CN117613144A - 光伏电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了光伏电池及其制备方法，该光伏电池制备方法包括以下步骤：提供第一面形成硼掺杂层的硅片；在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的硅片；对第一面最外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片；在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池；该光伏电池制备方法相较于现有技术中的光伏电池制备方法减少了去绕镀工序，避免了此工序带来的复杂性、操作难度以及工艺管控难度，降低了制造光伏电池的成本，降低了反应能耗。

Description

光伏电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，更具体地，涉及光伏电池及其制备方法。
背景技术
光伏电池是一种利用光生伏特效应把光能转换成电能的器件。一种光伏电池的制备方法包括制绒、前硼扩、激光扫描、后硼扩、碱背刻、生长隧穿氧化层及本征非晶硅层、磷掺杂、清洗(去绕镀)、钝化、镀膜、丝网印刷、烧结等步骤。采用该方法，制造光伏电池的成本和反应能耗均较高。因此，是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种光伏电池制备方法，用以解决制造光伏电池的成本和反应能耗均较高的问题。
第一方面，本申请提供一种光伏电池制备方法，包括以下步骤：
提供第一面形成硼掺杂层的硅片；
在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的硅片；
对第一面最外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片；
在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池。
可选地，在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，包括以下步骤：
在硅片的第一面生长氧化铝层；
在氧化铝层远离第一面一侧生长减反射层。
可选地，在硅片的第一面生长氧化铝层包括采用离子体化学气相沉积法生长氧化铝层，其中，放电功率范围为12000W-23000W，温度范围为450℃-560℃，一氧化二氮流量范围为7000sccm-12000sccm，氨气流量范围为4000sccm-10000sccm，压力范围为190mbar-220mbar。
可选地，在氧化铝层远离第一面一侧生长减反射层包括采用离子体化学气相沉积法生长减反射层，其中，温度范围为450℃-530℃、压力范围为240mbar-270mbar。
可选地，在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，包括以下步骤：
在抛光处理后的第二面生长隧穿氧化层；
在隧穿氧化层远离第一面一侧生长非晶硅层；
将非晶硅层转变为多晶硅层；
在多晶硅层远离第一面一侧生长减反射层。
可选地，在抛光处理后的第二面生长隧穿氧化层包括采用氧化法生长隧穿氧化层，其中，氧气的流量范围为30000sccm-38000sccm，温度范围为580℃-620℃。
可选地，将非晶硅层转变为多晶硅层包括采用扩散炉将非晶硅层转变为多晶硅层，其中，三氯氧磷的流量范围为600sccm-1500sccm，氧气的流量范围为800sccm-3000sccm、温度范围为850℃-920℃。
可选地，第一面形成硼掺杂层的硅片的制备方法，包括以下步骤：
对硅片制绒处理；
对制绒后的硅片前硼扩处理；
激光扫描前硼扩处理后的硅片的第一面；
对激光扫描后的硅片进行氧化处理，得到第一面形成硼掺杂层的硅片。
可选地，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池后光伏电池的制备方法包括去绕镀、丝网印刷、烧结。
第二方面，本申请提供一种光伏电池，包括上述任一项的光伏电池制备方法制备的光伏电池。
与现有技术相比，本发明提供的光伏电池及其制备方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的光伏电池及其制备方法，该光伏电池制备方法包括以下步骤：提供第一面形成硼掺杂层的硅片；在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的硅片；对第一面最外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片；在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池；该光伏电池制备方法相较于现有技术中的光伏电池制备方法减少了去绕镀工序，避免了此工序带来的复杂性、操作难度以及工艺管控难度，降低了制造光伏电池的成本，降低了反应能耗。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明提供的光伏电池制备方法的流程图；
图2是本发明提供的一种光伏电池制备方法的可选实施方式的流程图；
图3是本发明提供的对第一面对外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理的流程图；
图4是本发明提供的抛光第二面的流程图；
图5是本发明提供的在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层的流程图；
图6是本发明提供的在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层的流程图；
图7是本发明提供的一种在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层的可选实施方式的流程图；
图8是本发明提供的得到第一面形成硼掺杂层的硅片的流程图；
图9是本发明提供的一种得到第一面形成硼掺杂层的硅片的可选实施方式的流程图；
图10是本发明提供的对硅片制绒处理的流程图；
图11是本发明提供的处理第二面最外层为减反射层的光伏电池的流程图；
图12是本发明提供的去绕镀的流程图；
图13是本发明提供的一种处理第二面最外层为减反射层的光伏电池的可选实施方式的流程图；
图14是本发明提供的去除第一面上的多晶硅层的流程图；
图15是本发明提供的光伏电池的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和装置可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和装置应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
参照图1-图4，图1是本发明提供的光伏电池制备方法的流程图；图2是本发明提供的一种光伏电池制备方法的可选实施方式的流程图；图3是本发明提供的对第一面对外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理的流程图；图4是本发明提供的抛光第二面的流程图。本实施例提供一种光伏电池制备方法，包括以下步骤：
S1：提供第一面01形成硼掺杂层10的硅片00。
具体地，结合图1和图2(a)所示，硅片00包括相对设置的第一面01和第二面02，在本实施例中，第一面01可以为正面(即受光面)，第二面02可以为背面，硅片00的第一面01形成硼掺杂层10，硼掺杂层10具有形成pn结、保证光伏电池可以将太阳能转换为电能的作用。
如图2(a)所示，沿第一面01指向第二面02的方向X，硼掺杂层10的厚度范围可以为0.85nm-2.2nm，若硼掺杂层10的厚度小于0.85nm，栅线容易穿透硼掺杂层10，破坏pn结，若硼掺杂层10大于2.2nm，寄生吸收加重，影响光的入射。
S2：在硅片00的第一面01依次生长氧化铝层20和减反射层30，得到第一面01最外层为减反射层30的硅片00。
具体地，结合图1、图2(a)-图2(c)所示，氧化铝层20又称钝化层，其具有消除寄生电容效应、固定负电荷以及提升钝化效果的作用；沿第一面01指向第二面02的方向X，氧化铝层20的厚度范围为3mm-7mm，若氧化铝层20的厚度小于3nm，影响光伏电池的钝化效果，若氧化铝层20的厚度大于7nm，氧化铝层20过厚影响丝网金属化，导致不易烧结、填充因子响应效率降低、出现云雾等不良、影响光伏电池的良率。
如图2(c)所示，减反射层30具有为光伏电池提供保护层和抗PID(潜在电势诱导)衰减、减少光的反射，增加光的吸收，对硅片00的表面和体内进行钝化，提高光伏电池的短路电流和开路电压，提高光伏电池的光电转换效率、阻挡酸碱水汽等侵蚀光伏电池的作用；在硅片00的第一面01生长的减反射层30为第一减反射层31，沿第一面01指向第二面02的方向X，第一减反射层31的厚度范围为66nm-80nm，若第一减反射层31的厚度小于66nm，丝网印刷时容易烧穿第一减反射层31，若第一减反射层31的厚度大于80nm，影响光的的入射，导致光伏电池外观颜色异常。
S3：对第一面01最外层为减反射层30的硅片00的第二面02进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片00。
具体地，对第一面01最外层为减反射层30的硅片00的第二面02进行抛光处理，是为了去除第二面02的绒面以及去除第二面02硼扩的绕镀，其步骤包括：
S3-1：去除第二面02上的正膜绕镀和硼硅玻璃。
具体地，结合图1、图2(c)-图2(d)和图3所示，提供第一面01最外层为第一减反射层31的硅片00，将硅片00的第二面02朝下放置于链式设备中，滚轮转动促使硅片00向前运动，先在酸式槽中去除第二面02上的正膜绕镀(图中未示出)和第二硼硅玻璃层602等杂质结构(10’)，接着在烘干槽中热风烘干硅片00上的水分，工艺参数包括：HF溶液的体积浓度为62％-86％、槽体泵速50％-70％持续供液、滚轮带速范围为3.8m/min-4.0m/min；
若HF溶液的体积浓度小于62％，无法将正膜绕镀和硼硅玻璃等完全去除，若HF溶液的体积浓度大于86％，容易损伤硅片00；若槽体泵速小于50％，槽体液位高度过低，不能完全覆盖硅片00的反应面，导致反应不充分，若槽体泵速大于70％，槽体液位过高，导致第一面01接触溶液，造成异常；若滚轮带速小于3.8m/min，浪费反应时间，若滚轮带速大于4.0m/min，无法保证反应完全。
S3-2：抛光第二面02。
具体地，结合图2(c)-图2(d)、图3和图4所示，提供去除第二面02上的正膜绕镀和硼硅玻璃的硅片00，将硅片00放置于槽式设备中，该设备的产线依次包括第一碱洗槽-第一水洗槽-抛光槽-第二水洗槽-第二碱洗槽-第三水洗槽-酸洗槽-第四水洗槽-烘干槽，最后得到抛光处理后的硅片00。
第一碱洗槽的作用为去除表面氧化物等脏污，其中采用体积浓度为0.85％-0.89％的氢氧化钾(KOH)溶液，溶液温度为58℃-65℃，反应时间为70s-90s，若KOH溶液的体积浓度小于0.85％，反应不充分，若KOH溶液的体积浓度大于0.89％，容易损伤硅片00；若溶液温度小于58℃，反应速率过慢，若溶液温度大于65℃，影响腐蚀效果；若反应时间小于70s，反应不够充分，若反应时间大于90s，浪费反应时间。
第一水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为50s-70s，若清洗时间小于50s，无法将前一工序残留的药液完全去除，若清洗时间大于70s，浪费时间。
抛光槽的作用为在添加剂作用下使得碱液与硅片00发生选择性反应，刻蚀硅片00的<111>晶面，留下<100>晶面，对硅片00起到化学抛光的作用，其中采用体积浓度为3.8％-4.0％的KOH溶液，体积浓度为0.96％-1.0％的添加剂，溶液温度为60℃-70℃，反应时间为165s-180s，若KOH溶液的体积浓度小于3.8％，反应不够充分，若KOH溶液的体积浓度大于4.0％，容易损伤硅片00；若添加剂的体积浓度小于0.96％，不能起到使反应温和的作用，若添加剂的体积浓度大于1.0％，浪费成本；若溶液温度小于60℃，反应速率过慢，若溶液温度大于70℃，容易损伤硅片00；若反应时间小于165s，反应不够充分，若反应时间大于180s，反应容易过度。
第二水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为60s-80s，若清洗时间小于60s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于80s，浪费时间。
第二碱洗槽的作用为去除附着在硅片00上的氧化物、油脂和杂质等，同时去除添加剂的残留，其中采用体积浓度为1.2％-1.4％的KOH溶液，溶液温度为55℃-60℃，反应时间为80s-100s，若KOH溶液的体积浓度小于1.2％，反应不够充分，若KOH溶液的体积浓度大于1.4％，容易损伤硅片00；若溶液温度小于55℃，反应速率过慢，若溶液温度大于60℃，反应容易过度；若反应时间小于80s，反应不够充分，若反应时间大于100s，浪费时间。
第三水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为80s-100s，若清洗时间小于80s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于100s，浪费时间。
酸洗槽的作用为去除硅片00上的污垢和氧化物，去除添加剂残留，其中采用体积浓度为2.2％-4.5％的盐酸(HCl)溶液，溶液温度为20℃-25℃，反应时间为80s-100s，若盐酸的体积浓度小于2.2％，反应不够充分，若盐酸的体积浓度大于4.5％，容易损伤硅片00；若溶液温度小于20℃，反应速率过慢，若溶液温度大于25℃，影响腐蚀效果；若反应时间小于80s，反应不够充分，若反应时间大于100s，浪费时间。
第四水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为80s-100s，若清洗时间小于80s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于100s，浪费时间。
烘干槽用于烘干硅片00上的水分，烘干温度为90℃-98℃，烘干时间为570s-600s，若烘干温度小于90℃，无法将液体完全去除，若烘干温度大于98℃，硅片00容易龟裂；若烘干时间小于570s，无法将液体完全烘干，若反应时间大于600s，浪费时间。
需要说明的是，上述阐述了如图2所示实施例中对第一面01最外层为减反射层30的硅片00的第二面02进行抛光处理的方法，包括采用的设备、反应物及其用量等参数，在其他实施例中，采用的设备、反应物及其用量等参数均可以根据实际情况适应性调整，此处不做限定。
S4：在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30，得到第二面02最外层为减反射层30的光伏电池。
具体地，结合图1、图2(d)-图2(e)所示，隧穿氧化层40具有钝化硅片00的表面，允许电子通过，阻挡空穴，对电子选择性隧穿的作用，沿第一面01指向第二面02的方向X，隧穿氧化层40的厚度范围为1nm-2nm，若隧穿氧化层40的厚度小于1nm，隧穿氧化层40不能起到钝化作用并且容易造成磷原子的扩穿，若隧穿氧化层40大于2nm，不利于电子的运输。
结合图1、图2(e)-图2(f)所示，多晶硅层50具有避免栅线直接与硅片00接触、减少接触电阻、作为电子传输通道、收集第二面02的电子、避免金属复合等作用；沿第一面01指向第二面02的方向X，多晶硅层50的厚度范围为30nm-150nm；若多晶硅层50的厚度小于30nm，栅线容易穿过多晶硅层50与硅片00发生接触，破坏钝化和接触，若多晶硅层50大于150nm，多晶硅层50对光寄生吸收严重，降低了光的再利用，减少了电流，降低了光伏电池的双面发电率。
结合图1、图2(f)-图2(g)所示，减反射层30具有减少光的反射，增加光的吸收，对硅片00的表面和体内进行钝化，提高光伏电池的短路电流和开路电压，提高光伏电池的光电转换效率的作用；在硅片00的第二面02生长的减反射层30为第二减反射层32。
需要说明的是：本实施例提供的光伏电池制备方法中：在硅片00的第一面01依次生长氧化铝层20和减反射层30后，对第一面01最外层为减反射层30的硅片00的第二面02进行抛光处理，然后在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30，通过抛光处理，可以去除第二面02的绒面以及去除第二面02硼扩的绕镀，本实施例各步骤之间相互关联，无法进行分割，同时不能将上述步骤的顺序进行调整，若将上述步骤的顺序调整则无法实现本实施例所达到的技术效果。
一种实施例的光伏电池和对比例的光伏电池对比如下：
实施例
(1)提供第一面01形成硼掺杂层10的硅片00；(2)在硅片00的第一面01依次生长氧化铝层20和减反射层30，得到第一面01最外层为减反射层30的硅片00；(3)对第一面01最外层为减反射层30的硅片00的第二面02进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片00；(4)在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30，得到第二面02最外层为减反射层30的光伏电池；(5)对光伏电池进行电性能测试。
对比例
(1)提供第一面01形成硼掺杂层10的硅片00；(2)对第一面01形成硼掺杂层10的硅片00的第二面02进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片00；(3)在抛光处理后的硅片00的第二面02生长隧穿氧化层40；(4)在生长隧穿氧化层40后的硅片00的第一面01和第二面02同时生长多晶硅层50和减反射层30；(5)清洗硅片00第一面01上的多晶硅层50和减反射层30(去绕镀)；(6)在硅片00的第一面01生长氧化铝层20；(7)在硅片00的第一面01和第二面02同时生长减反射层30，得到第一面01和第二面02的最外层均为减反射层30的光伏电池；(8)对光伏电池进行电性能测试。
需要说明的是：(1)电性能测试可以使用电池性能测试仪，测量光伏电池的相关电性能参数；(2)对比例为现有技术中的光伏电池制备方法。
表1：实施例和对比例中光伏电池的部分电性能
分组 实施例 对比例
Eta(％) 25.75 25.73
Uoc(V) 0.7273 0.7275
Isc(A) 13.702 13.694
FF(％) 85.38 85.39
Rs(Ω) 4095 4007
Rsh(Ω) 0.81 0.82
Irev2(A) 0.0075 0.0811
(注：(1)Eta为光电转换效率、Uoc为开路电压、Isc为短路电流、FF为填充因子、Rs为串联电阻、Rsh为并联电阻、Irev2为反向电流；(2)表中数据分别为一定数量的实施例光伏电池和一定数量的对比例光伏电池的不同电性能的平均值)
从表1的结果可以看出，本实施例提供的光伏电池制备方法处理后的光伏电池与对比例中的光伏电池制备方法处理后的光伏电池相比，实施例中的光伏电池开路电压、填充因子、并联电阻和反向电流等数据低于对比例，光电转换效率、反向电流、串联电阻等数据高于对比例，同时本实施例的光伏电池制备方法相较于现有技术中的光伏电池制备方法减少了去绕镀工序，避免了此工序带来的复杂性、操作难度以及工艺管控难度。
需要说明的是，发明人发现，去绕镀机台的造价为300万左右，每台去绕镀机台一天的耗电量为864度左右，去绕镀工序一天的耗水量为10吨左右，去绕镀工序需要5个工作人员进行监控和操作等工作，本实施例提供的光伏电池制备方法由于减少了去绕镀工序，可以减少去绕镀机台的使用、避免了去绕镀工序中的水电消耗，避免了5个工作人员的人工成本，相较于现有技术中的光伏电池制备方法，本实施例提供的光伏电池制备方法有效降低了成本和能耗。
与现有技术相比，本实施例提供的光伏电池制备方法，至少实现了如下的有益效果：
本实施例提供的光伏电池制备方法，包括以下步骤：提供第一面形成硼掺杂层的硅片；在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的硅片；对第一面最外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片；在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池；该光伏电池制备方法相较于现有技术中的光伏电池制备方法减少了去绕镀工序，避免了此工序带来的复杂性、操作难度以及工艺管控难度，降低了制造光伏电池的成本，降低了反应能耗。
图5是本发明提供的在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层的流程图。在一种可选实施例中，在硅片00的第一面01依次生长氧化铝层20和减反射层30，包括以下步骤：
S2-1：在硅片00的第一面01生长氧化铝层20。
S2-2：在氧化铝层20远离第一面01一侧生长减反射层30。
具体地，参照图5所示，关于生长氧化铝层20和生长减反射层30的方法，将在下面的实施例中描述。
在一种可选实施例中，在硅片00的第一面01生长氧化铝层20包括采用离子体化学气相沉积法生长氧化铝层20，其中，放电功率范围为12000W-23000W，温度范围为450℃-560℃，一氧化二氮流量范围为7000sccm-12000sccm，氨气流量范围为4000sccm-10000sccm，压力范围为190mbar-220mbar。
具体地，结合图2(a)-图2(b)和图5所示，采用离子体化学气相沉积法(PECVD)电离一氧化二氮(化学式N2O)气体，从而在硅片00的第一面01生长氧化铝层20，若放电功率小于12000W，无法将气体完全电离导致反应不够充分，若放电功率大于23000W，容易加剧硅片00表面的损伤；若温度小于450℃，反应不够充分，若温度大于560℃，浪费能源；若N2O流量小于7000sccm，反应物不足，若N2O流量大于12000sccm，浪费原料；若氨气(NH3)流量小于4000sccm，反应物不足，若NH3流量大于10000sccm，浪费原料；若压力小于190mbar，无法充分反应，若压力大于220mbar，不能保证反应的安全性。
在一种可选实施例中，在氧化铝层20远离第一面01一侧生长减反射层30包括采用离子体化学气相沉积法生长减反射层30，其中，温度范围为450℃-530℃、压力范围为240mbar-270mbar。
具体地，结合图2(b)-图2(c)和图5所示，采用离子体化学气相沉积(PECVD)法在氧化铝层20远离第一面01一侧生长第一减反射层31，第一减反射层31可以为单膜层或者复合膜层，第一减反射层31的材质包括但不限于氮化硅、氮氧化硅或者氧化硅等；工艺参数包括：在反应炉中通入氨气、四氢化硅(又称硅烷、化学式SiH4)以及一氧化二氮的混合气体，温度范围为450℃-530℃，压力范围为240mbar-270mbar；若温度小于450℃，成膜速度过慢，影响第一减反射层31的均匀性，若温度大于530℃，沉积速度过快导致第一减反射层31的致密性降低，质量较差且容易龟裂；若压力小于240mbar，反应不够充分，若压力大于270mbar，不能保证反应的安全；关于氨气、四氢化硅以及一氧化二氮这三种气体的流量比例，可以根据实际情况适应性调整，此处不做限定。
图6是本发明提供的在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层的流程图；图7是本发明提供的一种在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层的可选实施方式的流程图。在一种可选实施例中，在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30，包括以下步骤：
S4-1：在抛光处理后的第二面02生长隧穿氧化层40。
具体地，参照图6所示，关于生长隧穿氧化层40的方法，将在下面的实施例中描述。
S4-2：在隧穿氧化层40远离第一面01一侧生长非晶硅层50’。
具体地，结合图6、图7(e)-图7(f’)所示，利用热分解法在隧穿氧化层40远离第一面01一侧生长非晶硅层50’，其中，四氢化硅的流量范围为1300sccm-1700sccm，温度范围为590℃-610℃；若SiH4的流量小于1300sccm，无法形成合适的非晶硅层50’，若SiH4的流量大于1700sccm，浪费成本；若温度小于590℃，反应速率过慢、浪费时间，若温度大于610℃，非晶硅层50’生长速度过快、难以控制。
S4-3：将非晶硅层50’转变为多晶硅层50。
具体地，参照图6、图7(f’)-图7(f)所示，关于将非晶硅层50’转变为多晶硅层50的方法，将在下面的实施例中描述。
S4-4：在多晶硅层50远离第一面01一侧生长减反射层30。
具体地，结合图6、图7(f)-图7(g)所示，采用离子体化学气相沉积(PECVD)法在多晶硅层50远离第一面01一侧生长第二减反射层32，第二减反射层32可以为单膜层或者复合膜层，第二减反射层32的材质包括但不限于氮化硅、氮氧化硅或者氧化硅等；工艺参数包括：在反应炉中通入氨气和四氢化硅的混合气体，温度范围为460℃-550℃，压力范围为210mbar-265mbar；若温度小于460℃，成膜速度过慢，影响第二减反射层32的均匀性，若温度大于550℃，沉积速度过快导致第二减反射层32的致密性降低，质量较差且容易龟裂；若压力小于210mbar，反应不够充分，若压力大于265mbar，不能保证反应的安全；关于氨气和四氢化硅这两种气体的流量比例，可以根据实际情况适应性调整，此处不做限定。
在一种可选实施例中，在抛光处理后的第二面02生长隧穿氧化层40包括采用氧化法生长隧穿氧化层40，其中，氧气的流量范围为30000sccm-38000sccm，温度范围为580℃-620℃。
具体地，结合图2(d)-图2(e)、图6所示，若氧气(化学式O2)的流量小于30000sccm，无法形成致密的隧穿氧化层40，若O2的流量大于38000sccm，隧穿氧化层40过厚影响载流子隧穿效果；若温度小于580℃，反应过慢浪费时间，若温度大于620℃，隧穿氧化层40生长速度过快、难以控制。
在一种可选实施例中，将非晶硅层50’转变为多晶硅层50包括采用扩散炉将非晶硅层50’转变为多晶硅层50，其中，三氯氧磷的流量范围为600sccm-1500sccm，氧气的流量范围为800sccm-3000sccm、温度范围为850℃-920℃。
具体地，结合图6、图7(f)-图7(f’)所示，将硅片00放入扩散炉中，在氧气的氛围下通入三氯氧磷(化学式POCl3)气体，同时加热，非晶硅层50’在高温下完成晶化转变为多晶硅层50，并形成了选择钝化接触结构；若POCl3的流量小于600sccm，无法掺杂足够的磷原子，若POCl3的流量大于1500sccm，浪费原料；若O2的流量小于800sccm，反应不够完全，若O2的流量大于3000sccm，浪费原料；若温度小于850℃，磷掺杂作用较弱，若温度大于920℃，光伏电池接触及钝化效果较差。
图8是本发明提供的得到第一面形成硼掺杂层的硅片的流程图；图9是本发明提供的一种得到第一面形成硼掺杂层的硅片的可选实施方式的流程图；图10是本发明提供的对硅片制绒处理的流程图。在一种可选实施例中，第一面01形成硼掺杂层10的硅片00的制备方法，包括以下步骤：
S0-1：对硅片00制绒处理。
具体地，结合图8和图9(A)所示，在硅片00的第一面01和第二面02均形成金字塔陷光结构，又称绒面(图中未示出)，绒面具有陷光作用，可以增加硅片00对光子的吸收，使得硅片00的第一面01和第二面02的反射率均降低到10％以下，从而提高光伏电池的短路电流及其光电转换效率；硅片00指的是清除表面金属玷污、表面有机膜、杂质离子等杂质的洁净的N型单晶硅片，其清洁方法、结构、尺寸等均为本领域现有技术，此处不再赘述。
结合图9(A)和图10所示，对硅片00制绒处理包括以下步骤：
S0-1-1：对硅片00进行碱洗。
工艺参数包括：体积浓度为8％-10％的KOH溶液、添加剂体积4L-6L、浸泡时间350s-400s、溶液温度65℃；若KOH溶液的体积浓度小于8％，无法在硅片00表面形成绒面结构，若KOH溶液的体积浓度大于10％，形成的绒面结构过高，影响硅片00的吸光率；若添加剂的体积小于4L，无法加快腐蚀硅片00的速率，若添加剂的体积大于6L，反而降低了腐蚀硅片00的速率；若时间小于350s，没有足够的时间形成完整的绒面结构，若时间大于400s，形成的绒面结构过高，影响硅片00的吸光率。
S0-1-2：对碱洗后的硅片00进行第一次水洗。
采用流动的去离子水对槽式设备中的硅片00浸泡并冲洗，避免附着在硅片00上的残留液影响下个工序的正常进行。
S0-1-3：对碱洗后的硅片00进行后清洗。
采用流动的药液对槽式设备中的硅片00浸泡并冲洗，工艺参数包括：体积浓度为3％的过氧化氢(H2O2)溶液、体积浓度为5％的臭氧(O3)溶液。
S0-1-4：对后清洗后的硅片00进行酸洗。
采用流动的药液将槽式设备中的硅片00浸泡并冲洗，工艺参数包括：体积浓度为10％的HF溶液、体积浓度为7％的盐酸溶液。
S0-1-5：对酸洗后的硅片00进行第二次水洗。
采用流动的去离子水将槽式设备中的硅片00浸泡并冲洗，避免附着在硅片00上的残留液影响下个工序的正常进行。
S0-1-6：对第二次水洗后的硅片00进行慢提拉。
将承载有硅片00的花篮以较慢的速度从水洗槽中提出，使得附着在硅片00上的液体流出并且无残留，保证硅片表面无水印。
S0-1-7：对慢提拉后的硅片00进行烘干，得到制绒处理后的硅片00。
方法为在干燥炉中烘干，工艺参数包括：烘干温度为80℃；烘干后的硅片00的结构如图9(A)所示，其中绒面未示。
S0-2：对制绒后的硅片00前硼扩处理。
具体地，结合图8、图9(A)-图9(B)所示，将制绒后的硅片00放入管式扩散炉，以三氯化硼作为前驱体进行化学反应，在硅片00的第一面01和第二面02均形成一层硼原子层60(又称硼硅玻璃层60)，为后面的激光扫描做准备，硼硅玻璃层60包括第一硼硅玻璃层601和第二硼硅玻璃层602，其中，第一面01形成第一硼硅玻璃层601，第二面02形成第二硼硅玻璃层602，形成硼硅玻璃层60后的硅片00的结构如图9(B)所示。
工艺参数包括：三氯化硼的流量范围为100sccm-300sccm，氮气的流量范围为1000sccm-3500sccm，氧气的流量范围为15000sccm-20000sccm，温度范围为850℃-1050℃，工艺时间范围为200s-500s；若三氯化硼的流量小于100sccm，无法形成硼硅玻璃层60，若三氯化硼的流量大于300sccm，浪费成本；若氮气的流量小于1000sccm，携源压力不足，若氮气的流量大于3500sccm，使得三氯化硼气体稀薄、反应不够充分；若O2的流量小于15000sccm，作为反应气体的氧气稀薄、反应不够充分，若O2的流量大于20000sccm，容易生成过量的硼硅玻璃；若温度小于850℃，反应温度过低、反应不够充分，若温度大于1050℃，容易生成过量的硼硅玻璃；若时间小于200s，反应不够充分，若时间大于500s，浪费时间。
S0-3：激光扫描前硼扩处理后的硅片00的第一面01。
具体地，结合图8、图9(C)-图9(D)所示，利用高能量的激光对硅片的第一面01进行特殊图形扫描打点，使得部分第一硼硅玻璃层601中的硼原子扩散至硅片00中，形成p++重掺杂层101，为后续形成选择接触钝化区做准备，被激光照射的第一硼硅玻璃层601为A区域，与A区域对应的部分硅片00形成p++重掺杂层101。
工艺参数包括：激光功率范围为45W-60W，激光速度范围8000mm/s-25000mm/s，激光频率50kHz，激光波长850nm；若激光功率小于45W，激光功率过小导致掺杂能量低，硼原子难以掺杂进去，掺杂的硼原子浓度达不到所需要求，且光斑变形无法实现图形掺杂，若激光功率大于60W，激光能量过高加剧了硅片00的表面损伤，破坏表面结构影响钝化；若激光速度小于8000mm/s，容易加剧硅片00的表面损伤，若激光速度大于25000mm/s，影响硼原子的掺杂效果。
S0-4：对激光扫描后的硅片00进行氧化处理，得到第一面01形成硼掺杂层10的硅片00。
具体地，结合图8、图9(C)-图9(D)所示，将激光扫描后的硅片00放入高温管式炉，在氧气的氛围下进行高温氧化推进，使得第一硼硅玻璃层601中与激光区对应的硼原子扩散至硅片00中，形成p++重掺杂层101，该区域同时也是第一面01的栅线接触区。
工艺参数包括：氧气的流量范围为10000sccm-28000sccm，氮气流量范围为8000sccm-16000sccm，温度范围为980℃-1060℃，时间范围为2800s-3200s；若O2的流量小于10000sccm，无法形成P+掺杂层102，若O2的流量大于28000sccm，浪费成本；若氮气的流量小于8000sccm，导致生成的pn结过浅，若氮气的流量大于16000sccm，导致生成的pn结过深，影响发电质量；若温度小于980℃，反应温度过低、反应不够充分，若温度大于1060℃，容易生成过量的硼硅玻璃；若时间小于2800s，反应不够充分，若时间大于3200s，浪费时间。
如图9(C)-图9(D)所示，不被激光照射的第一硼硅玻璃层601为B区域，与B区域对应的部分硅片00形成P+掺杂层102，p+掺杂层102和p++重掺杂层101构成了整个硼掺杂层10，沿第一面01指向第二面02的方向X，p+掺杂层102的深度小于p++重掺杂层101的深度，与p+掺杂层102不同的是，p++重掺杂层101用于与后续印刷栅线的位置相对应，保证了烧结时形成的电极可以与整个硼掺杂层10形成较好的欧姆接触，保证了光伏电池的光电转换效率。
图11是本发明提供的处理第二面最外层为减反射层的光伏电池的流程图；图12是本发明提供的去绕镀的流程图；图13是本发明提供的一种处理第二面最外层为减反射层的光伏电池的可选实施方式的流程图；图14是本发明提供的去除第一面上的多晶硅层的流程图。在一种可选实施例中，得到第二面02最外层为减反射层30的光伏电池后光伏电池的制备方法包括去绕镀、丝网印刷、烧结。
S5：去绕镀。
对第二面02最外层为减反射层30的光伏电池后进行去绕镀处理可以去除第一面01上的非晶硅对光吸收的影响，由于非晶硅在减反射层30上外观有白点，去绕镀处理可以美化光伏电池的外观，其步骤包括：
S5-1：去除第一面01上的氧化层70：
具体地，结合图11、图12和图13(g’)-图13(h)所示，提供第二面02最外层为减反射层30的硅片00，将硅片00的第一面01朝下放置于链式设备中，滚轮转动促使硅片00向前运动。
工艺参数包括：HF溶液的体积浓度为24％-28％，槽体泵速40％-60％持续供液，滚轮带速范围为4.0m/min-4.5m/min；若HF溶液的体积浓度小于24％，无法完全去除氧化层70，若HF溶液的体积浓度大于28％，容易损伤硅片00；若槽体泵速小于40％，槽体液位高度过低，不能完全覆盖硅片00的反应面，导致反应不充分，若槽体泵速大于60％，槽体液位过高，导致第二面02接触溶液，造成异常；若滚轮带速小于4.0m/min，浪费反应时间，若滚轮带速大于4.5m/min，无法保证充分反应。
S5-2：去除第一面01上的poly(多晶硅)层80。
具体地，结合图12、图13(h)-图13(i)和图14所示，提供去除第一面01上的氧化层的硅片00，将硅片00放置于槽式设备中，该设备的产线依次包括第一碱洗槽-第一水洗槽-第二水洗槽-第三水洗槽-第二碱洗槽-第四水洗槽-酸洗槽-第五水洗槽-烘干槽，最后得到去绕镀后的硅片00。
第一碱洗槽作用为去除表面氧化物等脏污，其中采用体积浓度为5.7％-6.1％的KOH溶液，溶液温度为62℃-73℃，反应时间为280s-320s，若KOH溶液的体积浓度小于5.7％，反应不充分，若KOH溶液的体积浓度大于6.1％，容易破坏减反射层30；若溶液温度小于62℃，反应速率过慢，若溶液温度大于73℃，影响腐蚀效果；若反应时间小于280s，反应不够充分，若反应时间大于320s，浪费反应时间。
第一水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为190s-220s，若清洗时间小于190s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于220s，浪费时间。
第二水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，温度范围为25℃-35℃，清洗时间为190s-220s，若温度小于25℃，影响脱水性，若温度大于35℃，增加能耗；若清洗时间小于190s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于220s，浪费时间。
第三水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为190s-220s，若清洗时间小于190s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于220s，浪费时间。
第二碱洗槽作用为去除附着在硅片00上的氧化物、油脂和杂质等，其中采用体积浓度为0.75％-0.80％的KOH溶液，溶液温度为58℃-67℃，反应时间为90s-110s，若KOH溶液的体积浓度小于0.75％，反应不够充分，若KOH溶液的体积浓度大于0.80％，容易损伤硅片00；若溶液温度小于58℃，反应速率过慢，若溶液温度大于67℃，影响腐蚀效果；若反应时间小于90s，反应不够充分，若反应时间大于110s，浪费时间。
第四水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为90s-110s，若清洗时间小于90s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于110s，浪费时间。
酸洗槽作用为去除硅片00上的污垢和氧化物，去除添加剂残留，其中采用体积浓度为4.2％-6.3％的盐酸溶液，溶液温度为55℃-68℃，反应时间为90s-100s，若盐酸的体积浓度小于4.2％，反应不够充分，若盐酸的体积浓度大于6.3％，容易损伤硅片00；若溶液温度小于55℃，反应速率过慢，若溶液温度大于68℃，影响腐蚀效果；若反应时间小于90s，反应不够充分，若反应时间大于100s，浪费时间。
第五水洗槽用于去除前一工序残留的药液，其中采用去离子水清洗硅片00，去离子水温度为常温，清洗时间为90s-110s，若清洗时间小于90s，无法将前一工序的药液完全去除，若清洗时间大于110s，浪费时间。
烘干槽用于烘干硅片00上的水分，烘干温度为90℃-100℃，烘干时间为590s-620s，若溶液温度小于90℃，无法将液体完全去除，若溶液温度大于100℃，硅片00容易龟裂；若烘干时间小于590s，无法将液体完全烘干，若反应时间大于620s，浪费时间。
需要说明的是，上述阐述了如图13所示实施例中第二面02最外层为减反射层30的光伏电池进行去绕镀的方法，包括采用的设备、反应物及其用量等参数，在其他实施例中，采用的设备、反应物及其用量等参数均可以根据实际情况适应性调整，此处不做限定。
S6：丝网印刷。
具体地，结合图11和图13所示，丝网印刷包括采用丝网印刷机在第一面01和第二面02分别印刷金属浆料得到栅线，栅线包括主栅和细栅，主栅用于汇聚电流并提供足够的拉力，细栅用于收集光伏电池产生的电流，第一面01和第二面02的印刷顺序均为先印刷细栅线，再印刷主栅；沿第一面01指向第二面02的方向X，栅线在硅片00上的正投影与p++重掺杂层101在硅片00上的正投影至少部分交叠。
第一面01可以印刷银铝浆，第二面02可以印刷银浆，可以选用的浆料的材质包括但不限于此；丝网印刷的目的是制备电极，金属浆料经烧结后在电池表面形成正面电极(又称：上电极、前电极)和背面电极(又称下电极、底电极)，通过这些电极收集并输送光伏电池的电流。
S7：烧结。
具体地，结合图11和图13(j)所示，烧结包括将硅片00送入烧结炉烧结，使得栅线穿透多个膜层，形成电极90，电极90包括第一电极901和第二电极902，第一面01形成第一电极901，第二面02形成第二电极902，关于烧结的工艺参数为本领域现有技术，此处不再赘述；烧结的目的包括：使栅线与光伏电池结构形成良好的欧姆接触、在光伏电池表面形成背面场等。
需要说明的是：本实施例提供的光伏电池制备方法中：在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30后进行去绕镀处理，通过去绕镀处理，可以去除第一面01上的非晶硅对光吸收的影响，由于非晶硅在减反射层30上外观有白点，去绕镀处理可以美化光伏电池的外观，本实施例各步骤之间相互关联，无法进行分割，同时不能将上述步骤的顺序进行调整，若将上述步骤的顺序调整则无法实现本实施例所达到的技术效果；即首先，在抛光处理后的硅片00的第二面02依次生长隧穿氧化层40、多晶硅层50和减反射层30；然后，去绕镀；接着，丝网印刷；最后，烧结。
图15是本发明提供的光伏电池的结构示意图。本实施例还提供一种光伏电池100，包括上述任一项的光伏电池制备方法制备的光伏电池。
具体地，结合图1和图15所示，上述光伏电池钝化方法制备的光伏电池100结构如下，光伏电池100包括沿第二方向Y交替排列的第一区110和第二区120，第二方向Y与第一面01指向第二面02的方向X垂直，沿第一面01指向第二面02的方向X，以硅片00为基础，第一面01第一区110从内向外依次包括p+掺杂层102、氧化铝层20和第一减反射层31，第二面02第一区110从内向外依次包括隧穿氧化层40、多晶硅层50和第二减反射层32，第一面01第二区120从内向外依次包括p++重掺杂层101和第一电极901，第二面02第二区120从内向外依次包括隧穿氧化层40、多晶硅层50和第二电极902，本实施例提供的光伏电池100可以为TOPCon电池。
通过上述实施例可知，本发明提供的光伏电池及其制备方法，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的光伏电池及其制备方法，该光伏电池制备方法包括以下步骤：提供第一面形成硼掺杂层的硅片；在硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的硅片；对第一面最外层为减反射层的硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的硅片；在抛光处理后的硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池；该光伏电池制备方法相较于现有技术中的光伏电池制备方法减少了去绕镀工序，避免了此工序带来的复杂性、操作难度以及工艺管控难度，降低了制造光伏电池的成本，降低了反应能耗。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种光伏电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供第一面形成硼掺杂层的硅片；
在所述硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，得到第一面最外层为减反射层的所述硅片；
对第一面最外层为减反射层的所述硅片的第二面进行抛光处理，得到抛光处理后的所述硅片；
在抛光处理后的所述硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池。
2.根据权利要求1所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述在所述硅片的第一面依次生长氧化铝层和减反射层，包括以下步骤：
在所述硅片的第一面生长氧化铝层；
在所述氧化铝层远离所述第一面一侧生长减反射层。
3.根据权利要求2所述的光伏电池制备方法，其特征在于，在所述硅片的第一面生长氧化铝层包括采用离子体化学气相沉积法生长氧化铝层，其中，放电功率范围为12000W-23000W，温度范围为450℃-560℃，一氧化二氮流量范围为7000sccm-12000sccm，氨气流量范围为4000sccm-10000sccm，压力范围为190mbar-220mbar。
4.根据权利要求2所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述在所述氧化铝层远离所述第一面一侧生长减反射层包括采用离子体化学气相沉积法生长减反射层，其中，温度范围为450℃-530℃、压力范围为240mbar-270mbar。
5.根据权利要求1所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述在抛光处理后的所述硅片的第二面依次生长隧穿氧化层、多晶硅层和减反射层，包括以下步骤：
在抛光处理后的所述第二面生长隧穿氧化层；
在所述隧穿氧化层远离所述第一面一侧生长非晶硅层；
将所述非晶硅层转变为多晶硅层；
在所述多晶硅层远离所述第一面一侧生长减反射层。
6.根据权利要求5所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述在抛光处理后的所述第二面生长隧穿氧化层包括采用氧化法生长隧穿氧化层，其中，氧气的流量范围为30000sccm-38000sccm，温度范围为580℃-620℃。
7.根据权利要求5所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述将所述非晶硅层转变为多晶硅层包括采用扩散炉将非晶硅层转变为多晶硅层，其中，三氯氧磷的流量范围为600sccm-1500sccm，氧气的流量范围为800sccm-3000sccm、温度范围为850℃-920℃。
8.根据权利要求1所述的光伏电池制备方法，其特征在于，所述第一面形成硼掺杂层的硅片的制备方法，包括以下步骤：
对硅片制绒处理；
对制绒后的所述硅片前硼扩处理；
激光扫描前硼扩处理后的所述硅片的第一面；
对激光扫描后的所述硅片进行氧化处理，得到第一面形成硼掺杂层的硅片。
9.根据权利要求1所述的光伏电池制备方法，其特征在于，得到第二面最外层为减反射层的光伏电池后所述光伏电池的制备方法包括去绕镀、丝网印刷、烧结。
10.一种光伏电池，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的光伏电池制备方法制备的光伏电池。
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