CN117497645A - Tbc太阳能电池的制备方法、tbc太阳能电池与光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了TBC太阳能电池的制备方法、TBC太阳能电池与光伏系统，属于光伏模块的支撑结构技术领域。本发明提供的光伏系统，其所具有的光伏系统支架，通过所述支撑杆组件一的旋转杆一的定位槽一、支撑杆组件二的旋转杆二的定位槽二与所述底座的环形导轨这三者的配合，能够同时实现所述太阳能电池组件的多角度灵活的调整，同时增加稳定性。此外，本发明提供的方法制备得到的TBC太阳能电池，能够与光伏系统支架的结构优化相协同，进一步提升对于所述太阳光的利用。

Description

TBC太阳能电池的制备方法、TBC太阳能电池与光伏系统
技术领域
本发明属于光伏模块的支撑结构技术领域，尤其涉及一种TBC太阳能电池的制备方法、TBC太阳能电池与光伏系统。
背景技术
在能源愈发珍贵的背景下，太阳能作为绿色、清洁的可再生能源倍受人们关注，随着化石能源储量日渐减少，太阳能产业蕴藏的经济性和投资价值也越发突出。光伏组件是光伏发电系统的重要组件。通常，光伏组件设置在光伏组件支架上，支撑有光伏组件的多个光伏组件支架排列成预定的阵列，并通过电连接而形成光伏发电系统。为了使光伏发电系统获得较高的发电效率，通常通过如优化光伏组件支架的结构形式，来提高太阳光辐射利用率。
为了寻求安装的稳定性，光伏组件支架的结构主要还是以固定安装的形式为主。此种形势下的光伏组件具有固定不变的安装倾角，虽然安装相对稳固，但是无法最大化利用太阳光。此外，目前也逐渐出现了能够实现单轴调节的安装方式，光伏组件能够根据太阳移动的方位角进行方向的调节。但是上述光伏组件仍然存在稳定性以及太阳光辐射利用率有待提高的技术问题。
除此之外，在PERC电池转换效率面临天花板的背景下，N型电池技术迭代加快，TOPcon电池、TBC电池和HJT电池多条路线有望并行存在，TBC技术工艺叠加提效潜力明显，与多种电池技术进行叠加以进一步提升效率空间。
TBC背接触电池（以下简称TBC电池）目前是指在N型硅片基底上，采用P型和N型的Poly-Si作为发射极和BSF（Back Surface Field背表面场）的一种电池结构，并在Poly-Si与掺杂层之间还沉积有隧穿氧化层SiO2，所以整体上TBC电池吸收了TOPCon电池的隧穿氧化层钝化接触技术和IBC电池背面制备呈叉指状间隔排列的P区和N区技术。
TBC电池具有以下优势：
1）电池正面无栅线遮挡，消除了金属电极的遮光电流损失，同时背面采用Poly-Si与隧穿氧化层SiO2，大大降低背面的复合，提升了开路电压，重掺的多晶硅（简称poly硅）同时也大大降低了接触电阻，从而在电流，开压，ff上都带来增益，使太阳能转化效率在TBC电池结构上带来较大的转化效率的提升；
2）正负电极均位于背面，组件制作更灵活、简单；
3）外观漂亮，尤其适用于光伏建筑一体化。
但TBC太阳能电池对前表面的钝化要求较高，如果前表面复合较高，光生载流子在未到达背面PN结区之前已被复合掉，将会大幅降低电池转换效率；其次背面指交叉状的P型掺杂区域和N型掺杂区域在制作过程中，往往需要多次的高温poly硅的沉积的步骤，由此带来的弊端：一是在多步的高温沉积、激光刻蚀过程中不可避免的会给电池结构带来影响引起其部分性质发生变化，提升了工艺难道；二是背面指交叉状的P型 掺杂区域和N型掺杂区域在制作过程中，由于多步的高温沉积，需要多次的激光、刻蚀，由此带来了设备投资和工序增加，大大增加了目前TBC电池的制造成本。
发明内容
1. 要解决的问题
本发明的目的之一在于提供一种光伏系统，所述光伏系统能够比较方便简单的实现太阳能电池组件的方位角及高度角的调节，通过光伏系统能够有效提高太阳光辐射利用率，且稳定性好；
本发明的另一目的在于提供一种TBC电池的制备方法，旨在简化TBC太阳能电池的制备步骤、降低TBC太阳能电池的生产成本。
2. 技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
根据本发明目的，本发明第一方面提供了一种TBC太阳能电池的制备方法，包括：
步骤S1：对硅片的表面进行结构化处理和碱抛光；
步骤S2：对所述硅片的背面依次进行第一隧穿氧化层、第一非晶硅层、第二隧穿氧化层、第二非晶硅层的沉积；
步骤S3：对步骤S2处理过后的所述硅片进行硼扩散；
步骤S4：对步骤S3处理过后的所述硅片表面进行一次开槽处理，并刻蚀暴露第一非晶硅层；
步骤S5：对步骤S4处理过后的所述硅片进行磷扩散；
步骤S6：对步骤S5处理过后的所述硅片进行二次开槽以形成N/P隔离结构，并进行双面制绒；
步骤S7：先在步骤S6处理过后的所述硅片的正背面进行氧化铝层的沉积；
步骤S8：在所述硅片的背面、正面进行氮化硅层的沉积；
步骤S9：对步骤S8处理过后的硅片进行丝网印刷、烧结。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S2中，所述第二非晶硅层的厚度不低于所述第一非晶硅层的厚度。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S2中，
所述第一非晶硅层具有80～200nm的厚度；
所述第二非晶硅层具有200～400nm的厚度。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S2中，所述第一隧穿氧化层具有1～2nm的厚度；
所述第二隧穿氧化层具有1～2nm的厚度。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S1中，在所述硅片表面形成金字塔状的绒面结构。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S1中，控制所述硅片的减重范围在0.4～0.7g/3.5cm2。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S1处理完成后的硅片具有35%～45%的反射率。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S3处理完成后的方阻为100～300Ω/sq。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S3中，所述硼扩散的温度为 800～1000℃；硼源的流量为100～1000sccm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S3中，对S2.处理过后的所述硅片进行硼扩散，形成P型掺杂多晶硅层，以及掩膜BSG层；
其中，所述掩膜BSG层的厚度为50～200nm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，述步骤S4中和/或所述S6中，利用激光消融的方式进行所述开槽处理，形成P+区。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述激光的光斑具有50～200um的直径；30～100%的功率。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S5处理完成后的方阻为80~150Ω/sq。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，步骤S5中，所述磷扩散的温度为 700～900℃；磷源的流量为300～1000sccm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S5中，对S4.处理过后的所述硅片进行磷扩散，形成N型掺杂多晶硅层，以及掩膜PSG层；
其中，所述掩膜PSG层的厚度为50～200nm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S6中，进行双面制绒包括：
先进行表面织构化处理，所述表面织构化处理的条件包括：
碱浓度为30～55wt%；
添加剂0.5～2%；
温度65～80℃；
时间120～180s；
后进行清洗处理，所述清洗处理的条件包括：
HF体积浓度为0.1～2%；
时间60～120s。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S7中形成的氧化铝层的厚度为4～10nm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S7中，所述硅片背面形成的氮化硅层的厚度为70～100nm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S7中，所述硅片正面形成的氮化硅层的厚度为60～80nm。
根据本发明目的的第一方面的任一实施方案的TBC太阳能电池的制备方法，所述步骤S8中形成的氧化铝层的厚度为4～10nm。
本发明第二方面提供一种TBC太阳能电池，所述TBC太阳能电池根据本发明第一方面的任一实施方案的方法制备得到。
本发明第三方面提供了一种光伏系统，所述光伏系统包括太阳能电池组件以及用于支撑所述太阳能电池组件的光伏系统支架；所述太阳能电池组件包括如本发明第一方面的任一实施方案的方法制备得到的太阳能电池；所述光伏系统支架包括：中心支柱，所述中心支柱的一端通过万向旋转接头与所述太阳能电池组件连接；
底座，所述底座包括环形导轨，所述中心支柱的另一端固定安装于所述底座，所述环形导轨环绕所述中心支柱的安装位置分布；
支撑杆组件，所述支撑杆组件包括旋转杆、支撑杆；所述旋转杆具有沿其长度方向分布的滑槽，并且所述旋转杆的一端具有定位槽，所述旋转杆通过所述定位槽与所述底座的环形导轨卡合；所述支撑杆的一端与所述太阳能电池组件铰接，所述支撑杆的另一端通过所述旋转杆的滑槽与所述旋转杆可拆卸连接。
根据本发明目的的第三方面的任一实施方案的光伏系统，所述支撑杆组件包括支撑杆组件一以及支撑杆组件二。
根据本发明目的的第三方面的任一实施方案的光伏系统，所述旋转杆通过其所具有的滑槽可拆卸的固定于所述中心支柱。
根据本发明目的的第三方面的任一实施方案的光伏系统，所述光伏系统支架还包括定位条，所述定位条具有沿着其长度方向分布的定位滑槽，所述定位条经由其定位滑槽分别与所述中心支柱、支撑杆一、支撑杆二可拆卸的固定连接。
有益效果
（1）本发明提供的TBC太阳能电池的制备方法，采用一步高温沉积多层隧穿氧化层和多晶硅层，匹配清洗湿法工艺，通过一步高温工序即制备出了N型poly层和P型poly层，简化了工艺流程，降低了制造成本，为TBC电池的量产化提供了更优化的制备工艺方法。
（2）此外，表面浓度是影响方阻大小的一关键因素，一般来说表面浓度越大，方阻值越小，导电性能越优。而如图1所示的传统TBC太阳能电池的制备方法，其获得的P区的P型poly层能够达到的表面浓度有限（一般最高1e20）；而通过本发明提供的TBC太阳能电池的制备方法，可以通过工艺控制实现P型poly层具备更高的表面浓度，基于此，能够降低TBC电池的接触电阻，提升TBC电池的性能。
（3）本发明提供的光伏系统，其所具有的光伏系统支架，通过所述支撑杆组件一（其旋转杆一的定位槽一）、支撑杆组件二（其旋转杆二的定位槽二）与所述底座（环形导轨）这三者的配合，能够同时实现所述太阳能电池组件的多角度灵活的调整，同时增加稳定性。
（3）本发明提供的光伏系统，为了进一步提高稳定性，所述光伏系统支架还包括定位条，所述定位条具有沿着其长度方向分布的定位滑槽，所述定位条可以通过比如螺钉螺母组件等经由其定位滑槽实现所述定位条与所述中心支柱、支撑杆一、支撑杆二的位置固定，主要借助中心支柱实现所述位置的固定加强。
附图说明
图1为传统TBC太阳能电池的制备流程示意图；
图2为本发明实施例2中提供的TBC太阳能电池的制备流程示意图；
图3为本发明实施例2中提供的TBC太阳能电池的制备过程中获得的阶段性的结构示意图；
图4为本发明实施例2中提供的TBC太阳能电池的制备过程中获得的阶段性的结构示意图；
图5为本发明实施例2中提供的TBC太阳能电池的制备过程中获得的阶段性的结构示意图；
图6为本发明实施例2中提供的TBC太阳能电池的制备过程中获得的背面的结构示意简图；
图7为本发明实施例1中提供的光伏系统（包括太阳能电池）的整体结构示意图；
图8为本发明实施例1中提供的光伏系统的俯视结构示意图；
图中：100、硅片；
210、第一隧穿氧化层；220、第一非晶硅层；230、N型poly层和PSG层；
310、第二隧穿氧化层；320、第二非晶硅层；330、P型poly层和BSG层；
400、光伏系统支架；410、底座；420、中心支柱；421、万向旋转接头；430、定位条；431、定位滑槽；440、支撑杆组件一；441、旋转杆一； 442、滑槽一；443、定位槽一；444、 支撑杆一；450、支撑杆组件二； 451、旋转杆二； 452、滑槽二； 453、定位槽二； 454、 支撑杆二；460、环形导轨；
500、太阳能电池组；510、框架；
R、螺钉螺母组件。
具体实施方式
通过参考结合附图和示例的以下描述可以更容易地理解本公开，所有附图和示例构成本公开的一部分。应当理解的是，本公开不限于本文描述和/或示出的特定产品、方法、条件或参数。进一步地，本文使用的术语仅用于通过示例的方式描述特定实施例的目的并且不旨在限制，除非另有说明。
还应当理解的是，为了清楚起见，本公开的某些特征可以在单独实施例的上下文中被描述在本文中，但是也可以在单个实施例中彼此组合地被提供。即，除非明显不兼容或特别地不包括，否则每个单独的实施例被认为可与任何其它实施例可组合，并且该组合被认为代表另一个不同的实施例。相反地，为了简明起见，在单个实施例的上下文中描述的本公开的各种特征也可以单独地或以任何子组合来提供。最后，虽然特定实施例可以被描述为一系列步骤的部分或更通用的结构的部分，但是每个步骤或子结构本身也可以被认为是独立的实施例。
除非另有说明，否则应当理解的是，列表中的每个单独元素和该列表中的单独元素的每个组合将被解释为不同的实施例。例如，表示为“A、B或C”的实施例的列表应被解释为包括实施例“A”、 “B”、 “C”、 “A或B”、 “A或C”、 “B或C”或“A、B或C”。
在本公开中，冠词“一”、 “一个”和“该”的单数形式还包括相应的复数个提及物，并且对特定数值的提及至少包括该特定值，除非上下文另有明确说明。因此，例如，对“物质”的提及是对这种物质及其等同物中的至少一种的提及。
包括诸如“第一”和“第二”的序数的术语可用于解释各种组件或者流体，但这些组件、流体不受这些术语的限制。因此，在没有背离本公开的教导的情况下，这些术语仅用于将该组件/流体与另一组件/流体区分开来。
当通过使用结合性术语“……和/或……”等来描述项目时，描述应被理解为包括相关联的所列项目中的任何一个以及其中的一个或多个的所有组合；比如A和/或B，应被解释为包括“A”但不包括“B”的实施例、包括“B” 但不包括“A”的实施例、包括“A”也包括“B”的实施例。
通常，术语“约”的使用表示可以根据通过所公开的主题所获得的期望特性而变化的近似值，并且将基于功能以依赖于上下文的方式来解释。因此，本领域普通技术人员将能够在个案的基础上解释一定程度的差异。在一些情况下，表达特定值时使用的重要数字的数量可以是用于确定由术语“约”允许的差异的代表性技术。在其它情况下，可以使用一系列值中的渐变来确定由术语“约”允许的差异的范围。进一步地，本公开中的所有范围都是包含性的和可组合的，并且对范围中所述的值的提及包括该范围内的每个值。
在本申请文件的整个说明书中，当记载为某个部分“包括”某个构成要素时，除非另有明确的相反记载，否则并不是指排除其他构成要素，而是指还可以包括其他构成要素。
在本发明的整个说明书中，当记载为某个步骤位于其他步骤“之上”或“之前”时，不仅包括某个步骤与其他步骤具有直接时间序列关系的情况，还可以包括与如各个步骤之后的混合步骤等两个步骤的顺序的时间序列发生变更的具有间接时间序列关系的情况相同的权利。
在本发明的整个说明书中，当记载为“根据本发明第……个目的的第……方面任一实施方案的……”除非另有明确的相反记载，否则并不是指排除在其之前和之后出现的关于所阐述的方案的构成要素，而是指还可以包括其他构成要素。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文所使用的术语和/或包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了使本发明的技术方案和优势，下面将对本发明实施例中的技术方案进行完整的描述。
实施例1
如图7所示，在本实施例提供一种光伏系统，所述光伏系统包括太阳能电池组500以及用于支撑所述太阳能电池组500的光伏系统支架400，所述太阳能电池组500包括框架510以及由所述框架510支撑的太阳能电池，所述光伏系统支架400通过所述框架510来支撑太阳能电池组500。
所述光伏系统支架400包括底座410，以及安装在所述底座410上的中心支柱420。所述光伏系统支架400还包括与所述中心支柱420进行配合调整太阳能电池组500角度的支撑杆组件一440和支撑杆组件二450。
所述中心支柱420，所述中心支柱420通过万向旋转接头421与所述框架510连接。需要明确的是所述中心支柱420的高度可调节。
如图8所示，所述底座410包括所述中心支柱420进行安装的安装位，以及，围绕所述中心支柱420的安装位分布的、呈凸起状的环形导轨460。
所述支撑杆组件一440包括旋转杆一441、支撑杆一444，所述支撑杆一444的长度可调节，所述旋转杆一441具有沿着所述旋转杆一441的长度方向分布的滑槽一442，并且所述旋转杆一441的一端具有定位槽一443，所述旋转杆一441通过该端所具有的定位槽一443与在所述底座410的环形导轨460卡合，一方面能够通过定位槽一443与所述环形导轨460的配合实现定位槽一443沿着环形导轨460进行转动以实现太阳能电池组500的转动，同时，能够通过定位槽一443与所述环形导轨460的配合实现定位，增加稳定性，在此基础上，为了进一步提高稳定性，所述旋转杆一441可以通过其所具有的滑槽一442与所述中心支柱420进行可拆卸的固定，所述固定方式可以举出比如螺钉螺母组件R等。此外，所述支撑杆一444的一端与所述框架510铰接，所述支撑杆一444的另一端通过所述旋转杆一441的滑槽一442与所述旋转杆一441连接，所述支撑杆一444的另一端可以沿着所述滑槽一442调整其与所述旋转杆一441的具体连接位置，进而实现所述太阳能电池组500的角度调整。
同样的，所述支撑杆组件二450包括旋转杆二 451、支撑杆二 454，所述支撑杆二454的长度可调节，所述旋转杆二 451具有沿着所述旋转杆二 451的长度方向分布的滑槽二452，并且所述旋转杆二 451的一端具有定位槽二453，所述旋转杆二 451通过该端所具有的定位槽二453与在所述底座410的环形导轨460卡合，一方面能够通过定位槽二453与所述环形导轨460的配合实现定位槽二453沿着环形导轨460进行转动以实现太阳能电池组500的转动，同时，能够通过定位槽二453与所述环形导轨460的配合实现定位，增加稳定性，在此基础上，为了进一步提高稳定性，所述旋转杆二 451可以通过其所具有的滑槽二452与所述中心支柱420进行可拆卸的固定，所述固定方式可以举出比如螺钉螺母组件R等。此外，所述支撑杆二 454的一端与所述框架510铰接，所述支撑杆二 454的另一端通过所述旋转杆二 451的滑槽二452与所述旋转杆二 451连接，所述支撑杆二 454的另一端可以沿着所述滑槽二452调整其与所述旋转杆二 451的具体连接位置，进而实现所述太阳能电池组500的角度调整。
基于上述不难看出，通过所述支撑杆组件一440（其旋转杆一441的定位槽一443）、支撑杆组件二450（其旋转杆二 451的定位槽二453）与所述底座410（环形导轨460）这三者的配合，能够同时实现所述太阳能电池组500的多角度灵活的调整，同时增加稳定性。
此外，为了进一步提高稳定性，所述光伏系统支架400还包括定位条430，所述定位条430具有沿着其长度方向分布的定位滑槽431，所述定位条430可以通过比如螺钉螺母组件R等经由其定位滑槽431实现所述定位条430与所述中心支柱420、支撑杆一444、支撑杆二454的位置固定，主要借助中心支柱420实现所述位置的固定加强。
实施例2
本发明实施例提供一种TBC电池的制备方法，所制备得到的TBC电池可以应用于本发明所提供的光伏系统的太阳能电池。此外，如图2所示，其包括以下步骤1）~ 8）
1）对硅片100的表面进行碱抛光的结构化处理，具有操作包括：
取N型硅片100，置于槽式机里进行碱腐蚀，通过碱制绒在所述硅片100表面形成金字塔状绒面织构纹理，所述金字塔的塔基8~15um；
本步骤处理完成后，所述取N型硅片100的减重为0.4~0.7g/3.5cm2。
最终，所述硅片100的表面的反射率控制在40%~45%。
在所述硅片100表面进行结构化处理所形成的表面形貌有利于增加硅片100对光的吸收和再利用，使得增加短路电流密度，从而提高太阳能电池转化效率。
具体到本实施例中，所述金字塔的塔基15um，本步骤处理完成后，所述取N型硅片100的减重为0.6g/3.5cm2，最终，所述硅片100的表面的反射率控制在42%。
2）如图3所示，对所述硅片100的背面依次进行第一隧穿氧化层210、第一非晶硅层220、第二隧穿氧化层310、第二非晶硅层的沉积320；
关于所述的“遂穿氧化层”主要是超薄的氧化层，其对钝化接触的性质有着重要的影响，而良好的接触则来自缺陷辅助隧穿机制或氧化层上的微孔。优选所述超薄的氧化层为超薄氧化硅层。关于所述的超薄氧化硅层形成目前主要有热氧化法（包括干氧氧化、湿氧氧化）、化学气相沉积沉积（CVD）法（包括等离子体化学气相沉积（PECVD）法、低压化学气相沉积（LPCVD）法）、室温湿法氧化法等，优选低压化学气相沉积（LPCVD）法。在本发明的一些优选实施例中，所形成的第一遂穿氧化层具有1~2nm的厚度、所形成的第二遂穿氧化层具有1~2nm的厚度。
具体到本实施例中，使用低压化学气相沉积炉(LPCVD)设备形成厚度为1nm的SiO2的第一遂穿氧化层210以及厚度为1nm的SiO2的第二遂穿氧化层220。
关于所述的“非晶硅层”其形成方法主要是先采用PECVD或LPCVD法沉积本征非晶硅层，各种方法在工艺效果上相差不大。
在本发明的一些实施例中，所形成的第二非晶硅层320的厚度不低于所述第一非晶硅层220的厚度；在本发明的一些优选实施例中，所述第一非晶硅层220具有80～200nm的厚度，所述第二非晶硅层320具有200～400nm的厚度。
具体到本实施例中，使用低压化学气相沉积炉（LPCVD）设备形成厚度为150nm的第一非晶硅层220以及厚度为250nm的第二非晶硅层320。
3）如图4所示，对2）处理过后的所述硅片进行硼扩散，形成P型poly层和BSG层330，所述掩膜BSG层的厚度为50~200nm，方阻为100～300Ω/sq，此过程具体来说：
可以采用硼扩散炉管，使硼沉积在第二非晶硅层320表面形成P型poly层和BSG层330，其中，所述沉积过程中硼源的流量可以控制在100～1000sccm；温度可以控制在 800～1000℃。在此基础上可以理解的是通过硼源的流量、温度、硼扩散时间的配合调控，可以实现硼扩散后的表面浓度的控制。
具体到本实施例中，采用硼扩散炉管，在900℃的温度、700～800sccm的硼源的流量下，处理25min，可以实现P型poly层的表面浓度达到6E20以上，与此同时形成的掩膜BSG层厚度为60nm、方阻为250Ω/sq。
4）对3）处理过后的所述硅片100表面的进行局部刻蚀（未被刻蚀的部分即对应图6的P区），如图5所示刻蚀至暴露第一非晶硅层220结束。
实际上与此同时，也可以对所述硅片100表面进行一次开槽处理。
具体来说：
本实施例中，本步骤利用激光消融的方式进行局部图形化处理进行一次开槽，形成P型区（以下简称P区），激光的光斑使用方形光 斑，所述方形光斑的大小为150um，功率为80%。 消融的区域后经过碱腐蚀，反应刻蚀第二非晶硅层320至第二隧穿氧化层310腐蚀完成，露出第一非晶硅层220后截止反应。
5）对4）处理过后的所述硅片100进行磷扩散；形成如图6所示的N型poly层和PSG层230（N区形成），所述掩膜PSG层的厚度为50~200nm，方阻为80～150Ω/sq，此过程具体来说：
可以采用磷扩散炉管，使磷沉积在第一非晶硅层220表面形成N型poly层和PSG层230，其中，所述沉积过程中硼源的流量可以控制在300～1000 sccm；温度可以控制在700～900℃。在此基础上可以理解的是通过磷源的流量、温度、扩散时间的配合调控，可以实现扩散后的表面浓度的控制。
具体到本实施例中，采用磷扩散炉管，在850℃的温度、600～800sccm的磷源的(PH3)流量下，处理20min，使磷沉积在第一非晶硅层220表面形成N型poly层和PSG层230，所述掩膜PSG层的厚度为100nm。
6）对处理过后的所述硅片100进行二次开槽以形成N/P隔离结构，并进行双面制绒；
本实施例中，本步骤利用激光消融的方式进行局部图形化处理进行二次开槽，形成N/P隔离结构，所述激光的光斑使用方形光斑，所述方形光斑的大小为150um，功率为70%。
对所形成的N/P隔离结构的图像区域以及所述硅片的正面，同时进行碱制绒并形成P/N绒面隔断， 其中所述制绒包括：
先进行表面织构化处理，所述表面织构化处理的条件包括：
碱浓度为30wt%；添加剂1%；温度70℃； 时间160s；
后进行清洗处理，所述清洗处理的条件包括：HF体积浓度为1%；时间100s。
7）本步骤中，先在6）处理过后的所述硅片100的背面进行氧化铝层（Al2O3层）的沉积，然后，在所述硅片的背面、正面进行氮化硅层（SiNx层）的沉积；最后，继续在所述硅片的背面进行氧化铝层的沉积；
关于所述的“SiNx层”其形成可以通过化学气相沉积沉积（CVD）法（包括等离子体化学气相沉积（PECVD）法、低压化学气相沉积（LPCVD）法）和磁控溅射技术等方式制备形成，其根据实际使用需要进行制备，如果条件允许，优选使用化学气相沉积沉积（CVD）法（包括等离子体化学气相沉积（PECVD）法、低压化学气相沉积（LPCVD）法）进行SiN膜的制备；在本发明的一些优选实施例中，硅片的背面所形成的SiNx层具有70~100nm的厚度、硅片的正面所形成的SiNx层具有60~80nm的厚度。
关于所述的“氧化铝层”其形成可以通过原子层积（ALD）法、等离子体辅助（ALD）法、热解沉积法、离域（PECVD）法、分子束外延、沉积A1加氧化法等方式制备形成，其根据实际使用需要进行制备，在此不做具体限定。在本发明的一些优选实施例中，所形成的Al2O3层具有4~10nm的厚度。
其中SiNx和Al2O3在薄膜沉积的同时会有大量的氢产生，可以形成良好的氢钝化。
具体到本实施例中，使用低压化学气相沉积炉（LPCVD）设备，先在S6.处理过后的所述硅片的正背面形成厚度为4nm的Al2O3层，然后，在所述硅片的背面形成厚度为70 nm的SiNx层，在所述硅片的正面形成厚度为80 nm的SiNx层）对S8.处理过后的硅片进行丝网印刷、烧结。
基于上述，相较于如图1所示的传统TBC太阳能电池的制备方法，通过本发明提供的如图2所示的TBC太阳能电池的制备方法，对应于其P区的第一非晶硅层220并未进行任何掺杂，基于此，在进行本发明的步骤3 ）的硼扩散时可以进行更高浓度的硼掺杂， 而不会因为后续的高温、激光处理等过程对扩散深度的推进对硅片产生影响。基于此，通过本发明提供的如图2所示的TBC太阳能电池的制备方法，可以使如图6所示的P区的P型poly层的表面浓度达到6E20以上，明显高于如图1所示的传统TBC太阳能电池的制备方法获得的电池的P区的P型poly层的表面浓度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (20)

1. TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1：对硅片的表面进行结构化处理和碱抛光；
步骤S2：对所述硅片的背面依次进行第一隧穿氧化层、第一非晶硅层、第二隧穿氧化层、第二非晶硅层的沉积；
步骤S3：对步骤S2处理过后的所述硅片进行硼扩散；
步骤S4：对步骤S3处理过后的所述硅片表面进行一次开槽处理，并刻蚀暴露第一非晶硅层；
步骤S5：对步骤S4处理过后的所述硅片进行磷扩散；
步骤S6：对步骤S5处理过后的所述硅片进行二次开槽以形成N/P隔离结构，并进行双面制绒；
步骤S7：先在步骤S6处理过后的所述硅片的正面、背面进行氧化铝层的沉积；
步骤S8：在所述硅片的背面、正面进行氮化硅层的沉积；
步骤S9：对步骤S8处理过后的硅片进行丝网印刷、烧结。
2. 根据权利要求 1所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第二非晶硅层的厚度不低于所述第一非晶硅层的厚度。
3.根据权利要求1或2所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述第一非晶硅层具有80～200nm的厚度；
所述第二非晶硅层具有200～400nm的厚度。
4. 根据权利要求 3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S1中，控制所述硅片的减重范围在0.4～0.7g/3.5cm2。
5.根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S1处理完成后的硅片具有35%～45%的反射率。
6. 根据权利要求 3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S3处理完成后的方阻为100～300Ω/sq。
7. 根据权利要求 3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述硼扩散的温度为 800～1000℃；硼源的流量为100～1000sccm。
8.根据权利要求7所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，对S2.处理过后的所述硅片进行硼扩散，形成P型掺杂多晶硅层，以及掩膜BSG层；
其中，所述掩膜BSG层的厚度为50～200nm。
9.根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，利用激光消融的方式进行所述开槽处理；
所述步骤S6中，利用激光消融的方式进行所述开槽处理。
10.根据权利要求9所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述激光的光斑具有50～200um的直径；30～100%的功率。
11.根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S5处理完成后的方阻为80~150Ω/sq。
12. 根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，步骤S5中，所述磷扩散的温度为 700～900℃；磷源的流量为300～1000sccm。
13.根据权利要求12所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中，对S4.处理过后的所述硅片进行磷扩散，形成N型掺杂多晶硅层，以及掩膜PSG层；
其中，所述掩膜PSG层的厚度为50～200nm。
14.根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中，进行双面制绒包括：
先进行表面织构化处理，所述表面织构化处理的条件包括：
碱浓度为30～55wt%；
添加剂0.5～2%；
温度65～80℃；
时间120～180s；
后进行清洗处理，所述清洗处理的条件包括：
HF体积浓度为0.1～2%；
时间60～120s。
15.根据权利要求3所述的TBC太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S7中形成的氧化铝层的厚度为4～10nm；
所述步骤S8中，所述硅片背面形成的氮化硅层的厚度为70～100nm；
所述步骤S8中，所述硅片正面形成的氮化硅层的厚度为60～80nm。
16.一种TBC太阳能电池，其特征在于，所述TBC太阳能电池根据权利要求1~15任一所述的方法制备得到。
17.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括太阳能电池组件以及用于支撑所述太阳能电池组件的光伏系统支架；所述太阳能电池组件包括如权利要求16所述的太阳能电池；所述光伏系统支架包括：
中心支柱，所述中心支柱的一端通过万向旋转接头与所述太阳能电池组件连接；
底座，所述底座包括环形导轨，所述中心支柱的另一端固定安装于所述底座，所述环形导轨环绕所述中心支柱的安装位置分布；
支撑杆组件，所述支撑杆组件包括旋转杆、支撑杆；所述旋转杆具有沿其长度方向分布的滑槽，并且所述旋转杆的一端具有定位槽，所述旋转杆通过所述定位槽与所述底座的环形导轨卡合；所述支撑杆的一端与所述太阳能电池组件铰接，所述支撑杆的另一端通过所述旋转杆的滑槽与所述旋转杆可拆卸连接。
18. 根据权利要求17 所述的光伏系统，其特征在于，所述支撑杆组件包括支撑杆组件一以及支撑杆组件二。
19. 根据权利要求17 或18所述的光伏系统，其特征在于，所述旋转杆通过其所具有的滑槽可拆卸的固定于所述中心支柱。
20. 根据权利要求17 所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏系统支架还包括定位条，所述定位条具有沿着其长度方向分布的定位滑槽，所述定位条经由其定位滑槽分别与所述中心支柱、支撑杆一、支撑杆二可拆卸的固定连接。
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