CN118472060A - 一种太阳能电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种太阳能电池及其制备方法，涉及光伏技术领域，太阳能电池包括硅基底，硅基底的第一表面上具有依次层叠的第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，第一方向与第二方向在同一平面内相互垂直；金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿第一钝化层的开孔，开孔在金属化区域内沿第二方向分散分布，第一晶硅层和第一电极在开孔内依次层叠；第三方向垂直于第一方向和第二方向构成的平面；形成第一电极的方法至少包括电镀。本申请用于在降低载流子的复合的同时，保证良好的钝化效果。
Description
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，更具体地，涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
金属化是太阳能电池制作工艺过程中的重要环节之一，常规的金属化工艺采用丝网印刷和烧结的方式，在电池片的正背面制备金属化电极，使电极与电池片之间形成欧姆接触，将光生载流子导出电池。
电极浆料中包括玻璃粉，在高温烧结过程中，玻璃粉会刻蚀电池片的表面。但目前在丝网印刷后进行的烧结热处理过程中，电极浆料对电池片表面的刻蚀程度较深，对电池片表面的破坏较为严重，影响到太阳能电池的电性能及电池效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种太阳能电池及其制备方法，用于在降低载流子的复合的同时，保证良好的钝化效果。
第一方面，本申请提供了一种太阳能电池，包括硅基底，硅基底具有第一表面，第一表面上具有依次层叠的第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；
第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，第一方向与第二方向在同一平面内相互垂直；金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿第一钝化层的开孔，开孔在金属化区域内沿第二方向分散分布，第一晶硅层和第一电极在开孔内依次层叠；第三方向垂直于第一方向和第二方向构成的平面；
形成第一电极的方法至少包括电镀。
可选地，其中：
在单个金属化区域内，所有开孔的面积之和占金属化区域面积的占比为30％～70％。
可选地，其中：
太阳能电池还包括形成于第一掺杂层背离硅基底一侧的第二晶硅层，位于开孔内的第一晶硅层与第二晶硅层背离硅基底的一侧相接触。
可选地，其中：
第一电极包括依次形成于第一晶硅层背离硅基底一侧的种子层和金属层；
沿第三方向，种子层具有厚度D1，3nm≤D1≤30nm。
可选地，其中：
种子层至少包括镍、银、铜、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中的一种或多种。
可选地，其中：
第一晶硅层的形成材料包括多晶硅材料，多晶硅材料包括经过热处理晶化或激光晶化的非晶硅材料形成的多晶硅材料。
第二方面，本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，用于制备第一方面所描述的太阳能电池；
太阳能电池的制备方法包括：
提供一硅基底，硅基底具有第一表面；
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；
其中，第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，第一方向与第二方向在同一平面内相互垂直；金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿第一钝化层的开孔，开孔在金属化区域内分散分布，第一晶硅层和第一电极在开孔内依次层叠；第三方向垂直于第一方向和第二方向构成的平面；形成第一电极的方法至少包括电镀。
可选地，其中：
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极包括：
在第一钝化层上采用激光形成开孔；
其中，激光波长在500nm～560nm之间，激光的光斑在太阳能电池表面的投影面积为S，1μm×1μm≤S≤5μm×5μm；激光脉宽在8ps～12ps之间；激光功率在5W～40W之间；激光频率在500kHz～20000kHz之间，激光加工速度在20m/s～60m/s之间。
可选地，其中：
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还包括：
在硅基底的第一表面上沉积一层非晶硅材料，然后进行热处理晶化或激光晶化，形成第一晶硅层。
可选地，其中：
第一电极包括依次形成于第一晶硅层背离硅基底一侧的种子层和金属层；
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还包括：
在第一晶硅层背离硅基底的一侧形成种子层；
在种子层背离第一晶硅层的一侧形成金属层。
可选地，其中：
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，太阳能电池的制备方法还包括：
对太阳能电池进行激光增强接触优化处理。
可选地，其中：
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，太阳能电池的制备方法还包括：
对太阳能电池进行氢钝化处理。
与现有技术相比，本申请提供的一种太阳能电池及其制备方法，至少实现了如下的有益效果：
相比较常规的太阳能电池，本申请所提供的太阳能电池并未按照金属化区域对第一钝化层进行整体开模，而是在每个金属化区域内，对第一钝化层进行局部开孔，使得第一钝化层上可以形成有多个贯穿第一钝化层的开孔，后续可以在金属化区域的局部开孔中形成第一电极，通过开孔实现金属与半导体的接触。由此可见，本申请所提供的太阳能电池，减小了对太阳能电池表面钝化层的刻蚀面积，可以保证良好的钝化效果，降低载流子的复合，提高电池效率。且相比较常规的丝网印刷与高温烧结技术，本申请在开孔内形成第一电极的方法包括电镀，工艺温度较低，可以降低高温烧结带来的不利影响，减少载流子的复合。
当然，实施本申请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申请的示例性实施例的详细描述，本申请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申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的一种结构示意图；
图2所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的一种俯视示意图的局部放大图；
图3所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的制备方法的一种流程示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请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申请的范围。
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，决不作为对本申请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、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备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。
金属化是太阳能电池制作工艺过程中的重要环节之一，常规的金属化工艺采用丝网印刷和烧结的方式，在电池片的正背面制备金属化电极，使电极与电池片之间形成欧姆接触，将光生载流子导出电池。
电极浆料主要包括导电相、有机相和玻璃粉，在高温烧结过程中，玻璃粉会刻蚀电池片的表面。但目前在丝网印刷后进行的烧结热处理过程中，电极浆料对电池片表面的刻蚀程度较深，对电池片表面的破坏较为严重，影响到太阳能电池的开路电压等电性能及电池效率。
目前的改善方向是通过非晶硅或者掺杂多晶硅等膜层来降低载流子复合，实现钝化接触效果。此外，由于电镀通常在不超过450℃的低温下进行，还可以采用电镀等方式来进行金属化，从而降低常规高温烧结金属化带来的不利影响。
在电镀过程中，需要将电池表面具有高介电常数的钝化介质层全部去除，但去除的钝化介质层面积越大，对于太阳能电池的钝化破坏越严重。
为了解决上述技术问题，本申请提出了一种太阳能电池及其制备方法，用于在降低载流子的复合的同时，保证良好的钝化效果。
以下结合附图和具体实施例进行详细说明。
图1所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的一种结构示意图；图2所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的一种俯视示意图的局部放大图。
如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种太阳能电池，包括硅基底100，硅基底100具有第一表面，第一表面上具有依次层叠的第一掺杂层101、第一晶硅层102、第一钝化层103和第一电极104；
第一钝化层103上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域20，第一方向与第二方向在同一平面内相互垂直；金属化区域20内开设有多个沿第三方向贯穿第一钝化层103的开孔21，开孔21在金属化区域20内沿第二方向分散分布，第一晶硅层102和第一电极104在开孔21内依次层叠；第三方向垂直于第一方向和第二方向构成的平面；
形成第一电极104的方法至少包括电镀。
其中，按导电类型来划分，硅基底可以为n型硅基底，也可以为p型硅基底。硅基底的材料可以为单晶硅或多晶硅。示例性的，当硅基底为n型硅基底时，第一掺杂层可以为硼掺杂层，当硅基底为p型硅基底时，第一掺杂层可以为磷掺杂层，此处仅做举例，并不具体限定。
通过上述太阳能电池的组成结构可知，如图1和图2所示，在太阳能电池中，硅基底100的第一表面上形成有第一掺杂层101，第一掺杂层101的掺杂类型与硅基底100的掺杂类型相反，使得在第一掺杂层101与硅基底100的交界处可以形成p-n结，通过形成的p-n结，太阳能电池可以实现光电转换。第一掺杂层101背离硅基底100的一侧形成有第一钝化层103，第一钝化层103上具有规则分布的金属化区域20，相比较常规的太阳能电池，本申请实施例所提供的太阳能电池并未按照金属化区域20的形状对第一钝化层103进行整体开模，而是在每个金属化区域20内，沿金属化区域20的延伸方向对第一钝化层103进行局部开孔，使得第一钝化层103上可以形成有多个沿第三方向贯穿第一钝化层103的开孔21，后续在金属化区域20的局部开孔21中形成第一电极104，通过开孔21实现金属与半导体的接触。由此可见，本申请实施例所提供的太阳能电池，减小了对太阳能电池表面钝化层的刻蚀面积，可以提高钝化层的屏蔽效果，保证良好的钝化效果，减少载流子的复合，同时减小了金属与半导体接触的面积，提高了太阳能电池的开路电压和短路电流，进而提高了电池效率。且相比较常规的丝网印刷与高温烧结技术，在本申请实施例中，在开孔21内形成第一电极104的方法至少包括电镀，相比较高温烧结，电镀处理时的工艺温度及电镀后退火的工艺温度较低，可以降低高温烧结带来的不利影响，同时可以减少载流子在高温条件下，金属对第一钝化层103及第一钝化层103下方的介质层的刻蚀破坏，减少了载流子的复合，降低金属与半导体之间的接触电阻，从而降低太阳能电池的串联电阻，提升太阳能电池的填充因子，进一步提升电池效率；同时，相比较丝网印刷工艺，采用电镀方法形成的第一电极104具有更强的附着力，更易形成窄而高的结构，有利于太阳能电池短路电流的提升和串联电阻的下降，进一步提高了电池效率。在形成第一电极104前，钝化层上的开孔21中具有第一晶硅层102，第一电极104形成在第一晶硅层102背离硅基底100的一侧，使得第一晶硅层102可以作为局部的钝化接触结构，进一步减少太阳能电池的载流子在金属-半导体接触界面的复合，并减少接触电阻，从而进一步提高电池效率。
此外，如图1所示，硅基底100的第一表面为了增加陷光，通常具有类似金字塔的绒面结构，直接在金字塔状的绒面结构上印刷电极会导致电极与半导体之间的接触面积过小。而本申请实施例在形成第一电极104前，先对钝化层进行局部开孔，将开孔21位置处的绒面破坏掉，在后续形成第一电极104时，增大了金属与半导体之间的接触面积，降低了接触电阻，从而降低了太阳能电池的串联电阻，提高了电池效率；另一方面，提高了第一电极104与半导体之间的结合力，使得在降低对钝化层的开孔面积的同时可以保证第一电极104的拉力足够，不易脱落。
在一些示例中，第三方向为太阳能电池的厚度方向，第三方向如图1中的方向A所示，第一方向如图2中的方向B所示，第二方向如图2中的方向C所示。
在一些示例中，如图2所示，在单个金属化区域20内，所有开孔21的面积之和占金属化区域20面积的占比为30％～70％。
通俗来讲，如图2所示，金属化区域20可以理解为太阳能电池中原本印刷栅线电极的条状区域，多个金属化区域20在太阳能电池表面沿第一方向间隔排列，单个金属化区域20在太阳能电池表面沿第二方向延伸。本申请实施例中未按照金属化区域20的形状在第一钝化层103上形成整条的电极，而是在金属化区域20中对第一钝化层103进行局部开孔，使得第一电极可以通过形成的多个开孔21与半导体实现金半接触，保证了载流子的正常传输。在单个的金属化区域20中，形成的所有开孔21的面积之和占金属化区域20面积的30％～70％，即对单个金属化区域20的开孔面积介于30％～70％之间，在此面积范围内，形成的第一电极104具有足够的拉力，与半导体的结合力也足够，第一电极104不易脱落，同时实现了对太阳能电池表面第一钝化层103刻蚀面积的减小，进一步减少了载流子的复合，从而进一步提高了电池效率。若在单个金属化区域20内，所有开孔21的面积之和相对金属化区域20面积的占比过小，难以保证第一电极104与半导体之间的结合力，第一电极104容易脱落，造成电池效率的降低；若在单个金属化区域20内，所有开孔21的面积之和相对金属化区域20的面积占比过大，则去除的第一钝化层过多，对太阳能电池的钝化效果破坏较为严重，造成电池效率的降低。
进一步的，在单个金属化区域内，所有开孔的面积之和占金属化区域面积的占比可以理解为以单个金属化区域中所有开孔的面积之和为分子，以相应金属化区域的面积为分母得到的比值。
在单个金属化区域内，所有开孔的面积之和占金属化区域面积的占比可以为30％～70％之间的任意范围或任意值。示例性的，在单个金属化区域内，所有开孔的面积之和占金属化区域面积的占比可以为30％～65％、35％～70％或45％～60％等范围，进一步的，在单个金属化区域内，所有开孔的面积之和占金属化区域面积的占比可以为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％或70％等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，形成的开孔可以在单个金属化区域内以任意形式分布，且不同的金属化区域中开孔的分布方式可以相同也可以不同，同一金属化区域中全部开孔的分布方式可以相同也可以不同。例如，至少部分开孔可以在相应的金属化区域中均匀间隔分布，或者，至少部分开孔可以在金属化区域中随机分散分布等等，进一步的，至少部分开孔在金属化区域内可以呈现“目”字型或如图2所示的“田”字型图案，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，形成的开孔在硅基底第一表面的投影形状(以下简称为开孔的投影形状)可以为任意形状，同一金属化区域中开孔的投影形状可以相同也可以不同，不同的金属化区域中开孔的投影形状可以相同也可以不同。例如，开孔的投影形状可以为圆形、椭圆形、多边形等规则形状，例如如图2所示的矩形形状，也可以为不规则形状，例如可以为直线段与曲线段构成的任意图形等等，此处仅做举例，并不具体限定。
需要注意的是，图2中示出的开孔21的投影形状及分布情况仅做示例，并不局限于这一种。
示例性的，开孔的投影形状可以为整体比较均匀的形状，如圆形或正方形等正多边形，相比较窄条状等比较狭小的形状，整体比较均匀的形状有利于第一电极的电镀液与开孔处的充分接触，同时，第一电极的电镀液存在一定的密度和表面张力，需要与开孔处有一定的循环流通，保证持续的沉积，因此，当开孔的投影形状为整体较均匀的形状时，有利于第一电极在局部开孔处的均匀沉积，从而进一步提高第一电极与半导体之间的接触效果。若开孔的投影形状过于狭小，可能导致第一电极的沉积均匀性变差。
在一些示例中，第一钝化层可以为氮化硅层、氧化铝层、氮氧化硅层、氧化钛层和氧化硅层等等中的任意一种或多种，例如，第一钝化层可以为氮化硅层，或者，第一钝化层可以为氧化铝与氮化硅的叠层钝化层，此处仅做举例，并不具体限定。
示例性的，如图1所示，第一钝化层103可以包括层叠的第一子钝化层1031和第二子钝化层1032，其中，第一子钝化层1031可以为氧化铝钝化层，第二子钝化层1032可以为氮化硅钝化层。
作为一种可能的实现方式，硅基底还具有与第一表面相对的第二表面。硅基底的第一表面可以为向光面，此时第二表面为背光面，或者，硅基底的第一表面可以为背光面，此时第二表面为向光面。以下以第一表面为向光面，第二表面为背光面进行举例说明。
在一些示例中，如图1所示，太阳能电池还包括形成于第一掺杂层101背离硅基底100一侧的第二晶硅层105。进一步的，第二晶硅层105可以为掺杂多晶硅层。
在一些示例中，如图1所示，硅基底100的第二表面上依次形成有第一隧穿氧化层111、第三晶硅层112、第二钝化层113和第二电极114，第二电极114穿过第二钝化层113与第三晶硅层112相接触。其中，第三晶硅层112可以为掺杂多晶硅层。
此时，硅基底的第一表面和第二表面都可以形成有掺杂多晶硅层，使得太阳能电池可以为具有双面poly的太阳能电池，进一步降低了太阳能电池表面载流子的复合速率，并进一步减小了接触电阻，从而进一步提高了电池效率。
在一些示例中，本申请实施例所提供的硅基底的第一表面和/或第二表面上形成有某膜层，或者在硅基底的第一表面和/或第二表面上形成某膜层的说法，包括该膜层朝向硅基底的一侧与硅基底的表面相贴，以及该膜层朝向硅基底的一侧与其他膜层相贴的情况。
示例性的，第一隧穿氧化层可以为氧化硅层；当硅基底为n型硅基底时，第二晶硅层可以为硼掺杂多晶硅层，第三晶硅层可以为磷掺杂多晶硅层，当硅基底为p型硅基底时，第二晶硅层可以为磷掺杂多晶硅层，第三晶硅层可以为硼掺杂多晶硅层；第二钝化层可以为氮化硅层、氧化铝层、氮氧化硅层、氧化钛层和氧化硅层等等中的任意一种或多种，例如，第二钝化层可以为氮化硅层，或者，第二钝化层可以为氧化铝与氮化硅的叠层钝化层，此处仅做举例，并不具体限定。
作为一种可能的实现方式，第一晶硅层可以为掺杂多晶硅层，以硅基底为n型硅基底为例，第一晶硅层可以为硼掺杂多晶硅层，以硅基底为p型硅基底为例，第一晶硅层可以为磷掺杂多晶硅层。位于钝化层开孔中的第一晶硅层可以将金属与发射极分离，起到局部钝化接触的作用，进一步降低了太阳能电池的载流子复合速率和接触电阻，提升了金属与半导体的欧姆接触效果，从而进一步提高了电池效率。此外，多晶硅材料本身具有高寄生光吸收的特性，在本申请实施例中，第一晶硅层仅位于在钝化层上的局部开孔中，可以在降低接触电阻、改善钝化效果的同时进一步减少第一晶硅层的寄生吸收，从而进一步提高了电池效率。
在一些示例中，第一晶硅层的形成材料可以包括多晶硅材料，多晶硅材料包括经过热处理晶化或激光晶化的非晶硅材料形成的多晶硅材料。
由此可见，在形成第一晶硅层时，可以直接采用多晶硅材料来制备，也可以先沉积一层非晶硅材料，再通过热处理或激光等晶化工艺将非晶硅材料晶化形成多晶硅材料。经过晶化处理后形成的多晶硅具有更大的晶粒尺寸，可以改善多晶硅的结构特性，降低多晶硅的电阻率，有利于实现更好的金属-半导体接触，提高欧姆接触效果，从而提高电池效率。同时，在激光晶化前，非晶硅材料已进行掺杂，激光处理还可以提升第一晶硅层中的掺杂浓度，使得相较于其他位置，与第一电极相接触的位置处掺杂浓度更高，实现局部的选择性掺杂，在减少载流子的复合，提高载流子的收集效率的同时，进一步降低了接触电阻，提高太阳能电池的填充因子，从而进一步提高电池效率。
在一些示例中，如图1所示，位于开孔内的第一晶硅层102与第二晶硅层105背离硅基底100的一侧相接触。
目前的具有双面poly的太阳能电池，在填充因子方面表现欠佳，向光面的接触效果也较差，因此，可以将本申请实施例所提供的方案应用于具有双面poly的太阳能电池，从而减小太阳能电池表面钝化层的开孔面积，进一步提升钝化效果，实现电池开路电压的提升，且第二晶硅层与第一电极之间还具有第一晶硅层，第一晶硅层可以起到局部钝化接触的作用，提升了金属与半导体的欧姆接触效果，进一步降低了太阳能电池的载流子复合速率和接触电阻，从而进一步提高了电池效率；同时，采用电镀等方法形成的第一电极与半导体之间具有更好的欧姆接触，进一步降低了接触电阻，使得电池效率可以进一步提升；此外，第一晶硅层还可以实现选择性掺杂，进一步降低了接触电阻，使得填充因子和电池效率得以进一步提升。
作为一种可能的实现方式，第一电极包括依次形成于第一晶硅层背离硅基底一侧的种子层和金属层(图中未示出)；
沿第三方向，种子层具有厚度D1，3nm≤D1≤30nm。
基于此，第一电极可以包括依次层叠的种子层和金属层，其中，种子层作为第一电极中的底层，用于与半导体接触，可以起到改善金属电极与半导体之间的附着特性和电性能的作用，还可以作为金属层的势垒层，防止金属层中的金属向硅内部扩散；金属层位于种子层背离硅基底一侧的表面，具有较好的导电性，用于传输光生载流子。在太阳能电池的厚度方向上，种子层的厚度D1可以在3nm～30nm之间，可以在保证附着力的同时，实现降低接触电阻以及保证第一电极整体的低电阻，进一步提高了电池效率。若种子层的厚度过薄，与半导体之间的结合力可能偏弱，导致形成的第一电极的拉力较差，容易脱落；相比较起导电作用的金属层，种子层的导电性一般比金属层弱，若种子层的厚度较厚，整体电阻率可能偏高，导致第一电极的导电性较差。
在一些示例中，沿第三方向，种子层具有的厚度D1可以为3nm～30nm之间的任意范围或任意值。示例性的，沿第三方向，种子层具有的厚度D1可以在3nm～25nm、5nm～30nm或10nm～20nm等范围之间，例如，沿第三方向，种子层具有的厚度D1可以为3nm、4nm、5nm、8nm、10nm、15nm、20nm、23nm、25nm或30nm等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，种子层至少包括镍、银、铜、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中的一种或多种。
其中，镍与硅之间的能量势垒较低，有利于获得更好的欧姆接触效果，减少了载流子的复合，且经过低温热处理后，镍与硅形成的NiSi化合物电阻率相对较低，使得在保证第一电极与半导体之间具有良好的结合力和欧姆接触效果的同时，进一步降低了金属与半导体之间的接触电阻，实现了太阳能电池串联电阻的进一步降低，从而进一步提高了太阳能电池的填充因子和电池效率。而在种子层中引入含钛化合物，也可以改善太阳能电池的接触性能，从而进一步提高了太阳能电池的填充因子和电池效率。
示例性的，种子层可以包括镍、银、铜、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中的任意一种，例如，种子层可以包括镍、银或铜中的任意一种；种子层也可以包括镍、银、铜、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中任意两种或两种以上的组合，此时，种子层可以以镍、银或铜中的一种或多种为主体材料，再向主体材料中添加含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中的一种或多种。以镍为种子层的主体材料来举例，种子层中可以包括镍和含钛化合物，例如镍和TiNx，或者，种子层中可以包括镍、含钛化合物和含铝化合物，例如镍和AlyTiOx、TiOx，或者，种子层中可以包括镍、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物，例如镍和AlyTiOx、ZnO、TiO2；以镍为种子层的主体材料时，镍在种子层中的质量占比可以为镍的质量不低于种子层总质量的30％，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，金属层可以包括铜、银、锡等材料中的任意一种或多种。例如，金属层可以包括铜、银或锡中的任意一种，或者，金属层还包括铜、银或锡中任意两种或两种以上的组合，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，当金属层包括铜时，由于铜易被氧化，可以在金属层背离硅基底一侧的表面形成一层保护层，相比较金属层中的铜，保护层的性质更加稳定，可以大大减少金属层中的铜被氧化的可能性，从而延长太阳能电池的使用寿命。保护层可以包括银、锡或者碲等材料中的任意一种或多种，其中，银和锡具有更好的可焊性，在后续的组件加工过程中可以优化第一电极的焊接效果，提升太阳能电池的质量。
图3所示为本申请实施例所提供的太阳能电池的制备方法的一种流程示意图。
基于同一发明构思，如图3所示，本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，用于制备上述实施例所描述的太阳能电池；
太阳能电池的制备方法包括：
S100，提供一硅基底，硅基底具有第一表面；
S200，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；
其中，第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，第一方向与第二方向在同一平面内相互垂直；金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿第一钝化层的开孔，开孔在金属化区域内分散分布，第一晶硅层和第一电极在开孔内依次层叠；第三方向垂直于第一方向和第二方向构成的平面；形成第一电极的方法至少包括电镀。
与现有技术相比，太阳能电池的制备方法的有益效果与上述实施例所描述的太阳能电池的有益效果相同，此处不再赘述。
在一些示例中，第一掺杂层可以通过对硅基底的第一表面进行扩散掺杂形成。
作为一种可能的实现方式，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极时，形成第一晶硅层的工艺可以包括：
在硅基底的第一表面上沉积一层整面的多晶硅材料，之后去除其他位置的多晶硅，仅保留与第一钝化层开孔位置相对应的多晶硅，作为第一晶硅层；
或者，利用掩膜在硅基底的第一表面上沉积与第一钝化层开孔位置相对应的多晶硅，作为第一晶硅层；
再或者，在对第一钝化层上形成开孔后，在开孔中沉积一层多晶硅材料，作为第一晶硅层。
在一些示例中，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还可以包括：
在硅基底的第一表面上沉积一层整面的非晶硅材料，然后进行热处理晶化或激光晶化，形成第一晶硅层；
在热处理晶化或激光晶化前，去除其他位置的非晶硅材料，仅保留与第一钝化层开孔位置相对应的非晶硅；或者，在热处理晶化或激光晶化后，形成整面的多晶硅材料，之后去除其他位置的多晶硅材料，仅保留与第一钝化层开孔位置相对应的多晶硅材料作为第一晶硅层；
或者，利用掩膜在硅基底的第一表面上沉积与第一钝化层开孔位置相对应的非晶硅材料，然后进行热处理晶化或激光晶化，形成第一晶硅层；
再或者，在对第一钝化层上形成开孔后，在开孔中沉积一层非晶硅材料，然后进行热处理晶化或激光晶化，形成第一晶硅层。
在一些示例中，第一晶硅层为掺杂晶硅层，在形成第一晶硅层的过程中，可以对晶硅材料进行原位掺杂或者非原位掺杂。以多晶硅材料为例，可以沉积原位掺杂的掺杂多晶硅作为形成第一晶硅层的多晶硅材料；或者，可以先沉积一层本征多晶硅，之后进行非原位掺杂，作为形成第一晶硅层的多晶硅材料。以非晶硅材料为例，可以沉积原位掺杂的掺杂非晶硅作为形成第一晶硅层的非晶硅材料；或者，可以先沉积一层本征非晶硅，之后在进行非原位掺杂，作为形成第一晶硅层的非晶硅材料，此处仅做举例，并不具体限定。
示例性的，沉积本征晶硅材料或原位掺杂的晶硅材料的工艺可以包括低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)工艺、物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)工艺或原子层沉积(Atomic Layer Deposition，ALD)工艺等等中的一种，对本征晶硅材料进行非原位掺杂的工艺可以为扩散掺杂技术或离子注入技术等等中的一种，此处仅做举例，并不具体限定。
基于此，在形成第一晶硅层时，可以直接沉积多晶硅材料，也可以先沉积一层非晶硅材料，再通过热处理晶化或激光晶化形成多晶硅。晶化处理可以使得形成的多晶硅具有更大的晶粒尺寸，有利于实现更好的金属-半导体接触，提高欧姆接触效果，从而提高电池效率。同时，在激光晶化前，非晶硅材料已进行掺杂，激光处理还可以提升第一晶硅层中的掺杂浓度，实现局部的选择性掺杂，进一步降低了接触电阻，减少了载流子的复合，提高了太阳能电池的填充因子，从而进一步提高了电池效率。
在一些示例中，太阳能电池还包括形成于第一掺杂层背离硅基底一侧的第二晶硅层，进一步的，第二晶硅层可以为掺杂多晶硅层。第二晶硅层可以通过直接在第一掺杂层背离硅基底的一侧沉积掺杂多晶硅形成，也可以先在第一掺杂层背离硅基底的一侧沉积一层本征多晶硅，再采用扩散工艺或离子注入工艺对本征多晶硅进行掺杂。之后在第二晶硅层背离第一掺杂层的一侧形成第一晶硅层。
作为一种可能的实现方式，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极包括：
在第一钝化层上采用激光形成开孔；
其中，激光波长在500nm～560nm之间，激光的光斑在太阳能电池表面的投影面积为S，1μm×1μm≤S≤5μm×5μm；激光脉宽在8ps～12ps之间；激光功率在5W～40W之间；激光频率在500kHz～20000kHz之间，激光加工速度在20m/s～60m/s之间。
具体实施时，可以采用激光点阵来破坏第一钝化层，使得第一钝化层上可以形成分布在各个金属化区域中的开孔，且开孔沿太阳能电池的厚度贯穿第一钝化层，便于后续通过开孔实现金属与半导体之间良好的欧姆接触，同时，开孔面积较小可以增强钝化效果，从而提高电池效率。在一些示例中，激光的光斑在太阳能电池表面的投影面积S可以在1μm×1μm～5μm×5μm之间，选择投影面积较小的激光光斑，可以实现本申请实施例中对第一钝化层的局部开孔要求；所采用的激光可以为波长在500nm～560nm之间的绿色激光，相比较红外激光，绿色激光的穿透深度大幅下降，有利于减少对晶硅层的损伤；激光脉宽为皮秒级，皮秒激光消融去除表面的第一钝化层的机理为当激光通量超过某个阈值时可以被第一钝化层下方的晶硅层吸收，部分吸收热量的硅融化蒸发，从而剥离晶硅层上方的第一钝化层，成本相对较低，且电子冷却和能量转移到晶格的时间尺度为皮秒量级，可有效限制热效应，从而减少对太阳能电池的损伤，例如可以在8ps～12ps之间；激光功率可以在5W～40W之间，激光频率可以在500kHz～20000kHz之间，激光加工速度可以在20m/s～60m/s之间。基于此，对在第一钝化层上进行局部开孔时所使用的激光进行如上述参数限定，可以在破坏第一钝化层，形成局部开孔的同时，对晶硅层的损伤较小，可以实现沿太阳能电池的厚度方向，对开孔下方的第一晶硅层的热效应影响深度小于20nm，使得第一晶硅层能够尽可能保留原来的状态，进一步提高了第一晶硅层的钝化作用及良好的接触效果，从而进一步降低了接触电阻，提高了太阳能电池的填充因子和电池效率。
此外，采用激光可以在对第一钝化层进行局部开孔的同时，将太阳能电池表面金字塔状的绒面结构进行局部烧蚀，实现开孔位置处的绒面结构局部粗糙化或局部凹槽化，从而增大了第一电极与晶硅层之间的接触面积，从而降低了接触电阻，提高了太阳能电池的填充因子和电池效率，同时在第一钝化层表面开孔面积减小的情况下进一步改善了第一电极的拉力，使得第一电极不易脱落。
在一些示例中，激光波长的范围可以为500nm～560nm之间的任意范围或任意值，示例性的，激光波长的范围可以在500nm～555nm、505nm～560nm或520nm～540nm等范围之间，例如，激光波长的范围可以为500nm、505nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、555nm或560nm等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，激光光斑在太阳能电池表面的投影面积S可以为1μm×1μm～5μm×5μm之间的任意范围或任意值，示例性的，激光光斑在太阳能电池表面的投影面积S可以在1μm×1μm～4.5μm×4.5μm、1.5μm×1.5μm～5μm×5μm或2μm×2μm～4μm×4μm等范围之间，例如，激光光斑在太阳能电池表面的投影面积S可以为1μm×1μm、1.5μm×1.5μm、2μm×2μm、3μm×3μm、4μm×4μm、4.5μm×4.5μm或5μm×5μm等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，激光脉宽可以为8ps～12ps之间的任意范围或任意值，示例性的，激光脉宽可以在8ps～11.5ps、8.5ps～12ps或9ps～11ps等范围之间，例如，激光脉宽可以为8ps、8.5ps、9ps、10ps、11ps、11.5ps或12ps等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，激光功率可以为5W～40W之间的任意范围或任意值，示例性的，激光功率可以在5W～35W、10W～40W或15W～30W等范围之间，例如，激光功率可以为5W、10W、15W、20W、25W、30W、35W或40W等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，激光频率可以为500kHz～20000kHz之间的任意范围或任意值，示例性的，激光频率可以在500kHz～19000kHz、1000kHz～20000kHz或5000kHz～15000kHz等范围之间，例如，激光频率可以为500kHz、1000kHz、3000kHz、5000kHz、10000kHz、15000kHz、17000kHz、19000kHz或20000kHz等等，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，激光加工速度可以为20m/s～60m/s之间的任意范围或任意值，示例性的，激光加工速度可以在20m/s～39m/s、21m/s～39m/s、25m/s～30m/s、31m/s～40m/s、41m/s～50m/s或51m/s～60m/s等范围之间，例如，激光加工速度可以为20m/s、21m/s、23m/s、25m/s、27m/s、30m/s、31m/s、35m/s、39m/s、40m/s、41m/s、46m/s、50m/s、51m/s、55m/s或60m/s等等，此处仅做举例，并不具体限定。
作为一种可能的实现方式，第一电极包括依次形成于第一晶硅层背离硅基底一侧的种子层和金属层；
在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还包括：
在第一晶硅层背离硅基底的一侧形成种子层；
在种子层背离第一晶硅层的一侧形成金属层。
其中，种子层可以起到增强金属电极与半导体之间的附着特性和电性能的作用，提高第一电极的拉力，使得第一电极不易脱落，还可以阻止金属层中的金属向硅内部扩散，金属层具有良好的导电性。同时，还可以对种子层的材料组成进行限定，以降低接触电阻，减少载流子的复合，改善第一电极与半导体之间的接触效果，从而进一步提高太阳能电池的填充因子和电池效率。此外，还可以在太阳能电池的厚度方向上将种子层的厚度D1限定在3nm～30nm之间，平衡第一电极的拉力与导电能力。在形成第一电极时，可以先在开孔中沉积一层种子层，种子层沉积在第一晶硅层背离硅基底的一侧；再在种子层背离第一晶硅层的一侧制备一层金属层。沉积种子层的工艺可以包括采用掩膜的方式结合在较低温度下进行的电化学沉积、化学沉积、ALD、PVD、激光电镀、激光转印或激光烧结等等中的任意一种，制备金属层的工艺可以包括在较低温度下进行的化学沉积、电化学沉积或光辅助电化学沉积等等中的任意一种，相比较需要在高温环境下进行的烧结处理，电镀工艺可以在较低温度下进行，降低了高温烧结带来的不利影响，从而可以减少载流子在高温条件下，金属对第一钝化层及第一钝化层下方的介质层的刻蚀破坏，减少了载流子的复合，同时可以降低金属与半导体之间的接触电阻，从而降低太阳能电池的串联电阻，提升太阳能电池的填充因子，进一步提升电池效率。此外，采用电镀方法形成的第一电极具有更好的高宽比，进一步提高了电池效率。
在一些示例中，形成种子层的工艺可以包括激光电镀，采用激光电镀，可以把激光束调节到微米大小，在微米尺寸上进行无屏蔽描图，可以大幅提高电镀沉积种子层的速度，在激光照射下，还可以提高成核速度，使得结晶颗粒细小致密，降低镀点颗粒的孔隙度，从而改善种子层沉积的均匀度，使得种子层与半导体之间的结合更加牢固致密。
在一些示例中，在采用激光烧结的方法来沉积种子层时，可以精准控制激光烧结时的温度，使得在晶硅层表面沉积种子层的同时，减少对晶硅层的损伤。
在一些示例中，制备金属层的工艺可以包括光辅助电化学沉积，光辅助电化学沉积可以利用太阳能电池的光生伏特效应，当具有p-n结的太阳能电池浸入金属层电镀液后，在一定强度光照射下产生电子-空穴对，以n型硅基底为例，光生电子可以扩散到太阳能电池具有发射极一侧的晶硅层表面，使得金属层电镀液中的金属离子可以在靠近发射极一侧的晶硅层表面捕获光生电子，从而被还原吸附在第一钝化层上的开孔中，形成金属层。光辅助电化学沉积可以通过光生电子在被激光消融处理的太阳能电池具有p-n结一侧的表面聚集，实现金属层的自对准选择性沉积，还可以提高金属层的均匀性，通过改变光的强度就可控制所镀的金属层的状态，从而实现第一电极优异的高宽比和接触性能，相对于采用丝网印刷工艺的太阳能电池，采用光辅助电化学沉积的太阳能电池在短路电流、开路电压和填充因子等方面具有明显提高，在接触电阻和串联电阻方面明显降低，进一步提升了太阳能电池的电池效率。
在一些示例中，当第一电极还包括形成在金属层背离硅基底一侧表面的保护层时，可以采用电镀工艺形成保护层。进一步的，形成保护层的工艺可以包括化学沉积、电化学沉积或光辅助电化学沉积等等中的任意一种，此处仅做举例，并不具体限定。
在一些示例中，可以通过在种子层的电镀液掺杂一定的纳米级含钛化合物的方式，实现在种子层中引入含钛化合物，从而改善第一电极与半导体之间的接触性能。
制备第二电极的工艺可以包括丝网印刷、化学沉积、电化学沉积或光辅助电化学沉积等等中的任意一种或多种，此处仅做举例，并不具体限定。
作为一种可能的实现方式，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，太阳能电池的制备方法还包括：
对太阳能电池进行激光增强接触优化处理。
基于此，在形成第一电极之后，可以采用激光增强接触优化(Laser-enhancedcontact optimization，LECO)技术对太阳能电池进行后处理。LECO技术采用高强度激光照射太阳能电池，同时施加偏转电压，产生的局部电流可以促进第一电极中的金属与硅的相互扩散，在瞬间高温下形成金属与硅的合金化接触，增强了接触效果，进一步降低了金属与半导体之间的接触电阻，增强了导电性能，同时进一步减少了载流子在金属与半导体接触界面的复合，从而进一步提升太阳能电池的转换效率。此外，采用激光诱导激发载流子的同时也促进了氢对第一电极的部分修复，进一步提高了接触效果。
在一些示例中，除激光增强接触优化工艺外，还可以采用微波烧结技术对太阳能电池进行优化。
作为一种可能的实现方式，在第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，太阳能电池的制备方法还包括：
对太阳能电池进行氢钝化处理。
在对太阳能电池进行金属化处理后，可以通过光热处理来更好地激发氢在硅中的扩散，实现更好的氢钝化。在一些示例中，为了避免工艺温度过高时金属侵蚀硅过深，工艺温度过低时氢的扩散深度不够，可以采用具有一定光强的激光对太阳能电池进行快速扫描，扫描时避开第一电极所在的区域，仅扫描表面的钝化层；由于采用了快速的激光扫描方式，可以避免热量过多的传递到第一电极区域，从而避免了金属侵蚀硅过深，实现了有效的氢钝化效果，同时进一步减少了载流子的复合，进一步提高了太阳能电池的电池效率。
在一些示例中，氢钝化处理可以在激光增强接触优化工艺之后进行。
为了本申请实施例所提供的太阳能电池的性能，下面采用实施例与对比例相互比较的方式进行说明。
实施例一：
本发明提供的太阳能电池的制备方法，具体如下所述：
第一步，提供一n型硅片，对该硅片进行制绒及清洗处理，得到n型硅基底。
第二步，对n型硅基底的向光面进行硼扩散，形成硼扩散层，作为太阳能电池的发射极。
第三步，去除n型硅基底背光面绕扩的硼扩散层，并在背光面形成抛光面。
第四步，采用LPCVD或者PECVD设备在n型硅基底的背光面依次沉积氧化硅层和非晶硅层。
第五步，对非晶硅层进行磷扩散及晶化退火，形成磷掺杂多晶硅层。
第六步，采用刻蚀方法去除n型硅基底向光面及边缘绕镀的多晶硅。
第七步，利用PECVD设备在硼扩散层上沉积一层硼掺杂多晶硅层。
第八步，利用LPCVD设备结合掩膜在硼掺杂多晶硅层上局部沉积硼掺杂的非晶硅，之后使用激光对硼掺杂的非晶硅进行晶化，形成局部硼掺杂多晶硅层。
第九步，采用湿法刻蚀方法去除边缘绕镀的多晶硅。
第十步，利用ALD设备在硼掺杂多晶硅层和局部硼掺杂多晶硅层上沉积一层氧化铝层。
第十一步，利用PECVD设备在氧化铝层和磷掺杂多晶硅层上分别沉积一层氮化硅层。
第十二步，利用激光对太阳能电池向光面的氮化硅层和氧化铝层进行局部开孔，形成的开孔位置与局部掺杂多晶硅层相对应，且在太阳能电池向光面的金属化区域内分散分布；在单个的金属化区域中，形成的所有开孔的面积之和占金属化区域面积的40％。
第十三步，采用电镀工艺在开孔中沉积镍作为种子层，采用光辅助电化学沉积工艺在种子层上沉积铜作为金属层，再采用光辅助电化学沉积工艺在金属层表面镀一层银作为保护层，形成第一电极。
第十四步，采用丝网印刷工艺在太阳能电池背光面的氮化硅层上制备银材质的第二电极。
第十五步，对太阳能电池进行氢钝化处理。
实施例二：
本发明提供的太阳能电池的制备方法，具体如下所述：
第一步，提供一n型硅片，对该硅片进行制绒及清洗处理，得到n型硅基底。
第二步，对n型硅基底的向光面进行硼扩散，形成硼扩散层，作为太阳能电池的发射极。
第三步，去除n型硅基底背光面绕扩的硼扩散层，并在背光面形成抛光面。
第四步，采用LPCVD或者PECVD设备在n型硅基底的背光面依次沉积氧化硅层和非晶硅层。
第五步，对非晶硅层进行磷扩散及晶化退火，形成磷掺杂多晶硅层。
第六步，采用刻蚀方法去除n型硅基底向光面及边缘绕镀的多晶硅。
第七步，利用PECVD设备在硼扩散层上沉积一层硼掺杂多晶硅层。
第八步，利用LPCVD设备结合掩膜在硼掺杂多晶硅层上局部沉积硼掺杂的非晶硅，之后使用激光对硼掺杂的非晶硅进行晶化，形成局部硼掺杂多晶硅层。
第九步，采用湿法刻蚀方法去除边缘绕镀的多晶硅。
第十步，利用ALD设备在硼掺杂多晶硅层和局部硼掺杂多晶硅层上沉积一层氧化铝层。
第十一步，利用PECVD设备在氧化铝层和磷掺杂多晶硅层上分别沉积一层氮化硅层。
第十二步，利用激光对太阳能电池向光面的氮化硅层和氧化铝层进行局部开孔，形成的开孔位置与局部掺杂多晶硅层相对应，且在太阳能电池向光面的金属化区域内分散分布；在单个的金属化区域中，形成的所有开孔的面积之和占金属化区域面积的30％。
第十三步，采用电镀工艺在开孔中沉积镍作为种子层，采用光辅助电化学沉积工艺在种子层上沉积铜作为金属层，再采用光辅助电化学沉积工艺在金属层表面镀一层银作为保护层，形成第一电极。
第十四步，采用丝网印刷工艺在太阳能电池背光面的氮化硅层上制备银材质的第二电极。
第十五步，对太阳能电池进行氢钝化处理。
实施例三：
本发明提供的太阳能电池的制备方法，具体如下所述：
第一步，提供一n型硅片，对该硅片进行制绒及清洗处理，得到n型硅基底。
第二步，对n型硅基底的向光面进行硼扩散，形成硼扩散层，作为太阳能电池的发射极。
第三步，去除n型硅基底背光面绕扩的硼扩散层，并在背光面形成抛光面。
第四步，采用LPCVD或者PECVD设备在n型硅基底的背光面依次沉积氧化硅层和非晶硅层。
第五步，对非晶硅层进行磷扩散及晶化退火，形成磷掺杂多晶硅层。
第六步，采用刻蚀方法去除n型硅基底向光面及边缘绕镀的多晶硅。
第七步，利用PECVD设备在硼扩散层上沉积一层硼掺杂多晶硅层。
第八步，利用LPCVD设备结合掩膜在硼掺杂多晶硅层上局部沉积硼掺杂的非晶硅，之后使用激光对硼掺杂的非晶硅进行晶化，形成局部硼掺杂多晶硅层。
第九步，采用湿法刻蚀方法去除边缘绕镀的多晶硅。
第十步，利用ALD设备在硼掺杂多晶硅层和局部硼掺杂多晶硅层上沉积一层氧化铝层。
第十一步，利用PECVD设备在氧化铝层和磷掺杂多晶硅层上分别沉积一层氮化硅层。
第十二步，利用激光对太阳能电池向光面的氮化硅层和氧化铝层进行局部开孔，形成的开孔位置与局部掺杂多晶硅层相对应，且在太阳能电池向光面的金属化区域内分散分布；在单个的金属化区域中，形成的所有开孔的面积之和占金属化区域面积的30％。
第十三步，采用电镀工艺在开孔中沉积镍作为种子层，采用光辅助电化学沉积工艺在种子层上沉积铜作为金属层，再采用光辅助电化学沉积工艺在金属层表面镀一层银作为保护层，形成第一电极。
第十四步，采用丝网印刷工艺在太阳能电池背光面的氮化硅层上制备银材质的第二电极。
第十五步，采用激光增强接触优化工艺对太阳能电池进行热处理。
第十六步，对太阳能电池进行氢钝化处理。
对比例一：
一种太阳能电池的制备方法，具体如下所述：
第一步，提供一n型硅片，对该硅片进行制绒及清洗处理，得到n型硅基底。
第二步，对n型硅基底的向光面进行硼扩散，形成硼扩散层，作为太阳能电池的发射极。
第三步，去除n型硅基底背光面绕扩的硼扩散层，并在背光面形成抛光面。
第四步，采用LPCVD或者PECVD设备在n型硅基底的背光面依次沉积氧化硅层和非晶硅层。
第五步，对非晶硅层进行磷扩散及晶化退火，形成磷掺杂多晶硅层。
第六步，采用刻蚀方法去除n型硅基底向光面及边缘绕镀的多晶硅。
第七步，利用ALD设备在硼掺杂多晶硅层和局部硼掺杂多晶硅层上沉积一层氧化铝层。
第八步，利用PECVD设备在氧化铝层和磷掺杂多晶硅层上分别沉积一层氮化硅层。
第九步，采用丝网印刷工艺在太阳能电池的向光面和背光面的氮化硅层上双面印刷银电极。
对比例二：
一种太阳能电池的制备方法，具体如下所述：
第一步，提供一n型硅片，对该硅片进行制绒及清洗处理，得到n型硅基底。
第二步，对n型硅基底的向光面进行硼扩散，形成硼扩散层，作为太阳能电池的发射极。
第三步，去除n型硅基底背光面绕扩的硼扩散层，并在背光面形成抛光面。
第四步，采用PECVD或者LPCVD设备在n型硅基底的背光面依次沉积氧化硅层和非晶硅层。
第五步，对非晶硅层进行磷扩散及晶化退火，形成磷掺杂多晶硅层。
第六步，采用刻蚀方法去除n型硅基底向光面及边缘绕镀的多晶硅。
第七步，利用ALD设备在硼掺杂多晶硅层和局部硼掺杂多晶硅层上沉积一层氧化铝层。
第八步，利用PECVD设备在氧化铝层和磷掺杂多晶硅层上分别沉积一层氮化硅层。
第九步，利用激光对太阳能电池向光面的氮化硅层进行开孔，形成的开孔为间隔分布的条形开孔。
第十步，采用电镀工艺在开孔中沉积镍作为种子层，采用光辅助电化学沉积工艺在种子层上沉积铜作为金属层，再采用光辅助电化学沉积工艺在金属层表面镀一层银作为保护层，之后进行热处理，形成太阳能电池向光面的电极。
第十一步，采用丝网印刷工艺在太阳能电池背光面的氮化硅层上印刷银电极。
为验证本申请中太阳能电池的性能，对实施例一、实施例二、实施例三、对比例一和对比例二所制备的太阳能电池的光电转换效率、开路电压、短路电流、填充因子、串联电阻等性能参数进行测试，并对形成的向光面的电极高度和宽度进行测量，得到的对比见表1。
表1不同太阳能电池的性能参数及电极参数对比表
其中，表1中的电极指的是实施例和对比例所提供的太阳能电池向光面的电极。
由表1可知，将实施例一、实施例二和实施例三与对比例一和对比例二进行对比可以看出，相比较常规的太阳能电池，本申请所提供的太阳能电池在转换效率、开路电压、短路电流和填充因子方面具有更好的表现，串联电阻也更低，可见，本申请所提供的太阳能电池可以降低串联电阻，提升开路电压、短路电流和填充因子，进而提高了电池效率。
此外，由表1可知，将实施例一、实施例二、实施例三和对比例二与对比例一进行对比可以看出，相比较常规的采用丝网印刷工艺制备电极的太阳能电池，采用电镀工艺制备电极的太阳能电池具有高度更高宽度更窄的电极，有利于提高电极的高宽比，从而降低了太阳能电池的串联电阻，提高了太阳能电池的短路电流，进而提高了电池效率。将实施例一、实施例二和实施例三与对比例二进行对比可以看出，在激光开孔时，相比较对太阳能电池向光面的金属化区域进行整体开孔，本申请采用的激光局部开孔的方法制得的太阳能电池在转换效率、开路电压、短路电流和填充因子方面具有更好的表现，串联电阻也更低。将实施例一与实施例二进行对比可以看出，在允许的开孔面积范围内，相比较单个金属化区域中开孔面积占比为40％的情况，单个金属化区域中开孔面积占比为30％时，太阳能电池的转换效率、开路电压、短路电流和填充因子更高，串联电阻更小；将实施例二与实施例三进行对比可以看出，经过LECO处理后，太阳能电池的转换效率、开路电压、短路电流和填充因子得到了进一步提升，串联电阻进一步降低。
综上，本申请提供的一种太阳能电池及其制备方法，至少实现了如下的有益效果：
相比较常规的太阳能电池，本申请所提供的太阳能电池并未对金属化区域进行整体开模，而是在每个金属化区域内，对第一钝化层进行局部开孔，使得第一钝化层上可以形成有多个贯穿第一钝化层的开孔，后续可以在金属化区域的局部开孔中形成第一电极，通过开孔实现金属与半导体的接触。由此可见，本申请所提供的太阳能电池，减小了对太阳能电池表面钝化层的刻蚀面积，可以保证良好的钝化效果，降低载流子的复合，提高电池效率。且相比较常规的丝网印刷与高温烧结技术，本申请在开孔内形成第一电极的方法包括电镀，使得太阳能电池可以在较低温度下进行金属化，以降低高温烧结带来的不利影响。
虽然已经通过例子对本申请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，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (12)
1.一种太阳能电池，其特征在于，包括硅基底，所述硅基底具有第一表面，所述第一表面上具有依次层叠的第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；
所述第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，所述第一方向与所述第二方向在同一平面内相互垂直；所述金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿所述第一钝化层的开孔，所述开孔在所述金属化区域内沿所述第二方向分散分布，所述第一晶硅层和所述第一电极在所述开孔内依次层叠；所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向构成的平面；
形成所述第一电极的方法至少包括电镀。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，在单个所述金属化区域内，所有所述开孔的面积之和占所述金属化区域面积的占比为30％～70％。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括形成于所述第一掺杂层背离所述硅基底一侧的第二晶硅层，位于所述开孔内的所述第一晶硅层与所述第二晶硅层背离所述硅基底的一侧相接触。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电极包括依次形成于所述第一晶硅层背离所述硅基底一侧的种子层和金属层；
沿所述第三方向，所述种子层具有厚度D1，3nm≤D1≤30nm。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述种子层至少包括镍、银、铜、含钛化合物、含铝化合物和含锌化合物中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一晶硅层的形成材料包括多晶硅材料，所述多晶硅材料包括经过热处理晶化或激光晶化的非晶硅材料形成的多晶硅材料。
7.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1～6任一项所述的太阳能电池；
所述太阳能电池的制备方法包括：
提供一硅基底，所述硅基底具有第一表面；
在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极；
其中，所述第一钝化层上具有多个沿第一方向间隔排列、沿第二方向延伸的金属化区域，所述第一方向与所述第二方向在同一平面内相互垂直；所述金属化区域内开设有多个沿第三方向贯穿所述第一钝化层的开孔，所述开孔在所述金属化区域内分散分布，所述第一晶硅层和所述第一电极在所述开孔内依次层叠；所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向构成的平面；形成所述第一电极的方法至少包括电镀。
8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极包括：
在所述第一钝化层上采用激光形成所述开孔；
其中，激光波长在500nm～560nm之间，所述激光的光斑在所述太阳能电池表面的投影面积为S，1μm×1μm≤S≤5μm×5μm；激光脉宽在8ps～12ps之间；激光功率在5W～40W之间；激光频率在500kHz～20000kHz之间，激光加工速度在20m/s～60m/s之间。
9.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还包括：
在所述硅基底的第一表面上沉积一层非晶硅材料，然后进行热处理晶化或激光晶化，形成所述第一晶硅层。
10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一电极包括依次形成于所述第一晶硅层背离所述硅基底一侧的种子层和金属层；
所述在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极还包括：
在所述第一晶硅层背离所述硅基底的一侧形成种子层；
在所述种子层背离所述第一晶硅层的一侧形成金属层。
11.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，所述太阳能电池的制备方法还包括：
对所述太阳能电池进行激光增强接触优化处理。
12.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述第一表面上依次形成第一掺杂层、第一晶硅层、第一钝化层和第一电极之后，所述太阳能电池的制备方法还包括：
对所述太阳能电池进行氢钝化处理。
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