CN117637891A - 一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版，涉及光伏技术领域，以抑制漏电。背接触电池包括电池基底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、第一导电层、第二导电层和隔离层。第一掺杂半导体层位于背光面具有的第一区域和第三区域上。第二掺杂半导体层位于背光面具有的第二区域、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上。第二导电层形成在第二掺杂半导体层上。隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间。
Description
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、光伏组件和掩膜版。
背景技术
背接触电池是指正电极和负电极都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的太阳能电池。与正面有遮挡的太阳能电池相比，背接触电池具有更高的短路电流和光电转换效率，是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。其次，通常会在背接触电池包括的导电类型相反的两类掺杂半导体层中的至少一者上形成导电层(如透明导电层和/或金属种子层)，以至少利于载流子的收集。
但是，现有的背接触电池中，位于一类掺杂半导体层上的导电层和与自身导电类型相反的掺杂半导体层之间存在漏电问题，导致背接触电池的电学性能降低。
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、光伏组件和掩膜版，用于抑制背接触电池中，位于第一掺杂半导体层上的导电层和第二掺杂半导体层之间产生漏电，提升背接触电池的电学性能。
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：电池基底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、第一导电层、第二导电层和隔离层。
上述电池基底的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个第一区域和与自身相邻的第二区域之间的第三区域。上述第一掺杂半导体层位于背光面具有的第一区域和第三区域上。第二掺杂半导体层位于背光面具有的第二区域、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上。第二导电层形成在第二掺杂半导体层上。隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间。
采用上述技术方案的情况下，上述第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的导电类型相反，二者分别用于收集电池基底中产生的电子和空穴。并且，第一导电层形成在第一掺杂半导体层对应第一区域的部分上，用于将第一掺杂半导体层收集的相应类型的载流子导出；第二导电层形成在第二掺杂半导体层上，用于将第二掺杂半导体层收集的相应类型的载流子导出，形成光电流。基于此，可以理解的是，第一导电层和第二导电层的导电类型也相反。在此情况下，第二掺杂半导体层位于电池基底背光面具有的第二区域上、且覆盖在第一掺杂半导体层对应第三区域的部分上；此时，因背接触电池包括的隔离层位于第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间，并且隔离层为不导电的绝缘膜层，故隔离层的存在可以将第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层隔离开、以及将第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分隔离开，降低导电类型的载流子在第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层的截面处、以及第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分的截面处发生复合的速率，抑制漏电，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，上述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种。
采用上述技术方案的情况下，氧化硅、氮化硅和碳化硅均具有良好的绝缘性能，因此当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种时，隔离层具有良好的绝缘特性，能够进一步提高漏电抑制效果。另外，当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少两种时，还可以根据背接触电池中各结构的制造顺序和制造工艺，设置隔离层各部分的材料，以在实际制造过程中使得制造隔离层的材料层不仅能够用于制造隔离层，还能够在某些腐蚀操作中对位于自身下方的膜层起到保护作用，即利于使得制造隔离层的材料层一膜多用，无须为了保护位于上述材料层下方的膜层而额外形成其它掩膜层，简化背接触电池的制造过程的同时，还利于控制背接触电池的制造成本。
作为一种可能的实现方案，上述隔离层的厚度大于等于5nm、且小于等于50nm。
采用上述技术方案的情况下，隔离层的厚度在上述范围内，可以防止因隔离层的厚度较小而导致难以通过隔离层将第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层隔离开、以及将第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分隔离开，确保隔离层具有较高的绝缘特性和漏电抑制效果。另外，还可以防止因隔离层的厚度较大而导致隔离层的耗材使用量较大，利于控制背接触电池的制造成本；同时，还可以确保背接触电池具有良好的纵向集成度。
作为一种可能的实现方案，上述背接触电池还包括第一钝化层，第一钝化层位于电池基底与第一掺杂半导体层之间。
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组成的选择性接触结构，具有优异的界面钝化效果，且能够实现载流子的选择性收集，降低电池基底背光面的第一区域和第三区域的载流子复合速率，进一步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第二钝化层，第二钝化层位于第二掺杂半导体层分别与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分、电池基底和隔离层之间。
采用上述技术方案的情况下，第二钝化层和第二掺杂半导体层组成的选择性接触结构，能够实现载流子的选择性收集，降低电池基底背光面的第二区域的载流子复合速率。同时，第二钝化层还位于第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分之间，降低第二掺杂半导体层与第一掺杂半导体层对应第三区域的部分界面处的载流子复合速率，进一步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，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，第一导电层包括金属种子层。
采用上述技术方案的情况下，位于第一掺杂半导体层上的第一导电层包括金属种子层，便于后续通过电镀方式形成与第一掺杂半导体层欧姆接触的电极，提高电极形成在电池基底上的结构稳定性。另外，金属种子层的表面具有较高的光线反射率，因此在采用激光刻蚀工艺去除隔离材料层(该隔离材料层用于制造隔离层，其覆盖在第一导电层、第一掺杂半导体层对应第三区域上的部分和背光面的第二区域上)位于第一导电层上的部分时，金属种子层的存在可以对刻蚀激光进行反射，防止刻蚀对位于自身下方的第一掺杂半导体层等膜层造成影响，利于提高背接触电池的良率。
作为一种可能的实现方案，在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为本征非晶硅层的情况下，第一导电层包括第一透明导电层和/或金属种子层。
采用上述技术方案的情况下，当第一钝化层为本征非晶硅层时，第一钝化层和第一掺杂半导体层组成异质结构。该异质结构包括的第一掺杂半导体层为掺杂非晶硅层，而与掺杂多晶硅层相比，掺杂非晶硅层的横向载流子传输特性较差。在此情况下，当第一导电层包括第一透明导电层时，因第一透明导电层具有优异的横向载流子传输特性，可以降低第一掺杂半导体层背光面一侧的载流子复合速率，同时第一透明导电层的存在可以降低第一掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒，利于载流子的传输。而当第一导电层包括金属种子层时的有益效果与前文所述的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导电层包括金属种子层的有益效果相似，此处不再赘述。
作为一种可能的实现方案，在背接触电池包括第一钝化层和第二钝化层、且第一钝化层和第二钝化层均为本征非晶硅层的情况下，第一导电层包括第一透明导电层。第二导电层包括第二透明导电层，第二透明导电层的材料不同于第一透明导电层的材料。
采用上述技术方案的情况下，第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层的导电类型相反，二者中的一者为N型掺杂半导体层、另一者为P型掺杂半导体层，而N型掺杂半导体层的功函数小于P型掺杂半导体层的功函数。并且，第一透明导电层用于降低第一掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒，第二透明导电层用于降低第二掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒。在上述情况下，当第二透明导电层的材料不同于第一透明导电层的材料时，便于根据第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层中为N型掺杂半导体层的一者对应的较小功函数、以及为P型掺杂半导体层的另一者对应的较大功函数分别确定第二透明导电层和第一透明导电层各自匹配的功函数，从而利于将背接触电池中第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层分别与相应电极之间的接触势垒同时降低至较小的目标范围内，解决了现有技术中只能将上述两个接触势垒中的一个降低至目标范围、另一者无法满足预设要求的问题，提高背接触电池的光电转换效率。
第二方面，本发明提供了一种光伏组件，该光伏组件包括第一方面及其各种实现方式提供的太阳能电池。
本发明中第二方面的有益效果，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。
第三方面，本发明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，提供一电池基底。电池基底的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个第一区域和与自身相邻的第二区域之间的第三区域。接下来，在背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层。接下来，在第一掺杂半导体材料层对应第一区域和第三区域的部分上形成第一导电层。接下来，形成覆盖在第一掺杂半导体材料层和第一导电层上的隔离材料层。接下来，去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层位于第二区域上的部分，以使第一掺杂半导体材料层剩余在第一区域和第三区域上的部分形成第一掺杂半导体层。接下来，形成覆盖在隔离材料层和背光面具有的第二区域上的第二掺杂半导体材料层。接下来，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分，以使第二掺杂半导体材料层剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二掺杂半导体层、以及使隔离材料层剩余在第三区域上方的部分形成隔离层。第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反。隔离层第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层之间、以及位于第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分之间。接着，在第二掺杂半导体层上形成第二导电层。
作为一种可能的实现方案，上述在部分第一掺杂半导体材料层上形成第一导电层，包括：将设置有掩膜图案的掩膜版置于第一掺杂半导体材料层上。接着，在掩膜版的掩膜作用下，采用物理气相沉积工艺形成第一导电层。然后，取下掩膜版。
采用上述技术方案的情况下，在形成第一导电层前，预先将设置有掩膜图案的掩膜版置于第一掺杂半导体材料层上。在此情况下，在采用物理气相沉积工艺制造的第一导电层可以仅形成在第一掺杂半导体材料层对应第一区域的部分上。换句话说，无须采用刻蚀工艺，就可以形成仅覆盖在第一掺杂半导体材料层对应第一区域的部分上的第一导电层，防止刻蚀剂对已形成的第一掺杂半导体材料层造成损伤的同时，还可以简化背接触电池的制造流程。
作为一种可能的实现方案，上述第一导电层包括金属种子层。在此情况下，采用激光刻蚀方式去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分。
作为一种可能的实现方案，上述提供一电池基底后，在背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层前，背接触电池的制造方法还包括：在背光面上形成整层设置的第一钝化材料层。在此情况下，去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层位于第二区域上的部分后，形成覆盖在隔离材料层和背光面具有的第二区域上的第二掺杂半导体材料层前，背接触电池的制造方法还包括：去除第一钝化材料层对应第二区域的部分，以使第一钝化材料层剩余在第一区域和第三区域上部分形成第一钝化层。其中，第一钝化层位于第一掺杂半导体层与电池基底之间。
作为一种可能的实现方案，上述去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层位于第二区域上的部分后，形成覆盖在隔离材料层和背光面具有的第二区域上的第二掺杂半导体材料层前，背接触电池的制造方法还包括：形成覆盖在隔离材料层和背光面具有的第二区域上的第二钝化材料层。在此情况下，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分后，在第二掺杂半导体层上形成第二导电层前，背接触电池的制造方法还包括：去除第二钝化材料层对应第一区域的部分，以使第二钝化材料层剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二钝化层。
作为一种可能的实现方案，上述形成覆盖在隔离材料层和背光面具有的第二区域上的第二掺杂半导体材料层后，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分前，背接触电池的制造方法还包括：形成覆盖在第二掺杂半导体材料层上的导电材料层。接着，去除导电材料层对应第一区域的部分，以使导电材料层剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二导电层。在此情况下，可以在相同掩膜层的掩膜作用下，实现导电材料层、第二掺杂半导体材料层和隔离材料层的选择性刻蚀，无须为了刻蚀上述三个膜层而分别形成相应的掩膜层，简化背接触电池的制造过程的同时，还可以提高背接触电池制造效率，降低制造成本。
本发明中第三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。
第四方面，本发明还提供了一种掩膜版，该掩膜版具有相对设置的第一面和第二面。上述掩膜版包括：间隔排布的多个遮挡部；以及位于每相邻两个遮挡部之间的至少一个连接部。每个连接部分别与相邻的两个相应遮挡部固定连接。于第一面一侧，连接部的表面相对于遮挡部的表面向内凹入。
采用上述技术方案的情况下，该掩膜版包括的遮挡部具有遮挡作用，在通过掩膜版实现图案化成型期间，遮挡部的存在能够实现相应膜层仅形成在相应基底的局部区域上。另外，掩膜版还包括位于相邻两个遮挡部之间的至少一个连接部，该连接部的存在可以将间隔分布的相邻两个遮挡部连接在一起，从而形成一个整体，便于以掩膜版的第一面接触相应基底的方式，将掩膜版的整体转移至相应基底上；同时，通过连接部还可以限定相邻两个遮挡部的相对位置，防止在转移或使用过程中，因两个间隔设置的遮挡部的相对位置发生变化而导致基于该掩膜版成型的膜层的形貌不满足要求；并且，于第一面一侧，连接部的表面相对于遮挡部的表面向内凹入，此时采用气相沉积的方式制造膜层时，相应的沉积气体可以通过绕镀的方式成型在连接部与相应基底的间隙处，确保掩膜版的掩膜图案具有较高的精度，并提高所制造结构的良率。
作为一种可能的实现方案，于第一面一侧，连接部的表面与遮挡部的表面之间的高度差大于等于50μm、且小于等于1mm。
采用上述技术方案的情况下，连接部的表面与遮挡部的表面之间的高度差在上述范围内，可以防止因上述高度差较小而导致通过绕镀方式形成在连接部与相应基底的间隙处的膜层厚度较小，导致该膜层的这部分厚度无法满足要求，确保所制造结构具有较高的良率。另外，在掩膜版的最大厚度为定值的情况下，上述高度差在上述范围内还可以防止因高度差较大使得连接部的厚度较小而导致连接部的结构强度较小，确保掩膜版具有较高的结构稳定性和精度。
作为一种可能的实现方案，上述连接部的遮挡宽度小于遮挡部的遮挡宽度。在此情况下，连接部的遮挡宽度较小，确保沉积气体能够通过绕镀方式成型在连接部与半导体基底的空隙沿宽度方向的每个区域，提高所制造结构的良率。
作为一种可能的实现方案，上述每个遮挡部沿第一方向延伸、且不同遮挡部沿第二方向间隔排布。第一方向不同于第二方向。并且，相邻两个遮挡部之间具有沿第一方向间隔排布的多个连接部。在此情况下，沿第一方向延伸的相邻两个遮挡部之间具有多个连接部，可以进一步提高掩膜版的结构稳定性、以及掩膜版具有的掩膜图案的精度。
作为一种可能的实现方案，位于相邻两个遮挡部之间的相邻两个连接部间距相等。在此情况下，相邻两个遮挡部沿第一方向不同区域的结构稳定性大致相同，确保掩膜版各部分均具有较高的结构稳定性。
作为一种可能的实现方案，上述每个遮挡部包括：沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔排布的第一遮挡件，以及位于每个第一遮挡件包括的两个遮挡段之间、且与每个第一遮挡件包括的两个遮挡段固定连接的第二遮挡件。每个第一遮挡件包括沿第一方向间隔分布的两个遮挡段。第一方向不同于第二方向。在此情况下，每个连接部沿第一方向的两端分别与相邻两个遮挡部包括的两个遮挡段固定连接。
采用上述技术方案的情况下，遮挡部的形貌具有多种可能的实现方案，便于提高本发明实施例提供的掩膜版在不同应用场景下的适用性。
作为一种可能的实现方案，上述连接部包括多个第一连接件、以及至少一个第二连接件。多个第一连接件沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布。每个第一连接件位于属于不同遮挡部、且相邻的两个相应遮挡段之间，每个第一连接件分别与两个相应遮挡段固定连接。每个第二连接件包括沿第二方向间隔分布的多个连接段，每个连接段位于相应相邻两个第一连接件之间、且与相应相邻两个第一连接件固定连接。在此情况下，可以进一步提高掩膜版的结构稳定性、以及掩膜版具有的掩膜图案的精度。
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结构纵向剖视示意图；
图2为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图一；
图3为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图二；
图4为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图三；
图5为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图四；
图6为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图五；
图7为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图六；
图8为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图七；
图9为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图八；
图10为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图九；
图11为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图十；
图12为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图十一；
图13为本发明实施例提供的背接触电池在制造过程中的结构剖视示意图十二；
图14为本发明实施例提供的一种掩膜版由第二面一侧的俯视示意图、以及部分结构的放大示意图；
图15为本发明实施例提供的另一种掩膜版由第二面一侧的俯视示意图、以及部分结构的放大示意图。
附图标记：11为电池基底，111第一区域，112第二区域，113为第三区域，12为第一钝化材料层，13为第一掺杂半导体材料层，14为第一导电层，15为第一透明导电层，16为金属种子层，17为隔离材料层，18为正面钝化层，19为第一钝化层，20为第一掺杂半导体层，21为第二钝化材料层，22为第二掺杂半导体材料层，23为导电材料层，24为第二钝化层，25为第二掺杂半导体层，26为第二导电层，27为隔离层，28为第一电极，29为第二电极；
40为第一面，41为第二面，42为遮挡部，43为连接部，44为第一遮挡件，45为遮挡段，46为第二遮挡件，47为第一连接件，48为第二连接件。
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。
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。其中，背接触电池最大的特点是正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Isc，进而使得背接触电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。
具体的，上述背接触电池通常包括电池基底、第一掺杂半导体层、第二掺杂半导体层、隔离层和导电层。其中，沿着平行于半导体基底表面的方向，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层交替形成在半导体基底的同一侧。并且，第二掺杂半导体层和第一掺杂半导体层的导电类型相反，第二掺杂半导体层覆盖第一掺杂半导体层的部分区域。隔离层仅位于第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层之间，用于将第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层隔离开。导电层位于第一掺杂半导体层暴露在第二掺杂半导体层之外的部分上，该导电层可以为透明导电层和/或金属种子层。其中，当导电层包括透明导电层时，导电层的存在可以降低第一掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒，利于载流子的收集。当导电层包括金属种子层时，因金属种子层具有良好的导电性，利于载流子的收集，并且金属种子层的存在利于后续通过电镀等方式在第一掺杂半导体层的上方形成相应电极，降低电极的制造难度。
但是，上述背接触电池中导电层和第二掺杂半导体层的导电类型相反，且二者的间距较小，导致导电层和第二掺杂半导体层之间存在漏电问题，进而使得背接触电池的电学性能降低。
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，该背接触电池包括：电池基底11、第一掺杂半导体层20、第二掺杂半导体层25、第一导电层14、第二导电层26和隔离层27。上述电池基底11的背光面具有交替间隔分布的第一区域111和第二区域112、以及位于每个第一区域111和与自身相邻的第二区域112之间的第三区域113。上述第一掺杂半导体层20位于背光面具有的第一区域111和第三区域113上。第二掺杂半导体层25位于背光面具有的第二区域112、且覆盖在第一掺杂半导体层20对应第三区域113的部分上。第二掺杂半导体层25和第一掺杂半导体层20的导电类型相反。第一导电层14形成在第一掺杂半导体层20对应第一区域111的部分上。第二导电层26形成在第二掺杂半导体层25上。隔离层27位于第二掺杂半导体层25对应第三区域113上的部分与第一导电层14之间、以及位于第一掺杂半导体层20与第二掺杂半导体层25位于第三区域113上的部分之间。
具体来说，从材质方面来讲，上述电池基底可以为硅基底、锗硅基底或锗基底等半导体材质的基底。从导电类型方面来讲，上述电池基底可以为N型电池基底或P型电池基底。从结构方面来讲，电池基底的向光面和背光面可以均为抛光面，即相对平坦的表面。或者，如图1所示，电池基底11的向光面可以为具有金字塔等形貌的绒面结构，背光面为抛光面。该情况下，绒面结构具有陷光作用，因此在电池基底11的向光面具有绒面结构时，可以使得更多的光线折射至电池基底11内，从而可以提高背接触电池的光电转换效率。同时，电池基底11的背光面为平坦的抛光面，抛光面具有相对良好的反射特性，因此在光线将达到背光面后可以至少部分被反射回电池基底11内，被电池基底11重新利用，进一步提高背接触电池的光电转换效率。
另外，如图1所示，电池基底11具有交替间隔排布的第一区域111和第二区域112、以及位于每个第一区域111和与自身相邻的第二区域112之间的第三区域113。应理解，上述第一区域111、第二区域112和第三区域113之间的边界为虚拟边界。并且，因第一掺杂半导体层20形成在第一区域111和第三区域113上，故第一区域111和第三区域113在电池基底11的背光面上的位置、数量和规格影响后续形成的第一掺杂半导体层20的位置、数量和规格。相应的，因第二掺杂半导体层25形成在第二区域112、且覆盖在第一掺杂半导体层20对应第三区域113上的部分，故第二区域112和第三区域113在电池基底11上的位置、数量和规格影响后续形成的第二掺杂半导体层25的位置、数量和规格。基于此，上述第一区域111、第二区域112和第三区域113在基底上的具体位置、数量和规格可以根据实际应用场景中对第一掺杂半导体层20和第二掺杂半导体层25的位置等信息的要求进行设置，此处不做具体限定。
对于上述第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层来说，二者的具体导电类型和掺杂浓度可以根据实际需求进行设置，只要能够应用至本发明实施例提供的背接触电池中均可。例如：第一掺杂半导体层可以为掺杂有磷等N型导电粒子的N型半导体层。此时，第二掺杂半导体层为掺杂有硼等P型导电粒子的P型半导体层。又例如：第一掺杂半导体层为P型半导体层。此时，第二掺杂半导体层为N型半导体层。
此外，从物质的内部排列形式方面来讲，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层可以为非晶、微晶、单晶、多晶、纳米晶等。从具有的材料方面来讲，第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的材质可以硅、锗硅、锗、掺杂碳化硅、砷化镓等半导体材料。
对于上述第一导电层和第二导电层来说，第一导电层和第二导电层的材料可以为任一种具有导电功能材料，如第一导电层或第二导电层可以包括透明导电层和/或金属种子层。第一导电层和第二导电层的具体材料可以分别根据第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的材料、以及实际需求确定，此处不做具体限定。另外，本发明实施例对第一导电层和第二导电层的厚度不做具体限定。
对于上述隔离层来说，隔离层可以为单层结构，也可以为至少两层膜层构成的复合层结构。隔离层的具体材质可以为任一具有绝缘特性的介电材料，此处不做具体限定。
在一些情况下，如图1所示，上述背接触电池还可以包括用于导出载流子的第一电极28和第二电极29。其中，第一电极28形成在第一导电层14上，第二电极29形成在第二导电层26。具体的，上述第一电极28和第二电极29的材质可以为银、铜、钨等导电材料。
采用上述技术方案的情况下，上述第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的导电类型相反，二者分别用于收集电池基底中产生的电子和空穴。并且，如图1所示，第一导电层14形成在第一掺杂半导体层20对应第一区域111的部分上，用于将第一掺杂半导体层20收集的相应类型的载流子导出；第二导电层26形成在第二掺杂半导体层25上，用于将第二掺杂半导体层25收集的相应类型的载流子导出，形成光电流。基于此，可以理解的是，第一导电层14和第二导电层26的导电类型也相反。在此情况下，第二掺杂半导体层25位于电池基底11背光面具有的第二区域112上、且覆盖在第一掺杂半导体层20对应第三区域113的部分上；此时，因背接触电池包括的隔离层27位于第二掺杂半导体层25对应第三区域113上的部分与第一导电层14之间、以及位于第一掺杂半导体层20与第二掺杂半导体层25位于第三区域113上的部分之间，并且隔离层27为不导电的绝缘膜层，故隔离层27的存在可以将第二掺杂半导体层25对应第三区域113上的部分与第一导电层14隔离开、以及将第一掺杂半导体层20与第二掺杂半导体层25位于第三区域113上的部分隔离开，降低导电类型的载流子在第二掺杂半导体层25对应第三区域113上的部分与第一导电层14的截面处、以及第一掺杂半导体层20与第二掺杂半导体层25位于第三区域113上的部分的截面处发生复合的速率，抑制漏电，利于提高背接触电池的光电转换效率。
在实际的应用过程中，隔离层的材料和厚度对自身的绝缘特性有影响，因此可以根据实际应用场景中对隔离层的绝缘特性要求确定合适的材料和厚度，此处不做具体限定。
示例性的，上述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种。例如：隔离层的材料可以仅为氧化硅、氮化硅或碳化硅。又例如：隔离层的材料可以包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的任意两个。再例如：隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅。在此情况下，氧化硅、氮化硅和碳化硅均具有良好的绝缘性能，因此当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种时，隔离层具有良好的绝缘特性，能够进一步提高漏电抑制效果。另外，当隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少两种时，还可以根据背接触电池中各结构的制造顺序和制造工艺，设置隔离层各部分的材料，以在实际制造过程中使得制造隔离层的材料层不仅能够用于制造隔离层，还能够在某些腐蚀操作中对位于自身下方的膜层起到保护作用，即利于使得制造隔离层的材料层一膜多用，无须为了保护位于上述材料层下方的膜层而额外形成其它掩膜层，简化背接触电池的制造过程的同时，还利于控制背接触电池的制造成本。
例如：如图6至图9所示，在形成用于制造隔离层27的隔离材料层17后，对电池基底11的向光面进行了制绒处理，则隔离层27的外层可以是氧化硅层等耐制绒溶液腐蚀的膜层。而在后续制造过程中，可能采用酸性溶液或碱性溶液实现电池基底11的清洗，因为隔离层27的内层可以是抗酸碱刻蚀的氮化硅等膜层。
示例性的，上述隔离层的厚度可以大于等于5nm、且小于等于50nm。例如：隔离层的厚度可以为5nm、10nm、20nm、30nm、40nm或于50nm等。在此情况下，隔离层的厚度在上述范围内，可以防止因隔离层的厚度较小而导致难以通过隔离层将第二掺杂半导体层对应第三区域上的部分与第一导电层隔离开、以及将第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层位于第三区域上的部分隔离开，确保隔离层具有较高的绝缘特性和漏电抑制效果。另外，还可以防止因隔离层的厚度较大而导致隔离层的耗材使用量较大，利于控制背接触电池的制造成本；同时，还可以确保背接触电池具有良好的纵向集成度。
在实际的应用过程中，本发明实施例提供的背接触电池还可以是具有选择性接触结构的背接触电池。具体的，背接触电池中可以仅具有用于收集电子或空穴的一类选择性接触结构，还可以是具有分别用于收集电子和空穴的两类选择性接触结构。
其中，如图1所示，当上述选择性接触结构包括第一掺杂半导体层20时，上述背接触电池还包括第一钝化层19，第一钝化层19位于电池基底11与第一掺杂半导体层20之间。在此情况下，第一钝化层19和第一掺杂半导体层20组成的选择性接触结构，具有优异的界面钝化效果，且能够实现载流子的选择性收集，降低电池基底11背光面的第一区域111和第三区域113的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。
具体的，上述第一钝化层的厚度可以根据实际需求确定，只要能够应用至本发明实施例提供的背接触电池中均可。其次，第一钝化层的材料可以根据第一掺杂半导体层的材料确定，此处不做具体限定。
例如：当第一掺杂半导体层为掺杂多晶硅层时，上述第一钝化层为隧穿钝化层，该隧穿钝化层的材料可以为氧化硅、氧化钛或氧化铝等材料。
又例如：当第一掺杂半导体层为掺杂非晶硅层时，上述第一钝化层为本征非晶硅层。
其次，在背接触电池还包括第一钝化层的情况下，第一导电层的种类可以根据第一钝化层的种类进行确定。
示例性的，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，第一导电层包括金属种子层。此时，第一掺杂半导体层为掺杂多晶硅层。在此情况下，位于第一掺杂半导体层上的第一导电层包括金属种子层，便于后续通过电镀方式形成与第一掺杂半导体层欧姆接触的电极，提高电极形成在电池基底上的结构稳定性。另外，金属种子层的表面具有较高的光线反射率，因此在采用激光刻蚀工艺去除隔离材料层(该隔离材料层用于制造隔离层，其覆盖在第一导电层、第一掺杂半导体层对应第三区域上的部分和背光面的第二区域上)位于第一导电层上的部分时，金属种子层的存在可以对刻蚀激光进行反射，防止刻蚀对位于自身下方的第一掺杂半导体层等膜层造成影响，利于提高背接触电池的良率。
具体的，上述金属种子层的材料可以为铜、银、铝、钛或镍等材料。金属种子层的厚度可以根据实际应用场景确定，此处不做具体限定。
示例性的，在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为本征非晶硅层的情况下，如图1所示，第一导电层14包括第一透明导电层15和/或金属种子层16。此时，第一掺杂半导体层20为掺杂非晶硅层。
例如：在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为本征非晶硅层的情况下，第一导电层可以仅包括第一透明导电层或金属种子层。
又例如：在背接触电池包括第一钝化层、且第一钝化层为本征非晶硅层的情况下，第一导电层第一导电层可以第一透明导电层和金属种子层。并且，第一透明导电层形成在第一掺杂半导体层上，金属种子层位于第一透明导电层背离第一掺杂半导体层的一侧。在此情况下，与掺杂多晶硅层相比，掺杂非晶硅层的横向载流子传输特性较差。基于此，当第一导电层包括第一透明导电层时，因第一透明导电层具有优异的横向载流子传输特性，可以降低第一掺杂半导体层背光面一侧的载流子复合速率，同时第一透明导电层的存在可以降低第一掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒，利于载流子的传输。而当第一导电层包括金属种子层时的有益效果与前文所述的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导电层包括金属种子层的有益效果相似，此处不再赘述。
具体的，上述第一透明导电层的材料可以为掺氟氧化锡、掺铝氧化锌、掺锡氧化铟、掺钨氧化铟、掺钼氧化铟、掺铈氧化铟和氢氧化铟中的至少一种。
示例性的，如图1所示，当上述选择性接触结构包括第二掺杂半导体层25时，上述背接触电池还包括第二钝化层24，第二钝化层24位于第二掺杂半导体层25分别与第一掺杂半导体层20对应第三区域113的部分、电池基底11和隔离层27之间。在此情况下，第二钝化层24和第二掺杂半导体层25组成的选择性接触结构，能够实现载流子的选择性收集，降低电池基底11背光面的第二区域112的载流子复合速率。同时，第二钝化层24还位于第二掺杂半导体层25与第一掺杂半导体层20对应第三区域113的部分之间，降低第二掺杂半导体层25与第一掺杂半导体层20对应第三区域113的部分界面处的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。
具体的，第二钝化层的材料和厚度可以参考前文所述的第一钝化层的材料和厚度，此处不再赘述。
其次，在背接触电池还包括第二钝化层的情况下第二导电层的种类的确定可以参考前文所述的在背接触电池还包括第一钝化层的情况下第一导电层的种类的确定方式，此处不做具体限定。
需要说明的是，在背接触电池包括第一钝化层和第二钝化层、且第一钝化层和第二钝化层均为本征非晶硅层的情况下，第一导电层包括第一透明导电层，第二导电层包括第二透明导电层。此时，第一透明导电层的材料可以与第二透明导电层的材料相同；或者，第二透明导电层的材料也可以不同于第一透明导电层的材料。在此情况下，第一掺杂半导体层与第二掺杂半导体层的导电类型相反，二者中的一者为N型掺杂半导体层、另一者为P型掺杂半导体层，而N型掺杂半导体层的功函数小于P型掺杂半导体层的功函数。并且，第一透明导电层用于降低第一掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒，第二透明导电层用于降低第二掺杂半导体层与相应电极之间的接触势垒。在上述情况下，当第二透明导电层的材料不同于第一透明导电层的材料时，便于根据第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层中为N型掺杂半导体层的一者对应的较小功函数、以及为P型掺杂半导体层的另一者对应的较大功函数分别确定第二透明导电层和第一透明导电层各自匹配的功函数，从而利于将背接触电池中第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层分别与相应电极之间的接触势垒同时降低至较小的目标范围内，解决了现有技术中只能将上述两个接触势垒中的一个降低至目标范围、另一者无法满足预设要求的问题，提高背接触电池的光电转换效率。
具体的，第一透明导电层和第二透明导电层的具体材料可以根据第一掺杂半导体层和第二掺杂半导体层的具体导电类型进行确定，此处不做具体限定。
在一些情况下，如图1所示，本发明实施例提供的背接触电池还可以包括位于电池基底11的向光面一侧的正面钝化层18、以降低电池基底11的向光面一侧的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。该正面钝化层18的材料可以为氧化硅、氧化铝或氮化硅等钝化材料。本发明实施例对正面钝化层18的厚度不做具体限定。
第二方面，本发明实施例提供了一种光伏组件，该光伏组件包括第一方面及其各种实现方式提供的太阳能电池。
本发明实施例中第二方面的有益效果，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。
第三方面，本发明实施例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，如图2所示，提供一电池基底11。电池基底11的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个第一区域和与自身相邻的第二区域之间的第三区域。其中，该电池基底11的具体材料和结构可以参考前文，此处不再赘述。
接下来，如图3所示，在背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层13。
示例性的，可以采用等离子化学气相沉积等工艺形成整层设置的第一掺杂半导体材料层。该第一掺杂半导体材料层用于制造背接触电池包括的第一掺杂半导体层，因此第一掺杂半导体材料层的具体材料和厚度可以参考前文所述的第一掺杂半导体层的材料和厚度，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，如图1和图3所示，在所制造的背接触电池中设置有选择性接触结构，且选择性接触结构包括第一掺杂半导体层20的情况下，在形成第一掺杂半导体材料层13前，还可以采用等离子体化学气相沉积等工艺形成整层设置的第一钝化材料层12。该第一钝化材料层12用于制造选择性接触结构包括的第一钝化层19，因此第一钝化材料层12的具体材料和厚度可以参考前文所述的第一钝化层19的材料和厚度，此处不再赘述。
接下来，如图4所示，在第一掺杂半导体材料层13对应第一区域和第三区域的部分上形成第一导电层14。该第一导电层14的具体种类可以参考前文。
示例性的，可以在第一掺杂半导体材料层上形成整层设置的第一导电材料层。接着，在相应掩膜层的掩膜作用下，采用刻蚀工艺去除第一导电材料层位于第三区域和第二区域上方的部分，使第一导电材料层剩余在第一区域上方的部分形成第一导电层。
或者，也可以将设置有掩膜图案的掩膜版置于第一掺杂半导体材料层上。接着，如图5所示，在掩膜版的掩膜作用下，采用物理气相沉积工艺形成第一导电层14。然后，取下掩膜版。在此情况下，在形成第一导电层14前，预先将设置有掩膜图案的掩膜版置于第一掺杂半导体材料层13上。基于此，在采用物理气相沉积工艺制造的第一导电层14可以仅形成在第一掺杂半导体材料层13对应第一区域的部分上。换句话说，无须采用刻蚀工艺，就可以形成仅覆盖在第一掺杂半导体材料层13对应第一区域的部分上的第一导电层14，防止刻蚀剂对已形成的第一掺杂半导体材料层13造成损伤的同时，还可以简化背接触电池的制造流程。
接下来，如图6所示，形成覆盖在第一掺杂半导体材料层13和第一导电层14上的隔离材料层17。
示例性的，可以采用原子层沉积等工艺，形成上述隔离材料层。该隔离材料层用于制造背接触电池包括的隔离层，因此隔离材料层的材料和厚度可以参考前文所述的隔离层的材料和厚度，此处不再赘述。
接着，如图7所示，在形成隔离材料层17后，可以采用碱式制绒等工艺，对电池基底11的向光面一侧进行制绒处理，以使得电池基底11的向光面为绒面。当然，在所制造的背接触电池包括的电池基底11的向光面为平面时，则无须进行该操作。
然后，如图8所示，可以采用原子层沉积等工艺，形成覆盖在电池基底11的向光面一侧的正面钝化层18，该正面钝化层18的材料和厚度可以参考前文。当然，在所制造的背接触电池包括的电池基底11的向光面未形成有正面钝化层18时，则无须进行该操作。
接下来，如图9所示，去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层17位于第二区域上的部分，以使第一掺杂半导体材料层剩余在第一区域和第三区域上的部分形成第一掺杂半导体层20。
示例性的，可以采用激光刻蚀等方式，去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层位于第二区域上的部分。
需要说明的是，若在形成第一掺杂半导体材料层前，在背光面上形成了整层设置的第一钝化材料层。在此情况下，如图9所示，去除第一掺杂半导体材料层和隔离材料层17位于第二区域112上的部分后，还需要去除第一钝化材料层对应第二区域112的部分，以使第一钝化材料层剩余在第一区域和第三区域上部分形成第一钝化层19。其中，第一钝化层19位于第一掺杂半导体层20与电池基底11之间。
接下来，如图10所示，形成覆盖在隔离材料层17和背光面具有的第二区域112上的第二掺杂半导体材料层22。
示例性的，可以采用等离子体化学气相沉积等工艺形成第二掺杂半导体材料层。该第二掺杂半导体材料层用于制造背接触电池包括的第二掺杂半导体层，因此，第二掺杂半导体材料层的材料和厚度可以参考前文，此处不再赘述。
另外，需要说明的是，如图1和图10所示，在所制造的背接触电池中设置有选择性接触结构，且选择性接触结构包括第二掺杂半导体层25的情况下，在形成第二掺杂半导体材料层前，还可以采用等离子体化学气相沉积等工艺形成整层覆盖在隔离材料层17和背光面具有的第二区域112上的第二钝化材料层21。该第二钝化材料层21用于制造选择性接触结构包括的第二钝化层24，因此第二钝化材料层21的具体材料和厚度可以参考前文所述的第二钝化层24的材料和厚度，此处不再赘述。
接下来，如图12所示，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分，以使第二掺杂半导体材料层剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二掺杂半导体层25、以及使隔离材料层剩余在第三区域上方的部分形成隔离层27。第二掺杂半导体层25和第一掺杂半导体层20的导电类型相反。隔离层27第二掺杂半导体层25对应第三区域上的部分与第一导电层14之间、以及位于第一掺杂半导体层20与第二掺杂半导体层25位于第三区域上的部分之间。
示例性的，可以采用光刻和刻蚀等工艺，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分。或者，当第一导电层包括金属种子层时，也可以采用激光刻蚀方式去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分。在此情况下，如图12所示，金属种子层16的表面具有较高的光线反射率，因此在采用激光刻蚀工艺去除隔离材料层位于第一导电层14上的部分时，金属种子层16的存在可以对刻蚀激光进行反射，防止刻蚀对位于自身下方的第一掺杂半导体层20等膜层造成影响，利于提高背接触电池的良率。
需要说明的是，若在形成第二掺杂半导体材料层前，在背光面上形成了整层设置的第二钝化材料层。在此情况下，如图12所示，去除第二掺杂半导体材料层和隔离材料层对应第一区域的部分后，在第二掺杂半导体层25上形成第二导电层26前，还需要去除第二钝化材料层对应第一区域的部分，以使第二钝化材料层剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二钝化层24。
接着，如图13所示，在第二掺杂半导体层25上形成第二导电层26。
示例性的，可以在形成第二掺杂半导体层和隔离层后，再形成第二导电层。此时，可以采用物理气相沉积等工艺，形成整层覆盖在第一导电层和第二掺杂半导体层上的第二导电材料层，然后采用激光刻蚀等工艺，对第二导电材料层位于第一导电层上的部分。
或者，如图11所示，在形成覆盖在隔离材料层17和背光面具有的第二区域上的第二掺杂半导体材料层22后，并在去除第二掺杂半导体材料层22和隔离材料层17对应第一区域的部分前，可以采用物理气相沉积等工艺，形成覆盖在第二掺杂半导体材料层22上的导电材料层23。接着，如图12所示，去除导电材料层23对应第一区域的部分，以使导电材料层23剩余在第二区域和第三区域上方的部分形成第二导电层26。在此情况下，可以在相同掩膜层的掩膜作用下，实现导电材料层23、第二掺杂半导体材料层22和隔离材料层17的选择性刻蚀，无须为了刻蚀上述三个膜层而分别形成相应的掩膜层，简化背接触电池的制造过程的同时，还可以提高背接触电池制造效率，降低制造成本。
然后，如图13所示，可以采用丝网印刷、喷墨打印、纳米压印或电镀等工艺，形成位于第一导电层14上的第一电极28、以及位于第二导电层26上的第二电极29。其中，第一电极28和第二电极29的材料可以参考前文。
本发明实施例中第三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。
第四方面，本发明实施例还提供了一种掩膜版。如图14和图15所示，该掩膜版具有相对设置的第一面40和第二面41。上述掩膜版包括：间隔排布的多个遮挡部42；以及位于每相邻两个遮挡部42之间的至少一个连接部43。每个连接部43分别与相邻的两个相应遮挡部42固定连接。于第一面40一侧，连接部43的表面相对于遮挡部42的表面向内凹入。
采用上述技术方案的情况下，如图5、图14和图15所示，该掩膜版包括的遮挡部42具有遮挡作用，在通过掩膜版实现图案化成型期间，遮挡部42的存在能够实现相应膜层仅形成在相应基底的局部区域上。另外，掩膜版还包括位于相邻两个遮挡部42之间的至少一个连接部43，该连接部43的存在可以将间隔分布的相邻两个遮挡部42连接在一起，从而形成一个整体，便于以掩膜版的第一面40接触相应基底的方式，将掩膜版整体转移至相应基底上；同时，通过连接部43还可以限定相邻两个遮挡部42的相对位置，防止在转移或使用过程中，因两个间隔设置的遮挡部42的相对位置发生变化而导致基于该掩膜版成型的膜层的形貌不满足要求；并且，于第一面40一侧，连接部43的表面相对于遮挡部42的表面向内凹入，此时采用气相沉积的方式制造膜层时，相应的沉积气体可以通过绕镀的方式成型在连接部43与相应基底的间隙处，确保掩膜版的掩膜图案具有较高的精度，并提高所制造结构的良率。
在实际的应用过程中，从尺寸方面，于第一面一侧，连接部的表面与遮挡部的表面之间的高度差可以根据实际应用场景中通过该掩膜版所制造的膜层的厚度、以及实际需求确定，此处不做具体限定。
示例性的，如图14和图15所示，于第一面40一侧，连接部43的表面与遮挡部42的表面之间的高度差h可以大于等于50μm、且小于等于1mm。例如：连接部43的表面与遮挡部42的表面之间的高度差h可以为50μm、100μm、300μm、600μm、900μm或1mm等。在此情况下，连接部43的表面与遮挡部42的表面之间的高度差h在上述范围内，可以防止因上述高度差较小而导致通过绕镀方式形成在连接部43与相应电池基底的间隙处的膜层厚度较小，导致该膜层的这部分厚度无法满足要求，确保所制造结构具有较高的良率。另外，在掩膜版的最大厚度为定值的情况下，上述高度差h在上述范围内还可以防止因高度差较大使得连接部43的厚度较小而导致连接部43的结构强度较小，确保掩膜版具有较高的结构稳定性和精度。
至于第二面一侧，如图14和图15所示，连接部43的表面可以与遮挡部42的表面平齐。或者，于第二面一侧，连接部的表面也可以相对于遮挡部的表面向内凹入或向外凸出。
另外，连接部的遮挡宽度可以等于遮挡部的遮挡宽度；或者，如图14和图15所示，连接部43的遮挡宽度也可以小于遮挡部42的遮挡宽度。在此情况下，连接部43的遮挡宽度较小，确保沉积气体能够通过绕镀方式成型在连接部43与半导体基底的空隙沿宽度方向的每个区域，提高所制造结构的良率。
具体的，遮挡部的具体尺寸和结构可以根据通过掩膜版所制造的膜层结构确定，此处不做具体限定。连接部的结构可以根据遮挡部的结构确定。
在实际的应用过程中，若采用本发明实施例提供的掩膜版制造前文所述的第一导电层的情况下，则可以根据第一导电层的结构、以及背接触电池包括的第一电极和第二电极的结构确定掩膜版包括的遮挡部的结构、以及不同遮挡部的排布方式。
示例性的，若采用本发明实施例提供的掩膜版制造前文所述的背接触电池包括的第一导电层、且背接触电池为无主栅背接触电池的情况下，如图14所示，上述每个遮挡部42沿第一方向延伸、且不同遮挡部42沿第二方向间隔排布。第一方向不同于第二方向。并且，相邻两个遮挡部42之间具有沿第一方向间隔排布的多个连接部43。在此情况下，沿第一方向延伸的相邻两个遮挡部42之间具有多个连接部43，可以进一步提高掩膜版的结构稳定性、以及掩膜版具有的掩膜图案的精度。
具体的，每相邻两个遮挡部之间的连接部的数量、以及位于相同相邻两个遮挡部之间的不同连接部的间距可以根据遮挡部的长度、以及实际应用场景确定，此处不做具体限定。
其中，每相邻两个遮挡部构成一组遮挡部，不同组遮挡部对应的连接部的数量可以相同，也可以不同。例如：如图14所示，按照由上至下、由小到大的顺序为掩膜版包括的不同遮挡部42排序。在此情况下，位于第一个遮挡部42与第二个遮挡部42之间的连接部43数量为16个，位于第二个遮挡部42与第三个遮挡部42之间的连接部43的数量可以为16个，也可以大于16个，还可以小于16个。
其次，如图14所示，位于相邻两个遮挡部42之间的相邻两个连接部43间距可以相等；也可以不相等。其中，当位于相邻两个遮挡部42之间的相邻两个连接部43间距相等时，相邻两个遮挡部42沿第一方向不同区域的结构稳定性大致相同，确保掩膜版各部分均具有较高的结构稳定性。
此外，如图14所示，不同组遮挡部42对应的相同列数的遮挡部42可以沿第二方向对齐，也可以交错设置。例如：位于第一个遮挡部42与第二个遮挡部42之间的第一列连接部43与位于第二个遮挡部42与第三个遮挡部42之间的第一列连接部43可以沿第二方向对齐，也可以交错。其中，当不同组遮挡部42对应的相同列数的遮挡部42可以沿第二方向对齐时，掩膜版的结构较为规则，利于降低掩膜版的制造难度。同时，利于使得不同组遮挡部42沿第一方向不同区域的结构稳定性大致相同，确保掩膜版各部分均具有较高的结构稳定性。
示例性的，若采用本发明实施例提供的掩膜版制造前文所述的背接触电池包括的第一导电层、且背接触电池为有主栅背接触电池的情况下，如图15所示，上述每个遮挡部42包括：沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔排布的第一遮挡件44，以及位于每个第一遮挡件44包括的两个遮挡段45之间、且与每个第一遮挡件44包括的两个遮挡段45固定连接的第二遮挡件46。每个第一遮挡件44包括沿第一方向间隔分布的两个遮挡段45。第一方向不同于第二方向。在此情况下，每个连接部43沿第一方向的两端分别与相邻两个遮挡部42包括的两个遮挡段45固定连接。在此情况下，遮挡部42的形貌具有多种可能的实现方案，便于提高本发明实施例提供的掩膜版在不同应用场景下的适用性。
具体的，在上述情况下，连接部可以仅包括沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布的多个第一连接件。每个连接件可以位于属于不同遮挡部、且相邻的两个相应遮挡段之间。其中，每个连接部包括的连接件的数量可以等于每个遮挡部包括的第一遮挡件的数量；此时属于不同遮挡部、且每个相邻的两个相应遮挡段之间均固定连接有相应连接件。或者，每个连接部包括的连接件的数量也可以小于每个遮挡部包括的第一遮挡件的数量；此时属于不同遮挡部、且部分相邻的两个相应遮挡段之间未设置有连接件。
或者，如图15所示，上述连接部43还可以包括多个第一连接件47、以及至少一个第二连接件48。多个第一连接件47沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布。每个第一连接件47位于属于不同遮挡部42、且相邻的两个相应遮挡段45之间，每个第一连接件47分别与两个相应遮挡段45固定连接。每个第二连接件48包括沿第二方向间隔分布的多个连接段，每个连接段位于相应相邻两个第一连接件47之间、且与相应相邻两个第一连接件47固定连接。在此情况下，设置有与多个第一连接件47固定连接的第二连接件48，能够限定同一连接部43包括的相邻两个第一连接件47的相对位置，进而限定同一遮挡部42中相邻两个遮挡段45的相对位置，进一步提高掩膜版的结构稳定性、以及掩膜版具有的掩膜图案的精度。
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：
电池基底，所述电池基底的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个所述第一区域和与自身相邻的所述第二区域之间的第三区域；
第一掺杂半导体层，位于所述背光面具有的所述第一区域和所述第三区域上；
第二掺杂半导体层，位于所述背光面具有的所述第二区域、且覆盖在所述第一掺杂半导体层对应所述第三区域的部分上；所述第二掺杂半导体层和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反；
第一导电层，形成在所述第一掺杂半导体层对应所述第一区域的部分上；
第二导电层，形成在所述第二掺杂半导体层上；
隔离层，位于所述第二掺杂半导体层对应所述第三区域上的部分与所述第一导电层之间、以及位于所述第一掺杂半导体层与所述第二掺杂半导体层位于所述第三区域上的部分之间。
2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述隔离层的材料包括氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少一种；和/或，
所述隔离层的厚度大于等于5nm、且小于等于50nm。
3.根据权利要求1或2所述的背接触电池，其特征在于，所述背接触电池还包括第一钝化层，所述第一钝化层位于所述电池基底与所述第一掺杂半导体层之间；和/或，
所述背接触电池还包括第二钝化层，所述第二钝化层位于所述第二掺杂半导体层分别与所述第一掺杂半导体层对应所述第三区域的部分、所述电池基底和所述隔离层之间。
4.根据权利要求3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，所述第一导电层包括金属种子层。
5.根据权利要求3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本征非晶硅层的情况下，所述第一导电层包括第一透明导电层和/或金属种子层。
6.根据权利要求3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和所述第二钝化层、且所述第一钝化层和所述第二钝化层均为本征非晶硅层的情况下，所述第一导电层包括第一透明导电层；
所述第二导电层包括第二透明导电层，所述第二透明导电层的材料不同于所述第一透明导电层的材料。
7.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1～6任一种所述的背接触电池。
8.一种背接触电池的制造方法，其特征在于，包括：
提供一电池基底；所述电池基底的背光面具有交替间隔分布的第一区域和第二区域、以及位于每个所述第一区域和与自身相邻的所述第二区域之间的第三区域；
在所述背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层；
在所述第一掺杂半导体材料层对应所述第一区域和所述第三区域的部分上形成第一导电层；
形成覆盖在所述第一掺杂半导体材料层和所述第一导电层上的隔离材料层；
去除所述第一掺杂半导体材料层和所述隔离材料层位于所述第二区域上的部分，以使所述第一掺杂半导体材料层剩余在所述第一区域和所述第三区域上的部分形成所述第一掺杂半导体层；
形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二掺杂半导体材料层；
去除所述第二掺杂半导体材料层和所述隔离材料层对应所述第一区域的部分，以使所述第二掺杂半导体材料层剩余在所述第二区域和所述第三区域上方的部分形成第二掺杂半导体层、以及使所述隔离材料层剩余在所述第三区域上方的部分形成隔离层；所述第二掺杂半导体层和所述第一掺杂半导体层的导电类型相反；所述隔离层所述第二掺杂半导体层对应所述第三区域上的部分与所述第一导电层之间、以及位于所述第一掺杂半导体层与所述第二掺杂半导体层位于所述第三区域上的部分之间；
在所述第二掺杂半导体层上形成第二导电层。
9.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述在所述第一掺杂半导体材料层对应所述第一区域和所述第三区域的部分上形成第一导电层，包括：
将设置有掩膜图案的掩膜版置于所述第一掺杂半导体材料层上；
在所述掩膜版的掩膜作用下，采用物理气相沉积工艺形成所述第一导电层；
取下所述掩膜版。
10.根据权利要求8所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述第一导电层包括金属种子层；
采用激光刻蚀方式去除所述第二掺杂半导体材料层和所述隔离材料层对应所述第一区域的部分。
11.根据权利要求8～10任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述提供一电池基底后，所述在所述背光面上形成整层设置的第一掺杂半导体材料层前，所述背接触电池的制造方法还包括：在所述背光面上形成整层设置的第一钝化材料层；
所述去除所述第一掺杂半导体材料层和所述隔离材料层位于所述第二区域上的部分后，所述形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二掺杂半导体材料层前，所述背接触电池的制造方法还包括：去除所述第一钝化材料层对应所述第二区域的部分，以使所述第一钝化材料层剩余在所述第一区域和所述第三区域上部分形成第一钝化层；其中，所述第一钝化层位于所述第一掺杂半导体层与所述电池基底之间；
和/或，
所述去除所述第一掺杂半导体材料层和所述隔离材料层位于所述第二区域上的部分后，所述形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二掺杂半导体材料层前，所述背接触电池的制造方法还包括：形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二钝化材料层；
所述去除所述第二掺杂半导体材料层和所述隔离材料层对应所述第一区域的部分后，所述在所述第二掺杂半导体层上形成第二导电层前，所述背接触电池的制造方法还包括：去除所述第二钝化材料层对应所述第一区域的部分，以使所述第二钝化材料层剩余在所述第二区域和所述第三区域上方的部分形成第二钝化层。
12.根据权利要求8～10任一项所述的背接触电池的制造方法，其特征在于，所述形成覆盖在所述隔离材料层和所述背光面具有的所述第二区域上的第二掺杂半导体材料层后，所述去除所述第二掺杂半导体材料层和所述隔离材料层对应所述第一区域的部分前，所述背接触电池的制造方法还包括：
形成覆盖在所述第二掺杂半导体材料层上的导电材料层；
去除所述导电材料层对应所述第一区域的部分，以使所述导电材料层剩余在所述第二区域和所述第三区域上方的部分形成第二导电层。
13.一种掩膜版，其特征在于，所述掩膜版具有相对设置的第一面和第二面；所述掩膜版包括：
间隔排布的多个遮挡部；
以及位于每相邻两个所述遮挡部之间的至少一个连接部，每个所述连接部分别与相邻的两个相应所述遮挡部固定连接；于所述第一面一侧，所述连接部的表面相对于所述遮挡部的表面向内凹入。
14.根据权利要求13所述的掩膜版，其特征在于，于所述第一面一侧，所述连接部的表面与所述遮挡部的表面之间的高度差大于等于50μm、且小于等于1mm；和/或，
所述连接部的遮挡宽度小于所述遮挡部的遮挡宽度。
15.根据权利要求13或14所述的掩膜版，其特征在于，每个所述遮挡部沿第一方向延伸、且不同所述遮挡部沿第二方向间隔排布；所述第一方向不同于所述第二方向；
相邻两个所述遮挡部之间具有沿所述第一方向间隔排布的多个所述连接部。
16.根据权利要求15所述的掩膜版，其特征在于，位于相邻两个所述遮挡部之间的相邻两个所述连接部间距相等。
17.根据权利要求13或14所述的掩膜版，其特征在于，每个所述遮挡部包括：
沿第一方向延伸、且沿第二方向间隔排布的第一遮挡件；每个第一遮挡件包括沿第一方向间隔分布的两个遮挡段；所述第一方向不同于所述第二方向；
以及位于每个所述第一遮挡件包括的两个所述遮挡段之间、且与每个所述第一遮挡件包括的两个所述遮挡段固定连接的第二遮挡件；
每个所述连接部沿所述第一方向的两端分别与相邻两个所述遮挡部包括的两个遮挡段固定连接。
18.根据权利要求17所述的掩膜版，其特征在于，所述连接部包括多个第一连接件、以及至少一个第二连接件；
多个所述第一连接件沿所述第一方向延伸、且沿第二方向间隔分布；每个所述第一连接件位于属于不同所述遮挡部、且相邻的两个相应所述遮挡段之间，每个所述第一连接件分别与两个相应所述遮挡段固定连接；
每个所述第二连接件包括沿所述第二方向间隔分布的多个连接段，每个所述连接段位于相应相邻两个所述第一连接件之间、且与相应相邻两个所述第一连接件固定连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311571069.5A CN117637891A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311571069.5A CN117637891A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN117637891A true CN117637891A (zh) | 2024-03-01 |
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ID=90024585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311571069.5A Pending CN117637891A (zh) | 2023-11-22 | 2023-11-22 | 一种背接触电池及其制造方法、光伏组件和掩膜版 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN117637891A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118763139A (zh) * | 2024-09-05 | 2024-10-11 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种太阳能电池、制造方法以及光伏组件 |
| CN119384100A (zh) * | 2024-10-10 | 2025-01-28 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 一种背接触电池和光伏组件 |
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-
2023
- 2023-11-22 CN CN202311571069.5A patent/CN117637891A/zh active Pending
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