CN117525180A - 太阳电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池及其制备方法、光伏组件。太阳电池包括：N型衬底；在N型衬底受光面的N型扩散层；在N型扩散层上的图形化第一钝化接触结构，包括厚度小于等于2 nm的第一介质层和N型掺杂多晶硅层；在N型衬底背光面的第二钝化接触结构，包括厚度大于2 nm的第二介质层和P型重掺杂多晶硅层，背光面形成PN结，第二介质层具有贯通通孔，P型重掺杂多晶硅层的掺杂浓度为5×1018~3×1020 atom/cm3；在N型扩散层和第一钝化接触结构上依次为第一功能层和第一电极，第一电极与在P型重掺杂多晶硅层上依次为第二功能层和第二电极。

Description

太阳电池及其制备方法、光伏组件
技术领域
本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
钝化接触太阳电池是目前太阳电池中光电转换效率相对较高且适于产业化推广应用的一种太阳电池。但在使用产业化生产工艺制备钝化接触太阳电池时，其光电转换效率已达到瓶颈，目前约为25.1%。受限于该类型太阳电池的受光面复合损失和电流传输损失的影响，其光电转换效率较难进一步提升。
此外，该类型太阳电池的光电转换效率若要进一步提升，还存在因结构或工艺限制导致的产品可靠性问题，包括对太阳电池受光面的前表面钝化要求很高较难满足、紫外线稳定性差和横向串联电阻大等问题导致的产品可靠性差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种太阳电池及其制备方法、光伏组件，以解决目前产业化生产工艺所制备的钝化接触太阳电池难以同时提高电池性能指标和产品可靠性的问题。
第一个方面，本申请提供一种太阳电池，所述太阳电池包括：
N型衬底；
N型扩散层，设于所述N型衬底的受光面；
图形化的第一钝化接触结构，设于所述N型扩散层上，所述第一钝化接触结构包括靠近所述N型扩散层设置的第一介质层、以及远离所述N型扩散层设置的N型掺杂多晶硅层；其中，所述第一介质层的厚度小于或者等于2 nm；
整面的第二钝化接触结构，设于所述N型衬底的背光面，所述第二钝化接触结构包括靠近所述N型衬底设置的第二介质层、以及远离所述N型衬底设置的P型重掺杂多晶硅层，所述P型重掺杂多晶硅层与所述N型衬底之间形成有PN结；其中，所述第二介质层的厚度大于2 nm，所述第二介质层具有连通所述N型衬底与所述P型重掺杂多晶硅层的通孔，所述P型重掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂浓度为5×1018atom/cm3~3×1020atom/cm3；
第一功能层，设于所述N型扩散层和所述N型掺杂多晶硅层远离所述衬底的一面；
第二功能层，设于所述P型重掺杂多晶硅层远离所述N型衬底的一面；
第一电极，穿透所述第一功能层与所述N型掺杂多晶硅层形成欧姆接触；所述第一钝化接触结构的图形化区域与所述第一电极的图形化区域对应设置；
第二电极，穿透所述第二功能层与所述P型重掺杂多晶硅层形成欧姆接触。
进一步地，所述N型扩散层为磷扩散层，所述N型扩散层的方阻为200 Ω/sq~350Ω/sq，所述N型扩散层的厚度为0.05 μm~0.5 μm，所述N型扩散层中所述N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020atoms/cm3。
进一步地，所述第一钝化接触结构覆盖的所述N型扩散层比所述第一钝化接触结构未覆盖的所述N型扩散层厚0.05 μm~0.15 μm。
进一步地，所述N型掺杂多晶硅层的厚度为30 nm~200 nm，所述P型掺杂多晶硅层的厚度为200 nm~400 nm；和/或，
所述N型掺杂多晶硅层中掺杂有N型导电元素，所述N型导电元素包括磷元素、锗元素或硒元素中的至少一种；和/或，
所述P型导电元素包括硼元素、铟元素或镓元素中的至少一种。
进一步地，所述通孔的直径为50 nm~500 nm，所述通孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
进一步地，所述第一钝化接触结构的宽度为20 μm~110μm；和/或，
所述第二电极的栅线数量与所述第一电极的栅线数量之比为1.2~1.6:1。
进一步地，所述第一功能层包括靠近所述N型扩散层设置的第一钝化层、以及远离所述N型扩散层设置的第一减反射层；和/或，
所述第二功能层包括靠近所述P型重掺杂多晶硅层设置的第二钝化层、以及远离所述P型重掺杂多晶硅层设置的第二减反射层。
进一步地，所述第一功能层包括所述第一钝化层和所述第一减反射层，所述第一钝化层为氧化硅层，所述第一减反射层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种。
第二个方面，本申请实施例提供一种如上述第一个方面所述的太阳电池的制备方法，所述太阳电池的制备方法包括以下步骤：
形成N型扩散层：在所述N型衬底的受光面进行N型导电元素的扩散处理，得到所述N型扩散层；
形成钝化接触结构：在所述N型扩散层远离所述N型衬底的一面依次设置所述第一介质层、N型掺杂非晶硅层，在所述N型衬底的背光面依次设置所述第二介质层、P型掺杂非晶硅层；
图形化处理：在所述N型掺杂非晶硅层的预设区域中印刷图形化的浆料后，进行刻蚀清洗，去掉所述预设区域未覆盖的所述第一介质层和所述N型掺杂非晶硅层，再去掉所述浆料，保留所述预设区域覆盖的所述第一介质层和所述N型掺杂非晶硅层；
退火：对经图形化处理之后的所述N型衬底进行退火，使所述N型掺杂非晶硅层转变为N型掺杂多晶硅层、所述P型掺杂非晶硅层转变为P型重掺杂多晶硅层，所述第一介质层与所述N型掺杂多晶硅层形成所述第一钝化接触结构，所述第二介质层与所述P型重掺杂多晶硅层形成所述第二钝化接触结构，且所述N型衬底与所述P型重掺杂多晶硅层之间形成所述PN结；
后处理：在所述N型扩散层和图形化的所述N型掺杂多晶硅层上形成所述第一功能层，在所述P型重掺杂多晶硅上形成所述第二功能层，在所述第一功能层上制作所述第一电极，使所述第一电极穿透所述第一功能层与所述N型掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触，在所述第二功能层上制作所述第二电极，使所述第二电极穿透所述第二功能层与所述P型重掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触。
进一步地，所述形成N型扩散层的步骤为：采用携带有含所述N型导电元素的气源和氧气的氮气对所述N型衬底的所述受光面进行N型导电元素的扩散推进，形成厚度为0.05μm~0.5 μm的所述N型扩散层，所述N型扩散层的方阻为200Ω/sq ~350 Ω/sq，所述N型扩散层中所述N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020atoms/cm3。
进一步地，所述形成钝化接触结构的步骤包括：
酸洗，使用第一酸剂对经扩散处理的所述N型衬底进行酸洗，去除所述N型衬底的受光面和背光面上形成的掺有所述N型导电元素的硅玻璃；
在所述N型扩散层上依次沉积所述第一介质层、正面本征层、掺杂所述N型导电元素的正面掺杂层、正面掩膜层；
碱抛，使用第二酸剂去除绕镀至所述背光面的所述正面掩膜层，再使用第一碱剂对所述N型衬底的所述背光面进行抛光，以及去除绕镀至所述背光面和边缘的所述正面掺杂层、所述正面本征层和所述第一介质层；
在所述背光面上依次沉积所述第二介质层、背面本征层、掺杂有P型导电元素的背面掺杂层、背面掩膜层；
其中，所述N型导电元素包括硼元素、铟元素或镓元素中的至少一种，所述P型导电元素包括磷元素、锗元素或硒元素中的至少一种。
进一步地，所述正面掺杂层包括第一正面掺杂子层和第二正面掺杂子层，且所述第一正面掺杂子层和所述第二正面掺杂子层中均掺有所述N型导电元素；和/或，
所述背面掺杂层包括第一背面掺杂子层和第二背面掺杂子层，且所述第一背面掺杂子层和所述第二背面掺杂子层中均掺有所述P型导电元素；和/或，
所述N型导电元素为磷元素，所述P型导电元素为硼元素。
进一步地，所述图形化处理的步骤包括：
印刷：在所述正面掩膜层上印刷图形化的抗酸浆料，所述抗酸浆料的图形化区域对应于所述预设区域，烘干使所述抗酸浆料固化；
清洗：先使用第三酸剂刻蚀去除所述受光面中所述预设区域未覆盖的所述正面掩膜层，再使用第二碱剂刻蚀去除所述抗酸浆料、以及去除所述受光面中所述预设区域未覆盖的所述正面掺杂层、所述正面本征层和所述第一介质层，再使用第四酸剂去除所述正面掩膜层和所述背面掩膜层。
进一步地，所述印刷的步骤中，印刷图形化的所述抗酸浆料的宽度为20 μm~110 μm，印刷后的烘干温度为150℃~250℃、烘干时间为8 s~12 s。
进一步地，所述退火的步骤中，退火条件为：在氮气与氧气的体积比为1:1~8:1的气氛中，以850℃~1000℃的温度、退火90 min~150 min。
进一步地，所述后处理的步骤中，所述后处理的步骤包括：在所述N型扩散层和图形化的所述N型掺杂多晶硅层上依次形成氧化硅层作为第一钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第一减反射层，使所述第一钝化层和所述第一减反射层组成所述第一功能层；
在所述P型重掺杂多晶硅层上依次形成氧化铝层作为第二钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第二减反射层，使所述第二钝化层和所述第二减反射层组成所述第二功能层。
第三个方面，本申请实施例提供一种光伏组件，所述光伏组件包括如第一个方面所述的太阳电池，或者所述光伏组件包括如第二个方面所述的太阳电池的制备方法制得的太阳电池。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本申请提供一种新结构的太阳电池，其同时具有双面钝化接触结构、背光面为整面的PN结结构、受光面为局部钝化接触结构以及受光面具有N型扩散层作为前表面场等多重结构特点。这些结构特点的共同作用，不仅能够突破目前钝化接触太阳电池的光电转换效率瓶颈，提高太阳电池的光电转换效率至25.8%以上，而且还能够有效提高在背光面设置PN结结构时的产品可靠性。
其中，光电转换效率的提高，一是得益于太阳电池的背光面具有一整面的钝化接触PN结结构（背面的第二钝化接触结构由第二介质层和P型重掺杂多晶硅层组成，P型重掺杂多晶硅层与N型衬底之间形成了上述钝化接触PN结结构），并且第二介质层的厚度大于2nm，这使得接触层系统与光吸收器可以解耦，进而解决受光面PN结的俄歇复合较高的问题。二是得益于太阳电池的受光面为图形化的第一钝化接触结构，其仅对应设置在第一电极的下方，由此能够与背光面的钝化接触PN结结构共同作用，克服受光面正面硼扩掺杂导致的俄歇复合高、金属复合等问题。三是得益于受光面和背光面的介质层采用不同厚度、以及背光面的P型掺杂多晶硅层为重掺层的结构特点，这种结构特点使得受光面较薄的第一介质层利用量子隧穿效应实现良好的电子传输，背光面较厚的第二介质层利用其贯穿自身膜层厚度的通孔作为载流子传输通道，并与P型重掺杂多晶硅层对于电子的排斥作用二者协同配合，选择性地使尺寸较大的空穴通过通孔进行有效传输。由此使背面为PN结的双面钝化接触结构既能够起到良好的载流子传输作用和钝化作用，又能够辅助PN结的解耦，从而通过上述多种结构的综合作用，提高太阳电池的光电转换效率。
其中，正由于背面为PN结结构，故对太阳电池的产品可靠性具有更高要求，尤其对N型衬底的受光面表面钝化质量具有很高的要求。本申请通过在N型衬底的受光面增设一层N型扩散层，实现在受光面增设前表面场的目的，不仅利用该前表面场降低受光面表面钝化的要求，而且还能提高太阳电池抵抗紫外线照射的稳定性，以及降低横向串联电阻等作用，由此从多重作用角度提高太阳电池的产品可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要的使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，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是本申请实施例太阳电池的结构示意图；
图2是图1中A处结构的放大示意图；
图3是实施例1太阳电池的制备方法的工艺流程图。
附图说明：1、N型衬底；2、N型扩散层；3、第一钝化接触结构；31、第一介质层；32、N型掺杂多晶硅层；4、第二钝化接触结构；41、第二介质层；411、通孔；42、P型重掺杂多晶硅层；5、第一功能层；51、第一钝化层；52、第一减反射层；6、第二功能层；61、第二钝化层；62、第二减反射层；7、第一电极；8、第二电极。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分（具体的种类和构造可能相同也可能不同），并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。
下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案进行说明。
相关技术中的钝化接触太阳电池，是一种受光面采用硼扩散发射极、背光面采用隧穿层与N型掺杂多晶硅层的钝化接触电池。对于面向产业化大规模生产的钝化接触太阳电池来说，虽然其具有良好的耐高温特性，但是其光电转换效率水平已经达到一定瓶颈、难以突破，停留在约为25.1%的水平。这主要是因为钝化接触太阳电池受光面的发射极需要平衡俄歇复合和电流传输损失这两方面的影响。
其中，由于钝化接触太阳电池的受光面为硼扩散发射极，若要通过降低受光面的硼扩散方阻来减小电流传输损失，则同时会大幅度增加受光面的俄歇复合损失；若要通过增加金属化栅线来降低电阻进而减小电流传输损失，则金属化栅线会遮住更多的太阳光，导致光线无法被硅片吸收，仍然会影响光电转换效率的提升。由此可见，目前的钝化接触太阳电池很难同时达到减小电流传输损失和复合损失这两点，并因此制约了钝化接触太阳电池光电转换效率的进一步提高。
若采用双面钝化接触结构与背光面PN结相结合的方式来改进钝化接触太阳电池，有助于突破该类型电池的光电转换效率瓶颈。这种结构改进是在N型衬底的受光面和背光面均设置有钝化接触结构，并将原本位于太阳电池受光面的硼扩散发射极改进为设置在太阳电池的背光面，形成背光面PN结，由此在减少受光面掺杂、降低表面复合的同时，兼顾较少的少子传输损失，以及可通过增设背光面电极栅线根数的方式来提高背光面的电流传输能力，而无需担心栅线数量影响遮光问题。
但是对于将双面钝化接触结构且PN结设置在背光面的太阳电池来说，由于少数载流子主要是在N型衬底的受光面（即太阳光照射的光入射面）产生，因此少数载流子必须通过N型衬底扩散到其背光面，才能够被背光面的PN结收集。这样的作用机制决定了此类太阳电池的产品可靠性并不容易实现，主要是受限于以下三方面问题：
第一，此类电池对于太阳电池的表面钝化质量要求很高。在背光面设有PN结的太阳电池中，由于大部分的光载流子产生于N型衬底的受光面，若受光面的表面钝化质量不高，则光载流子容易在通过钝化效果较差的膜层时因为发生重组而失去，进而无法顺利到达N型衬底背光面的PN结。若要寻找表面钝化质量很高的材料，则选择范围很小，不利于太阳电池的量产化生产。
第二，紫外线稳定性差。由于PN结设置在背光面，故若要在N型衬底的受光面设置带有钝化功能的膜层时，较难在抗紫外线性能和抗PID(Potential Induced Degradation,电势诱导衰减)性能之间平衡，尤其是使用氧化硅层作为受光面钝化层的太阳电池，其暴露在紫外光下会表现出明显的性能下降，具体体现为：在紫外线照射后，表面饱和电流密度(Joe)从48 fA/cm2增加到446 fA/cm2；在紫外线曝光和光注入实验中发现，紫外光的能量大于3.1 eV(对应波长小于400 nm的光)后，二氧化硅钝化表面界面态密度大幅增加，导致表面复合速度(Sfront)增加。
第三，横向串联电阻高。由于双面钝化接触结构中的PN结设置在背光面，故受光面采用的是磷元素等带有正电的N型导电元素的N型掺杂多晶硅层。而这种N型掺杂多晶硅层中N型导电元素掺杂程度有限，方阻很大，使得载流子横向移动较困难，横向串阻偏高。
基于上述分析，申请人认为，为了在提高钝化接触太阳电池的光电转换效率的基础上，保证此类太阳电池的产品可靠性，使得改进后的钝化接触太阳电池能够以更加可靠、稳定的产品特性适应于批量化生产，实有必要进一步改进此类太阳电池的结构，使其既能突破现有钝化接触太阳电池的光电转换效率瓶颈、又能具有良好的产品可靠性。
第一个方面，本申请实施例提供一种太阳电池，结合图1所示，图1是本申请实施例太阳电池的结构示意图，该太阳电池包括：
N型衬底1；
N型扩散层2，设于N型衬底1的受光面；
图形化的第一钝化接触结构3，设于N型扩散层2上，第一钝化接触结构3包括靠近N型扩散层2设置的第一介质层31、以及远离N型扩散层2设置的N型掺杂多晶硅层32；其中，第一介质层31的厚度小于或者等于2 nm；
整面的第二钝化接触结构4，设于N型衬底1的背光面，第二钝化接触结构包括靠近N型衬底1设置的第二介质层41、以及远离N型衬底1设置的P型重掺杂多晶硅层42，P型重掺杂多晶硅层42与N型衬底1之间形成有PN结；其中，第二介质层41的厚度大于2 nm，第二介质层具有连通N型衬底1与P型重掺杂多晶硅层42的通孔411，P型重掺杂多晶硅层42中P型导电元素的掺杂浓度为5×1018atom/cm3~3×1020atom/cm3；
第一功能层5，设于N型扩散层2和N型掺杂多晶硅层32远离衬底的一面；
第二功能层，设于P型重掺杂多晶硅层42远离N型衬底1的一面；
第一电极7，穿透第一功能层5与N型掺杂多晶硅层32形成欧姆接触；第一钝化接触结构3的图形化区域与第一电极7的图形化区域对应设置；
第二电极8，穿透第二功能层与P型重掺杂多晶硅层42形成欧姆接触。
其中，第一介质层和第二介质层的材料可以包括多种的介电材料，例如氧化硅、氟化镁、非晶硅、多晶硅、碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、氧化铝或氧化钛中的至少一种。具体地，介质层可以由含有氧化硅的氧化硅层构成。这是因为氧化硅层具有优异的钝化性能，可以最大限度地减少半导体衬底表面少数载流子的复合损失，并且是对后续高温工艺具有优异耐久性的薄膜。
其中，第一介质层31的厚度小于或者等于2 nm，优选小于或者等于1.5 nm，在如此薄的厚度条件下，可以使光照于受光面产生的电子作为载流子以隧穿机制穿越第一介质层31，实现电子的收集。可以理解的是，该厚度的第一介质层31在制作过程中会因为退火操作而产生一些破裂的针孔，这些针孔也可以作为电子传输的通道，使电子既可通过隧穿机制、也可通过直接导通机制进行传输导电。其中，第一介质层31的厚度为0.8 nm~2.0 nm包括该厚度范围内的任一点值，例如第一介质层31的厚度为0.8 nm、0.9 nm、1.0 nm、1.2 nm、1.5nm、1.6 nm、1.8 nm或2.0 nm。另外，上述第一介质层31还可以用作防止第N型掺杂多晶硅层的掺杂剂（即用于向N型掺杂多晶硅层中掺杂的N型导电元素）扩散到半导体衬底中的扩散势垒。
其中，第二介质层41的厚度大于2 nm，在该厚度条件下，电子很难通过隧穿机制穿过膜层，作为比电子体积更大的空穴，其更难通过隧穿机制穿过该膜层。因此本申请通过在第二介质层41上开设贯穿自身膜厚方向的通孔411，并采用重掺杂的P型掺杂多晶硅层，由此实现背光面空穴的传输。另外，上述第二介质层41还可以用作防止P型掺杂多晶硅层的掺杂剂（即用于向P型掺杂多晶硅层中掺杂的P型导电元素）扩散到半导体衬底中的扩散势垒。
其中，P型重掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂浓度为5×1018atom/cm3~3×1020atom/cm3。在该掺杂浓度范围内，P型重掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂较多，属于重掺杂的情况。本申请发现，在背面设置厚度大于2 nm的较厚第二介质层时，与上述掺杂浓度的P型重掺杂多晶硅层共同作用，能够对空穴具有良好的选择性效果，很好地解决了小体积电子总是比大体积空穴具有更高的通过机率的问题。示例性地，上述掺杂浓度包括上述数值范围内的任一点值，例如P型重掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂浓度为5×1018atom/cm3、6×1018atom/cm3、8×1018atom/cm3、1×1019atom/cm3、5×1019atom/cm3、8×1019atom/cm3、1×1020atom/cm3或3×1020atom/cm3。
其中，整面的第二钝化接触结构4是指：不同于图形化的第一钝化接触结构3，第二钝化接触结构4覆盖住N型衬底1的背光面，由此形成的是相对较完整的膜层结构，而不是局部钝化的图形化结构。
其中，第一钝化接触结构的图形化区域与第一电极的图形化区域对应设置，是指第一钝化接触结构的图形化区域与第一电极的图形化区域的位置对应设置，线宽尺寸相同或者相近，例如二者图形化的线宽可以设置为相同，也可以设置为第一钝化接触结构的线宽略大于第一电极的线宽，从而确保金属材质为主的第一电极仅接触第一钝化接触结构，而不会接触到硅片，同时也能保证第一电极与第一钝化接触结构的对准效果。
本申请实施例提供一种新结构的太阳电池，其同时具有双面钝化接触结构、背光面为整面的PN结结构、受光面为局部钝化接触结构以及受光面N型扩散层2等多重结构特点。这些结构特点的共同作用，一方面能够突破目前钝化接触太阳电池的光电转换效率瓶颈，提高太阳电池的光电转换效率至25.8%以上；另一方面能够提高在背光面设置PN结结构时的产品可靠性。
下面对该太阳电池结构特点及性能优势进行详细说明。
光电转换效率方面，由于本申请实施例的太阳电池同时具有受光面为局部钝化接触、背光面为整面钝化接触的双面钝化接触结构、以及背光面为解耦的PN结等结构特点，使得该太阳电池可以同时具有较低的受光面复合损失、电流传输损失，使太阳电池的光电转换效率可提高至25.8%以上。
首先，本申请实施例的太阳电池在背光面具有整面的钝化接触PN结结构。由于本申请实施例的太阳电池在N型衬底1的受光面和背光面分别具有第一钝化接触结构3和第二钝化接触结构4，且位于背光面的第二钝化接触结构4中包括P型重掺杂多晶硅层42，故其在与第二介质层41实现钝化接触功能的同时，还形成了相对于N型衬底1的PN结，也就是相当于在太阳电池的背光面同时形成了钝化接触结构和PN结结构——钝化接触PN结结构。这样，由于该钝化接触PN结结构能够将接触层系统与光吸收器解耦，而不再像现有技术中受光面硼扩PN结形成于N型衬底1的近表面那样设置，故能够有效解决受光面PN结具有较高俄歇复合的问题，进而可避免受光面PN结在硼扩散方阻与俄歇复合损失之间的矛盾性。需要说明的是，虽然相关技术中在N型衬底1的背光面形成隧穿层和N型掺杂多晶硅层32（例如背光面形成掺杂有磷元素的多晶硅层）时，隧穿层和N型掺杂多晶硅层32能够形成钝化接触结构，但是这种结构与N型衬底1之间仍存在较强的电子和化学相互作用，会发生能带弯曲和扩散的影响。因此这种结构中的掺杂多晶硅层与N型衬底1之间并没有解耦，而是仍具有很强的关联。
除了解耦的优势特点，由于本申请在背光面设置钝化接触PN结结构，不存在遮光问题，故可以通过增加背光面金属化栅线数量的方式来进一步降低电流传输损失。可见比起在受光面设置PN结需要考虑金属化栅线的数量和面积等诸多限制，本申请实施例在背光面设置钝化接触PN结结构，除了在降低俄歇复合损失方面具有优势，同时还具有在不影响光吸收的前提下可进一步降低电流传输损失的优势。即：本申请实施例通过在背光面设置钝化接触PN结结构，可同时降低俄歇复合损失和电流传输损失，并由此进一步提高太阳电池的光电转换效率。
其次，在太阳电池的背光面形成钝化接触PN结结构的同时，本申请实施例在太阳电池的受光面形成有局部钝化接触结构。本申请实施例太阳电池在受光面形成仅对应于金属化区域中设置的第一钝化接触结构3，即在第一电极7下方设有第一介质层31和N型掺杂多晶硅层32。通过这种受光面形成局部钝化接触结构的方式，克服相关技术中受光面一整面硼扩掺杂、尤其是重掺杂造成的俄歇复合高的问题，以及降低受光面金属化而导致的金属复合问题。不仅如此，由于受光面采用局部钝化接触结构，也能有效降低第一钝化接触结构3中N型掺杂多晶硅层32导致的寄生吸收、电池短路电流降低的问题，提升太阳电池的短路电流性能，进而优化太阳电池的光电转换效率。
这样，因在太阳电池的受光面形成有局部钝化接触结构，能够从克服复合损失和降低背光面电阻两方面来优化电池性能，提高太阳电池的光电转换效率；因在太阳电池的背光面形成有整面的钝化接触PN结结构，既能够减少受光面复合损失，又能够通过整面的N型衬底1进行导电，降低朝向前端局部金属触点的少子传输损失，提升填充因子，进一步促进太阳电池光电转换效率的提升。
最后，尤为重要的，本申请实施例太阳电池在背光面设置PN结基础上，通过对双面钝化接触结构采用不同厚度介质层的结构设置、以及背面采用P型重掺杂多晶硅层42的共同作用，能够更好地收集受光面载流子和背光面载流子。具体地，由于本申请实施例太阳电池将PN结设置在背光面，故背光面要收集的是空穴作为载流子，受光面要收集的是电子作为载流子。而空穴的体积远大于电子的体积，利用量子隧穿作用始终是电子的隧穿概率大于空穴的隧穿概率，故要实现背光面的空穴有效传输并非常规的量子隧穿机制能够实现的。为此，本申请在受光面采用的是较薄的第一介质层31与N型掺杂多晶硅层32的组合结构，其中第一介质层31的厚度小于或者等于2 nm，在这种厚度条件下，第一介质层31可以使体积很小的电子隧穿第一介质层31的膜层结构，也可以利用第一介质层31中的开孔作为导电通道，完成电子作为载流子的传输。在背光面采用的是较厚的第二介质层41与P型重掺杂多晶硅层42的组合结构，虽然第二介质层41的厚度大于2 nm，已超出理想的隧穿层厚度，再加上空穴的体积较大，难以利用隧穿机制选择性地传输空穴，但是本申请在较厚的第二介质层41上开设贯穿的通孔411，并采用P型重掺杂多晶硅层42，通过二者的协同作用，利用P型重掺杂多晶硅层42对电子的排斥作用来阻挡电子通过，从而选择性地使空穴经过通孔411进行载流子传输，完成空穴作为载流子的传输。
综上所述，本申请实施例的太阳电池通过上述结构的相互配合作用，能够进一步提高太阳电池的光电转换效率。
产品的可靠性方面，由于背光面设置PN结结构要求空穴作为载流子能够更多的到达背光面被收集，故对N型衬底1的受光面表面钝化质量具有很高的要求，以确保产品的可靠性。本申请实施例太阳电池在N型衬底1与受光面的第一介质层31之间增设一层N型扩散层2，即在背光面设置PN结结构的基础上，在受光面增设了前表面场。
一方面，具有受光面N型扩散层2的背结结构，其效率在较宽的前表面复合速度范围内(<500 cm/s)仍然可维持很高的水平，这种性质使得N型扩散层2的增设可降低对受光面表面钝化的要求，使用常规钝化性能的材料，也能减少表面复合，利于量产生产时进行钝化材料的选择。另一方面，由于受光面增设N型扩散层2，还使得本申请实施例太阳电池具有良好的紫外线照射稳定性，N型扩散层2的掺杂区域降低了少数载流子密度，减少了表面复合发生。又一方面，由于该N型扩散层2的设置能够起到排斥受光面的少数载流子、减少表面重组的作用，并且N型扩散层2的掺杂区域可作为受光面的大多数载流子到达金属触点的平行低电阻通道，故还有利于降低横向串联电阻。
下面对本申请实施例的太阳电池的具体结构做进一步解释说明。
N型衬底1例如可以是N型硅片，N型硅片的受光面作为光入射面，用于接受来自太阳光的照射，以产生电子和空穴形态的载流子。
N型扩散层2，设于N型衬底1的受光面，可以是磷扩散层、锗扩散层或者硒扩散层等N型导电元素掺入到N型衬底1中形成的N型扩散层2。优选地，N型扩散层2为磷扩散层，N型扩散层2的方阻为200 Ω/sq~350 Ω/sq，N型扩散层2的厚度为0.05 μm~0.5 μm，N型扩散层2中N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020atoms/cm3。采用上述磷扩散层作为靠近N型衬底1的扩散层，能够减少本征复合、SRH复合(Shockley-Read-Hall复合)和电子-体电阻损失，这是由于增强的内电场促进了电子与空穴的分离，缩短了载流子的输运时间，最终抑制了整体体复合。尤其当N型扩散层2的方阻处于上述阻抗水平范围内时，N型扩散层2的复合较低，有利于进一步抑制整体体复合。
其中，N型扩散层2的方阻为200 Ω/sq~350 Ω/sq包括该数值范围内的任一点值，例如N型扩散层2的方阻为200 Ω/sq、210 Ω/sq、220 Ω/sq、230 Ω/sq、240 Ω/sq、250Ω/sq、260 Ω/sq、270 Ω/sq、280 Ω/sq、290 Ω/sq或300 Ω/sq。N型扩散层2的厚度为0.05 μm~0.5 μm包括该数值范围内的任一点值，例如N型扩散层2的厚度为0.05 μm、0.08 μm、0.1 μm、0.15 μm、0.2 μm、0.3 μm、0.4 μm或0.5 μm。N型扩散层2中N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020atoms/cm3包括该数值范围内的任一点值，例如N型扩散层2中N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3、1×1019atoms/cm3、2×1019atoms/cm3、4×1019atoms/cm3、5×1019atoms/cm3、8×1019atoms/cm3或1×1020atoms/cm3。
进一步结合图2所示，图2是图1中A处结构的放大示意图，不同区域的N型扩散层2的厚度不同。第一钝化接触结构3覆盖的N型扩散层2比第一钝化接触结构3未覆盖的N型扩散层2厚0.05 μm~0.15 μm。即第一钝化接触结构3未覆盖的区域中，N型扩散层2的厚度相对略薄，该结构设置可确保制作图形化的第一钝化接触结构3时，不需要被保留的第一钝化接触结构3的区域可以被充分刻蚀掉，不会因第一钝化接触结构3在N型扩散层2上面有残留而吸光、影响光电转换效率，确保第一钝化接触结构3的图形化效果。
图形化的第一钝化接触结构3设置在N型扩散层2的上方，且仅设置在对应于第一电极7的位置下方，实现受光面的局部钝化接触。该第一钝化接触结构3的宽度为20 μm~110μm，该宽度略宽于第一电极7的线宽，可确保第一电极7与第一钝化接触结构3之间具有良好的欧姆接触。在上述宽度范围内，第一钝化接触结构3既能起到一定的载流子传输与钝化作用，又能够因由正面掺杂减少为类似于栅线图案的掺杂而使衬底受光面的掺杂量减少，由此更好地克服因掺杂扩散引起的俄歇复合问题。可以理解的是，第一钝化接触结构3中的第一介质层31的线宽、N型掺杂多晶硅层32的线宽均在上述线宽范围内。
在第一钝化接触结构3中，N型掺杂多晶硅层32的厚度为30 nm~200 nm，N型掺杂多晶硅层32中掺杂的N型导电元素包括磷元素、锗元素或硒元素中的至少一种，优选掺杂磷元素。其中，N型掺杂多晶硅层32的厚度为30 nm~200 nm包括该数值范围内的任一点值，例如N型掺杂多晶硅层32的厚度为30 nm、50 nm、80 nm、100 nm、120 nm、150 nm、180 nm或200nm。
第二钝化接触结构4设置在N型衬底1的背光面，其并非图形化的钝化接触结构，而是整面的钝化接触结构。第二钝化接触结构4中用于传输载流子的结构为第二介质层41，该第二介质层41具有贯穿该层的通孔411，这种结构特点与P型重掺杂多晶硅层42的共同作用，使得通孔411可以选择性地使空穴通过、电子被阻挡。
其中，第二介质层41上的通孔411的直径为50 nm~500 nm，通孔411的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。上述孔径和数量的通孔411，有利于更好地控制第二介质层41的钝化效果和载流子直接导通运输效果，既能实现较好的载流子直接运输、又能具有良好的钝化效果，减少因过多数量或者过大孔径的通孔411给钝化效果带来的影响，或者因过少数量或过小孔径的通孔411给空穴的直接传输带来较多阻碍。通孔411的直径为50 nm~500nm包括该直径范围内的任一点值，例如通孔411的直径为50 nm、80 nm、100 nm、150 nm、200nm、250 nm、300 nm、350 nm、400 nm、450 nm或500 nm。通孔411的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2包括该数量范围内的任一点值，例如通孔411的数量为1×104个/cm2、2×104个/cm2、5×104个/cm2、8×104个/cm2、1×105个/cm2、2×105个/cm2、5×105个/cm2、8×105个/cm2或1×106个/cm2。
在第二钝化接触结构4中，P型重掺杂多晶硅层42的厚度为200 nm~400 nm，P型重掺杂多晶硅层42中掺杂的P型导电元素包括硼元素、铟元素或镓元素中的至少一种，优选掺杂硼元素。其中，P型重掺杂多晶硅层42的厚度为200 nm~400 nm包括该数值范围内的任一点值，例如P型重掺杂多晶硅层42的厚度为200 nm、250 nm、300 nm、350 nm或400 nm。
在本申请的双面钝化接触结构中，背光面的P型掺杂多晶硅层的厚度相对于受光面的N型掺杂多晶硅层32的厚度设置得要更厚，以达到相同或相接近的方阻大小。以受光面的N型掺杂多晶硅层32中掺杂磷元素、背光面的P型重掺杂多晶硅层42中掺杂硼元素为例，磷元素在N型掺杂多晶硅层32中的固溶度远高于硼元素在P型重掺杂多晶硅层42中的固溶度，因此P型掺杂多晶硅层的厚度设置得更厚，利于掺杂更多的硼元素，使背光面和受光面的方阻达到相同或相近的水平。
第一功能层5设置在N型扩散层2和第一钝化接触结构3上。具体是，由于第一钝化接触结构3为局部钝化接触结构，故在未设置第一电极7的区域中，第一功能层5设置在N型扩散层2的上方，在设置有第一电极7的区域中，第一功能层5设置在第一钝化接触结构3的N型掺杂多晶硅层32的上方，而第一电极7则穿透第一功能层5与N型掺杂多晶硅层32欧姆接触。其中，第一功能层5可以仅为第一钝化层51，也可以仅为第一减反射层52，还可以包括靠近N型扩散层2设置的第一钝化层51、以及远离N型扩散层2设置的第一减反射层52。第一钝化层51的厚度为3 nm~5 nm，例如为3 nm、4 nm或5 nm。第一减反射层52的厚度为75 nm~85nm，例如为75 nm、78 nm、80 nm、82 nm或85 nm，第一减反射层52的折射率为1.95~2.00。其中，第一钝化层51可以是一层或者多层子层复合，第一钝化层51优选采用氧化硅层。其中，第一减反射层52可以是一层或者多层子层复合，例如第一减反射层52可以是一层氮化硅层，也可以是由多层氮化硅层复合得到，优选地按照由内至外的方向（即从靠近衬底的方向朝向远离衬底的方向）依次设置的氮化硅层、氮氧化硅层和氧化硅层来组成第一减反射层52。
不同于选用氧化铝材料作为钝化层的做法，本申请实施例在受光面的第一钝化层51采用氧化硅材料，氧化硅材料的钝化层具有更好的抗PID性能、但更差的抗紫外线性能。虽然如此，但由于本申请实施例在太阳电池的受光面中设有N型扩散层2，在N型扩散层2的作用下，有利于提高氧化硅钝化层作为第一钝化层51的抗紫外线性能，减少表面复合的发生，因此通过N型扩散层2与氧化硅层作为第一钝化层51的配合作用，既能提高太阳电池的抗PID性能、又能确保太阳电池具有良好的紫外线稳定性。
第二功能层设置在背光面的P型重掺杂多晶硅层42远离N型衬底1的一面，且第二电极8穿透第二功能层与P型重掺杂多晶硅层42欧姆接触。其中，第二功能层可以仅为第二钝化层61，也可以仅为第二减反射层62，还可以包括靠近P型重掺杂多晶硅层42的第二钝化层61、以及远离P型重掺杂多晶硅层42的第二减反射层62。优选地，第二功能层包括靠近P型重掺杂多晶硅层42设置的第二钝化层61、以及远离P型重掺杂多晶硅层42设置的第二减反射层62。第二钝化层61的厚度为3 nm~5 nm，例如为3 nm、4 nm或5 nm。第二减反射层62的厚度为75 nm~80 nm，例如为75 nm、76 nm、77 nm、78 nm、79 nm或80 nm，第二减反射层62的折射率为2.10~2.15。其中，第二钝化层61可以是一层或者多层子层复合，例如第二钝化层61可以是氧化铝层，也可以是由多层氧化铝子层复合得到。通过在N型衬底1的背光面一侧设置第二钝化层61，能够对位于背光面一侧的PN结起到钝化保护作用。其中，第二减反射层62可以是一层或者多层子层复合，例如第二减反射层62可以是一层氮化硅层，也可以是由多层氮化硅层复合得到。
第一电极7穿透第一功能层5后与N型掺杂多晶硅层32形成欧姆接触。第一电极7的线宽等于或者略小于N型掺杂多晶硅层32的线宽，确保第一电极7与N型掺杂多晶硅层32之间良好可靠地欧姆连接。当第一功能层5包括若干不同的膜层结构时，例如第一功能层5包括由内向外设置的第一钝化层51和第一减反射层52时，则第一电极7依次穿透第一减反射层52、第一钝化层51后，与N型掺杂多晶硅层32欧姆接触。第二电极8穿透第二功能层6后与P型重掺杂多晶硅层42形成欧姆接触。当第二功能层包括若干不同的膜层结构时，例如第二功能层包括由内向外设置的第二钝化层61和第二减反射层62时，则第二电极8依次穿透第二减反射层62、第二钝化层61后，与P型重掺杂多晶硅层42欧姆接触。
此外，由于本申请实施例的PN结形成于背光面一侧，因此本申请能够在背光面这一侧设置更多电极栅线，使第二电极8的栅线数量与第一电极7的栅线数量之比为1.2~1.6:1。这样，通过增加背光面的栅线数量能够进一步提高电流传输能力，但又不会因此而导致遮光问题，由此进一步提高太阳电池的光电转换效率。
第二个方面，本申请实施例提供一种如第一个方面的太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
形成N型扩散层：在N型衬底的受光面进行N型导电元素的扩散处理，得到N型扩散层；
形成钝化接触结构：在N型扩散层远离N型衬底的一面依次设置第一介质层、N型掺杂非晶硅层，在N型衬底的背光面依次设置第二介质层、P型掺杂非晶硅层；
图形化处理：在N型掺杂非晶硅层的预设区域中印刷图形化的浆料后，进行刻蚀清洗，去掉预设区域未覆盖的第一介质层和N型掺杂非晶硅层，再去掉浆料，保留预设区域覆盖的第一介质层和N型掺杂非晶硅层；
退火：对经图形化处理之后的N型衬底进行退火，使N型掺杂非晶硅层转变为N型掺杂多晶硅层、P型掺杂非晶硅层转变为P型重掺杂多晶硅层，第一介质层与N型掺杂多晶硅层形成第一钝化接触结构，第二介质层与P型重掺杂多晶硅层形成第二钝化接触结构，且N型衬底与P型重掺杂多晶硅层之间形成PN结；
后处理：在N型扩散层和图形化的N型掺杂多晶硅层上形成第一功能层，在P型重掺杂多晶硅上形成第二功能层，在第一功能层上制作第一电极，使第一电极穿透第一功能层与N型掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触，在第二功能层上制作第二电极，使第二电极穿透第二功能层与P型重掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触。
下面对各步骤做进一步解释说明。
形成N型扩散层的步骤为：采用携带有含N型导电元素的气源和氧气的氮气对N型衬底的受光面进行N型导电元素的扩散推进，形成厚度为0.05 μm~0.5 μm的N型扩散层，N型扩散层的方阻为200Ω/sq ~350 Ω/sq，N型扩散层中N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020atoms/cm3。
作为一种优选的实施方式，上述步骤中的N型导电元素为磷元素，含N型导电元素的气源为三氯氧磷。
通过扩散推进的方式在N型衬底表面形成N型扩散层作为前表面场，该工艺与现有工艺的兼容性强，利于产业化应用。
形成钝化接触结构的步骤包括：
酸洗，使用第一酸剂对经扩散处理的N型衬底进行酸洗，去除N型衬底的受光面和背光面上形成的掺有N型导电元素的硅玻璃；
在N型扩散层上依次沉积第一介质层、正面本征层、掺杂N型导电元素的正面掺杂层、正面掩膜层；
碱抛，使用第二酸剂去除绕镀至背光面的正面掩膜层，再使用第一碱剂对N型衬底的背光面进行抛光，以及去除绕镀至背光面和边缘的正面掺杂层、正面本征层和第一介质层；
在背光面上依次沉积第二介质层、背面本征层、掺杂有P型导电元素的背面掺杂层、背面掩膜层；
其中，N型导电元素包括硼元素、铟元素或镓元素中的至少一种，P型导电元素包括磷元素、锗元素或硒元素中的至少一种。
上述形成钝化接触结构的步骤中，酸洗使用的第一酸剂可以采用体积百分比为4%~6%的氢氟酸溶液，以N型扩散层为磷扩散层为例，使用该第一酸剂能够去除形成N型扩散层过程中在受光面和背光面上形成的磷硅玻璃。碱抛的步骤中，第二酸剂可以采用体积百分比为4%~6%的氢氟酸溶液，第一碱剂可以采用体积比为2:1~4:1的碱金属氢氧化物和碱抛添加剂，碱抛的温度为70℃~90℃，制绒的时间为5 min~8 min。通过上述试剂对因制作N型扩散层而形成的掺杂硅玻璃、因制作双面钝化接触结构而形成绕镀膜层进行相应处理，可以更好地实现抛光以及去绕镀等效果。
进一步地，正面掺杂层可以为一层或多层，例如正面掺杂层包括第一正面掺杂子层和第二正面掺杂子层，且每层中均掺杂有N型导电元素，N型导电元素优选为磷元素。比起仅设置一层正面掺杂层，分成两层或者多层设置正面掺杂层的做法，能够在保证总掺杂浓度达到一定水平的前提下，降低每一层中N型导电元素的掺杂浓度，进而降低因掺杂浓度较高而导致的晶格畸变概率。同理，背面掺杂层可以为一层或多层，例如背面掺杂层包括第一背面掺杂子层和第二背面掺杂子层，且每层中均掺杂有P型导电元素，P型导电元素优选为硼元素。背面掺杂层分层设置时，也具有与正面掺杂层分层设置相近似的作用效果。
其中，沉积第一介质层、N型掺杂非晶硅层、第二介质层、P型掺杂非晶硅层的工艺可以是PECVD（等离子体增强化学气相沉积，Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition）、LPCVD（低压力化学气相沉积，Low Pressure Chemical Vapor Deposition）或ALD（原子层沉积，Atomic Layer Deposition）等工艺。优选采用PECVD工艺沉积上述膜层。
图形化处理的步骤包括：
印刷：在正面掩膜层上印刷图形化的抗酸浆料，抗酸浆料的图形化区域对应于预设区域，烘干使抗酸浆料固化；
清洗：先使用第三酸剂刻蚀去除受光面中预设区域未覆盖的正面掩膜层，再使用第二碱剂刻蚀去除抗酸浆料、以及去除受光面中预设区域未覆盖的正面掺杂层、正面本征层和第一介质层，再使用第四酸剂去除正面掩膜层和背面掩膜层。
进一步地，印刷的步骤中，印刷图形化的抗酸浆料的宽度为20 μm~110 μm，印刷后的烘干温度为150℃~250℃、烘干时间为8 s~12 s。清洗的步骤中，第三酸剂可以采用质量百分比为4%~6%的氢氟酸溶液，第二碱剂可以采用体积比为1:1~3:1的碱金属氢氧化物和制绒添加剂，清洗的温度为70℃~90℃，制绒的时间为1 min~3 min。第四酸剂可以采用体积百分比为4%~6%的氢氟酸溶液。
上述图形化处理的步骤中，先在受光面的正面掩膜层的预设区域中印刷图形化的抗酸浆料并使其固化，利用抗酸浆料可抵抗酸性试剂腐蚀的作用对预设区域中的第一掺杂非晶硅层和隧穿层起到保护作用。这样，可先试用第三酸剂刻蚀掉除抗酸浆料覆盖保护区域之外的正面掩膜层，受光面仅剩余由于抗酸浆料保护而未被刻蚀掉的图形化的正面掩膜层；然后再配合使用第二碱剂，使除了位于剩余的正面掩膜层之下的正面掺杂层、正面本征层和第一介质层因受到保护而不被刻蚀，其余未被正面掩膜层保护的正面掺杂层、正面本征层和第一介质层均被刻蚀掉，并且通过碱清洗一并去除正面的抗酸浆料；最后再搭配第三酸剂去除受光面的正面掩膜层和背光面的背面掩膜层。最终通过上述三种试剂的配合使用，使受光面形成的是局部的、仅对应位于第一电极下方的第一介质层和N型掺杂非晶硅层，使背光面形成的是整面的第二介质层和P型掺杂多晶硅层。
此外，由于使用第二碱剂进行刻蚀时，刻蚀到去除部分N型扩散层、以使这部分N型扩散层比预设区域内的N型扩散层要薄0.05 μm~0.15 μm的程度，因此可保证多余的N型掺杂非晶硅层和第一介质层被充分刻蚀掉，从而确保仅有预设区域内的N型掺杂非晶硅层和第一介质层得到保护，最终可形成有效的图形化的第一钝化接触结构。这样可以避免因第一钝化接触结构在N型扩散层上面有残留而导致的吸光问题。例如在一种可选的实施方式中，可以是N型扩散层2的厚度为0.2 μm，第一钝化接触结构3覆盖的N型扩散层2比第一钝化接触结构3未覆盖的N型扩散层2厚0.05 μm，即刻蚀去除了约0.05 μm厚的部分N型扩散层。
退火的步骤中，退火的条件为：在氮气与氧气的体积比为1:1~8:1的气氛中，以850℃~1000℃的温度、退火90 min~150 min。上述条件的控制，使N型掺杂非晶硅层转变为N型掺杂多晶硅层、P型掺杂非晶硅层转变为P型重掺杂多晶硅层，且N型衬底与P型重掺杂多晶硅层之间形成PN结；同时，也使第一介质层和第二介质层均产生破裂的通孔，用于传输载流子。
后处理的步骤包括：在N型扩散层和图形化的N型掺杂多晶硅层上依次形成氧化硅层作为第一钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第一减反射层，使第一钝化层和第一减反射层组成第一功能层；
在P型重掺杂多晶硅层上依次形成氧化铝层作为第二钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第二减反射层，使第二钝化层和第二减反射层组成第二功能层。
第三个方面，本申请实施例还提供一种光伏组件，光伏组件包括如第一个方面的太阳电池，或者光伏组件包括如第二个方面制备方法制得的太阳电池。通过将若干上述的太阳电池进行串联和/或并联连接以及封装，形成光伏组件。
下面将结合实施例和附图以及测试数据对本申请制备的太阳电池及其性能做作进一步的说明。
实施例1
本实施例提供一种太阳电池，如图3所示，图3是实施例1太阳电池的工艺流程图。该太阳电池的制备方法包括以下步骤：
提供N型衬底：以N型182尺寸M10硅片作为N型衬底，其电阻率为0.4Ω•cm~1.6 Ω•cm，少子寿命>0.5 ms；该N型衬底具有相背设置的受光面和背光面，受光面为光入射面；
制绒：在槽式设备中，使用体积比7:1的氢氧化钠和制绒添加剂TS40，在温度为80℃、时间为7 min的条件下，对N型衬底的受光面进行制绒，减薄量控制在5 μm；
磷扩散：将制绒完成的N型衬底放入磷扩散炉，采用氮气携带三氯氧磷气体和氧气，在N型衬底的受光面沉积磷源并推进形成磷扩散层；
槽式酸洗：将形成有磷扩散层的N型衬底浸没入槽式机，使用体积百分比为5%氢氟酸溶液去除N型衬底的受光面和背光面的磷硅玻璃层；
沉积第一钝化接触结构：采用管式PECVD设备在酸洗后的受光面沉积复合膜，在压力为2500 mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积五层薄膜：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8 SLM ~15 SLM的N2O，沉积时间为140 s，沉积厚度为1.5 nm的第一介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入体积比为1:2.5的SiH4、H2，沉积时间为40 s~90 s，沉积正面本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入体积比为1:0.4:2.5的SiH4、PH3和H2，沉积时间为40 s~90 s，沉积掺杂有磷元素的第一正面掺杂子层作为非晶硅薄膜，厚度为5 nm~40 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入体积比为1:0.8:2.5的SiH4、PH3和H2，沉积时间为250 s~350 s，沉积掺杂有磷元素的第二正面掺杂子层作为非晶硅薄膜，厚度为20 nm~80nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入体积比为1:4:7的SiH4、NH3和N2O，沉积时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为正面掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
碱抛：采用链式HF机，使用体积百分比为5%的氢氟酸溶液去除绕镀至背光面的正面掩膜层，再转入槽式碱抛机，使用体积比为3:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在温度为80℃、时间为7 min的条件下，对N型衬底进行背光面抛光，同时去除绕镀至背光面和边缘的第二正面掺杂子层、第一正面掺杂子层、正面本征层和第一介质层；
沉积第二钝化接触结构：采用管式PECVD设备在N型衬底的背光面沉积复合膜，在压力为2500 mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积五层薄膜：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8 SLM ~15 SLM的N2O，沉积时间为240 s，沉积厚度为2.5 nm的第二介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入体积比为1:2.5的SiH4、H2，沉积时间为40 s~90 s，沉积背面本征层作为非晶薄膜层，厚度为5 nm~40 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入体积比为1:0.3:2.5的SiH4、TMB和H2，沉积时间为80 s~300 s，沉积掺杂有硼元素的第一背面掺杂子层作为非晶硅薄膜，厚度为10 nm~80nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入体积比为1:0.6:2.5的SiH4、TMB和H2，沉积时间为1500 s~3000 s，沉积掺杂有硼元素的第二背光面掺杂子层作为非晶硅薄膜，厚度为150 nm~350 nm；
膜层五：采用PECVD的方式，通入体积比为1:4:7的SiH4、NH3和N2O，沉积时间为60s，沉积氮氧化硅薄膜作为背面掩膜层，厚度为5 nm~40 nm；
印刷：在正面掩膜层的预设区域中丝网印刷图形化的抗酸浆料，该图形与丝网印刷第一电极的图形相近似或相同，且印刷的抗酸浆料的线条宽度为20 μm~110 μm，比丝网印刷第一电极图形的宽度略宽；印刷后在150℃~250℃下烘干、烘干时间为10 s；其中，抗酸浆料能够保护位于其下方的第一介质层和N型掺杂非晶硅层（即正面掩膜层、正面本征层、第一正面掺杂子层、第二正面掺杂子层等非晶硅薄膜层）；其中，预设区域对应的是太阳电池中设置第一电极的区域；
清洗：先经过链式设备，使用质量百分比为5%的氢氟酸溶液去除正面掩膜层，使受光面仅剩余由于抗酸浆料保护而未被刻蚀的图形化的部分，再进入槽式制绒机，使用体积比为2:1的氢氧化钠和制绒添加剂TS40在温度为80℃条件下，刻蚀2 min，刻蚀去除受光面中预设区域未覆盖的第一介质层、N型掺杂非晶硅层、以及抗酸浆料；再进入酸槽，使用体积百分比为5%的氢氟酸溶液刻蚀去除位于背光面的背面掩膜层和位于受光面预设区域的正面掩膜层，使N型衬底的受光面依次为图形化的第一介质层和N型掺杂非晶硅层，N型衬底的背光面依次为整面的第二介质层和P型掺在非晶硅层；
退火：采用管式退火炉进行退火，在10 SLM的氮气气氛、5 SLM的氧气气氛中，以850℃的退火温度，退火120 min，使N型掺杂非晶硅层转变为N型掺杂多晶硅层、P型掺杂非晶硅层转变为P型重掺杂多晶硅层，第一介质层与N型掺杂多晶硅层形成第一钝化接触结构，第二介质层与P型重掺杂多晶硅层形成第二钝化接触结构，且N型衬底与P型重掺杂多晶硅层之间形成PN结，并且由于氧气气氛的通入而在受光面的N型扩散层和第一钝化接触结构上形成氧化硅层作为第一钝化层；
沉积第二钝化层：采用原子层沉积ALD方式在P型重掺杂多晶硅层上沉积氧化铝层，厚度为5 nm；
沉积第一减反射层：采用PECVD方式在第一钝化层上依次沉积氮化硅、氮氧化硅薄膜作为复合的第一减反射层用于减反射，第一减反射层的总厚度控制在75 nm~85 nm，折射率为1.95~2.00；
沉积第二减反射层：采用PECVD方式在第二钝化层上沉积氮化硅作为保护层用于背膜氢钝化，厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15；
丝网印刷：依次印刷背光面银浆作为第一电极、受光面银浆作为第二电极，在840℃烧结完成电极制作，使第二电极穿透第一减反射层、第一钝化层后与位于预设区域中的N型掺杂多晶硅层之间欧姆接触，使第一电极穿透第二减反射层、第二钝化层后与位于预设区域中的P型重掺杂多晶硅层之间欧姆接触；在工艺温度700℃下，完成对电池的光注入。其中，第二电极的栅线数量是第一电极的栅线数量的1.4倍。
本实施例的太阳电池中，N型扩散层、钝化接触结构的膜层参数（包括膜层厚度、掺杂浓度、通孔参数等），具体参见后文表1。
实施例2至实施例16与实施例1的区别，详见后文表1。
对比例1
本对比例提供一种太阳电池，本对比例的太阳电池与实施例1相比的区别仅在于：太阳电池的结构方面，在N型衬底的受光面没有设置磷扩散层；制备方法方面，在制绒后，不进行磷扩散和槽式酸洗的步骤，直接沉积第一钝化接触结构。
对比例2
本对比例提供一种N型钝化接触太阳电池，其制备方法包括以下步骤：
提供N型衬底：以N型182尺寸M10硅片作为N型衬底，该N型衬底具有相背设置的受光面和背光面，受光面为光入射面；
制绒：在槽式设备中，使用体积比7:1的氢氧化钠和制绒添加剂TS40，在温度为80℃、时间为7 min的条件下，对N型衬底的受光面进行制绒，减薄量控制在5 μm；
硼扩：将制绒完成的N型衬底放入硼扩散炉，采用体积比为3:1的三氯化硼气体和氧气，在温度为830℃条件下在N型衬底的受光面沉积硼源，然后在1030℃推进1 h形成PN结，扩散后的方阻控制在120Ω/sq~140Ω/sq；
碱抛：采用链式HF机，使用体积百分比为50%氢氟酸溶液，去除背光面硼扩绕度的硼硅玻璃（BSG），再转入槽式碱抛机，使用体积比为3:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，在温度为80℃、时间为7 min的条件下，对N型衬底进行背光面抛光，去除硼扩步骤中绕镀到背光面和边缘的PN结；
背光面的第一介质层和poly-Si钝化膜：采用管式PECVD设备在N型衬底的背光面沉积复合膜，在压力为2500 mTorr~3500 mTorr、温度为350℃~450℃的条件下，沉积四层薄膜：
膜层一：采用PECVD的方式，通入8 SLM ~15 SLM的N2O，沉积时间为140 s，沉积厚度为1 nm的第一介质层SiOx；
膜层二：采用PECVD的方式，通入体积比为1:2.5的SiH4、H2，沉积时间为65 s，沉积本征非晶层，厚度为20 nm；
膜层三：采用PECVD的方式，通入体积比为1:0.8:2.5的SiH4、PH3和H2，沉积时间为500 s，沉积磷掺杂非晶硅层，厚度为100 nm；
膜层四：采用PECVD的方式，通入体积比为1:4.5的SiH4、N2O，沉积时间为60 s，沉积SiOx层，厚度为20 nm；
退火：采用管式退火炉，对硅片进行退火，气体氛围为氮气，氮气的流量为5 SLM，温度为850℃~950℃，时间为120 min，退火时间2700 s，使得沉积的非晶硅层晶体结构转变，形成磷掺杂的多晶硅层；
清洗：先经过链式设备，利用质量浓度5%的氢氟酸，单面去除受光面的氧化层，然后再转入槽式碱抛机，使用体积比为2:1的氢氧化钠和碱抛添加剂BP31，温度维持在80℃，时间约为2 min，去除退火的步骤中沉积时绕镀到受光面的多晶硅薄膜层，最后转入酸槽使用质量浓度为5%氢氟酸，去除受光面的BSG层；
受光面氧化铝膜和氮化硅膜沉积：采用原子层沉积ALD方式沉积的氧化铝薄膜用于钝化，厚度为5nm，然后对受光面通过PECVD方式，依次沉积氮化硅、氮氧化硅、氧化硅薄膜用于减反射，总厚度控制在75 nm~85 nm，折射率为1.95-2.00；
背光面氮化硅膜沉积：采用PECVD沉积氮化硅薄膜，用于背膜氢钝化，厚度为75 nm~80 nm，折射率为2.10~2.15；
丝网印刷：依次印刷背光面银浆和受光面银铝浆，在烧结工艺温度840℃完成电极制作；在工艺温度700℃下，完成对电池的光注入。
也就是说，对比例2的制备方法是先在N型衬底的受光面通过硼扩推进形成受光面PN结、再在N型衬底的背光面通过PECVD和退火等操作形成由隧穿层和磷掺杂多晶硅层组成的钝化接触结构，使对比例2成为受光面PN结、背光面钝化接触的钝化接触太阳电池。
对比例3至对比例5与实施例1的区别，详见后文表1。
性能测试：
掺杂浓度：通过常规ECV设备测试得到（即使用电化学电容-电压法来测量掺杂浓度分布）。
通孔的直径和数量：首先将样品使用TMAH（四甲基氢氧化铵）溶液进行腐蚀，去除掺杂多晶硅；然后将去除掺杂多晶硅的样品，放置在SEM下进行观察，测试孔洞的直径和数量，然后通过数量除以测试观察的面积，即可得到单位面积下的孔洞数量。
表1、太阳电池中N型扩散层、钝化接触结构的膜层参数
<电性能测试>
分别对上述实施例和对比例的太阳电池进行性能测试，使用halm测试分选设备进行开路电压、短路电流以及填充因子等方面的性能测试，halm机为模拟太阳光的设备，再配以电子负载，数据采集和计算等设备，用于测试光伏器件（包括太阳电池）的电性能。控制测试的太阳电池的硅片为182尺寸，校准光强为1000±5W/m²，实验测试结果如下表2所示。
表2、太阳电池的性能测试结果
通过表2的性能测试结果分析可知：
比较实施例1、对比例1和对比例2可知，比起对比例2采用背光面钝化接触结构的太阳电池，实施例1和对比例1因采用双面钝化接触结构和背光面PN结结构，不仅受光面的金属化复合大幅度降低，让开路电压有较大幅度提升，而且可以通过整面硅片进行导电，降低了朝向前端局部金属触点的少子传输损失，因此填充因子也有提升，因此光电转换效率要更高。其中，由于本申请的实施例1在对比例1基础上还进一步增加了磷扩散层这一前表面场，在对太阳电池的受光面起到增强钝化效果的同时，磷扩散层还降低了受光面横向传输电阻，因此提升了开路电压和填充因子，两方面综合后，本申请实施例1的太阳电池的光电转换效率提升更为显著，进一步降低了太阳电池单瓦成本。
进一步地，通过比较实施例1、实施例7、实施例8可以看出，太阳电池的光电转换效率等指标随着第一介质层厚度的增加呈先升高后下降的趋势，且第一介质层的厚度为1.5nm时具有最高的光电转换效率。进一步与对比例3比较可知，当第一介质层的厚度超过2 nm时，开路电压、填充因子和光电转换效率均明显下降。可见，当第一介质层小于或者等于2nm时，对光电转换效率等指标的提升具有更好的效果，尤其是第一介质层的厚度为1.5 nm时，提升程度更大。
通过比较实施例1、实施例11、实施例12与对比例4可知，对比例4中第二介质层的厚度为1.7nm，但其对应的光电转换效率较低，由此可见第二介质层的厚度大于2 nm才能有效提高太阳电池的光电转换效率，当采用实施例1中第二介质层的厚度为2.5nm时，则具有更优的光电转换效率提升效果。
通过比较实施例1与对比例5可知，P型掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂浓度也会对太阳电池的光电转换效率等性能带来较大影响。对比例5中P型掺杂多晶硅层中P型导电元素的掺杂浓度较低，不能对电子和空穴进行较为有效的选择，影响空穴作为多数载流子在背光面的传输效果，进而影响光电转换效率的提升。进一步与实施例15比较可知，当P型元素的掺杂浓度为更大的1×1019atoms/cm3时，对光电转换效率的提升更有帮助。
进一步通过比较实施例1至实施例5可知，太阳电池的光电转换效率等指标随着N型扩散层的方阻增加呈先升高后下降的趋势，且N型扩散层的方阻处于250Ω/sq~300Ω/sq时具有最高的光电转换效率。另外，通过比较实施例1和实施例6可知，N型扩散层的厚度由0.2 μm增加到0.3 μm时，光电转换效率有所降低，可见N型扩散层较优选的厚度为0.2 μm。
通过比较实施例1、实施例9和实施例10以及比较实施例1、实施例13和实施例14可知，不同厚度的N型掺杂多晶硅层和P型掺杂多晶硅层也会对太阳电池的光电转换效率带来不同程度的影响，其中尤其是N型掺杂多晶硅层的厚度影响较显著。优选采用厚度为100 nm的N型掺杂多晶硅层、厚度为300 nm的P型掺杂多晶硅层时，具有更优的光电转换效率提升效果。
通过比较实施例1、实施例16和实施例17可知，第二介质层中通孔的数量也对太阳电池的光电转换效率带来影响，本申请中通孔优选为1×106个/cm3时，能够更好地兼顾空穴传输效果与钝化效果。
<紫外衰减性能测试>
分别对上述实施例1、对比例1和对比例2的太阳电池进行UV紫外衰减测试，电池片封装后，放置于UV箱中，在70°C下用紫外线照射电池片，累积辐照60kw后，测试紫外线照射后的衰减值，使用halm测试分选设备分别对衰减前后的电池进行光电转换效率的性能测试。
表3、太阳电池的UV60紫外线衰减测试结果
通过表3的性能测试结果分析可知：
相比于对比例1中受光面未设置N型扩散层的太阳电池来说，实施例1由于在受光面N型扩散层，使UV60紫外衰减率大幅降低；相比于对比例2中的钝化接触太阳电池，实施例1的UV60紫外衰减率也更低，可见即便是对比例2在受光面采用了具有良好抗紫外线能力的氧化铝膜作为受光面的钝化层，其抗紫外衰减的能力也不如本方案的实施例1，说明通过N型扩散层与氧化硅层的协同作用，能够带来更好的抗紫外衰减性能。可见，本申请实施例不仅能够提高太阳电池的光电转换效率，而且具有更好的抗紫外线照射稳定性，利于提高太阳电池的产品可靠性。
以上对本发明实施例公开的太阳电池及其制备方法、光伏组件进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想：同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (17)

1.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括：
N型衬底；
N型扩散层，设于所述N型衬底的受光面；
图形化的第一钝化接触结构，设于所述N型扩散层上，所述第一钝化接触结构包括靠近所述N型扩散层设置的第一介质层、以及远离所述N型扩散层设置的N型掺杂多晶硅层；其中，所述第一介质层的厚度小于或者等于2 nm；
整面的第二钝化接触结构，设于所述N型衬底的背光面，所述第二钝化接触结构包括靠近所述N型衬底设置的第二介质层、以及远离所述N型衬底设置的P型重掺杂多晶硅层，所述P型重掺杂多晶硅层与所述N型衬底之间形成有PN结；其中，所述第二介质层的厚度大于2nm，所述第二介质层具有连通所述N型衬底与所述P型重掺杂多晶硅层的通孔，所述P型重掺杂多晶硅层中的P型导电元素的掺杂浓度为5×1018 atom/cm3~3×1020 atom/cm3；
第一功能层，设于所述N型扩散层和所述N型掺杂多晶硅层远离所述衬底的一面；
第二功能层，设于所述P型重掺杂多晶硅层远离所述N型衬底的一面；
第一电极，穿透所述第一功能层与所述N型掺杂多晶硅层形成欧姆接触；所述第一钝化接触结构的图形化区域与所述第一电极的图形化区域对应设置；
第二电极，穿透所述第二功能层与所述P型重掺杂多晶硅层形成欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述N型扩散层的方阻为200 Ω/sq~350 Ω/sq，所述N型扩散层的厚度为0.05 μm~0.5 μm，所述N型扩散层中的N型导电元素的掺杂浓度为5×1018 atoms/cm3~1×1020 atoms/cm3。
3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述第一钝化接触结构覆盖的所述N型扩散层比所述第一钝化接触结构未覆盖的所述N型扩散层厚0.05 μm~0.15 μm。
4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述N型掺杂多晶硅层的厚度为30 nm~200 nm，所述P型重掺杂多晶硅层的厚度为200 nm~400 nm。
5.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述通孔的直径为50 nm~500 nm，所述通孔的数量为1×104个/cm2~1.6×108个/cm2。
6.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述第一钝化接触结构的宽度为20 μm~110μm；和/或，
所述第二电极的栅线数量与所述第一电极的栅线数量之比为1.2~1.6:1。
7.根据权利要求1至6任一项所述的太阳电池，其特征在于，所述第一功能层包括靠近所述N型扩散层设置的第一钝化层、以及远离所述N型扩散层设置的第一减反射层；和/或，
所述第二功能层包括靠近所述P型重掺杂多晶硅层设置的第二钝化层、以及远离所述P型重掺杂多晶硅层设置的第二减反射层。
8.根据权利要求7所述的太阳电池，其特征在于，所述第一功能层包括所述第一钝化层和所述第一减反射层，所述第一钝化层为氧化硅层，所述第一减反射层为氮化硅层、氮氧化硅层或氧化硅层中的至少一种。
9.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，所述太阳电池为如权利要求1至8任一项所述的太阳电池，所述太阳电池的制备方法包括以下步骤：
形成N型扩散层：在所述N型衬底的受光面进行N型导电元素的扩散处理，得到所述N型扩散层；
形成钝化接触结构：在所述N型扩散层远离所述N型衬底的一面依次设置所述第一介质层、N型掺杂非晶硅层，在所述N型衬底的背光面依次设置所述第二介质层、P型掺杂非晶硅层；
图形化处理：在所述N型掺杂非晶硅层的预设区域中印刷图形化的浆料后，进行刻蚀清洗，去掉所述预设区域未覆盖的所述第一介质层和所述N型掺杂非晶硅层，再去掉所述浆料，保留所述预设区域覆盖的所述第一介质层和所述N型掺杂非晶硅层；
退火：对经图形化处理之后的所述N型衬底进行退火，使所述N型掺杂非晶硅层转变为N型掺杂多晶硅层、所述P型掺杂非晶硅层转变为P型重掺杂多晶硅层，所述第一介质层与所述N型掺杂多晶硅层形成所述第一钝化接触结构，所述第二介质层与所述P型重掺杂多晶硅层形成所述第二钝化接触结构，且所述N型衬底与所述P型重掺杂多晶硅层之间形成所述PN结；
后处理：在所述N型扩散层和图形化的所述N型掺杂多晶硅层上形成所述第一功能层，在所述P型重掺杂多晶硅上形成所述第二功能层，在所述第一功能层上制作所述第一电极，使所述第一电极穿透所述第一功能层与所述N型掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触，在所述第二功能层上制作所述第二电极，使所述第二电极穿透所述第二功能层与所述P型重掺杂多晶硅层之间形成欧姆接触。
10.根据权利要求9所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述形成N型扩散层的步骤为：采用携带有含所述N型导电元素的气源和氧气的氮气对所述N型衬底的所述受光面进行N型导电元素的扩散推进，形成厚度为0.05 μm~0.5 μm的所述N型扩散层，所述N型扩散层的方阻为200Ω/sq ~350 Ω/sq，所述N型扩散层中所述N型导电元素的掺杂浓度为5×1018atoms/cm3~1×1020 atoms/cm3。
11.根据权利要求10所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述形成钝化接触结构的步骤包括：
酸洗，使用第一酸剂对经扩散处理的所述N型衬底进行酸洗，去除所述N型衬底的受光面和背光面上形成的掺有所述N型导电元素的硅玻璃；
在所述N型扩散层上依次沉积所述第一介质层、正面本征层、掺杂所述N型导电元素的正面掺杂层、正面掩膜层；
碱抛，使用第二酸剂去除绕镀至所述背光面的所述正面掩膜层，再使用第一碱剂对所述N型衬底的所述背光面进行抛光，以及去除绕镀至所述背光面和边缘的所述正面掺杂层、所述正面本征层和所述第一介质层；
在所述背光面上依次沉积所述第二介质层、背面本征层、掺杂有P型导电元素的背面掺杂层、背面掩膜层。
12.根据权利要求11所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述正面掺杂层包括第一正面掺杂子层和第二正面掺杂子层，且所述第一正面掺杂子层和所述第二正面掺杂子层中均掺有所述N型导电元素；和/或，
所述背面掺杂层包括第一背面掺杂子层和第二背面掺杂子层，且所述第一背面掺杂子层和所述第二背面掺杂子层中均掺有所述P型导电元素。
13.根据权利要求11所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述图形化处理的步骤包括：
印刷：在所述正面掩膜层上印刷图形化的抗酸浆料，所述抗酸浆料的图形化区域对应于所述预设区域，烘干使所述抗酸浆料固化；
清洗：先使用第三酸剂刻蚀去除所述预设区域未覆盖的所述正面掩膜层，再使用第二碱剂刻蚀去除所述抗酸浆料、以及去除所述受光面中所述预设区域未覆盖的所述正面掺杂层、所述正面本征层和所述第一介质层，再使用第四酸剂去除所述正面掩膜层和所述背面掩膜层。
14.根据权利要求13所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述印刷的步骤中，印刷图形化的所述抗酸浆料的宽度为20 μm~110 μm，印刷后的烘干温度为150℃~250℃、烘干时间为8 s~12 s。
15.根据权利要求9所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述退火的步骤中，退火条件为：在氮气与氧气的体积比为1:1~8:1的气氛中，以850℃~1000℃的温度、退火90 min~150 min。
16.根据权利要求9所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述后处理的步骤中，所述后处理的步骤包括：在所述N型扩散层和图形化的所述N型掺杂多晶硅层上依次形成氧化硅层作为第一钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第一减反射层，使所述第一钝化层和所述第一减反射层组成所述第一功能层；
在所述P型重掺杂多晶硅层上依次形成氧化铝层作为第二钝化层、沉积氮化硅层和/或氮氧化硅层作为第二减反射层，使所述第二钝化层和所述第二减反射层组成所述第二功能层。
17.一种光伏组件，其特征在于，所述光伏组件包括如权利要求1至8任一项所述的太阳电池，或者所述光伏组件包括如权利要求9至16任一项所述的太阳电池的制备方法制得的太阳电池。
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