CN220382112U - 一种太阳能电池、电池组件及光伏系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型适用于太阳能电池技术领域，提供了一种太阳能电池、电池组件及光伏系统，该太阳能电池包括：硅衬底；交替设置在所述硅衬底背面的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的极性相反；设置在所述硅衬底正面的第一电介质层；设置于所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间的第二电介质层；及设置在所述第一掺杂区上的第一导电层和设置在所述第二掺杂区上的第二导电层。本实用新型中提供的太阳能电池，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。

Description

一种太阳能电池、电池组件及光伏系统
技术领域
本实用新型属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池、电池组件及光伏系统。
背景技术
太阳能电池发电为一种可持续的清洁能源来源，其利用半导体p-n结的光生伏特效应可以将太阳光转化成电能，而转化效率为太阳电池性能的重要指标。IBC(Interdigitated back contact)电池，也即叉指型背接触电池，其正/负电极均设计于电池的背面，使得前表面彻底避免了金属栅线的遮挡，杜绝了金属栅线遮挡所带来的光学损失，同时电极宽度可设计的较现有更宽，使得降低了串联电阻损失，从而大幅的提高转化效率。另外，正面无电极的设计下，产品外观更优美，适合于多种应用场景。
现有掺杂多晶硅钝化的IBC电池，其通过隧穿层形成掺杂多晶硅与硅衬底之间的隔离，使得形成掺杂多晶硅-隧穿层(绝缘层)-硅衬底叠层类型的钝化接触结构。其中隧穿层厚度对隧穿电阻影响非常敏感，其隧穿层为形成良好的电阻率，需要足够的薄度；而隧穿层为实现良好的钝化效果，又需要足够的厚度，使得对隧穿层的厚度范围要求控制很严格，而生产过程中隧穿层厚度精确性较难控制，使得目前难以形成规模化生产，并且对后续生产工艺中的热过程有一定要求，使得最终限制到电池转化效率。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种太阳能电池，旨在解决现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
本实用新型实施例是这样实现的，一种太阳能电池的掺杂区结构，包括：
依次设置在硅衬底上的第一掺杂层、钝化层、及第二掺杂层；
所述钝化层为孔洞区域中具有所述第一掺杂层和/或所述第二掺杂层的多孔结构。
更进一步的，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂极性相同。
更进一步的，所述多孔结构的孔径小于20um。
更进一步的，所述多孔结构的非孔洞区域中含有与所述第一掺杂层和/或所述第二掺杂层掺杂类型相同的掺杂剂。
更进一步的，所述多孔结构的孔洞区域中部分含有所述第一掺杂层和/或所述第二掺杂层。
更进一步的，所述多孔结构的孔洞区域的面积占所述多孔结构的整体面积的比值小于20％。
更进一步的，所述钝化层的厚度为0.5-10nm。
更进一步的，所述钝化层的厚度为0.8-2nm。
更进一步的，所述钝化层为氧化层、碳化硅层、及非晶硅层中的一种或多种组合。
更进一步的，所述氧化层由氧化硅层、氧化铝层中的一层或多层组成。
更进一步的，所述钝化层中的碳化硅层包括氢化碳化硅层。
更进一步的，所述第一掺杂层的掺杂浓度介于所述硅衬底的掺杂浓度与所述第二掺杂层的掺杂浓度之间。
更进一步的，所述第一掺杂层的结深小于1.5um。
更进一步的，所述第一掺杂层为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层。
更进一步的，所述第二掺杂层包括掺杂多晶硅层或掺杂碳化硅层或掺杂非晶硅层。
更进一步的，所述第二掺杂层中的掺杂碳化硅层由不同折射率的至少一层掺杂碳化硅膜组成。
更进一步的，各层所述掺杂碳化硅膜的折射率由硅衬底向外依次降低。
更进一步的，所述第二掺杂层中的掺杂碳化硅层包括掺杂氢化碳化硅层，所述掺杂氢化碳化硅层的电导率大于0.01S·cm，厚度大于10nm。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种太阳能电池，包括：
硅衬底；
交替设置在所述硅衬底背面的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的极性相反；
设置在所述硅衬底正面的第一电介质层；
设置于所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间的第二电介质层；及
设置在所述第一掺杂区上的第一导电层和设置在所述第二掺杂区上的第二导电层；
所述第一掺杂区和/或所述第二掺杂区采用如上述所述的掺杂区结构。
更进一步的，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者采用如上述所述的掺杂区结构，其中另一者为设置在所述硅衬底背面中的第三掺杂层。
更进一步的，所述第三掺杂层为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层。
更进一步的，所述硅衬底背面间隔设置有凹槽，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区交替设置在各个所述凹槽内。
更进一步的，所述硅衬底背面间隔设置有凹槽，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者设置在所述凹槽内，其中另一者设置在所述凹槽外。
更进一步的，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间设有沟槽。
更进一步的，所述第一掺杂区和/或所述第二掺杂区设置在所述凹槽内外的部分区域。
更进一步的，所述第一电介质层和所述第二电介质层为氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合。
更进一步的，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层为氧化铝层和碳化硅层，或者氧化硅层和碳化硅层；
所述第一电介质层的厚度大于50nm，所述第二电介质层的厚度大于25nm。
更进一步的，所述第一电介质层中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于40nm，所述第二电介质层中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于25nm，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层中的碳化硅层的厚度大于10nm。
更进一步的，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层中的碳化硅层由不同折射率的至少一层碳化硅膜组成。
更进一步的，各层所述碳化硅膜的折射率由硅衬底向外依次降低。
更进一步的，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层的外层还设有氟化镁层。
更进一步的，所述第一导电层和所述第二导电层为TCO透明导电膜和/或金属电极。
更进一步的，所述金属电极包括银电极、铜电极、铝电极、锡包铜电极或银包铜电极。
更进一步的，所述铜电极为电镀工艺制备的电镀铜或物理气相沉积制备的铜电极。
更进一步的，所述硅衬底正面和所述第一电介质层之间还设有电场层或浮动结。
更进一步的，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者为P型掺杂区，其中另一者为N型掺杂区，所述P型掺杂区中的钝化层的厚度大于所述N型掺杂区中的钝化层的厚度。
更进一步的，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者为P型掺杂区，其中另一者为N型掺杂区，所述P型掺杂区中的钝化层的孔洞密度大于所述N型掺杂区中的钝化层的孔洞密度。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种太阳能电池，包括：
硅衬底；
设置在所述硅衬底背面的如上述所述的掺杂区结构；
设置于所述掺杂区结构上的第三电介质层；
依次设置在所述硅衬底正面的第四掺杂层及第四电介质层；及
与所述掺杂区结构电连接的第三导电层和与所述第四掺杂层电连接的第四导电层；
所述掺杂区结构与所述第四掺杂层的极性相反。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种电池组件，所述电池组件包括如上述其中一所述的太阳能电池。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种光伏系统，所述光伏系统包括如上述所述的电池组件。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种电池组件，所述电池组件包括如上述其中另一所述的太阳能电池。
本实用新型另一实施例的目的还在于提供一种光伏系统，所述光伏系统包括如上述其中另一所述的电池组件。
本实用新型实施例提供的太阳能电池的掺杂区结构，通过依次设置的第一掺杂层、钝化层及第二掺杂层替代现有技术中的钝化接触结构，而通过将钝化层设置为多孔结构，且孔洞区域中具有第一掺杂层和/或第二掺杂层，使得在钝化层的孔洞区域中形成导电通道，从而为钝化层形成良好的电阻率，其降低了钝化层厚度对电阻影响的敏感性，从而降低了对于钝化层厚度的控制要求，因此钝化层的制备方法相较现有可更多样；同时硅衬底及钝化层之间设置第一掺杂层使得形成一个增强表面电子空穴的分离电场，使得提高场钝化效果；同时由于第一掺杂层与硅衬底的费米能级不同，其第一掺杂层改变了费米能级，其增加了杂质(过渡族金属)的固浓度，达到了一个额外的吸杂效果；同时在多孔结构上第二掺杂层与硅衬底之间通过掺杂的孔洞区域及第一掺杂层连接，进一步降低了所制备电池的总体电阻，最终提高了电池的转化效率，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
附图说明
图1是本实用新型一实施例提供的一种太阳能电池的掺杂区结构的结构示意图；
图2至图8是本实用新型一实施例提供的一种太阳能电池各种实施时的结构示意图；
图9是本实用新型另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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。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实用新型中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实用新型通过依次设置的第一掺杂层、钝化层及第二掺杂层替代现有技术中的钝化接触结构，而通过将钝化层设置为多孔结构，且孔洞区域中具有第一掺杂层和/或第二掺杂层，使得在钝化层的孔洞区域中形成导电通道，从而为钝化层形成良好的电阻率，其降低了钝化层厚度对电阻影响的敏感性，从而降低了对于钝化层厚度的控制要求，因此钝化层的制备方法相较现有可更多样；同时硅衬底及钝化层之间设置第一掺杂层使得形成一个增强表面电子空穴的分离电场，使得提高场钝化效果；同时由于第一掺杂层与硅衬底的费米能级不同，其第一掺杂层改变了费米能级，其增加了杂质(过渡族金属)的固浓度，达到了一个额外的吸杂效果；同时在多孔结构上第二掺杂层与硅衬底之间通过掺杂的孔洞区域及第一掺杂层连接，进一步降低了所制备电池的总体电阻，最终提高了电池的转化效率，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
实施例一
本实用新型实施例提供一种太阳能电池的掺杂区结构，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，参照图1所示，本实用新型实施例提供的太阳能电池的掺杂区结构包括：
依次设置在硅衬底10上的第一掺杂层11、钝化层12、及第二掺杂层13；
其中钝化层12为孔洞区域中具有第一掺杂层11和/或第二掺杂层13的多孔结构。
其中，在本实用新型的一个实施例中，其硅衬底10具有在正常工作期间面向太阳正面和与正面相对的背面，其正面为受光面，其背面相对于正面而设于硅衬底10的另一侧；也即是说，上述正面与背面位于硅衬底10的不同侧且是相反侧，其中本实施例中，硅衬底10为N型的单晶硅片，可以理解的，在其他实施例中，硅衬底10也可以为如多晶硅片或准单晶硅片等其他类型硅片，其硅衬底10类型还可以设置为P型，其根据实际使用需要对硅衬底10进行设置，在此不做具体限定。
其中，在本实用新型的一个实施例中，其钝化层12优选为氧化层、碳化硅层、及非晶硅层中的一种或多种组合；作为本实用新型的一些示例，例如其钝化层12可以为单一材料的氧化层、也可以为多种材料的氧化层和非晶硅层的组合、还可以为单一材料的多层不同折射率的非晶硅的组合，此外，其钝化层12还可以为氮氧化硅层、氮化硅层等。可以理解的，其钝化层12的具体结构布置包括但不限于上述所罗列的几种方式，其根据实际使用需要对钝化层12进行相应设置，在此不做具体限定。进一步的，其钝化层12的厚度为0.5-10nm。作为本实用新型的优选实施例，其钝化层12的厚度优选为0.8-2nm。此时其钝化层12的厚度可设置为如现有技术中的隧穿层厚度，也可设置为较现有的隧穿层厚度更厚等，其根据实际使用需要进行设置，在此不做具体限定。
在本实用新型的一个优选实施例中，具体的，其钝化层12优选为氧化层和碳化硅层，此时氧化层和碳化硅层由硅衬底10向外依次排列，其氧化层与内侧的第一掺杂层11相接触，其碳化硅层与外侧的第二掺杂层13相接触。进一步的，其氧化层优选由氧化硅层、氧化铝层中的一层或多层组成；因此，其钝化层12也还可为氧化层中的氧化硅层与氧化铝层的结合。其中，钝化层12中的碳化硅层包括氢化碳化硅层，此时氢化碳化硅层中的氢，在扩散机理及热效应的作用下进入硅衬底10中，使得中和硅衬底10背面的悬挂键，将硅衬底10的缺陷钝化好，从而将禁带中的能带转入价带或者导带，使得提高载流子通过该钝化层12进入第二掺杂层13的几率。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，该钝化层12为多孔结构，其多孔结构可以通过额外的化学腐蚀、干法刻蚀或热扩散冲击等方式制备形成，其根据实际使用需要进行制备，在此不做具体限定。需要指出的是，其多孔结构为在俯视角度观察该钝化层12时呈现多孔结构，而在横截面角度观察该钝化层12时则显示为多通道结构。此时多孔结构中的孔洞存在完全贯穿该钝化层12；也存在不完全贯穿该钝化层12，而在钝化层12表面形成凹槽/开口。其中多孔结构的孔径小于20um，其具体可以为各个孔洞的平均孔径小于20um，或者还可以为所有孔洞中的90％孔洞的孔径均小于20um。同时其多孔结构的孔洞区域的面积占多孔结构的整体面积的比值小于20％，也即其钝化层12上零散稀疏的分布着各个孔洞。
其中，在本实用新型的一个实施例中，其多孔结构的孔洞区域中具有第一掺杂层11和/或第二掺杂层13，也即是说，其孔洞区域中可以全部含有第一掺杂层11、或全部含有第二掺杂层13、或混合含有第一掺杂层11及第二掺杂层13。其中需要指出的是，在实际生产制备过程中，其多孔结构的孔洞区域中还可以部分含有第一掺杂层11和/或第二掺杂层13，此时其他未填充第一掺杂层11和/或第二掺杂层13的部分为空隙区域。同时还需要指出的是，其中孔洞区域中除允许填充第一掺杂层11和/或第二掺杂层13外，还允许存在因为热过程(太阳电池生产中根据工艺流程不同可以存在多道高温处理工序)沉淀或者偏析等方式生成的杂质(如含氢、氧及各类金属元素)。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其多孔结构的非孔洞区域中含有与第一掺杂层11和/或第二掺杂层13掺杂类型相同的掺杂剂，如第一掺杂层11和第二掺杂层13为N型掺杂(如磷掺杂)时，此时钝化层12的非孔洞区域中含有扩散的N型掺杂剂。
其中，在本实用新型的一个实施例中，第一掺杂层11位于硅衬底10与钝化层12之间，其第一掺杂层11可以为直接通过离子注入等方式直接沉积在硅衬底10上的掺杂层，此时第一掺杂层11位于硅衬底10上，相应的其钝化层12为在第一掺杂层11上所进行制备的；其第一掺杂层11也可以为通过在制备第二掺杂层13时，其掺杂源直接穿过钝化层12或通过多孔结构中的孔洞穿过后在硅衬底10中所形成的掺杂层，此时第一掺杂层11位于硅衬底10中，相应的其钝化层12为直接在硅衬底10上进行制备，进而在制备第二掺杂层13时，其经热扩散至硅衬底10中，使得硅衬底10中的一部分扩散变成其第一掺杂层11。此时，其第一掺杂层11的掺杂浓度介于硅衬底10的掺杂浓度与第二掺杂层13的掺杂浓度之间，同时在本实用新型的一个优选实施例中，其第一掺杂层11和第二掺杂层13的掺杂极性相同，如当第二掺杂层13为N型掺杂层时，则第一掺杂层11也相应优选为N型掺杂层。而需要指出的是，第一掺杂层11和第二掺杂层13的掺杂极性可与硅衬底10的掺杂极性不同，例如本实施例中硅衬底10为N型单晶硅，其第一掺杂层11和第二掺杂层13可为P型掺杂层。
优选的，其第一掺杂层11的材料优选设置为与硅衬底10的相同，也即硅衬底10为单晶硅片时，其第一掺杂层11也优选设置为单晶硅片，且其第一掺杂层11为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层，此时当第二掺杂层13为N型掺杂层时，则其第一掺杂层11为掺杂有氮、磷、砷等Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层；当第二掺杂层13为P型掺杂层时，则其第一掺杂层11为掺杂有硼、铝、镓等Ⅲ族元素的掺杂单晶硅层。可以理解的，当硅衬底10设置为其他类型硅片时，其第一掺杂层11也可相应设置为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的其他类型的掺杂硅片。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其第一掺杂层11的分布可以为离散型或者连续型，其可以为完全连续的设置在硅衬底10与钝化层12之间，也可为离散式的局域分布在钝化层12的各个孔洞区域附近，此时其第一掺杂层11分布的情况可通过掺杂工艺进行控制，其掺杂的时间越长，掺杂的量越多，其第一掺杂层11连续的比例将越高，直至在硅衬底10上形成完全覆盖的一层第一掺杂层11。进一步的，其第一掺杂层11的结深小于1.5um。
其中，在本实用新型的一个实施例中，第二掺杂层13包括掺杂多晶硅层或掺杂碳化硅层或掺杂非晶硅层。其中，第二掺杂层13中的掺杂碳化硅层由不同折射率的至少一层掺杂碳化硅膜组成，且各层掺杂碳化硅膜的折射率由硅衬底10向外依次降低。需要指出的是，其掺杂碳化硅膜的厚度及其折射率可根据实际使用需要设置，其主要满足由硅衬底10向外依次降低即可，在此不做具体限定。其中由于碳化硅材料的光学带隙宽及吸收系数低，使得又能降低寄生吸收，可有效提高短路电流密度。进一步的，第二掺杂层13中的掺杂碳化硅层包括掺杂氢化碳化硅层，其掺杂氢化碳化硅层的电导率大于0.01S·cm，厚度大于10nm。相应的，其电导率和厚度还可设置为其他，其通过控制掺杂氢化碳化硅层的电导率及厚度使得满足其第二掺杂层13的电导性要求即可，在此不做具体限定。其中，需要指出的是，其第一掺杂层11和第二掺杂层13的材料可以选择相同或不同，例如第一掺杂层11和第二掺杂层13均为掺杂多晶硅；也可如第一掺杂层11为掺杂单晶硅，第二掺杂层13为掺杂碳化硅等。
本实施例中，通过依次设置的第一掺杂层、钝化层及第二掺杂层替代现有技术中的钝化接触结构，而通过将钝化层设置为多孔结构，且孔洞区域中具有第一掺杂层和/或第二掺杂层，使得在钝化层的孔洞区域中形成导电通道，从而为钝化层形成良好的电阻率，其降低了钝化层厚度对电阻影响的敏感性，从而降低了对于钝化层厚度的控制要求，因此钝化层的制备方法相较现有可更多样；同时硅衬底及钝化层之间设置第一掺杂层使得形成一个增强表面电子空穴的分离电场，使得提高场钝化效果；同时由于第一掺杂层与硅衬底的费米能级不同，其第一掺杂层改变了费米能级，其增加了杂质(过渡族金属)的固浓度，达到了一个额外的吸杂效果；同时在多孔结构上第二掺杂层与硅衬底之间通过掺杂的孔洞区域及第一掺杂层连接，进一步降低了所制备电池的总体电阻，最终提高了电池的转化效率，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
实施例二
本实用新型第二实施例提供了一种太阳能电池，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，参照图2-图8所示，本实用新型实施例提供的太阳能电池包括：
硅衬底10；
交替设置在硅衬底10背面的第一掺杂区20和第二掺杂区30，第一掺杂区20与第二掺杂区30的极性相反；
设置在硅衬底10正面的第一电介质层40；
设置于第一掺杂区20和第二掺杂区30之间的第二电介质层50；及
设置在第一掺杂区20上的第一导电层60和设置在第二掺杂区30上的第二导电层70；
其中，第一掺杂区20和/或第二掺杂区30采用如前述实施例所述的掺杂区结构。
因此，在本实用新型的一个实施例中，其太阳能电池可以为第一掺杂区20和第二掺杂区30均采用前述实施例所述的掺杂区结构，参照图2、图4及图6所示，此时由于第一掺杂区20与第二掺杂区30的极性相反，因此第一掺杂区20和第二掺杂区30中的第一掺杂层及第二掺杂层的掺杂极性相反，例如第一掺杂区20中的第一掺杂层及第二掺杂层为P型掺杂层时，则第二掺杂区30中的第一掺杂层及第二掺杂层为掺杂极性相反的N型掺杂层，此时第一掺杂区20为P型掺杂区，第二掺杂区30为N型掺杂区；当然其也可以为第一掺杂区20为N型掺杂区，第二掺杂区30为P型掺杂区。因此第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为P型掺杂区，其中另一者为N型掺杂区。
当然，其太阳能电池也可以为第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者采用前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者采用现有的结构(如钝化接触结构或扩散结构等)。本实施例中，优选的，其中另一者为设置在硅衬底10背面中的第三掺杂层，也即另一者采用现有的扩散结构，参照图3、图5、图7及图8所示。当然可选的，其中另一者也可采用现有的钝化接触结构，此时其钝化接触结构包括隧穿层及掺杂区域(图未示)。需要指出的是，此时第三掺杂层同样为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层，其具体结构可参照前述实施例中的第一掺杂层所述，此时需要指出的是，由于第一掺杂区20与第二掺杂区30的极性相反，而第一掺杂层与第二掺杂层的掺杂极性相同，因此其第一掺杂层和第三掺杂层中分别掺杂不同族元素，也即当第一掺杂层掺杂有Ⅲ族元素时，则第三掺杂层掺杂有Ⅴ族元素；当第一掺杂层掺杂有Ⅴ族元素时，则第三掺杂层掺杂有Ⅲ族元素。
其中，当第一掺杂区20和第二掺杂区30均采用前述实施例所述的掺杂区结构时，其第一掺杂区20中的各层结构中所选取的材料及厚度可以与第二掺杂区30中的各层结构的相同或不同，例如，其第一掺杂区20中的钝化层具体选取为氧化硅层和碳化硅层时，其第二掺杂区30中的钝化层可以与第一掺杂区20中的钝化层进行相同选取，或者选取与第一掺杂区20中的钝化层所不同材料的如氧化铝层和碳化硅层等。
同时第一掺杂区20中的钝化层与第二掺杂区30中的钝化层的厚度可以设置相同或不同，优选的，不管第一掺杂区20中的钝化层与第二掺杂区30中的钝化层的材料是否相同，其与第一掺杂层中掺杂有Ⅲ族元素相对应的钝化层设置的厚度更厚，而另外的与第一掺杂层中掺杂有Ⅴ族元素相对应的钝化层设置的厚度更薄。也即P型掺杂区中的钝化层的厚度大于N型掺杂区中的钝化层的厚度，其主要原因是P型掺杂区需要掺硼等工艺，所要求的温度更高，且需经历多次热处理过程，故需更厚的钝化层。本实施例中，其根据实际使用需要相应的设置第一掺杂区20和第二掺杂区30中的各层结构材料及厚度，在此不做具体限定。
同时本实用新型的优选实施例中，P型掺杂区中的钝化层的孔洞密度大于N型掺杂区中的钝化层的孔洞密度。其中孔洞密度所指的是为单位面积的孔洞的数量，也即在相同单位面积中，P型掺杂区中的钝化层的孔洞数量多于N型掺杂区中的钝化层的孔洞数量。其主要原因为P型掺杂区的导电性较差，故需要更多的孔洞来提高导电能力，同时由于P型掺杂区中的钝化层的厚度较厚，故需要更多的孔洞来提高导电能力。
其中，在本实用新型的一个实施例中，第一电介质层40和第二电介质层50为氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合。其中，该第一电介质层40和第二电介质层50起钝化作用，且其第一电介质层40和第二电介质层50至少设置为一层结构，其各层折射率由硅衬底10向外设置为依次降低排布，使得靠近硅衬底10的膜层起钝化作用，而远离硅衬底10的膜层起减反射作用，使得可以增强减反射效果，从而增加硅衬底10对光的吸收和利用，使得增加短路电流密度。其中第一电介质层40和第二电介质中的每层不同结构的膜层还可由不同折射率的多层膜组成，且依照上述所述的各层膜层的折射率由硅衬底10向外设置为依次降低的方式排布，其例如第一电介质层40中的氧化硅层可以为由硅衬底10向外折射率依次降低的多层氧化硅膜组成。
其中，需要指出的是，该第一电介质层40和第二电介质层50的结构可以布置相同或不相同，其根据实际使用需要相应的对第一电介质层40和第二电介质层50进行各膜层结构的设置，在此不做具体限定。优选的，其第一电介质层40和第二电介质层50设置为相同，使得可以为通过同一工艺分别对硅衬底10进行正反面的制备得到其第一电介质层40和第二电介质层50。
在实用新型的优选实施例中，其第一电介质层40和/或第二电介质层50优选为氧化铝层和碳化硅层两层结构，或者氧化硅层和碳化硅层两层结构；此时第一电介质层40的整体厚度大于50nm，第二电介质层50的整体厚度大于25nm。可以理解的，其第一电介质层40和第二电介质层50的具体结构布置包括但不限于上述所罗列的具体示例。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，第一电介质层40中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于40nm，第二电介质层50中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于25nm，第一电介质层40和/或第二电介质层50中的碳化硅层的厚度大于10nm。此时第一电介质层40和/或第二电介质层50中的碳化硅层不仅提供氢钝化效果，同时由于光学带隙大，吸收系数小，使得可减少寄生光吸收。
需要指出的是，本实用新型实施例所指出的多层结构中，其顺序均为由硅衬底10向外排布，例如上述所述的当第一电介质层40为氧化铝层和碳化硅层时，则其氧化铝层靠近硅衬底10，而碳化硅层靠近外侧。同时需要指出的是，在说明书附图中，如图2至图8所示，其仅示出第一电介质层40和第二电介质层50为两层结构，可以理解的，其第一电介质层40和第二电介质层50还可以为其他层数，其具体结构根据实际需要进行设置，并不完全依照说明书附图所示。同时需要指出的是，在本实用新型的各个附图中，其仅用于描述其太阳能电池中的具体各结构分布，但其并非为对应各结构的实际尺寸大小，其在附图中并未完全对应出本实施例中所具体的实际尺寸大小，其应当依照本实施例中所提供的具体参数为准。
更进一步的，第一电介质层40和/或第二电介质层50中的碳化硅层由不同折射率的至少一层碳化硅膜组成。其中，各层碳化硅膜的折射率由硅衬底10向外依次降低。可选的，上述各种材料的折射率一般可选定为：单晶硅的折射率为3.88，非晶硅的折射率为3.5-4.2，多晶硅的折射率为3.93，碳化硅的折射率为2-3.88，氮化硅的折射率为1.9-3.88，氮氧化硅的折射率为1.45-3.88，氧化硅的折射率为1.45，氧化铝的折射率为1.63。可以理解的，其上述各种材料的折射率还可根据实际使用需要设置为其他，在此不做具体限定。
更进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其第一电介质层40和/或第二电介质层50的外层还设有氟化镁层，也即上述第一电介质层40和第二电介质层50所选定的氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合的基础上，其第一电介质层40和/或第二电介质层50的外层还可设置一层氟化镁层。其中氟化镁层的折射率要求最低，一般其折射率设置为1.4，其用于起增强减反射的光学作用。
更进一步的，在本实用新型的一个实施例中，硅衬底10正面和第一电介质层40之间还设有电场层或浮动结，其具体为硅衬底10进行磷扩散制得电场层、或进行硼扩散制得浮动结，此时其电场层或浮动结作为该太阳能电池的前表面电场。
其中，在本实用新型的一个实施例中，其第一导电层60和/或第二导电层70为TCO透明导电膜和/或金属电极。其中，金属电极包括银电极、铜电极、铝电极、锡包铜电极或银包铜电极。进一步的，铜电极为电镀工艺制备的电镀铜或物理气相沉积制备的铜电极。其中该电镀铜以镍、铬、钛、钨电极作为其种子层或保护层。需要指出的是，其第一导电层60和第二导电层70也可以选择相同或者不同，例如其第一导电层60和第二导电层70均选用铝电极；或如第一导电层60选用银电极，而第二导电层70选用铝电极。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其硅衬底10正面在制备第一电介质层40之前还进行制绒工艺，使得其正面所形成的形貌包括但不限于碱抛光面、机械抛光面、随机金字塔状、倒金字塔状、球冠状、V型槽状、及介于上述形貌之间的形貌，此时硅衬底10正面所形成的表面形貌有利于降低正面太阳光的反射，提高太阳能电池转化效率。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其第二电介质层50可以仅覆盖在硅衬底10上的第一掺杂区20和第二掺杂区30之间的区域，也可以延伸覆盖至第一掺杂区20和/或第二掺杂区30上。此时当其第二电介质层50仅覆盖在硅衬底10上的第一掺杂区20和第二掺杂区30之间的区域时，则其第一导电层60覆盖在第一掺杂区20的整个背面进行电连接，第二导电层70覆盖在第二掺杂区30的整个背面进行电连接。当其第二电介质层50延伸覆盖至第一掺杂区20和/或第二掺杂区30上时，则其第一导电层60覆盖在第一掺杂区20中未覆盖第二电介质层50的剩余部分背表面进行电连接，第二导电层70覆盖在第二掺杂区30中未覆盖第二电介质层50的剩余部分背表面进行电连接。当其第二电介质层50完全覆盖在整个背面，则其第一导电层60通过穿孔等方式穿设过该第二电介质层50形成与第一掺杂区20的电连接；第二导电层70通过穿孔等方式穿设过该第二电介质层50形成与第二掺杂区30的电连接。其中第一导电层60和第二导电层70的导电极性根据第一掺杂区20及第二掺杂区30的极性进行确定，在此不做具体限定。
其中，在本实用新型的一个实施例中，参照图2及图3所示，第一掺杂区20和第二掺杂区30交替设置在硅衬底10的背面上，此时为避免第一掺杂区20和第二掺杂区30相互之间无阻隔连接在一起而产生的漏电等不良现象，因此在第一掺杂区20和第二掺杂区30之间设有沟槽，此时通过沟槽将第一掺杂区20和第二掺杂区30分隔开，同时相应的其第二电介质层50也覆盖于其沟槽上。需要指出的是，其沟槽与硅衬底10接触的表面形貌还可以设置有粗糙纹理结构，其中该粗糙纹理结构通常通过制绒形成，其包括但不限于碱抛光面、机械抛光面、随机金字塔状、倒金字塔状、球冠状、V型槽状、及介于上述形貌之间的形貌，其通常可通过酸制绒时形成不规则的半球型纹理、通过碱制绒时形成金字塔状纹理、或先通过碱制绒形成金字塔状纹理后再经酸制绒对金字塔塔尖进行圆滑处理，此时硅衬底10背面沟槽处所形成的表面形貌有利于增加硅衬底10对光的吸收和再利用，使得增加短路电流密度，从而提高太阳能电池转化效率。
其中，在本实用新型的另一实施例中，参照图4及图5所示，其硅衬底10背面间隔设置有凹槽，第一掺杂区20和第二掺杂区30交替设置在各个凹槽内，其凹槽可通过激光熔蚀方式或通过掩膜(如硬掩膜、氧化硅掩膜、氮化硅掩膜、光刻胶掩膜等)以及湿法/干法刻蚀的组合方式制作形成，此时由于其硅衬底10背面所间隔开设的凹槽，使得其位于硅衬底10的两相邻凹槽之间区域大体呈一凸台形状，使得通过硅衬底10自身凹槽之间的凸台结构即可实现对设置在凹槽内的第一掺杂区20和第二掺杂区30的阻隔。当然可选的，第一掺杂区20和第二掺杂区30之间还可以设有沟槽，此时可以在凸台结构或凹槽中设置沟槽，使得第一掺杂区20和第二掺杂区30通过硅衬底10自身凹槽之间的凸台结构以及沟槽结构实现双重隔离。
同时第一掺杂区20和第二掺杂区30中至少包括有前述实施例所述的掺杂区结构，此时需要指出的是，其掺杂区结构中的钝化层可仅覆盖在凹槽的底壁上，或延伸覆盖在凹槽的侧壁上；优选的其钝化层覆盖在凹槽的底壁及侧壁上，此时其第一掺杂层也相应设于凹槽的底壁及侧壁上，使得在硅衬底10所产生的载流子也容易通过其凹槽侧壁上的钝化层进行分离并选择性被收集到对应的第二掺杂层中，使得有利于载流子在凹槽的底壁及侧壁中实现多维度的收集。需要指出的是，其第一掺杂区20和第二掺杂区30也可分别设置在所对应凹槽内的部分区域。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其凹槽为圆弧形、梯形、或方形。其中凹槽优选设置为圆弧形或梯形，其中由于凹槽设置为圆弧形或梯形时，其凹槽内壁所反射光的效果更好，同时其还可增加所作为掺杂区结构的钝化层与第一掺杂层所接触的表面积。当然由于凹槽设置为方形时，其实际生产工艺更为简单，同时需要指出的是，其各个凹槽的形状可以相同或不同，例如设置第一掺杂区20的凹槽和设置第二掺杂区30的凹槽均为方形，或设置第一掺杂区20的凹槽为方形，设置第二掺杂区30的凹槽为圆弧形等，因此其根据实际使用需要对各个凹槽形状进行设置，在此不做具体限定。进一步的，其各个凹槽的宽度及深度可设置相同或不同，其根据实际使用需要进行设置，在此不做具体限定。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，第一掺杂区20的总厚度和/或第二掺杂区30的总厚度存在大于、小于、及等于凹槽的深度。当其第一掺杂区20的总厚度和/或第二掺杂区30的总厚度小于等于凹槽的深度时，则其第一掺杂区20和/或第二掺杂区30第二掺杂区30未伸出其凹槽，此时直接通过凹槽之间的凸台结构实现第一掺杂区20和/或第二掺杂区30的阻隔。当其第一掺杂区20的总厚度和/或第二掺杂区30的总厚度大于凹槽的深度时，其第一掺杂区20和/或第二掺杂区30还可延伸至各个凹槽之间的凸台区域上，也即例如第一掺杂区20可延伸至各个凹槽之间的部分区域或全部区域，但不与相邻的第二掺杂区30接触。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，位于各个凹槽之间的凸台区域的硅衬底10背面具有粗糙纹理结构。其中该粗糙纹理结构通常通过制绒形成，其包括但不限于碱抛光面、机械抛光面、随机金字塔状、倒金字塔状、球冠状、V型槽状、及介于上述形貌之间的形貌，其通常可通过酸制绒时形成不规则的半球型纹理、通过碱制绒时形成金字塔状纹理、或先通过碱制绒形成金字塔状纹理后再经酸制绒对金字塔塔尖进行圆滑处理。其中可以理解的，其粗糙纹理结构也还可以设置为硅衬底10的整个背面。
其中，在本实用新型的又一实施例中，参照图6、图7及图8所示，硅衬底10背面间隔设置有凹槽，第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者设置在凹槽内，其中另一者设置在凹槽外。其中为实现第一掺杂区20和第二掺杂区30之间的阻隔，其可在第一掺杂区20和第二掺杂区30之间设有沟槽，此时通过沟槽将第一掺杂区20和第二掺杂区30分隔开，参照图6及图7所示。其也可将第一掺杂区20和/或第二掺杂区30设置在凹槽内外的部分区域，使得凹槽内外未覆盖第一掺杂区20及第二掺杂区30的硅衬底10实现将第一掺杂区20和第二掺杂区30分隔开，参照图8所示。当然其还可通过设置凹槽的深度，而使得第一掺杂区20和第二掺杂区30不接触。其中其他对于凹槽、及设置于凹槽内外的第一掺杂区20和第二掺杂区30的具体描述参照上述所述，在此不予赘述。
因此，在本实用新型的一个实施例中，其第一掺杂区20和第二掺杂区30可均设置在硅衬底10的背面，或均设置在硅衬底10所间隔设置的凹槽上，或分别设置在硅衬底10所间隔设置的凹槽内外。同时其第一掺杂区20和第二掺杂区30至少包括前述实施例所述的掺杂区结构，及包括由第三掺杂层组成的扩散结构或由隧穿层及掺杂区域组成的钝化接触结构，因此其所制备的太阳能电池可以为：
电池一、第一掺杂区20和第二掺杂区30均设置在硅衬底10的背面，且第一掺杂区20和第二掺杂区30均为前述实施例所述的掺杂区结构，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间设有沟槽；
电池二、第一掺杂区20和第二掺杂区30均设置在硅衬底10的背面，且第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由第三掺杂层组成的扩散结构，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间设有沟槽；
电池三、第一掺杂区20和第二掺杂区30均设置在硅衬底10的背面，且第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由隧穿层及掺杂区域组成的钝化接触结构，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间设有沟槽；
电池四、第一掺杂区20和第二掺杂区30交替设置在硅衬底10的凹槽内，且第一掺杂区20和第二掺杂区30均为前述实施例所述的掺杂区结构；
电池五、第一掺杂区20和第二掺杂区30交替设置在硅衬底10的凹槽内，且第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由第三掺杂层组成的扩散结构；
电池六、第一掺杂区20和第二掺杂区30交替设置在硅衬底10的凹槽内，且第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由隧穿层及掺杂区域组成的钝化接触结构；
电池七、第一掺杂区20设置凹槽内及第二掺杂区30设置凸台上，且第一掺杂区20和第二掺杂区30均为前述实施例所述的掺杂区结构，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间可设有沟槽；
电池八、第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由第三掺杂层组成的扩散结构，且掺杂区结构设置凸台上，扩散结构设置凹槽内，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间可设有沟槽；
电池九、第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由第三掺杂层组成的扩散结构，且掺杂区结构设置凹槽内，扩散结构设置凸台上，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间可设有沟槽；
电池十、第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由隧穿层及掺杂区域组成的钝化接触结构，且掺杂区结构设置凸台上，钝化接触结构设置凹槽内，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间可设有沟槽；
电池十一、第一掺杂区20和第二掺杂区30中的其中一者为前述实施例所述的掺杂区结构，其中另一者为由隧穿层及掺杂区域组成的钝化接触结构，且掺杂区结构设置凹槽内，钝化接触结构设置凸台上，其中第一掺杂区20和第二掺杂区30之间可设有沟槽。
本实施例中，通过设置掺杂区结构替代现有技术中的钝化接触结构，而通过将掺杂区结构中的钝化层设置为多孔结构，且孔洞区域中具有第一掺杂层和/或第二掺杂层，使得在钝化层的孔洞区域中形成导电通道，从而为钝化层形成良好的电阻率，其降低了钝化层厚度对电阻影响的敏感性，从而降低了对于钝化层厚度的控制要求，因此钝化层的制备方法相较现有可更多样；同时硅衬底及钝化层之间设置第一掺杂层使得形成一个增强表面电子空穴的分离电场，使得提高场钝化效果；同时由于第一掺杂层与硅衬底的费米能级不同，其第一掺杂层改变了费米能级，其增加了杂质(过渡族金属)的固浓度，形成了一个额外的吸杂效果；同时在多孔结构上第二掺杂层与硅衬底之间通过掺杂的孔洞区域及第一掺杂层连接，进一步降低了所制备电池的总体电阻，最终提高了电池的转化效率，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
实施例三
本实用新型第三实施例提供了一种太阳能电池，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，参照图9所示，本实用新型实施例提供的太阳能电池包括：
硅衬底10；
设置在硅衬底10背面的如前述实施例所述的掺杂区结构1；
设置于掺杂区结构1上的第三电介质层80；
依次设置在硅衬底10正面的第四掺杂层90及第四电介质层100；及
与掺杂区结构1电连接的第三导电层110和与第四掺杂层90电连接的第四导电层120；
其中掺杂区结构1与第四掺杂层90的极性相反。
其中，该第四掺杂层90为掺杂有Ⅲ族或Ⅴ族元素的掺杂单晶硅层，其具体可参照前述实施例所述的掺杂区结构1中的第一掺杂层，此时需要指出的是，掺杂区结构1与第四掺杂层90的极性相反，因此第一掺杂层和第四掺杂层90中分别掺杂不同族元素，也即当第一掺杂层掺杂有Ⅲ族元素时，则第四掺杂层90掺杂有Ⅴ族元素；当第一掺杂层掺杂有Ⅴ族元素时，则第四掺杂层90掺杂有Ⅲ族元素。
其中，在本实用新型的一个实施例中，第三电介质层80和第四电介质层100为氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合。其中，该第三电介质层80和第四电介质层100起钝化作用，且其第三电介质层80和第四电介质层100至少设置为一层结构，其各层折射率由硅衬底10向外设置为依次降低排布，使得靠近硅衬底10的膜层起钝化作用，而远离硅衬底10的膜层起减反射作用，使得可以增强减反射效果，从而增加硅衬底10对光的吸收和利用，使得增加短路电流密度。其中第三电介质层80和第四电介质层100中的每层不同结构的膜层还可由不同折射率的多层膜组成，且依照上述所述的各层膜层的折射率由硅衬底10向外设置为依次降低的方式排布，其例如第三电介质层80中的氧化硅层可以为由硅衬底10向外折射率依次降低的多层氧化硅膜组成。
其中，需要指出的是，该第三电介质层80和第四电介质层100的结构可以布置相同或不相同，其根据实际使用需要相应的对第三电介质层80和第四电介质层100进行各膜层结构的设置，在此不做具体限定。优选的，其第三电介质层80和第四电介质层100设置为相同，使得可以为通过同一工艺分别对硅衬底10进行正反面的制备得到其第四电介质层100和第三电介质层80。
在实用新型的优选实施例中，其第三电介质层80和/或第四电介质层100优选为氧化铝层和碳化硅层两层结构，或者氧化硅层和碳化硅层两层结构，此时第三电介质层80的整体厚度大于25nm，第四电介质层100的整体厚度大于50nm。可以理解的，其第三电介质层80和第四电介质层100的具体结构布置包括但不限于上述所罗列的具体示例。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，第三电介质层80中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于25nm，第四电介质层100中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于40nm，第三电介质层80和/或第四电介质层100中的碳化硅层的厚度大于10nm。此时第三电介质层80和/或第四电介质层100中的碳化硅层不仅提供氢钝化效果，同时由于光学带隙大，吸收系数小，使得可减少寄生光吸收。
需要指出的是，本实用新型实施例所指出的多层结构中，其顺序均为由硅衬底10向外排布，例如上述所述的当第三电介质层80为氧化铝层和碳化硅层时，则其氧化铝层靠近硅衬底10，而碳化硅层靠近外侧。同时需要指出的是，在说明书附图中，如图9所示，其仅示出第三电介质层80和第四电介质层100为两层结构，可以理解的，其第三电介质层80和第四电介质层100还可以为其他层数，其具体结构根据实际需要进行设置，并不完全依照说明书附图所示。同时需要指出的是，在本实用新型的各个附图中，其仅用于描述其太阳能电池中的具体各结构分布，但其并非为对应各结构的实际尺寸大小，其在附图中并未完全对应出本实施例中所具体的实际尺寸大小，其应当依照本实施例中所提供的具体参数为准。
更进一步的，第三电介质层80和/或第四电介质层100中的碳化硅层由不同折射率的至少一层碳化硅膜组成。其中，各层碳化硅膜的折射率由硅衬底10向外依次降低。可选的，上述各种材料的折射率一般可选定为：单晶硅的折射率为3.88，非晶硅的折射率为3.5-4.2，多晶硅的折射率为3.93，碳化硅的折射率为2-3.88，氮化硅的折射率为1.9-3.88，氮氧化硅的折射率为1.45-3.88，氧化硅的折射率为1.45，氧化铝的折射率为1.63。可以理解的，其上述各种材料的折射率还可根据实际使用需要设置为其他，在此不做具体限定。
更进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其第三电介质层80和/或第四电介质层100的外层还设有氟化镁层，也即上述第三电介质层80和第四电介质层100所选定的氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合的基础上，其第三电介质层80和/或第四电介质层100的外层还可设置一层氟化镁层。其中氟化镁层的折射率要求最低，一般其折射率设置为1.4，其用于起增强减反射的光学作用。
其中，在本实用新型的一个实施例中，其第三导电层110和/或第四导电层120为TCO透明导电膜和/或金属电极。其中，金属电极包括银电极、铜电极、铝电极、锡包铜电极或银包铜电极。进一步的，铜电极为电镀工艺制备的电镀铜或物理气相沉积制备的铜电极。其中该电镀铜以镍、铬、钛、钨电极作为其种子层或保护层。需要指出的是，其第三导电层110和第四导电层120可以选择相同或者不同，例如其第三导电层110和第四导电层120均选用铝电极；或如第三导电层110选用银电极，而第四导电层120选用铝电极。进一步的，其第三导电层110通过穿孔等方式穿设过该第三电介质层80形成与掺杂区结构1的电连接，其第三导电层110通过穿孔等方式穿设过该第四电介质层100形成与第四掺杂层90的电连接。其中第三导电层110和第四导电层120的导电极性根据掺杂区结构1及第四掺杂层90的极性进行确定，在此不做具体限定。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，其硅衬底10正面在制备第四电介质层100之前还进行制绒工艺，使得其正面所形成的形貌但不限于碱抛光面、机械抛光面、随机金字塔状、倒金字塔状、球冠状、V型槽状、及介于上述形貌之间的形貌，此时硅衬底10正面所形成的表面形貌有利于降低正面太阳光的反射，提高太阳能电池转化效率。
本实施例中，通过设置掺杂区结构替代现有技术中的钝化接触结构，而通过将掺杂区结构中的钝化层设置为多孔结构，且孔洞区域中具有第一掺杂层和/或第二掺杂层，使得在钝化层的孔洞区域中形成导电通道，从而为钝化层形成良好的电阻率，其降低了钝化层厚度对电阻影响的敏感性，从而降低了对于钝化层厚度的控制要求，因此钝化层的制备方法相较现有可更多样；同时硅衬底及钝化层之间设置第一掺杂层使得形成一个增强表面电子空穴的分离电场，使得提高场钝化效果；同时由于第一掺杂层与硅衬底的费米能级不同，其第一掺杂层改变了费米能级，其增加了杂质(过渡族金属)的固浓度，形成了一个额外的吸杂效果；同时在多孔结构上第二掺杂层与硅衬底之间通过掺杂的孔洞区域及第一掺杂层连接，进一步降低了所制备电池的总体电阻，最终提高了电池的转化效率，解决了现有隧穿层对于厚度的精确要求使得难以生产及限制转化效率的问题。
实施例四
本实用新型第四实施例还提供一种电池组件，该电池组件包括前述实施例二所述的太阳能电池。
实施例五
本实用新型第五实施例还提供一种光伏系统，该光伏系统包括如前述实施例四所述的电池组件。
实施例六
本实用新型第六实施例还提供一种电池组件，该电池组件包括前述实施例三所述的太阳能电池。
实施例七
本实用新型第七实施例还提供一种光伏系统，该光伏系统包括如前述实施例六所述的电池组件。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (29)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
硅衬底；
交替设置在所述硅衬底背面的第一掺杂区和第二掺杂区，所述第一掺杂区与所述第二掺杂区的极性相反；
设置在所述硅衬底正面的第一电介质层；
设置于所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间的第二电介质层；及
设置在所述第一掺杂区上的第一导电层和设置在所述第二掺杂区上的第二导电层；
所述第一掺杂区和/或所述第二掺杂区包括：
依次设置在所述硅衬底上的第一掺杂层、钝化层、及第二掺杂层；
所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者为P型掺杂区，其中另一者为N型掺杂区，所述P型掺杂区中的钝化层的厚度大于所述N型掺杂区中的钝化层的厚度。
2.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层和所述第二掺杂层的掺杂极性相同。
3.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层的厚度为0.5-10nm。
4.如权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层的厚度为0.8-2nm。
5.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层为氧化层、碳化硅层、及非晶硅层中的一种或多种组合。
6.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述氧化层由氧化硅层、氧化铝层中的一层或多层组成。
7.如权利要求5所述的太阳能电池，其特征在于，所述钝化层中的碳化硅层包括氢化碳化硅层。
8.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂层完全连续的设置在所述硅衬底与所述钝化层之间。
9.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂层包括掺杂多晶硅层或掺杂碳化硅层或掺杂非晶硅层。
10.如权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂层中的掺杂碳化硅层由不同折射率的至少一层掺杂碳化硅膜组成。
11.如权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，各层所述掺杂碳化硅膜的折射率由硅衬底向外依次降低。
12.如权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂层中的掺杂碳化硅层包括掺杂氢化碳化硅层，所述掺杂氢化碳化硅层的电导率大于0.01S·cm，厚度大于10nm。
13.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅衬底背面间隔设置有凹槽，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区交替设置在各个所述凹槽内。
14.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅衬底背面间隔设置有凹槽，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者设置在所述凹槽内，其中另一者设置在所述凹槽外。
15.如权利要求1或13或14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区之间设有沟槽。
16.如权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区和/或所述第二掺杂区设置在所述凹槽内外的部分区域。
17.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电介质层和所述第二电介质层为氧化铝层、氮化硅层、氮氧化硅层、碳化硅层、非晶硅层及氧化硅层中的一种或多种组合。
18.如权利要求17所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层为氧化铝层和碳化硅层，或者氧化硅层和碳化硅层；
所述第一电介质层的厚度大于50nm，所述第二电介质层的厚度大于25nm。
19.如权利要求18所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电介质层中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于40nm，所述第二电介质层中的氧化铝层或氧化硅层的厚度小于25nm，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层中的碳化硅层的厚度大于10nm。
20.如权利要求17或18所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层中的碳化硅层由不同折射率的至少一层碳化硅膜组成。
21.如权利要求20所述的太阳能电池，其特征在于，各层所述碳化硅膜的折射率由硅衬底向外依次降低。
22.如权利要求17所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一电介质层和/或所述第二电介质层的外层还设有氟化镁层。
23.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一导电层和所述第二导电层为TCO透明导电膜和/或金属电极。
24.如权利要求23所述的太阳能电池，其特征在于，所述金属电极包括银电极、铜电极、铝电极、锡包铜电极或银包铜电极。
25.如权利要求24所述的太阳能电池，其特征在于，所述铜电极为电镀工艺制备的电镀铜或物理气相沉积制备的铜电极。
26.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述硅衬底正面和所述第一电介质层之间还设有电场层或浮动结。
27.如权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区中的其中一者为P型掺杂区，其中另一者为N型掺杂区，所述P型掺杂区中的钝化层的厚度大于所述N型掺杂区中的钝化层的厚度。
28.一种电池组件，其特征在于，所述电池组件包括如权利要求1-27任意一项所述的太阳能电池。
29.一种光伏系统，其特征在于，所述光伏系统包括如权利要求28所述的电池组件。
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