CN117637876A - 一种背接触电池及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背接触电池及其制造方法，涉及光伏技术领域，用于增大背接触电池中背光面一侧的光线利用率，利于提升背接触电池的光电转换效率。所述背接触电池包括：硅基底、以及形成在硅基底背光面一侧的部分区域上的第一掺杂半导体层。其中，硅基底的背光面中与第一掺杂半导体层对应的区域为第一区域，其余区域为第二区域。第一区域和第二区域交替分布。第二区域上形成有相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构。第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部悬空设置。所述背接触电池的制造方法用于制造上述背接触电池。

Description

一种背接触电池及其制造方法

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种背接触电池及其制造方法。

背景技术

背接触电池是指电池片的向光面无电极，正、负电极均设置在电池片背光面一侧的太阳能电池，从而可以减少电极对电池片的遮挡，增加电池片的短路电流，提高电池片的能量转化效率。

但是，现有的背接触电池中背光面一侧的光线利用率降低，不利于提升背接触电池的光电转换效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种背接触电池及其制造方法，用于增大背接触电池中背光面一侧的光线利用率，利于提升背接触电池的光电转换效率。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种背接触电池，该背接触电池包括：硅基底、以及形成在硅基底背光面一侧的部分区域上的第一掺杂半导体层。其中，硅基底的背光面中与第一掺杂半导体层对应的区域为第一区域，其余区域为第二区域。第一区域和第二区域交替分布。第二区域上形成有相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构。第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部悬空设置。

采用上述技术方案的情况下，在本发明提供的背接触电池处于工作状态下，光线沿向光面至背光面的方向，由向光面一侧折射至硅基底内。硅基底在吸收了光子能量后可以产生电子和空穴。并且，电子和空穴分别朝向第一掺杂半导体层和部分第二区域的方向运动，最终被相应电极导出，形成光电流。而上述进入至硅基底内的光线，并非完全能够被硅基底吸收利用，存在部分光线由硅基底的背光面一侧折射出去。在此情况下，位于硅基底背光面一侧的第一掺杂半导体层，其与第二区域相邻的端部悬空设置。此时，由硅基底的背光面一侧折射出去的部分光线可以在第一掺杂半导体层与第二区域相邻、且悬空设置的端部的反射作用下重新回到硅基底内并被硅基底吸收利用，从而可以增大背接触电池对光线的利用率，利于提升背接触电池的光电转换效率。

另外，本发明提供的背接触电池中，硅基底的背光面具有的第二区域上形成有相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构，使得第一区域的表面和第二区域的表面能够沿硅基底的厚度错开，利于将共同位于硅基底背光面一侧、且导电类型相反的第一掺杂半导体层与位于第二区域内的相应掺杂区（或形成在第二区域上的第二掺杂半导体层）沿硅基底厚度方向至少部分错开，降低背光面一侧的漏电风险，提高背接触电池的电学可靠性。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的深度大于等于200nm、且小于等于2500nm。

采用上述技术方案的情况下，在实际的制造过程中，在硅基底背光面一侧的第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，可以使得第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部悬空设置。基于此，凹槽结构的深度在上述范围内，可以防止因深度较小使得第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部对应的悬设高度较小而导致该端部对光线的反射作用较弱，利于使得更多的光线可以在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部的反射作用下重新回到硅基底内，确保背接触电池具有较高的光线利用率；还可以防止该凹槽较小而导致共同位于硅基底背光面一侧、且导电类型相反的第一掺杂半导体层与位于第二区域内的相应掺杂区（或形成在第二区域上的第二掺杂半导体层）沿硅基底厚度方向错开的程度较小，进一步降低背光面一侧的漏电风险。另外，还可以防止因凹槽结构的深度较大使得第一掺杂半导体层的端部在受到刻蚀硅基底的刻蚀液的影响而导致端部悬设在第二区域上的长度变小，确保更多的光线可以在第一掺杂半导体层与第二区域相邻、且长度相对较大的端部的反射作用下重新回到硅基底内；还可以防止因上述凹槽结构深度较大而需要使用厚度较大的硅基底，从而可以降低背接触电池的制造成本的同时，利于实现背接触电池的薄片化生产。

作为一种可能的实现方案，沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度大于0、且小于等于3000nm。

采用上述技术方案的情况下，可以理解的是，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部越长，其在第二区域上的覆盖长度越大。而背接触电池的背光面一侧设置有导电类型相反的两个掺杂区，因此沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度在上述范围内，可以防止因第一掺杂半导体层中悬空设置的端部长度较大使得第一掺杂半导体层与位于第二区域内的相应掺杂区（或形成在第二区域上的第二掺杂半导体层）的间距较小而容易导致漏电，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，当第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度大于0、且小于等于3000nm时，该悬空设置的端部的长度具有较大的可选范围，利于降低制造具有固定长度值的第一掺杂半导体层的难度，同时还可以提高本发明提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的侧壁中至少部分表面相对于水平面倾斜设置，以使凹槽结构的至少部分区域的横截面积沿向光面至背光面的方向逐渐增大。在此情况下，凹槽结构的槽底面积小于槽口面积，利于沿第一区域和第二区域的排布方向，增大第一掺杂半导体层与自身导电类型相反、且位于第二区域内的相应掺杂区（或形成在第二区域上的第二掺杂半导体层）的间距，降低背接触电池背光面一侧的漏电风险，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，凹槽结构的侧壁中与平面倾斜设置的部分也利于对光线进行反射，进一步降低光线由背接触电池的背光面一侧折射出去的概率，进而利于提高背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的侧壁中，靠近槽口的部分表面与水平面垂直设置。在此情况下，为本发明提供的背接触电池中，凹槽结构的形貌提供了另一种可能的实现方案，利于提高本发明提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角大于等于52°、且小于等于58°。

采用上述技术方案的情况下，凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角在上述范围内，可以防止该夹角较大或较小使得凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分将光线反射回硅基底内的作用较弱，确保更多光线更够在凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分的较大反射作用下重新回到硅基底内并被硅基底重新利用，进一步提高背接触电池对光线的利用率。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的侧壁中，靠近槽口的部分表面与靠近槽底的部分表面之间具有与水平面平行设置的平面。在此情况下，可以使得凹槽结构的侧壁中具有至少与水平面相对设置角度不同的两种表面，利于凹槽结构的侧壁中不同部分对光线进行不同角度的反射，进而利于使得更多的光线可以在凹槽结构的侧壁的反射作用下回到硅基底内并被硅基底重新利用。

作为一种可能的实现方案，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度大于0、且小于2μm。

采用上述技术方案的情况下，在一定范围内，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度与凹槽结构对应的刻蚀时间成正比。基于此，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度在上述范围内，可以防止该长度较大而导致凹槽结构对应的刻蚀时间较长，确保凹槽结构形成后第一掺杂半导体层与第二区域相邻且悬空设置的端部具有一定的长度，

作为一种可能的实现方案，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口的最小距离大于0、且小于1μm。在此情况下，可以防止凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口沿第一区域和第二区域的排布方向的间距较大而导致该平面与第一掺杂半导体层中悬空设置的端部之间的反射配合效果较差，确保有更多的光线可以在该平面与悬空设置的端部的共同作用下反射回硅基底内，进一步提高背接触电池的光效利用率。

作为一种可能的实现方案，上述凹槽结构的槽底的至少部分表面为绒面。在此情况下，因绒面具有凹凸不平的表面特征，因此当凹槽结构的槽底的全部表面为绒面时，可以增大形成在凹槽结构槽底的相应掺杂区（或第二掺杂半导体层）的表面积，进而增大相应掺杂区（或第二掺杂半导体层）与电极的接触面积，降低接触电阻，利于提高背接触电池的光电转换效率。另外，凹槽结构的槽底暴露在层叠设置的第二钝化层和第二掺杂半导体层之外的部分表面为绒面时，可以使得该部分表面具有一定的陷光效果，使得更多光线由凹槽结构的槽底透射至硅基底内。同时，第二钝化层形成在槽底的平面部分上，可以提高第二钝化层对该部分表面的钝化效果，提高背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方案，上述背接触电池还包括位于硅基底具有的第一区域和第一掺杂半导体层之间的第一钝化层。

采用上述技术方案的情况下，第一钝化层和第一掺杂半导体层可以构成选择性接触结构，以实现对硅基底背光面上相应区域进行化学钝化、且实现对相应导电类型的载流子的选择性收集，降低背光面一侧的载流子复合速率，利于提高背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方案，上述背接触电池还包括形成在凹槽结构的槽底上的第二掺杂半导体层，第二掺杂半导体层的导电类型与第一掺杂半导体层的导电类型相反。

作为一种可能的实现方案，在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为隧穿钝化层的情况下，第一掺杂半导体层为掺杂多晶硅层。

作为一种可能的实现方案，在背接触电池包括第二掺杂半导体层的情况下，背接触电池还包括位于硅基底和第二掺杂半导体层之间的第二钝化层。

作为一种可能的实现方案，在背接触电池包括第二掺杂半导体层的情况下，沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体的间距大于等于20μm、且小于等于110μm。

采用上述技术方案的情况下，导电类型相反的第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的间距在上述范围内，可以防止因上述间距较小而导致第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层之间产生漏电，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，还可以防止因上述间距较大而导致背光面一侧的载流子无法及时被第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层收集并被相应电极导出，进一步降低背光面一侧的载流子复合速率。

作为一种可能的实现方案，上述第二钝化层为隧穿钝化层，第二掺杂半导体层为掺杂多晶硅层。

第二方面，本发明还提供了一种背接触电池的制造方法，该背接触电池的制造方法包括：首先，提供一硅基底。接下来，在硅基底的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层、以及位于部分掺杂半导体材料层上的掩膜层。接着，在掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀掺杂半导体材料层，以使掺杂半导体材料层的剩余部分形成第一掺杂半导体层。硅基底的背光面中与第一掺杂半导体层对应的区域为第一区域，其余区域为第二区域。第一区域和第二区域交替分布。接下来，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构，以及使第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部悬空设置。

作为一种可能的实现方案，上述第一掺杂半导体层的材料包括硅。并且，在硅基底上形成掺杂半导体材料层、以及位于部分掺杂半导体材料层上的掩膜层，包括：在硅基底的背光面上形成整层设置的本征半导体材料层。接着，对本征半导体材料层进行掺杂处理，以使本征半导体材料层形成掺杂半导体材料层，以及在掺杂半导体材料层上形成整层设置的掺杂硅玻璃层。然后，采用激光刻蚀工艺，对部分掺杂硅玻璃层进行热处理，以使掺杂硅玻璃层未经热处理的部分形成掩膜层。然后，去除掺杂硅玻璃层经热处理的部分。

采用上述技术方案的情况下，当第一掺杂半导体层的材料包括硅时，用于制造掺杂半导体材料层的本征半导体材料层的材料也包括硅。基于此，对本征半导体材料层进行掺杂处理后，不仅能够获得掺杂半导体材料层，还能够在掺杂半导体材料层上形成整层设置的掺杂硅玻璃层。然后，采用激光刻蚀工艺，对部分掺杂硅玻璃层进行热处理。此时，掺杂硅玻璃层内被激光处理的部分的致密性变差，其容易被去除。而掺杂硅玻璃层内未被激光处理的部分的致密性较高，其不容易被去除，从而在热处理后使得掺杂硅玻璃层不同部分具有不同的刻蚀选择比，获得对掺杂半导体材料层进行图案化处理的掩膜层，无须为了获得上述掩膜层而额外形成其它掩膜材料、以及形成其它掩膜沉积工序，利于降低背接触电池的制造成本，且简化背接触电池的制造流程。

作为一种可能的实现方案，采用湿化学工艺，并在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构。湿化学工艺的工艺温度大于等于65℃、且小于等于85℃，和/或，湿化学工艺的工艺时间大于等于50s、且小于等于500s。

采用上述技术方案的情况下，湿化学工艺的工艺温度和工艺时间均会影响通过湿化学工艺所形成的凹槽结构的规格、以及第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的规格。基于此，湿化学工艺的工艺温度在上述范围内，可以防止因工艺温度较小而导致凹槽结构的深度、第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的悬设高度和长度均较小。另外，还可以防止因工艺温度较大而导致凹槽结构的深度较大。其中，防止凹槽结构的深度、第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的悬设高度和长度均较小，以及防止凹槽结构的深度较大的有益效果可以参考前文。其次，工艺时间在上述范围内的有益效果与工艺温度大于等于65℃、且小于等于85℃的有益效果相似，此处不再赘述。

作为一种可能的实现方案，提供一硅基底后，在硅基底的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层、以及位于部分掺杂半导体材料层上的掩膜层前，背接触电池的制造方法还包括：在硅基底的背光面上形成整层设置的第一钝化材料层。并且，在掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀掺杂半导体材料层后，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构前，背接触电池的制造方法还包括：在掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀第一钝化材料层，以使第一钝化材料层的剩余部分形成第一钝化层。

作为一种可能的实现方案，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构的同时，对凹槽结构的槽底进行制绒处理，以使凹槽结构的槽底形成绒面。

作为一种可能的实现方案，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，背接触电池的制造方法还包括：在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层。

作为一种可能的实现方案，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层前，背接触电池的制造方法还包括：在凹槽结构的槽底形成第二钝化层。

作为一种可能的实现方案，在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成的凹槽结构的槽底为平面。并且，在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层后，对凹槽结构的槽底暴露在第二掺杂半导体层之外的部分进行制绒处理。

本发明中第二方面及其各种实现方式中的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。

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为本发明实施例提供的背接触电池的第一种结构的纵向剖视示意图；

图2为本发明实施例提供的背接触电池的第二种结构的纵向剖视示意图；

图3为本发明实施例提供的背接触电池的第三种结构的纵向剖视示意图；

图4为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构SEM图一；

图5为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构SEM图二；

图6为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构SEM图三；

图7为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构SEM图四；

图8为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构SEM图五；

图9为本发明实施例提供的背接触电池在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部处的结构放大示意图；

图10为本发明实施例提供的背接触电池的第四种结构的纵向剖视示意图；

图11为本发明实施例提供的背接触电池的第五种结构的纵向剖视示意图；

图12为本发明实施例提供的背接触电池还包括第二掺杂半导体层时的部分结构SEM图一；

图13为本发明实施例提供的背接触电池还包括第二掺杂半导体层时的部分结构SEM图二；

图14为本发明实施例提供的背接触电池还包括第二掺杂半导体层时的部分结构SEM图三；

图15为本发明实施例提供的背接触电池在第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层相邻的端部处的结构SEM图一；

图16为本发明实施例提供的背接触电池在第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层相邻的端部处的结构SEM图二；

图17为本发明实施例提供的背接触电池在第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层相邻的端部处的结构SEM图三；

图18为本发明实施例提供的背接触电池在第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层相邻的端部处的结构SEM图四；

图19为本发明实施例提供的背接触电池的第六种结构的纵向剖视示意图；

图20为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构示意图一；

图21为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构示意图二；

图22为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构示意图三；

图23为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构示意图四；

图24为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构示意图五。

附图标记：11为硅基底，12为第一掺杂半导体层，13为第一区域，14为第二区域，15为凹槽结构，16为第一钝化层，17为第二掺杂半导体层，18为第二钝化层，19为掺杂半导体材料层，20为掩膜层，21为本征半导体材料层，22为掺杂硅玻璃层，23为第一钝化材料层。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在附图中示出了根据本公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

在本公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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。

目前太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。其中，光伏太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。具体的，太阳电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。其中，在太阳能电池包括的正、负电极均位于太阳能电池的背面时，该太阳能电池为背接触电池。因背接触电池的正面没有金属电极遮挡的影响，故具有更高的短路电流I_sc，是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

具体的，现有的背接触电池至少包括硅基底、以及形成在硅基底背光面一侧的部分区域上的第一掺杂半导体层。该第一掺杂半导体层可以与硅基底的导电类型相反；或者，上述第一掺杂半导体层也可以与硅基底的导电类型相同，此时背接触电池还包括形成在硅基底背光面一侧部分区域上的第二掺杂半导体层，该第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。其次，无论背接触电池的具体结构为上述结构中的哪一种，背接触电池的背光面一侧均具有导电类型相反的两个掺杂区，并且导电类型相反的两个掺杂区间隔分布，以防止短路。

在实际制造上述背接触电池的过程中，需要先在硅基底背光面一侧形成整层设置的掺杂半导体材料层，然后选择性去除位于背光面部分区域上的掺杂半导体材料层后，获得上述第一掺杂半导体层。而采用现有制造方法所获得的第一掺杂半导体层的各部分均与硅基底相接触。在此情况下，光线经向光面一侧折射入硅基底后，未被利用的光线中照射至导电类型相反的两个掺杂区之间的光线可以部分被硅基底背光面一侧反射并被重新利用，而照射至导电类型相反的两个掺杂区之间的大部分光线会透射出硅基底，无法仅通过一次被硅基底背光面的反射而回到硅基底内，导致现有的背接触电池中背光面一侧的将光线反射回硅基底的反射率降低，进而导致背接触电池对光线利用率降低，不利于提升背接触电池的光电转换效率。另外，现有的制造方法通常采用激光刻蚀工艺实现对上述掺杂半导体材料层的选择性刻蚀，而为将掺杂半导体材料层相应部分完全去除，则可能导致高温激光对硅基底造成损伤，不利于提高背接触电池的良率。

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背接触电池。如图1所示，本发明实施例提供的背接触电池包括：硅基底11、以及形成在硅基底11背光面一侧的部分区域上的第一掺杂半导体层12。其中，硅基底11的背光面中与第一掺杂半导体层12对应的区域为第一区域13，其余区域为第二区域14。第一区域13和第二区域14交替分布。第二区域14上形成有相对于第一区域13的表面向硅基底11内凹入的凹槽结构15。第一掺杂半导体层12与第二区域14相邻的端部悬空设置。

采用上述技术方案的情况下，在本发明实施例提供的背接触电池处于工作状态下，光线沿向光面至背光面的方向，由向光面一侧折射至硅基底内。硅基底在吸收了光子能量后可以产生电子和空穴。并且，电子和空穴分别朝向第一掺杂半导体层和部分第二区域的方向运动，最终被相应电极导出，形成光电流。而上述进入至硅基底内的光线，并非完全能够被硅基底吸收利用，存在部分光线由硅基底的背光面一侧折射出去。在此情况下，如图1所示，位于硅基底11背光面一侧的第一掺杂半导体层12，其与第二区域14相邻的端部悬空设置。此时，由硅基底11的背光面一侧折射出去的部分光线可以在第一掺杂半导体层12与第二区域14相邻、且悬空设置的端部的反射作用下重新回到硅基底11内并被硅基底11吸收利用，从而可以增大背接触电池对光线的利用率，利于提升背接触电池的光电转换效率。另外，如图1和图2所示，本发明实施例提供的背接触电池中，硅基底11的背光面具有的第二区域14上形成有相对于第一区域13的表面向硅基底11内凹入的凹槽结构15，使得第一区域13的表面和第二区域14的表面能够沿硅基底11的厚度错开，利于将共同位于硅基底11背光面一侧、且导电类型相反的第一掺杂半导体层12与位于第二区域14内的相应掺杂区（或形成在第二区域14上的第二掺杂半导体层17）沿硅基底11厚度方向至少部分错开，降低背光面一侧的漏电风险，提高背接触电池的电学可靠性。

在实际的应用过程中，如图1和图2所示，上述硅基底11的向光面可以为平面；或者，如图3所示，硅基底11的向光面也可以为绒面。其中，因绒面具有陷光作用，故当硅基底11的向光面为绒面时，可以降低向光面的反射率，利于使得更多光线由向光面折射至硅基底11内并被硅基底11吸收利用，利于提高背接触电池的光电转换效率。

另外，上述硅基底的背光面一侧具有的第一区域和第二区域的边界为虚拟边界。如图1和图2所示，因第一掺杂半导体层12中，除与第二区域14相邻且悬空设置的端部之外的部分全部位于第一区域13上，并且与第一掺杂半导体层12导电类型相反且用于收集载流子的相应掺杂区（或第二掺杂半导体层17）形成在第二区域14内（或第二区域14上），故可以根据实际应用场景中对第一掺杂半导体层12的形成范围、第一掺杂半导体层12中悬空设置的端部的长度、上述掺杂区（第二掺杂半导体层17）的形成范围、以及第一掺杂半导体层12与相应掺杂区（或第二掺杂半导体层17）之间的防漏电间距的要求，确定上述第一区域13和第二区域14在硅基底11背光面一侧的范围，此处不做具体限定。

对于形成在第二区域上的凹槽结构的形貌，因在实际的制造过程中，在硅基底背光面一侧的第二区域上形成有相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，可以使得第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部悬空设置。基于此，凹槽结构的形貌可以根据实际制造过程确定，只要能够使得第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部通过凹槽结构悬空设置均可。

示例性的，上述凹槽结构的深度可以大于等于200nm、且小于等于2500nm。例如：凹槽结构的深度可以为200nm、500nm、1000nm、1500nm、2000nm或2500nm等。在此情况下，凹槽结构的深度在上述范围内，可以防止因深度较小使得第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部对应的悬设高度较小而导致该端部对光线的反射作用较弱，利于使得更多的光线可以在第一掺杂半导体层与第二区域相邻的端部的反射作用下重新回到硅基底内，确保背接触电池具有较高的光线利用率；如图1和图2所示，还可以防止该凹槽较小而导致共同位于硅基底11背光面一侧、且导电类型相反的第一掺杂半导体层12与位于第二区域14内的相应掺杂区（或形成在第二区域14上的第二掺杂半导体层17）沿硅基底11厚度方向错开的程度较小，进一步降低背光面一侧的漏电风险。另外，还可以防止因凹槽结构15的深度较大使得第一掺杂半导体层12的端部在受到刻蚀硅基底11的刻蚀液的影响而导致端部悬设在第二区域14上的长度变小，确保更多的光线可以在第一掺杂半导体层12与第二区域14相邻、且长度相对较大的端部的反射作用下重新回到硅基底11内；还可以防止因上述凹槽结构15深度较大而需要使用厚度较大的硅基底11制造本发明实施例提供的背接触电池，从而可以在降低背接触电池的制造成本的同时，利于实现背接触电池的薄片化生产。

另外，如图1和图2所示，上述凹槽结构15的槽底可以为平面。或者，如图3所示，上述凹槽结构15的槽底的至少部分表面也可以为绒面。具体的，如图3所示，可以是凹槽结构15的槽底的各部分表面均为绒面。在此情况下，因绒面具有凹凸不平的表面特征，因此当凹槽结构15的槽底为绒面时，可以增大形成在凹槽结构15槽底的相应掺杂区（或第二掺杂半导体层）的表面积，进而增大相应掺杂区（或第二掺杂半导体层）与电极（图中未示出）的接触面积，降低接触电阻，利于提高背接触电池的光电转换效率。或者，如图12至图14所示，可以是凹槽结构15暴露在层叠设置的第二钝化层18和第二掺杂半导体层17之外的部分表面为绒面时，可以使得该部分表面具有一定的陷光效果，使得更多光线由凹槽结构15的槽底透射至硅基底11内。同时，第二钝化层18形成在槽底的平面部分上，可以提高第二钝化层18对该部分表面的钝化效果，提高背接触电池的光电转换效率。

至于凹槽结构的侧壁形貌，凹槽结构的侧壁的各部分表面可以均与水平面垂直设置，此时凹槽结构沿自身深度方向的各部分的横截面积相同。或者，如图1至图4所示，上述凹槽结构15的侧壁中至少部分表面相对于水平面倾斜设置，以使凹槽结构15的至少部分区域的横截面积沿向光面至背光面的方向逐渐增大。在此情况下，凹槽结构15的槽底面积小于槽口面积，利于沿第一区域13和第二区域14的排布方向，增大第一掺杂半导体层12与自身导电类型相反、且位于第二区域14内的相应掺杂区（或形成在第二区域14上的第二掺杂半导体层17）的间距，降低背接触电池背光面一侧的漏电风险，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，凹槽结构15的侧壁中与平面倾斜设置的部分也利于对光线进行反射，进一步降低光线由背接触电池的背光面一侧折射出去的概率，进而利于提高背接触电池的光电转换效率。

其中，在上述情况下，凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角可以根据实际制造过程、以及对凹槽结构的侧壁对光线的反射要求确定，此处不做具体限定。

示例性的，上述凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角可以大于等于52°、且小于等于58°。例如：凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角可以为52°、53°、54°、55°、56°、57°或58°等。在此情况下，凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角在上述范围内，可以防止该夹角较大或较小使得凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分将光线反射回硅基底内的作用较弱，确保更多光线更够在凹槽结构的侧壁中相对于水平面倾斜设置的部分的较大反射作用下重新回到硅基底内并被硅基底重新利用，进一步提高背接触电池对光线的利用率。

另外，在上述情况下，如图4至图6所示，凹槽结构15的侧壁中各部分表面可以均与水平面倾斜设置。

或者，如图7至图9所示，凹槽结构15的侧壁中，仅有部分表面与水平面倾斜设置；而其余表面中，可以存在至少部分表面与水平面垂直设置，也可以存在至少部分表面与水平面平行设置。在该情况下，可以将凹槽结构15的侧壁形貌至少分为以下三种：

第一种：如图7所示，在凹槽结构15的侧壁中，靠近槽口的部分表面与水平面垂直设置，其余表面均与水平面倾斜设置。

第二种：如图8所示，在凹槽结构15的侧壁中，靠近槽口的部分表面与水平面垂直设置，靠近槽口的部分表面与靠近槽底的部分表面之间具有与水平面平行设置的平面，其余表面与水平面倾斜设置。

第三种：如图9所示，在凹槽结构15的侧壁中，靠近槽口的部分表面与靠近槽底的部分表面之间具有与水平面平行设置的平面，其余表面与水平面倾斜设置。

其中，上述与水平面垂直设置的表面的高度、与水平面平行设置的平面沿第一区域和第二区域的排布方向的长度、以及凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口沿第一区域和第二区域的排布方向的间距的大小，可以根据实际制造过程确定，此处不做具体限定。

示例性的，如图9所示，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度L2可以大于0、且小于2μm。例如：凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度L2可以为0.1μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.5μm或2μm等。在此情况下，在一定范围内，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度与凹槽结构对应的刻蚀时间成正比。基于此，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度在上述范围内，可以防止该长度较大而导致凹槽结构对应的刻蚀时间较长，确保凹槽结构形成后第一掺杂半导体层12与第二区域相邻且悬空设置的端部具有一定的长度，

示例性的，如图9所示，沿第一区域和第二区域的排布方向，凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口的最小距离L1可以大于0、且小于1μm。例如：凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口的最小距离L1可以为0.1μm、0.3μm、0.6μm、0.9μm或1μm等。在此情况下，可以防止凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口沿第一区域和第二区域的排布方向的间距较大而导致该平面与第一掺杂半导体层12中悬空设置的端部之间的反射配合效果较差，确保有更多的光线可以在该平面与悬空设置的端部的共同作用下反射回硅基底11内，进一步提高背接触电池的光效利用率。

值得注意的是，如图4至图9所示，本发明实施例提供的背接触电池中，位于第二区域14上的凹槽结构15具有多种可能实现的形貌，利于提高本发明实施例提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。另外，当凹槽结构15的侧壁中，靠近槽口的部分表面与靠近槽底的部分表面之间具有与水平面平行设置的平面时，可以使得凹槽结构15的侧壁中具有至少与水平面相对设置角度不同的两种表面，利于凹槽结构15的侧壁中不同部分对光线进行不同角度的反射，进而利于使得更多的光线可以在凹槽结构15的侧壁的反射作用下回到硅基底11内并被硅基底11重新利用。

对于上述第一掺杂半导体层来说，从材料方面来讲，上述第一掺杂半导体层的材料可以为硅、锗硅、锗或砷化镓等半导体材料。从物质的排列形式方面来讲，第一掺杂半导体层的晶相可以为非晶、微晶、纳米晶、单晶或多晶等。

至于第一掺杂半导体层的厚度，可以根据实际需求设置，此处不做具体限定。例如：第一掺杂半导体层的厚度可以大于等于100nm、且小于等于500nm。

另外，由前文所述的内容可知，第一掺杂半导体层与第二区域相邻且悬空设置的端部对光线具有反射作用，可以使得由硅基底背光面一侧折射出去的部分光线在上述端部的作用下反射回硅基底内并被硅基底重新利用；其次，可以理解的是，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部越长，其在第二区域上的覆盖长度越大。而背接触电池的背光面一侧设置有导电类型相反的两个掺杂区，因此第一掺杂半导体层与第二区域相邻且悬空设置的端部长度越大，越容易导致漏电。基于此，可以根据实际应用场景中对背接触电池的光线利用率和漏电要求，确定第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度。

示例性的，沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度可以大于0、且小于等于3000nm。例如：第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度可以为1nm、50nm、100nm、500nm、1000nm、1500nm、2000nm、2500nm或3000nm等。在此情况下，第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度在上述范围内，可以防止因第一掺杂半导体层中悬空设置的端部长度较大使得第一掺杂半导体层与位于第二区域内的相应掺杂区（或形成在第二区域上的第二掺杂半导体层）的间距较小而容易导致漏电，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，当第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度大于0、且小于等于3000nm时，该悬空设置的端部的长度具有较大的可选范围，利于降低制造具有固定长度值的第一掺杂半导体层的难度，同时还可以提高本发明实施例提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

在实际的应用过程中，如图1至图3所示，部分第一掺杂半导体层12可以直接形成在硅基底11的第一区域13上。或者，如图10所示，背接触电池还包括位于硅基底11具有的第一区域13和第一掺杂半导体层12之间的第一钝化层16。在此情况下，第一钝化层16和第一掺杂半导体层12可以构成选择性接触结构，以实现对硅基底11背光面上相应区域进行化学钝化、且实现对相应导电类型的载流子的选择性收集，降低背光面一侧的载流子复合速率，利于提高背接触电池的光电转换效率。

具体的，上述第一钝化层的材料可以根据第一掺杂半导体层的材料，以及实际应用场景中对由第一钝化层和第一掺杂半导体层构成的选择性接触结构的种类确定，此处不做具体限定。

例如：当第一钝化层和第一掺杂半导体层构成的选择性接触结构为隧穿钝化接触结构时，第一掺杂半导体层为掺杂多晶硅层，第一钝化层为隧穿钝化层。该隧穿钝化层的材料可以包括氧化硅、氧化铝或氧化钛等材料。

又例如：当第一钝化层和第一掺杂半导体层构成的选择性接触结构为异质接触结构时，第一掺杂半导体层为掺杂非晶硅层和/或掺杂微晶硅层，第一钝化层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层。

至于第一钝化层的厚度，可以根据实际需求设置，此处不做具体限定。例如：第一钝化层的厚度可以大于等于0.5nm、且小于等于3nm。

至于上述第一掺杂半导体层的导电类型，第一掺杂半导体层的导电类型可以与硅基底的导电类型相反；或者，第一掺杂半导体层的导电类型也可以与硅基底的导电类型相同，此时本发明实施例提供的背接触电池还包括形成在凹槽结构的槽底上的第二掺杂半导体层，该第二掺杂半导体层的导电类型与硅基底的导电类型相反。

需要说明的是，如图2和图11所示，无论第一掺杂半导体层12的导电类型可以与硅基底11的导电类型相反或相同，本发明实施例提供的背接触电池均可以包括形成在凹槽结构15的槽底上的第二掺杂半导体层17。并且，该第二掺杂半导体层17的导电类型与第一掺杂半导体层12的导电类型相反。第二掺杂半导体层17仅形成在凹槽结构15的槽底上，凹槽结构15的侧壁暴露在第二掺杂半导体层17之外。同时，第一掺杂半导体层12与第二掺杂半导体层17间隔分布，二者并不接触，以防止漏电。

具体的，上述第二掺杂半导体层的材料可以为硅、锗硅、锗或砷化镓等半导体材料。第二掺杂半导体层的晶相可以为非晶、纳米晶、微晶、单晶或多晶等。其次，本发明实施例对第二掺杂半导体层的厚度不做具体限定，只要能够应用至本发明实施例提供的背接触电池中均可。

至于沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体的间距可以根据实际应用场景中对背接触电池的防漏电要求确定，此处不做具体限定。

示例性的，沿第一区域和第二区域的排布方向，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体的间距可以大于等于20μm、且小于等于110μm。例如：第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体的间距可以为20μm、40μm、60μm、80μm、100μm或110μm等。在此情况下，导电类型相反的第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的间距在上述范围内，可以防止因上述间距较小而导致第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层之间产生漏电，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。另外，还可以防止因上述间距较大而导致背光面一侧的载流子无法及时被第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层收集并被相应电极导出，进一步降低背光面一侧的载流子复合速率。

另外，第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层相对的侧壁可以与水平面垂直设置。或者，如图12至图18所示，第二掺杂半导体层17与第一掺杂半导体层12相对的侧壁也可以与水平面倾斜设置，此时可以降低第一掺杂半导体层12和第二掺杂半导体层17之间产生横向漏电的风险，确保背接触电池具有较高的电学可靠性。至于第二掺杂半导体层17与第一掺杂半导体层12相对的侧壁相对于水平面倾斜设置的夹角大小可以根据实际应用场景确定，此处不做具体限定。

在一些情况下，如图19所示，本发明实施例提供的背接触电池还可以包括位于硅基底11和第二掺杂半导体层17之间的第二钝化层18。在此情况下，第二钝化层18和第二掺杂半导体层17可以构成选择性接触结构，以实现对硅基底11背光面上相应区域进行化学钝化、且实现对相应导电类型的载流子的选择性收集，降低背光面一侧的载流子复合速率，利于提高背接触电池的光电转换效率。

具体的，上述第二钝化层的材料可以根据第二掺杂半导体层的材料，以及实际应用场景中对由第二钝化层和第二掺杂半导体层构成的选择性接触结构的种类确定，此处不做具体限定。

例如：当第二钝化层和第二掺杂半导体层构成的选择性接触结构为隧穿钝化接触结构时，第二掺杂半导体层为掺杂多晶硅层，第二钝化层为隧穿钝化层。该隧穿钝化层的材料可以包括氧化硅、氧化铝或氧化钛等材料。

又例如：当第二钝化层和第二掺杂半导体层构成的选择性接触结构为异质接触结构时，第二掺杂半导体层为掺杂非晶硅层和/或掺杂微晶硅层，第二钝化层为本征非晶硅层和/或本征微晶硅层。

第二方面，本发明实施例提供了一种背接触电池的制造方法。下文将根据图20至图24示出的操作的剖视图，对制造过程进行描述。具体的，该背接触电池的制造方法包括以下步骤：

首先，提供一硅基底。该硅基底的具体结构可以参考前文，此处不再赘述。

接下来，如图23所示，在硅基底11的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层19、以及位于部分掺杂半导体材料层19上的掩膜层20。

在实际的制造过程中，上述掺杂半导体材料层用于制造前文所述的背接触电池包括的第一掺杂半导体层，因此可以根据前文所述的第一掺杂半导体层的材料和厚度，确定上述掺杂半导体材料层的材料和厚度。其次，可以根据掺杂半导体材料层的具体材料，确定掺杂半导体材料层的形成工艺、以及掩膜层的具体形成过程。

示例性的，在上述第一掺杂半导体层的材料包括硅的情况下，上述在硅基底上形成掺杂半导体材料层、以及位于部分掺杂半导体材料层上的掩膜层可以包括步骤：如图20所示，在硅基底11的背光面上形成整层设置的本征半导体材料层21。接着，如图21所示，对本征半导体材料层进行掺杂处理，以使本征半导体材料层形成掺杂半导体材料层19，以及在掺杂半导体材料层19上形成整层设置的掺杂硅玻璃层22。然后，如图22所示，采用激光刻蚀工艺，对部分掺杂硅玻璃层进行热处理，以使掺杂硅玻璃层未经热处理的部分形成掩膜层20。然后，如图23所示，去除掺杂硅玻璃层经热处理的部分。

具体的，第一掺杂半导体层的材料包括硅可以是指第一掺杂半导体层的材料仅包括硅；或者也可以是指第一掺杂半导体层的材料既包括硅，还包括锗硅等其它半导体材料。其次，在实际的制造过程中，可以采用化学气相沉积等工艺形成整层设置在背光面一侧的本征半导体材料层。接下来，可以采用扩散等工艺对本征半导体材料层进行掺杂处理。经上述掺杂处理后，不仅能够获得掺杂半导体材料层，还能够在掺杂半导体材料层上形成整层设置的掺杂硅玻璃层。然后，采用激光刻蚀工艺，对部分掺杂硅玻璃层进行热处理。此时，如图22所示，掺杂硅玻璃层内被激光处理的部分的致密性变差，其容易被去除。而掺杂硅玻璃层内未被激光处理的部分的致密性较高，其不容易被去除，从而在热处理后使得掺杂硅玻璃层不同部分具有不同的刻蚀选择比，获得对掺杂半导体材料层19进行图案化处理的掩膜层20，无须为了获得上述掩膜层20而额外形成其它掩膜材料、以及形成其它掩膜沉积工序，利于降低背接触电池的制造成本，且简化背接触电池的制造流程。至于上述激光刻蚀工艺的具体条件，可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

例如：激光刻蚀工艺所采用的激光可以为纳秒激光、皮秒激光或飞秒激光等。激光刻蚀工艺可以大于等于10W、且小于等于100W，激光光斑的直径可以大于等于50μm、且小于等于300μm。

当然，在第一掺杂半导体层的材料包括硅，或者第一掺杂半导体层的材料不包括硅的情况下，也可以采用化学气相沉积和掺杂等工艺，形成整层设置在背光面一侧的掺杂半导体材料层。然后，可以采用化学气相沉积和刻蚀等工艺，形成材料为氮化硅等其它具有掩膜作用的掩膜层。

需要说明的是，当所制造的背接触电池还包括位于第一区域与第一掺杂半导体层之间的第一钝化层时，在提供一硅基底后，并在硅基底的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层、以及位于部分掺杂半导体材料层上的掩膜层前，背接触电池的制造方法还包括步骤：如图20所示，在硅基底11的背光面上形成整层设置的第一钝化材料层23。

具体的，可以采用化学气相沉积等工艺形成第一钝化材料层。该第一钝化材料层用于制造第一钝化层，因此可以根据第一钝化层的材料和厚度确定第一钝化层的材料和厚度。

接着，如图24所示，在掩膜层20的掩膜作用下，选择性刻蚀掺杂半导体材料层，以使掺杂半导体材料层的剩余部分形成第一掺杂半导体层12。硅基底11的背光面中与第一掺杂半导体层12对应的区域为第一区域13，其余区域为第二区域14。第一区域13和第二区域14交替分布。接下来，在掩膜层20的掩膜作用下，在第二区域14上形成相对于第一区域13的表面向硅基底11内凹入的凹槽结构15，以及使第一掺杂半导体层12与第二区域14相邻的端部悬空设置。

在实际的制造过程中，可以采用湿化学工艺等工艺，并在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构，以防止高温激光对硅基底造成损伤，利于提高背接触电池的良率。另外，采用湿化学工艺形成凹槽结构时，因湿化学溶液对硅基底的刻蚀方式大致为各种同性刻蚀，利于增大第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度。

具体的，选择性刻蚀掺杂半导体材料层的工艺条件可以根据所采用刻蚀工艺、掺杂半导体材料层的材料、以及所形成的凹槽结构的规格等确定，此处不做具体限定。

示例性的，当采用湿化学工艺，并在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构时，湿化学工艺的工艺温度可以大于等于65℃、且小于等于85℃。另外，湿化学工艺的工艺时间可以大于等于50s、且小于等于500s。例如：湿化学工艺的工艺温度可以为65℃、70℃、75℃、80℃或85℃等。湿化学工艺的工艺时间可以为50s、100s、200s、300s、400s或500s等。在此情况下，湿化学工艺的工艺温度和工艺时间均会影响通过湿化学工艺所形成的凹槽结构的规格、以及第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的规格。基于此，湿化学工艺的工艺温度在上述范围内，可以防止因工艺温度较小而导致凹槽结构的深度、第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的悬设高度和长度均较小。另外，还可以防止因工艺温度较大而导致凹槽结构的深度较大。其中，防止凹槽结构的深度、第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的悬设高度和长度均较小，以及防止凹槽结构的深度较大的有益效果可以参考前文。其次，工艺时间在上述范围内的有益效果与工艺温度大于等于65℃、且小于等于85℃的有益效果相似，此处不再赘述。

需要说明的是，若在形成掺杂半导体层前，在背光面一侧形成了上述第一钝化材料层，则在掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀掺杂半导体材料层后，并在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构前，上述背接触电池的制造方法还包括步骤：可以采用湿化学等工艺，并在掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀第一钝化材料层，以使第一钝化材料层的剩余部分形成第一钝化层。

另外，在所制造的背接触电池中凹槽结构的槽底为绒面的情况下，在掩膜层的掩膜作用下，并在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构的同时，也可以对凹槽结构的槽底进行制绒处理，以使凹槽结构的槽底形成绒面。

具体的，可以通过在对部分硅基底进行刻蚀的湿化学溶液内添加制绒辅助添加剂的方式实现槽底为绒面的凹槽结构的形成。具体的，上述制绒辅助添加剂的种类、以及制绒辅助添加剂在湿化学溶液内的比例，可以根据实际应用场景确定。

例如：制绒辅助添加剂可以包括苯甲酸钠、消泡剂和表面活性剂等。制绒辅助添加剂在湿化学溶液内的比例可以大于等于0.5%、且小于等于5%。

在一些情况下，若所制造的背接触电池还包括上述第二掺杂半导体层，则在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，上述背接触电池的制造方法还包括步骤：在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层。具体的，可以采用化学气相沉积和选择性刻蚀等工艺，形成上述第二掺杂半导体层。该第二掺杂半导体层的材料和厚度可以参考前文，此处不再赘述。

在一些情况下，若所制造的背接触电池还包括位于硅基底与第二掺杂半导体层之间的第二钝化层，则在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成相对于第一区域的表面向硅基底内凹入的凹槽结构后，在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层前，上述背接触电池的制造方法还包括步骤：在凹槽结构的槽底形成第二钝化层。该第二钝化层的材料和厚度可以参考前文。

具体的，可以在形成凹槽结构后，并在形成第二掺杂半导体层前，采用化学气相沉积和选择性刻蚀等工艺，在凹槽基底的槽底形成第二钝化层。

或者，还可以采用化学气相沉积等工艺，依次形成整层设置在背光面一侧的第二钝化材料层和第二掺杂半导体材料层。然后，采用激光刻蚀等工艺，选择性去除部分第二钝化材料层和部分第二掺杂半导体材料层，从而获得仅位于凹槽结构槽底的第二钝化层和第二掺杂半导体层。

需要说明的是，在所制造的背接触电池还包括第二钝化层和第二掺杂半导体层的情况下，上述在掩膜层的掩膜作用下，在第二区域上形成的凹槽结构的槽底可以为平面。此时，采用上述方式，在凹槽结构的槽底形成第二钝化层后，该第二钝化层可以形成在较为平坦的表面上，利于提高第二钝化层对硅基底的相应部分表面的钝化效果。并且，在凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层后，可以对凹槽结构的槽底暴露在第二掺杂半导体层之外的部分进行制绒处理，以使得凹槽结构的槽底暴露在第二掺杂半导体层之外的表面具有一定的陷光效果，使得更多光线由凹槽结构的槽底暴露在第二掺杂半导体层之外的表面透射至硅基底内，提高背接触电池的光电转换效率。

具体的，在实际的制造过程中，若采用湿化学工艺对制造第二掺杂半导体层的第二掺杂半导体材料层进行图案化处理，则还可以在湿化学工艺所采用的腐蚀液内添加制绒添加剂的方式，以同时实现第二掺杂半导体层的制造、以及绒面的形成。具体的制绒添加剂的成份和比例可以参考前文，此处不再赘述。

本发明实施例中第二方面及其各种实现方式中的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。

另外，本发明实施例还提供一个对比例和一个实施例对本发明实施例提供的背接触电池的制造过程和工作性能进行说明。其中，表1示出了实施例1和对比例1对应的背接触电池的测试结果。

实施例1

第一步、采用浓度为15%的碱溶液对单晶硅片进行碱抛光处理，形成光滑洁净的硅表面。

第二步、在单晶硅片的表面依次进行隧穿氧化层的沉积、以及本征多晶硅层沉积。其中，隧穿氧化层的厚度为1.8nm，本征多晶硅层的厚度为350nm。

第三步、对沉积的本征多晶硅层进行硼掺杂处理，使得本征多晶硅层形成掺杂多晶硅层；并在掺杂多晶硅层上形成硼硅玻璃层。其中，硼掺杂浓度为 8×10¹⁹/cm³。

第四步、采用激光刻蚀工艺对硼硅玻璃层进行热处理，制备出具有特定的图形的掩膜层。其中，激光可以是皮秒激光器，处理功率可以为40W，光斑直径为200um。

第五步、在掩膜层的掩膜作用下，选择性去除部分掺杂多晶硅层。并单晶硅片进行表面腐蚀处理，以形成凹槽结构，并使得掺杂多晶硅层与凹槽结构相邻的端部悬空设置。其中，所采用的腐蚀液主要组成部分包括碱及制绒辅助添加剂。腐蚀溶液中碱浓度为5%，腐蚀温度为82℃，工艺时间为300s，制绒辅助添加剂的比例为2%，并且制绒辅助添加剂的主要成分包括苯甲酸钠、消泡剂和表面活性剂。

第六步、在凹槽结构的槽底形成依次层叠设置的隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层。其中，N型掺杂多晶硅层的厚度大于等于150nm、且小于等于180nm。隧穿氧化层的厚度大于等于0.5nm、且小于等于3nm。

对比例1

对比例1对应的制造方法除了第四步和第五步之外，其余与实施例1的制造流程相同。其中，对比例1提供的制造方法，在对沉积的本征多晶硅层进行硼掺杂处理后，并在在凹槽结构的槽底形成依次层叠设置的隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层前，去除硼硅玻璃层，并采用激光刻蚀工艺直接已形成的隧穿氧化层和掺杂多晶硅层进行选择性刻蚀，并在硅基底内形成侧壁相对水平面垂直设置的凹槽结构。

表1 实施例1和对比例1对应的背接触电池的测试结果

由表1所示的数据可以看出，采用实施例提供的制造方法所形成的背接触电池中，因第一掺杂半导体层与凹槽结构相邻的端部悬空设置而可以将更多光线反射回硅基底内并被硅基底重新利用，从而比对比例1对应的制造方法所获得的背接触电池的工作效率、开路电压、短路电流和填充因子高，即本发明实施例提供的背接触电池具有更高的工作性能。

在以上的描述中，对于各层的构图、刻蚀等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解，可以通过各种技术手段，来形成所需形状的层、区域等。另外，为了形成同一结构，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。另外，尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (18)

1.一种背接触电池，其特征在于，包括：硅基底、以及形成在硅基底背光面一侧的部分区域上的第一掺杂半导体层；其中，

所述硅基底的背光面中与所述第一掺杂半导体层对应的区域为第一区域，其余区域为第二区域；所述第一区域和所述第二区域交替分布；所述第二区域上形成有相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构；所述第一掺杂半导体层与所述第二区域相邻的端部悬空设置。

2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述凹槽结构的深度大于等于200nm、且小于等于2500nm；

和/或，

沿所述第一区域和所述第二区域的排布方向，所述第一掺杂半导体层中悬空设置的端部的长度大于0、且小于等于3000nm。

3.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述凹槽结构的侧壁中至少部分表面相对于水平面倾斜设置，以使所述凹槽结构的至少部分区域的横截面积沿向光面至背光面的方向逐渐增大；

和/或，

所述凹槽结构的侧壁中，靠近槽口的部分表面与水平面垂直设置。

4.根据权利要求3所述的背接触电池，其特征在于，所述凹槽结构的侧壁中相对于所述水平面倾斜设置的部分与水平面之间的夹角大于等于52°、且小于等于58°。

5.根据权利要求3或4所述的背接触电池，其特征在于，所述凹槽结构的侧壁中，靠近槽口的部分表面与靠近槽底的部分表面之间具有与水平面平行设置的平面。

6.根据权利要求5所述的背接触电池，其特征在于，沿所述第一区域和所述第二区域的排布方向，所述凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面的长度大于0、且小于2μm；和/或，

沿所述第一区域和所述第二区域的排布方向，所述凹槽结构的侧壁中与水平面平行设置的平面和凹槽结构的槽口的最小距离大于0、且小于1μm。

7.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述凹槽结构的槽底的至少部分表面为绒面。

8.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述背接触电池还包括位于所述硅基底具有的第一区域和所述第一掺杂半导体层之间的第一钝化层；

和/或，

所述背接触电池还包括形成在所述凹槽结构的槽底上的第二掺杂半导体层，所述第二掺杂半导体层的导电类型与所述第一掺杂半导体层的导电类型相反。

9.根据权利要求8所述的背接触电池，其特征在于，在所述背接触电池包括所述第一钝化层、且所述第一钝化层为隧穿钝化层的情况下，所述第一掺杂半导体层为掺杂多晶硅层；和/或，

在所述背接触电池包括第二掺杂半导体层的情况下，所述背接触电池还包括位于硅基底和所述第二掺杂半导体层之间的第二钝化层；和/或，

在所述背接触电池包括第二掺杂半导体层的情况下，沿所述第一区域和所述第二区域的排布方向，所述第一掺杂半导体层和所述第二掺杂半导体的间距大于等于20μm、且小于等于110μm。

10.根据权利要求9所述的背接触电池，其特征在于，所述第二钝化层为隧穿钝化层，所述第二掺杂半导体层为掺杂多晶硅层。

11.一种背接触电池的制造方法，其特征在于，包括：

提供一硅基底；

在所述硅基底的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层、以及位于部分所述掺杂半导体材料层上的掩膜层；

在所述掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀所述掺杂半导体材料层，以使掺杂半导体材料层的剩余部分形成第一掺杂半导体层；所述硅基底的背光面中与所述第一掺杂半导体层对应的区域为第一区域，其余区域为第二区域；所述第一区域和所述第二区域交替分布；

在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构，以及使所述第一掺杂半导体层与所述第二区域相邻的端部悬空设置。

12.根据权利要求11所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述第一掺杂半导体层的材料包括硅；

所述在所述硅基底上形成掺杂半导体材料层、以及位于部分所述掺杂半导体材料层上的掩膜层，包括：

在所述硅基底的背光面上形成整层设置的本征半导体材料层；

对所述本征半导体材料层进行掺杂处理，以使所述本征半导体材料层形成所述掺杂半导体材料层，以及在所述掺杂半导体材料层上形成整层设置的掺杂硅玻璃层；

采用激光刻蚀工艺，对部分所述掺杂硅玻璃层进行热处理，以使所述掺杂硅玻璃层未经所述热处理的部分形成所述掩膜层；

去除所述掺杂硅玻璃层经所述热处理的部分。

13.根据权利要求11所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，采用湿化学工艺，并在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构；所述湿化学工艺的工艺温度大于等于65℃、且小于等于85℃，和/或，所述湿化学工艺的工艺时间大于等于50s、且小于等于500s。

14.根据权利要求11至13任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述提供一硅基底后，所述在所述硅基底的背光面上形成整层设置的掺杂半导体材料层、以及位于部分所述掺杂半导体材料层上的掩膜层前，所述背接触电池的制造方法还包括：在所述硅基底的背光面上形成整层设置的第一钝化材料层；

所述在所述掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀所述掺杂半导体材料层后，所述在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构前，所述背接触电池的制造方法还包括：在所述掩膜层的掩膜作用下，选择性刻蚀所述第一钝化材料层，以使所述第一钝化材料层的剩余部分形成第一钝化层。

15.根据权利要求11至13任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构的同时，对所述凹槽结构的槽底进行制绒处理，以使所述凹槽结构的槽底形成绒面。

16.根据权利要求11至13任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构后，所述背接触电池的制造方法还包括：

在所述凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层。

17.根据权利要求16所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成相对于所述第一区域的表面向所述硅基底内凹入的凹槽结构后，所述在所述凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层前，所述背接触电池的制造方法还包括：

在所述凹槽结构的槽底形成第二钝化层。

18.根据权利要求16所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，在所述掩膜层的掩膜作用下，在所述第二区域上形成的所述凹槽结构的槽底为平面；

所述在所述凹槽结构的槽底形成第二掺杂半导体层后，对所述凹槽结构的槽底暴露在所述第二掺杂半导体层之外的部分进行制绒处理。