过激光设备在金属化区域进行局部激光掺杂,以形成第一重掺杂区域63。激光掺杂以外的区域为非金属化区域,即第一浅掺杂区域62。此时,解决了现有技术中Poly层均匀掺杂引发的问题。由于在本发明实施例中,采用低浓度磷原子掺杂钝化层,因此解决了现有技术中掺杂钝化层30对长波段(即800nm~1200nm波长范围)的光产生很强的自由载流子吸收现象,提高了电池效率。进一步地,相比于现有技术中因在仅降低Poly层磷掺杂浓度下导致背面场钝化效应变弱以及接触性能变差的情况,在本发明实施例中形成有第一重掺杂区域和第一浅掺杂区域。其中,第一重掺杂区域的掺杂浓度高,第一重掺杂区域的场钝化效应加强,背面接触良好,保证了填充因子不会下降。第一浅掺杂区域的光寄生吸收减弱,电流收益明显。
另外,相比于现有技术中,为了保证背面具有良好的欧姆接触,通常情况下,丝网印刷时用于形成第一电极4的背面银浆印刷线宽较宽,导致单耗较高,成本高。但是,本发明实施例中,通过使第一电极4与第一重掺杂区域63连接,保证了第一电极4与掺杂钝化层30之间具有良好的欧姆接触。因此,可以适当的收窄用于形成第一电极4的背面银浆印刷线宽,以降低制作成本。
此外,在本发明实施例中形成有第一重掺杂区域和第一浅掺杂区域。其中,第一重掺杂区域的掺杂浓度高,保证了背面良好的接触,因此,可以适当收窄丝网印刷线宽。第一浅掺杂区域的掺杂浓度低,光寄生吸收相对较弱,减少了电流损失,有利于提高电池效率和降低金属浆料单耗。
在一种可选方式中,上述掺杂钝化层的厚度大于或等于50nm,且小于或等于200nm。例如,掺杂钝化层的厚度可以是50nm、80nm、100nm、120nm、150nm、180nm或200nm等。相比于现有技术掺杂钝化层的厚度并未减薄,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。
作为一种可能的实现方式,参见图3,上述第一重掺杂区域63的宽度大于第一电极4的宽度。在本发明实施例中,第一重掺杂区域63的宽度略大于第一电极4的宽度。此时,便于后期丝网对准和印刷,以确保太阳能电池的质量。
当钝化层为掺杂钝化层30时,上述半导体基底1可以是N型晶体硅主体。在半导体基底1的受光面S1上依次形成有第二氧化铝钝化层80和第二SiNx减反射钝化层81,半导体基底1的受光面S1具有选择性发射极,选择性发射极包括第二浅掺杂区域60,以及与第二电极9接触的第二重掺杂区域61。第二电极9穿过第二SiNx减反射钝化层81和第二氧化铝钝化层80与第二重掺杂区域61连接。在掺杂钝化层30上依次形成有第一氧化铝钝化层82和第一SiNx减反射钝化层83,第一电极4穿过第一SiNx减反射钝化层83和第一氧化铝钝化层82与第一重掺杂区域63连接。
第二方面,本发明实施例还提供了一种太阳能电池的制作方法。该太阳能电池的制作方法包括:
参见图1至图3,首先,提供一半导体基底1,半导体基底1具有相对的受光面S1和背光面S2。关于半导体基底的描述请参考第一方面,在此不做具体限定。
接下来,对半导体基底1进行制绒处理。
示例性的,使用碱和添加剂对N型原硅片进行双面制绒。
接下来,对制绒后的半导体基底1进行硼扩散处理。
示例性的,在半导体基底1的受光面S1形成硼扩散层和BSG(硼硅玻璃,Borosilicate glass)层。
接下来,对硼扩散层和BSG层进行局部激光掺杂处理。
接下来,对激光掺杂处理后的结构进行高温氧化处理。
经过上述处理后,半导体基底1的受光面S1一侧形成第二重掺杂区域61(对应激光掺杂处理的区域),剩余硼扩散层为第二浅掺杂区域60。
接下来,去除半导体基底1的背光面S2和侧面绕扩的硼扩散层和BSG层,再通过NaOH或KOH碱溶液对半导体基底1的背光面S2进行抛光处理。
接下来,在半导体基底1具有的背光面S2上形成超薄介质层2。
在一种实现方式中,上述超薄介质层2的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm。超薄介质层2的厚度方向与受光面S1至背光面S2的方向一致。例如,超薄介质层2的厚度为1nm、1.4nm、1.6nm、1.9nm或2nm等。和/或,超薄介质层2的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
接下来,在超薄介质层2上形成钝化层3。
作为一种可能的实现方式,在超薄介质层2上形成钝化层3后,太阳能电池的制作方法还包括:
对钝化层3进行掺杂扩散处理,以形成掺杂钝化层30;
示例性的,使用低压扩散炉对钝化层3进行磷掺杂,掺杂扩散处理中扩散温度大于或等于800℃,且小于或等于830℃。例如,800℃、805℃、810℃、815℃或830℃等。推结温度大于或等于850℃,且小于或等于900℃。例如,850℃、860℃、880℃、890℃或900℃等。
接下来,对掺杂钝化层30进行后扩散沉积处理,以在掺杂钝化层30上形成第二掺杂源层;
在一种实现方式中,在掺杂钝化层30上形成一层PSG(磷硅玻璃,Phosphorosilicateglass)层。上述后扩散沉积处理中扩散温度大于或等于820℃,且小于或等于850℃。例如,820℃、825℃、830℃、840℃或850℃等。
接下来,采用激光照射工艺对第二掺杂源层进行区域性处理,以在掺杂钝化层30内形成第一重掺杂区域63;剩余掺杂钝化层30为第一浅掺杂区域62;
示例性的,利用激光将富磷的PSG层中的磷原子推进到掺杂钝化层30内,在掺杂钝化层30内形成第一重掺杂区域。
其中,第一重掺杂区域63与第一电极4对应连接;第一重掺杂区域63的掺杂浓度大于第一浅掺杂区域62的掺杂浓度。
采用上述技术方案的情况下,由于第一重掺杂区域63与第一电极4对应连接,因此可以保证第一电极4与掺杂钝化层30之间具有良好的欧姆接触,以提高填充因子。进一步地,由于第一浅掺杂区域62不与第一电极4接触,形成了非金属接触区,并且第一浅掺杂区域62的掺杂浓度较低。因此,有利于降低非金属接触区的俄歇复合以及降低背面对紫外光的寄生吸收。
接下来,去除半导体基底1的受光面S1和侧面绕扩的磷扩散层以及PSG层,再去除受光面S1绕镀的掺杂钝化层30和受光面S1的BSG层和背光面S2的PSG层;
接下来,在掺杂钝化层30上形成第一氧化铝钝化层82;在半导体基底1的受光面S1上形成第二氧化铝钝化层80;
接下来,在第一氧化铝钝化层82上形成第一SiNx减反射钝化层83;在第二氧化铝钝化层80上形成第二SiNx减反射钝化层81;
接下来,形成第一电极4和第二电极9。
位于背光面S2的第一电极4穿过第一SiNx减反射钝化层83和第一氧化铝钝化层82与第一重掺杂区域63连接。位于受光面S1的第二电极9穿过第二SiNx减反射钝化层81和第二氧化铝钝化层80与第二重掺杂区域61连接。
上述钝化层3内形成有金属晶体,其中,金属晶体包括第一金属晶体50,第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面与第一电极4连接。
与现有技术相比,本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法中并未减薄钝化层3,因此可以减小或消除开压的损失,以确保TOPCon电池的性能。进一步地,由于第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面与第一电极4连接,形成了金属-超薄介质-半导体的结构。又由于第一金属晶体50位于钝化层3内,第一金属晶体50与钝化层3充分接触。基于此,通过控制第一金属晶体50的比率可以优化填充因子,平衡开压和填充因子。再进一步地,在第一金属晶体50的作用下,有利于载流子移动到第一电极4,加快了载流子的传输速率,进而缩短了载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。此外,由于第一金属晶体50并未穿过超薄介质层2进入半导体基底1,此时,不仅可以确保超薄介质层2不被破坏,以确保超薄介质层2的功能不受影响。即,保证了超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。同时,还可以减小对开压的影响,以避免半导体基底1被破坏,以确保半导体基底1的功能不受影响,进而确保太阳能电池的性能。
综上所述,第一金属晶体与超薄介质层抵接,未破坏超薄介质层结构,因此保证了背面超薄介质层良好的化学钝化和隧穿效应。超薄介质层作为多数载流子的隧穿传输层,可以传输半导体基底中的多数载流子通过超薄介质层。紧接着,第一金属晶体承担着快速传输通过超薄介质层的多数载流子到第一电极的作用,以确保获得更高的填充因子,背光面钝化结构良好的多数载流子传输效率可以获得较小的接触电阻率和串联电阻,从而确保获得更高的电池效率。
作为一种可能的实现方式,上述第一金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。例如,比值可以是2%、5%、8%、12%、15%、17%、18%或20%等。此时,可以避免因第一金属晶体的数量过多影响隧穿-多晶的载流子隧穿效果。
作为一种可能的实现方式,参见图2,沿背光面S2至受光面S1的方向,第一金属晶体50的宽度逐渐减小。
采用上述技术方案的情况下,沿背光面至受光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐减小,减小了对钝化层和半导体基底的腐蚀,减小了金属-超薄介质层界面的金属复合。进一步地,沿受光面至背光面的方向,第一金属晶体的宽度逐渐增加,增大了第一金属晶体与第一电极的接触面积,有利于提升第一金属晶体输运沿受光面到背光面的多数载流子到第一电极的传输效率。
示例性的,沿背光面S2至受光面S1的方向,第一金属晶体50呈大致梯形的形态。
在一种可选的方式,上述第一金属晶体50的一端面与超薄介质层2抵接,第一金属晶体50的另一端面深入第一电极4内,具体深入的尺寸可以根据实际情况进行设置。
作为一种可能的实现方式,参见图2,上述金属晶体5还包括:第二金属晶体51。第二金属晶体51与第一电极4连接,且与第一金属晶体50间隔分布。第二金属晶体51的厚度小于钝化层3的厚度,第二金属晶体51的厚度方向和钝化层3的厚度方向均与背光面S2至受光面S1的方向一致。应理解,上述第二金属晶体51深入第一电极4内的尺寸以及第二金属晶体51的厚度根据实际情况进行设置,在此不做具体限定。
此时,不仅更有利于载流子移动到第一电极4,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极4和钝化层3之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体51的厚度小于钝化层3的厚度,因此可以避免第二金属晶体51损伤超薄介质层2和半导体基底1,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,上述多个第二金属晶体间隔分布。和/或,第二金属晶体的数量与金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。例如,比值可以是50%、58%、62%、75%、82%或90%等。
采用上述技术方案的情况下,不仅更有利于载流子移动到第一电极,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。同时,还可以降低第一电极和钝化层之间的接触电阻。进一步地,由于第二金属晶体的厚度小于钝化层的厚度,因此可以避免第二金属晶体损伤超薄介质层和半导体基底,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,参见图2,上述金属晶体5还包括:第三金属晶体52。第三金属晶体52与第一电极4、超薄介质层2和第二金属晶体51均间隔分布。即第三金属晶体52即不与第一电极4连接,也不与超薄介质层2连接。
此时,更有利于载流子移动到第一电极4,进一步加快载流子的传输速率,进而进一步缩短载流子穿过钝化层3所需的时间。基于此,可以进一步减弱光寄生吸收,以确保TOPCon电池的电池效率。进一步地,由于第三金属晶体52与超薄介质层2间隔分布,因此可以避免第三金属晶体52损伤超薄介质层2和半导体基底1,以确保太阳能电池的性能。
在一种可选方式中,参见图2,多个第三金属晶体52离散分布在钝化层3内。和/或,沿背光面S2至受光面S1的方向,第三金属晶体52与第一电极4之间的间距小于第三金属晶体52与超薄介质层2之间的间距。在本发明实施例中,第三金属晶体52与第一电极4之间的间距小于钝化层3厚度的一半。和/或,第二金属晶体51的数量与金属晶体的总数量的比值小于或等于5%。
在一种可选方式中,参见图2,由于较小尺寸的金属晶体易于脱离第一电极4主体,但是较难向更深入钝化层3的方向生长和延伸。因此,第三金属晶体52的平均体积和第二金属晶体51的平均体积的比值小于或等于10%。
采用上述技术方案的情况下,较小尺寸的第三金属晶体52易于脱离第一电极4主体,在实际制作过程中,上述第三金属晶体是不希望出现的,但是在制作时又不可避免的会出现。因此,需要控制第三金属晶体的平均体积和数量在上述取值范围内,以降低第三金属晶体对太阳能电池效率产生的影响。
结合前文描述,相比于第二金属晶体51和第三金属晶体52,第一金属晶体50的尺寸最大。进一步地,上述第一金属晶体50、第二金属晶体51和第三金属晶体52均间隔分布。
在上述实施方式的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种太阳能电池,其特征在于,包括:
半导体基底,具有相对的受光面和背光面;
超薄介质层,位于所述半导体基底具有的背光面;
钝化层,位于所述超薄介质层上;
第一电极,位于所述钝化层上;
金属晶体,位于所述钝化层内;
其中,所述金属晶体包括第一金属晶体,所述第一金属晶体的一端面与所述超薄介质层抵接,所述第一金属晶体的另一端面与所述第一电极连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述第一金属晶体的数量与所述金属晶体的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,沿所述背光面至受光面的方向,所述第一金属晶体的宽度逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述金属晶体还包括:
第二金属晶体,与所述第一电极连接,且与所述第一金属晶体间隔分布;所述第二金属晶体的厚度小于所述钝化层的厚度,所述第二金属晶体的厚度方向和所述钝化层的厚度方向均与所述背光面至受光面的方向一致。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,多个所述第二金属晶体间隔分布;和/或,
所述第二金属晶体的数量与所述金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。
6.根据权利要求4所述的太阳能电池,其特征在于,所述金属晶体还包括:
第三金属晶体,与所述第一电极、所述超薄介质层和所述第二金属晶体均间隔分布。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池,其特征在于,多个所述第三金属晶体离散分布在所述钝化层内;和/或,
沿所述背光面至受光面的方向,所述第三金属晶体与所述第一电极之间的间距小于所述第三金属晶体与所述超薄介质层之间的间距;和/或,
所述第二金属晶体的数量与所述金属晶体的总数量的比值小于或等于5%;和/或,
所述第三金属晶体的平均体积和所述第二金属晶体的平均体积的比值小于或等于10%。
8.根据权利要求1至7任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述钝化层为掺杂钝化层时,所述掺杂钝化层包括:
第一重掺杂区域,与所述第一电极对应连接;所述第一重掺杂区域沿所述背光面至受光面的方向,向所述掺杂钝化层内部延伸;
第一浅掺杂区域,位于所述第一重掺杂区域一侧;所述第一重掺杂区域的掺杂浓度大于所述第一浅掺杂区域的掺杂浓度。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池,其特征在于,所述掺杂钝化层的厚度大于或等于50nm,且小于或等于200nm。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述超薄介质层的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm;所述超薄介质层的厚度方向与受光面至背光面的方向一致;和/或,
所述超薄介质层的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
11.一种太阳能电池的制作方法,其特征在于,包括:
提供一半导体基底;所述半导体基底具有相对的受光面和背光面;
在所述半导体基底具有的背光面上形成超薄介质层;
在所述超薄介质层上形成钝化层;
在所述钝化层上形成第一电极;所述钝化层内形成有金属晶体;
其中,所述金属晶体包括第一金属晶体,所述第一金属晶体的一端面与所述超薄介质层抵接,所述第一金属晶体的另一端面与所述第一电极连接。
12.根据权利要求11所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述第一金属晶体的数量与所述金属晶体的总数量的比值大于或等于2%,且小于或等于20%。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,沿所述背光面至受光面的方向,所述第一金属晶体的宽度逐渐减小。
14.根据权利要求11所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,金属晶体还包括:
第二金属晶体,与所述第一电极连接,且与所述第一金属晶体间隔分布;所述第二金属晶体的厚度小于所述钝化层的厚度,所述第二金属晶体的厚度方向和所述钝化层的厚度方向均与所述背光面至受光面的方向一致。
15.根据权利要求14所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,多个所述第二金属晶体间隔分布;和/或,
所述第二金属晶体的数量与所述金属晶体的总数量的比值大于或等于50%,且小于或等于90%。
16.根据权利要求14所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述金属晶体还包括:
第三金属晶体,与所述第一电极、所述超薄介质层和所述第二金属晶体均间隔分布。
17.根据权利要求16所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,多个所述第三金属晶体离散分布在所述钝化层内;和/或,
沿所述背光面至受光面的方向,所述第三金属晶体与所述第一电极之间的间距小于所述第三金属晶体与所述超薄介质层之间的间距;和/或,
所述第二金属晶体的数量与所述金属晶体的数量的比值小于或等于5%;和/或,
所述第三金属晶体的平均体积和所述第二金属晶体的平均体积的比值小于或等于10%。
18.根据权利要求11所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,在所述超薄介质层上形成钝化层后,所述太阳能电池的制作方法还包括:
对所述钝化层进行掺杂扩散处理,以形成掺杂钝化层;
对所述掺杂钝化层进行后扩散沉积处理,以在掺杂钝化层上形成第二掺杂源层;
采用激光照射工艺对所述第二掺杂源层进行区域性处理,以在所述掺杂钝化层内形成第一重掺杂区域;剩余所述掺杂钝化层为第一浅掺杂区域;
其中,第一重掺杂区域与所述第一电极对应连接;所述第一重掺杂区域的掺杂浓度大于所述第一浅掺杂区域的掺杂浓度。
19.根据权利要求18所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,
所述掺杂扩散处理中扩散温度大于或等于800℃,且小于或等于830℃;
所述后扩散沉积处理中扩散温度大于或等于820℃,且小于或等于850℃。
20.根据权利要求11所述的太阳能电池的制作方法,其特征在于,所述超薄介质层的厚度大于或等于1nm,且小于或等于2nm;所述超薄介质层的厚度方向与受光面至背光面的方向一致;和/或,
所述超薄介质层的材质包括氧化硅、氧化铪、氧化铝、氮化硅中的一种。
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