太阳能电池及光伏组件

摘要

本申请实施例涉及光伏领域，提供一种太阳能电池及光伏组件，太阳能电池包括：基底，基底具有相对的正面以及背面，基底的背面具有第一掺杂区，第一掺杂区的掺杂元素类型与基底内的掺杂元素类型相反；隧穿介质层，隧穿介质层位于基底背面；掺杂导电层，掺杂导电层位于隧穿介质层远离基底背面的表面，掺杂导电层具有掺杂元素，掺杂导电层内的掺杂元素类型与基底内的掺杂元素类型相反；背电极，背电极沿第一方向排布，背电极与掺杂导电层相接触。本申请实施例提供的太阳能电池及光伏组件，至少有利于提升太阳能电池的光电转换效率。

权利要求

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

基底，所述基底具有相对的正面以及背面，所述基底的背面具有第一掺杂区，所述第一掺杂区的掺杂元素类型与所述基底内的掺杂元素类型相反；

隧穿介质层，所述隧穿介质层位于所述基底背面；所述隧穿介质层仅局部具有贯穿所述隧穿介质层厚度的第三掺杂区；

掺杂导电层，所述掺杂导电层位于所述隧穿介质层远离所述基底背面的整个表面，所述掺杂导电层具有掺杂元素，所述掺杂导电层内的掺杂元素类型与所述基底内的掺杂元素类型相反；其中，所述基底与所述掺杂导电层之间构成PN结；

所述第一掺杂区的总表面面积与所述掺杂导电层的表面面积的比值范围为1% 20%；

~

背电极，所述背电极沿第一方向排布，所述背电极与所述掺杂导电层相接触。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂元素类型与所述掺杂导电层内的掺杂元素类型相同，所述第一掺杂区的掺杂浓度小于等于所述掺杂导电层的掺杂浓度。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂浓度小

20 ‑3

于等于1×10 cm 。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂深度与所述基底的厚度的比值小于等于0.2%。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂区的掺杂深度为1nm~

200nm。

6.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂导电层内具有贯穿所述掺杂导电层厚度的第二掺杂区，所述第二掺杂区的掺杂浓度大于除所述第二掺杂区以外的掺杂导电层的掺杂浓度，所述背电极与所述第二掺杂区的掺杂导电层接触；所述第二掺杂区与所述第一掺杂区相对。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二掺杂区的掺杂浓度大于等于所述第一掺杂区的掺杂浓度。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三掺杂区分别与所述第一掺杂区以及所述第二掺杂区接触，且所述第一掺杂区、所述第二掺杂区与所述第三掺杂区对齐且掺杂元素的类型相同。

9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的掺杂元素类型为P型掺杂元素，所述掺杂导电层的掺杂元素类型为N型掺杂元素。

10.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的正面具有重掺杂区，所述重掺杂区的掺杂元素类型与所述基底的掺杂元素类型相同，所述重掺杂区的掺杂浓度大于除所述重掺杂区以外的所述基底的掺杂浓度；所述太阳能电池还包括：电极，所述电极与所述重掺杂区的所述基底接触。

11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，沿所述第一方向，所述重掺杂区的宽度大于等于所述电极与所述基底接触面的宽度；所述重掺杂区的宽度和所述电极与所述基底接触面的宽度比值范围为100% 200%。

~

12.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述重掺杂区的掺杂浓度为7×

18 ‑3 19 ‑3

10 cm 2×10 cm ；所述重掺杂区的掺杂深度为0.8μm 1.6μm。

~ ~

13.一种光伏组件，其特征在于，包括：

电池串，由多个权利要求1至12中任一项所述的太阳能电池连接而成；

封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；

盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。

说明书

太阳能电池及光伏组件

技术领域

[0001] 本申请实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及光伏组件。

背景技术

[0002] 影响太阳能电池性能（例如光电转换效率）的原因包括光学损失以及电学损失，光学损失包括电池表面反射损失、接触栅线的阴影损失以及长波段的非吸收损失等，电学损失包括半导体表面及体内的光生载流子复合、半导体和金属栅线的接触电阻以及金属和半导体的接触电阻等的损失。

[0003] 为了减少太阳能电池的电学损失，可以在电池的表面形成隧穿氧化层钝化金属接触结构。隧穿氧化层钝化金属接触结构由一层超薄的隧穿介质层和掺杂导电层组成，该结构可以提供了良好的表面钝化，从而降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。隧穿氧化层钝化金属接触结构可以优化太阳能电池性能，但影响该类型太阳能电池性能的因素仍然较多，开发高效的钝化接触太阳能电池具有重要的意义。

发明内容

[0004] 本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，至少有利于提升太阳能电池的光电转换效率。

[0005] 根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：基底，基底具有相对的正面以及背面，基底的背面具有第一掺杂区，第一掺杂区的掺杂元素类型与基底内的掺杂元素类型相反；隧穿介质层，隧穿介质层位于基底背面；掺杂导电层，掺杂导电层位于隧穿介质层远离基底背面的表面，掺杂导电层具有掺杂元素，掺杂导电层内的掺杂元素类型与基底内的掺杂元素类型相反；背电极，背电极沿第一方向排布，背电极与掺杂导电层相接触。

[0006] 在一些实施例中，第一掺杂区的掺杂元素类型与掺杂导电层内的掺杂元素类型相同，第一掺杂区的掺杂浓度小于等于掺杂导电层的掺杂浓度。

[0007] 在一些实施例中，第一掺杂区的掺杂浓度小于等于1×1020cm‑3。

[0008] 在一些实施例中，第一掺杂区的掺杂深度与基底的厚度的比值小于等于0.2%。

[0009] 在一些实施例中，第一掺杂区的掺杂深度为1nm 200nm。~

[0010] 在一些实施例中，掺杂导电层内具有贯穿掺杂导电层厚度的第二掺杂区，第二掺杂区的掺杂浓度大于除第二掺杂区以外的掺杂导电层的掺杂浓度，背电极与第二掺杂区的掺杂导电层接触；第二掺杂区与第一掺杂区相对。

[0011] 在一些实施例中，第二掺杂区的掺杂浓度大于等于第一掺杂区的掺杂浓度。

[0012] 在一些实施例中，隧穿介质层具有贯穿隧穿介质层厚度的第三掺杂区，第三掺杂区分别与第一掺杂区以及第二掺杂区接触，且第一掺杂区、第二掺杂区与第三掺杂区对齐且掺杂元素的类型相同。

[0013] 在一些实施例中，基底的掺杂元素类型为P型掺杂元素，掺杂导电层的掺杂元素类型为N型掺杂元素。

[0014] 在一些实施例中，基底的正面具有重掺杂区，重掺杂区的掺杂元素类型与基底的掺杂元素类型相同，重掺杂区的掺杂浓度大于除重掺杂区以外的基底的掺杂浓度 ；太阳能电池还包括：电极，电极与重掺杂区的基底接触。

[0015] 在一些实施例中，沿第一方向，重掺杂区的宽度大于等于电极与基底接触面的宽度；重掺杂区的宽度和电极与基底接触面的宽度比值范围为100% 200%。~

[0016] 在一些实施例中，重掺杂区的掺杂浓度为7×1018cm‑3 2×1019cm‑3；重掺杂区的掺~杂深度为0.8μm 1.6μm。
~

[0017] 根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个上述实施例中任一项的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖电池串的表面；盖板，用于覆盖封装胶膜背离电池串的表面。

[0018] 本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

[0019] 本申请实施例提供的技术方案中，通过在基底的背面形成隧穿介质层与掺杂导电层，且掺杂导电层的掺杂元素类型与基底的掺杂元素类型相反，使得掺杂导电层与基底之间构成PN结，即太阳能电池为背结太阳能电池，并且隧穿介质层与掺杂导电层结合构成钝化接触结构。掺杂导电层可覆盖基底的整个背面，基底与掺杂导电层之间构成的PN结可覆盖电池整个背面，可保证对入射光线的最大化利用，提升电池短路电流以及开路电压，且可以优化背电极的宽度从而降低电池的串联电阻，背结太阳能电池可优化正面陷光结构从而得到较低的前表面复合速率以及较低的反射率。而钝化接触结构可以降低基底的表面载流子复合速率，提升太阳能电池的光电转换效率。

[0020] 此外，基底的背面具有第一掺杂区，第一掺杂区的掺杂元素类型与掺杂导电层的掺杂元素类型相同，第一掺杂区的掺杂元素类型与所述掺杂导电层的掺杂元素类型相同，可以在基底的背面形成发射极，可以在第一掺杂区内分离载流子（电子与空穴），有利于提升太阳能电池的输出电流。在背面形成第一掺杂区，缩短基底正面产生的载流子迁移至背面PN结的路径，有利于降低少数载流子到达掺杂导电层之前发生复合的风险。

附图说明

[0021] 一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制；为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0022] 图1为本申请一实施例所提供的太阳能电池的一种结构示意图；

[0023] 图2为本申请一实施例所提供的太阳能电池的另一种结构示意图；

[0024] 图3为本申请一实施例所提供的光伏组件的一种结构示意图；

[0025] 图4为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中提供基底的步骤对应的剖面结构示意图；

[0026] 图5为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成氧化硅层的步骤对应的剖面结构示意图；

[0027] 图6为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成凹槽的步骤对应的剖面结构示意图；

[0028] 图7为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成重掺杂区的步骤对应的剖面结构示意图；

[0029] 图8为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成隧穿介质膜的步骤对应的剖面结构示意图；

[0030] 图9为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成第一掺杂区的步骤对应的剖面结构示意图；

[0031] 图10为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中另一种形成第一掺杂区的步骤对应的剖面结构示意图；

[0032] 图11为本申请一实施例所提供的太阳能电池的制备方法中形成钝化层的步骤对应的剖面结构示意图。

具体实施方式

[0033] 由背景技术可知，现有技术的太阳能电池的光电转换效率欠佳。

[0034] 分析发现，导致太阳能电池的光电转换效率欠佳的原因之一在于，当基底为P型基底时，一般采用正面B扩散工艺制备正面发射极，从而在太阳能电池的正面形成PN结，然后高浓度B扩散导致电池前表面载流子复合较为严重；而采用正面金属接触区域局域高浓度B扩散，非接触区域低浓度B扩散，又可能导致太阳能电池的有效PN结面积减少，使电池短路电流降低，从而使得太阳能电池的光电转换效率欠佳。

[0035] 本申请实施例提供一种太阳能电池及光伏组件，通过在基底的背面形成隧穿介质层与掺杂导电层，且掺杂导电层的掺杂元素类型与基底的掺杂元素类型相反，使得掺杂导电层与基底之间构成PN结。掺杂导电层可覆盖基底的整个背面，基底与掺杂导电层之间构成的PN结可覆盖电池整个背面，可保证对入射光线的最大化利用，提升电池短路电流以及开路电压，且可以优化背电极的宽度从而降低电池的串联电阻，背结太阳能电池可优化正面陷光结构从而得到较低的前表面复合速率以及较低的反射率。而钝化接触结构可以降低基底的表面载流子复合速率，提升太阳能电池的光电转换效率。

[0036] 下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

[0037] 图1为本申请一实施例所提供的太阳能电池的一种结构示意图；图2为本申请一实施例所提供的太阳能电池的另一种结构示意图。

[0038] 根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种太阳能电池，参考图1 图~2，太阳能电池包括：基底100，基底100具有相对的正面101以及背面102，基底100的背面102具有第一掺杂区110，第一掺杂区110的掺杂元素类型与基底内的掺杂元素类型相反；隧穿介质层120，隧穿介质层120位于基底100背面102；掺杂导电层130，掺杂导电层130位于隧穿介质层120远离基底100背面102的表面，掺杂导电层130具有掺杂元素，掺杂导电层130内的掺杂元素类型与基底100内的掺杂元素类型相反；背电极141，背电极141沿第一方向X排布，背电极141与掺杂导电层130相接触。

[0039] 在一些实施例中，太阳能电池为隧穿氧化层钝化接触电池（Tunnel  Oxide Passivated Contact，TOPCon），可以包括双面隧穿氧化层钝化接触电池或单面隧穿氧化层钝化接触电池。

[0040] 基底100为吸收入射光子而产生光生载流子的区域。在一些实施例中，基底100为硅基底100，可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的一种或多种；在另一些实施例中，基底100的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。示例性地，本申请中基底100为单晶硅基底。

[0041] 在一些实施例中，对于单面电池来说，基底100的正面101为受光面，基底100的背面102为背光面；对于双面电池来说，正面101和背面102都可以作为受光面以吸收入射光。基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为N型或者P型，N型元素可以为磷（P）元素、铋（Bi）元素、锑（Sb）元素或砷（As）元素等Ⅴ族元素，P型元素可以为硼（B）元素、铝（Al）元素、镓（Ga）元素或铟（In）元素等Ⅲ族元素。例如，当基底100为P型基底时，其内部掺杂元素类型为P型。又例如，当基底100为N型基底时，其内部掺杂元素类型为N型。本申请实施例以基底100为P型基底为示例。

[0042] 在一些实施例中，第一掺杂区110的掺杂元素类型与掺杂导电层130内的掺杂元素类型相同，第一掺杂区110的掺杂浓度小于等于掺杂导电层130的掺杂浓度。例如，基底100的掺杂元素类型为P型掺杂元素，掺杂导电层的掺杂元素类型为N型掺杂元素，第一掺杂区110的掺杂元素类型为N型掺杂元素。如此，基底100与掺杂导电层130之间构成PN结，在背面
102形成PN结，可以避免在正面形成高掺杂的发射极引起的光学损失，也可以避免形成低掺杂的发射极引起的电学损失，有利于提升太阳能电池的光电转换效率。当第一掺杂区110的掺杂浓度小于掺杂导电层130的掺杂浓度时，第一掺杂区110与掺杂导电层130之间构成高低结，从而在第一掺杂区110与掺杂导电层130之间构成内建电场，较高掺杂的掺杂导电层
130表面形成正空间电荷，较低掺杂的第一掺杂区110表面构成负空间电荷，使基底内的P型掺杂元素容易漂移至高掺杂的掺杂导电层130，有利于提升电池的输出电流。第一掺杂区
20 ‑3 20 ‑3 21
110的掺杂浓度小于等于1×10 cm ；掺杂导电层130的掺杂浓度为1×10 cm 1×10 cm~
‑3 ‑3 18 ‑3
。进一步地，第一掺杂区110的掺杂浓度为0cm 1×10 cm ；掺杂导电层130的掺杂浓度为~
20 ‑3 21 ‑3 16 ‑3 17 ‑3
2×10 cm 1×10 cm 。第一掺杂区110的掺杂浓度具体可以5×10 cm 、1.8×10 cm 、
17 ~‑3 17 ‑3 20 ‑3
6.3×10 cm 或者9.3×10 cm ；掺杂导电层130的掺杂浓度具体可以3.8×10 cm 、5.3×
20 ‑3 20 ‑3 20 ‑3
10 cm 、7.8×10 cm 或者9.8×10 cm 。在另一些实施例中，第一掺杂区110的掺杂浓度大于掺杂导电层130的掺杂浓度，第一掺杂区110与基底100之间构成PN结，第一掺杂区的表面可以设置为金字塔绒面，以降低第一掺杂区表面对光线的反射，增加对光线的吸收利用率，提升太阳能电池的转换效率。

[0043] 在一些实施例中，第一掺杂区110的掺杂深度与基底100的厚度的比值小于等于0.2%，第一掺杂区110的掺杂深度可以满足形成高低结的内场电场强度，从而使少数载流子漂移至掺杂导电层130表面。第一掺杂区110的掺杂深度可以减小P型基底除第一掺杂区以外的厚度，缩短基底100正面101产生的载流子漂移至背面PN结的路径，有利于降低少数载流子到达掺杂导电层之前发生复合的风险。第一掺杂区110的掺杂深度小于0.002倍基底
100的厚度，可以避免第一掺杂区110内的掺杂元素扩散至基底100的正面101或者重掺杂区内，有利于提升太阳能电池的开路电压，有利于提升太阳能电池的光电转换效率。可以理解的是，第一掺杂区110的掺杂深度与基底100的厚度的比值可以根据基底100的厚度具体设置，本申请实施例中的小于等于0.2%仅为示例。

[0044] 第一掺杂区110的掺杂深度为1nm 200nm，可选地，第一掺杂区110的掺杂深度为~1nm 150nm。第一掺杂区110的掺杂深度具体为1nm、29nm、68nm、128nm或者143nm。
~

[0045] 在一些实施例中，隧穿介质层120通过化学钝化降低基底100与掺杂导电层130之间的界面态密度，降低少数载流子与空穴复合，有利于降低Jo负荷电流；隧穿介质层120可以使多数载流子隧穿进入掺杂导电层130，进而多数载流子在掺杂导电层130横向传输被背电极141收集，从而极大地降低背电极141与掺杂导电层130的接触复合电流，提升了太阳能电池的开路电压和短路电流。

[0046] 在一些实施例中，隧穿介质层120的材料可以包括但不限于氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅和本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料。隧穿介质层120的厚度可以为0.5nm 3nm，可选地，隧穿介质层120的厚度为0.5nm 2nm，进一步地，隧穿介质层120的厚~ ~度为0.5nm 1.5nm。隧穿介质层120的厚度为0.5nm、0.9nm、1.25nm或者1.5nm。
~

[0047] 掺杂导电层130的材料可以为多晶半导体、非晶半导体或微晶半导体的至少一种，优选地，掺杂导电层的材料包括多晶硅、非晶硅或微晶硅中的至少一种。掺杂导电层130的厚度范围为40nm 150nm，可选地，掺杂导电层130的厚度范围为60nm 90nm，掺杂导电层130~ ~的厚度范围可以保证掺杂导电层130的光学损失较小以及隧穿介质层120的界面钝化效果较好，从而提升电池效率。示例性地，本申请中掺杂导电层130的材料为多晶硅，掺杂导电层
130的厚度为80nm。

[0048] 在一些实施例中，参考图2，掺杂导电层130内具有贯穿掺杂导电层130厚度的第二掺杂区131，第二掺杂区131的掺杂浓度大于除第二掺杂区131以外的掺杂导电层130的掺杂浓度，背电极141与第二掺杂区131的掺杂导电层130接触；第二掺杂区131与第一掺杂区110相对。第二掺杂区131的掺杂浓度大于等于第一掺杂区110的掺杂浓度。对于背电极141正对的区域形成局部重掺区域（第二掺杂区131），背电极141与掺杂导电层130之间的接触界面的高掺杂使得破坏了掺杂导电层130的肖特基势垒导致的整流特性，有利于降低背电极141与掺杂导电层130之间的接触电阻。对于背电极141非正对的区域掺杂浓度较低，可以降低由于掺杂元素浓度过高导致的光学损失，从而提升电池效率。

[0049] 在一些实施例中，隧穿介质层120具有贯穿隧穿介质层120厚度的第三掺杂区121，第三掺杂区121分别与第一掺杂区110以及第二掺杂区131接触，且第一掺杂区110、第二掺杂区131与第三掺杂区121对齐且掺杂元素的类型相同。

[0050] 在一些实施例中，第一掺杂区110的总表面面积与掺杂导电层130的表面面积的比值范围为1% 20%，可选地，所有第一掺杂区110在基底100的正投影总面积与掺杂导电层130~在基底100的正投影面积的比值范围为1% 20%，具体可以为5%、3%、10%、15%或者20%，此比值~
范围可以避免第一掺杂区110的面积太大导致太阳能电池的光学吸收过多的情况，有利于提高太阳能电池的光电转换效率；同时，可以避免第一掺杂区110面积太小导致第一掺杂区
110的掺杂导电层方块电阻较大，且与背电极141的接触面积小的情况，有利于降低掺第一掺杂区110与背电极141的接触电阻的阻值，从而提高电流的导通性以及太阳能电池的光电转换效率。

[0051] 在一些实施例中，参考图2，沿第一方向X，第一掺杂区110的宽度为20μm 100μm，具~体可以为20μm、40μm、58μm、82μm或者100μm。在沿第一方向X，相邻的第一掺杂区110之间的间距范围为0.8mm 4mm，具体可以为0.8mm、1.5mm、2.8mm、3.6mm或者4mm。第一掺杂区110的~
宽度和相邻第一掺杂区110之间的间距范围可以进一步限定第一掺杂区110在基底100的正投影总面积与掺杂导电层130在基底100的正投影面积的比值范围为1% 20%。
~

[0052] 在一些实施例中，位于不同背电极141下方的各第一掺杂区110等间距设置，使得各个第一掺杂区110的电流收集较为均匀。可选地，位于同一背电极141下方的各第一掺杂区110等间距设置，以使得各个第一掺杂区110的电流收集更加均匀。

[0053] 可以理解的是，第一掺杂区110的掺杂浓度在第一掺杂区110的各处可以相同，或者第一掺杂区110朝向第二掺杂区131的方向可以呈阶梯式分布或梯度分布，越靠近背电极141的掺杂浓度越大。第二掺杂区131的掺杂浓度在第二掺杂区131的各处可以相同，或者第二掺杂区131朝向背电极141的方向可以呈阶梯式分布或梯度分布，越靠近背电极141的掺杂浓度越大。第三掺杂区121的掺杂浓度在第三掺杂区121的各处可以相同，或者第一掺杂区110朝向第二掺杂区131的方向可以呈阶梯式分布或梯度分布，越靠近第二掺杂区131的掺杂浓度越大。

[0054] 在一些实施例中，参考图1或图2，基底100的正面具有重掺杂区105，重掺杂区105的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相同，重掺杂区105的掺杂浓度大于除重掺杂区105以外的基底100的掺杂浓度；太阳能电池还包括：电极142，电极142与重掺杂区105的基底100接触。重掺杂区105掺杂元素类型为P型掺杂元素，对于电极142而言，电极142所接触的区域为重掺杂区域，从而使基底100与电极142之间形成良好的欧姆接触，且有利于降低金属电极与基底之间的接触复合速率，进而提升电池的光电转换效率；对于基底100的正面
101而言，非电极142正对的区域不具有重掺区域，可以减少高浓度掺杂离子形成的缺陷复合中心，减少光学损失；对于基底100的背面102而言，重掺杂区105与基底100之间形成高低结，在重掺杂区105界面形成负空间电荷，在基底100的正面形成正空间电荷，基底100与重掺杂区105构成一个内建电场，产生在基底100正面101的电子‑空穴对加速向背面的PN结方向扩散，提高了光生载流子的收集效率，从而提高了电池的效率，也提高了长波部分的光谱响应。在另一些实施例中，重掺杂区可以由印刷电极的浆料在基底正面形成的铝硅合金层以及铝扩散层。

[0055] 在一些实施例中，沿第一方向X，重掺杂区105的宽度大于等于电极142与基底100接触面的宽度；重掺杂区105的宽度和电极142与基底100接触面的宽度比值范围为100%~200%，可选地，重掺杂区105的宽度和电极142与基底100接触面的宽度比值范围为100%~
150%，具体可以为100%、123%、144%或者150%。可以保证电极142与基底100接触的区域均为重掺区域，从而降低接触电阻，也可以减小由高浓度掺杂元素导致的光学辐射损失，提升电池效率。在一个具体的例子中，重掺杂区105的宽度与电极142与基底100接触面的宽度相等。

[0056] 在一些实施例中，重掺杂区105的掺杂浓度为7×1018cm‑3 2×1019cm‑3；重掺杂区~19 ‑3 19
105的掺杂深度为0.8μm 1.6μm。可选地，重掺杂区105的掺杂浓度为1×10 cm 2×10 cm‑3 ~ ~ 19 ‑3
；重掺杂区105的掺杂深度为1μm 1.6μm；重掺杂区105的掺杂浓度具体为1.3×10 cm 、~
19 ‑3 19 ‑3
1.52×10 cm 或者1.98×10 cm ，重掺杂区105的掺杂深度可以为1.18μm、1.23μm、1.39μm或者1.583μm。重掺杂区105的深度范围可以避免因重掺杂区105的高掺杂导致的隧穿效应的情况，即重掺杂区105的掺杂元素不会扩散到基底100与第一掺杂区110接触的表面或第一掺杂区110内，从而可以提升太阳能电池的开路电压，有利于提升太阳能电池的光电转化效率。

[0057] 在一些实施例中，继续参考图1以及图2，太阳能电池还包括后钝化层109，后钝化层109位于掺杂导电层130的表面，背电极141贯穿后钝化层109与掺杂导电层130接触。后钝化层109可以降低背电极141与基底100接触产生的金属区域的复合，从而提升电池效率。后钝化层109可以为单层结构或叠层结构，后钝化层109的材料可以为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。

[0058] 背电极141为太阳能电池的栅线，用于收集并汇总太阳能电池的电流。背电极141可以由烧穿型浆料烧结而成。背电极141与掺杂导电层130的接触可以为局域接触或完全接触。背电极141的材料可以为铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。在一些情况下，所述背电极141是指细栅线或指状栅线，以区别于主栅线或者汇流条。

[0059] 在一些实施例中，太阳能电池还包括：氧化硅层103以及前钝化层108，氧化硅层103位于基底100的正面101，前钝化层108位于氧化硅层103表面。氧化硅层103通过化学钝化降低硅基底100与氧化硅层103之间的界面态密度，增加少数载流子的寿命，从而可以减少包括氧化铝层在内的钝化层与硅基底之间的接触电阻。前钝化层108可以为单层结构或通过叠层结构，前钝化层108的材料可以为氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅、氧化钛、氧化铪或氧化铝等材料中的一种或多种。前钝化层108可以由氧化铝层组成，氧化
12 13 ‑2
铝层与基底100接触面具有较高的固定负电荷密度Qf（Qf约为10 10 cm ），在基底100表~
面形成具有负极性的电场，通过屏蔽P型硅表面的相同极性的少子（少数载流子）以及电子可以为P型表面提供良好的场效应钝化效果。此外，氧化铝层具有很低的界面态缺陷密度（Dit）以及良好的化学钝化效果，可以作为高效的氢原子储库，在后续的热处理过程中提供充足的氢原子，使基底100表面的悬空键达到饱和。氧化铝的带隙为6.4eV，可以容许一部分的太阳光穿过氧化铝层组成的后钝化层到达基底100表面，提升太阳能电池的光电转换效率。

[0060] 电极142可以由烧穿型浆料烧结而成。电极142与基底100的接触可以为局域接触（通过重掺杂区105）或完全接触。电极142的材料可以为铝、银、镍、金、钼或铜的一种或多种。在一些情况下，所述电极142是指细栅线或指状栅线，以区别于主栅线或者汇流条。

[0061] 本申请实施例提供的太阳能电池的技术方案中，通过在基底100的背面102形成隧穿介质层120与掺杂导电层130，且掺杂导电层130的掺杂元素类型与基底100的掺杂元素类型相反，使得掺杂导电层130与基底100之间构成PN结，即太阳能电池为背结太阳能电池，并且隧穿介质层120与掺杂导电层130结合构成钝化接触结构。掺杂导电层可覆盖基底的整个背面102，基底100与掺杂导电层130之间构成的PN结可覆盖电池整个背面，可保证对入射光线的最大化利用，提升电池短路电流以及开路电压，且可以优化背电极141的宽度从而降低电池的串联电阻，背结太阳能电池可优化正面陷光结构从而得到较低的前表面复合速率以及较低的反射率。而钝化接触结构可以降低基底的表面载流子复合速率，提升太阳能电池的光电转换效率。

[0062] 此外，基底100的背面具有第一掺杂区110，第一掺杂区110的掺杂元素类型与掺杂导电层130的掺杂元素类型相同，第一掺杂区110的掺杂元素类型与所述掺杂导电层130的掺杂元素类型相同，可以在基底100的背面形成发射极，可以在第一掺杂区110内分离载流子（电子与空穴），有利于提升太阳能电池的输出电流。在背面102形成第一掺杂区110，缩短基底100正面101产生的载流子迁移至背面PN结的路径，有利于降低少数载流子到达掺杂导电层130之前发生复合的风险。

[0063] 图3为本申请一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图。

[0064] 相应地，参考图3，本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件，光伏组件用于将接收的光能转化为电能以及传输给外部负载。光伏组件包括：至少一个电池串，电池串由多个上述实施例（例如，图1和图2）中任一项太阳能电池10连接而成；封装胶膜21，用于覆盖电池串的表面；盖板22，用于覆盖封装胶膜21背离电池串的表面。

[0065] 封装胶膜21可以为EVA或POE等有机封装胶膜，封装胶膜21覆盖在电池串的表面以密封保护电池串。在一些实施例中，封装胶膜21包括分别覆盖在电池串表面的两侧的上层封装胶膜和下层封装胶膜。盖板22可以为玻璃盖板或塑料盖板等用于保护电池串的盖板，盖板22覆盖在封装胶膜21背离电池串的表面。在一些实施例中，盖板22上设置有陷光结构以增加入射光的利用率。光伏组件具有较高的电流收集能力和较低的载流子复合率，可实现较高的光电转换效率。在一些实施例中，盖板22包括位于电池串两侧的上盖板和下盖板。

[0066] 相应地，本申请实施例又一方面提供一种太阳能电池的制备方法，用于制备上述实施例（图1或图2）提供的太阳能电池。与上述实施例给出的描述相同或相似的内容或元件的细节不再重复，仅详细描述与以上描述不同的描述。示例性地，本申请实施例提供一种太阳能电池的制备方法可以制备如图1至2所示的太阳能电池。

[0067] 参考图4，提供基底100，基底100具有相对设置的正面101和背面102。

[0068] 在一些实施例中，基底100为P型基底，且基底100的电阻率为0.5Ω·cm 3Ω·cm，~可选地，基底100的电阻率为0.5Ω·cm 2Ω·cm，基底100的电阻率具体可以为0.53Ω·~
cm、0.89Ω·cm、1.29Ω·cm、1.53Ω·cm或者1.86Ω·cm。基底100的正面101和背面102具有绒面结构，绒面结构可以提高入射光的内反射，从而降低入射光的光学损失。绒面结构可以通过溶液制绒法或者激光制绒法制备。绒面结构可以包括金字塔结构、类金字塔结构或者其他任意具有高宽深比的斜面结构。

[0069] 参考图5，形成氧化硅层103，氧化硅层103位于基底100的正面101。

[0070] 在一些实施例中，通过热氧化法形成氧化硅层103，具体将基底100置于900 1100~℃下，通过氧气对基底100的正面101以及背面102进行氧化，形成10nm 80nm厚度的氧化硅~
层103，其中，位于基底100背面的氧化硅层并未示出。热氧化法形成的氧化硅层103稳定性以及致密性较好，可以降低基底表面悬挂键从而使基底与氧化硅层界面态密度减小，且能很好的控制界面陷阱和固定电荷，有利于提升钝化效果。热氧化法根据氧化气氛的不同，又可以分为干氧氧化、水汽氧化和湿氧氧化。在另一些实施例中，可以通过等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)，利用硅烷和笑气（一氧化二氮）沉积氧化硅，PECVD法形成的氧化硅生长速度较快，可沉积的氧化硅薄膜也较厚。

[0071] 参考图6，使用激光开槽对基底100的正面101进行选择性刻蚀，去除部分氧化硅层103形成与电极对应的凹槽104，凹槽104底部暴露出基底100的正面101；或者，在氧化硅层表面形成掩膜层，采用湿法刻蚀等工艺在电极对应区域形成凹槽104。

[0072] 可以理解的是，当湿法刻蚀工艺或者激光开槽形成凹槽时，如果对基底100正面的绒面结构造成损伤，可以对基底100的正面进行二次制绒，位于凹槽104底部的绒面结构可以与基底100除凹槽104以外的绒面结构的结构相同；或者，位于凹槽104底部的绒面结构可以与基底100除凹槽104以外的绒面结构的结构不相同，且位于凹槽104底部的绒面结构的宽度较小且高度较低。

[0073] 参考图7，形成重掺杂区105，重掺杂区105位于基底100的正面，且位于凹槽104内。首先在基底100正面形成含有扩散源的硼硅玻璃层（BSG），然后通过扩散设备进行离子扩散形成重掺杂区。扩散设备可以包括横向石英管或链式扩散炉。在另一些实施例中，可以采用激光掺杂的方式形成重掺杂区。

[0074] 参考图8，对基底100的背面102进行抛光处理，去除背面的氧化硅层以及绒面结构；在背面102表面形成层叠的隧穿介质膜106以及导电膜107。

[0075] 在一些实施例中，可以采用碱性溶液或者酸性溶液进行抛光处理，使基底100的背面102为抛光面，抛光面可以增加光的内反射，降低载流子表面复合速率，提升电池光电转换效率。可以理解的是，对基底100的背面102进行抛光处理时，可以通过控制抛光处理的工艺参数控制抛光面的抛光程度，即控制背面102的绒面结构的刻蚀程度。在一个具体的例子中，基底100的背面102为一个完整的平面，即无明显的凸起结构。在另一个具体的例子中，基底100的背面102仍存在部分平台凸起结构，平台凸起结构可以视为部分厚度被刻蚀后的绒面结构，绒面结构的顶面构成平台。

[0076] 在一些实施例中，通过低压化学气相沉积（Low Pressure Chemical Vapor Deposition，LPCVD）或等离子增强型化学气相淀积的一种或多种形成隧穿介质膜106以及导电膜107。隧穿介质膜106的厚度为0.5nm 3nm，导电膜107的厚度为40nm 150nm；可选地，~ ~隧穿介质膜106的厚度为1nm 2nm，导电膜107的厚度为80nm 120nm，隧穿介质膜106的厚度~ ~
具体可以为1.3nm、1.52nm、1.63nm或者1.92nm，导电膜107的厚度具体可以为80nm、93nm、
108nm或者119nm。隧穿介质膜106以及导电膜107的厚度范围可以保证后续形成的掺杂导电层的光学损失较小以及隧穿介质层的界面钝化效果较好，从而提升电池效率。隧穿介质膜
106以及导电膜107的厚度可以包括但不限于上述的厚度范围，也可以为本领域技术人员公知的其他厚度

[0077] 参考图9，对形成的导电膜107进行掺杂处理，形成掺杂导电层130，且在基底100的表面形成第一掺杂区110。

[0078] 在一些实施例中，可以通过LPCVD形成本征掺杂导电层后再进行扩散或离子注入掺杂，形成掺杂导电层，本征掺杂导电层可以为本征多晶硅层。在另一些实施例中，通过PECVD沉积掺杂初始导电膜，再经过退火形成掺杂导电层，初始导电膜的材料可以非晶硅或微晶硅。掺杂导电层130的材料可以为多晶硅、非晶硅或微晶硅。

[0079] 在一些实施例中，掺杂导电层内掺杂元素类型与基底100内的掺杂元素类型可以相反，例如基底100内掺杂元素类型为P型，掺杂导电层的掺杂元素类型为N型。

[0080] 参考图10，对导电膜的部分区域进行掺杂处理，提高部分区域的掺杂元素的浓度，以形成第二掺杂区131，剩余导电膜作为掺杂导电层130。

[0081] 在一些实施例中，在导电膜表面形成掺杂源层，掺杂源层内具有掺杂元素。掺杂源层位于导电膜的整个表面。掺杂源层的材料可以包括但不限于磷硅玻璃（Phosphosilicate Glass，PSG）或硼磷硅玻璃（Borophosphosilicate Glass，BPSG）。进行扩散处理，使部分区域的掺杂源层内的掺杂离子扩散至导电膜内，以形成第二掺杂区131；去除掺杂源层。采用局部激光工艺进行扩散处理。采用湿法刻蚀完全去除掺杂源层，避免残留的磷硅玻璃存在使得硅片在空气中表面受潮导致电流的降低和功率的衰减；也可以避免后续形成于掺杂导电层130的钝化层发生脱落的情况，有利于提升太阳能电池的光电转换效率。湿法刻蚀的溶液为HNO3和HF的混合液体。在另一些实施例中，可以采用热扩散工艺或离子注入工艺进行扩散处理。在另一些实施例中，在导电膜表面形成间隔分布的多个子掺杂源层，且每一子掺杂源层沿第一方向X延伸。所有子掺杂源层在基底100的正投影总面积与导电膜在基底100的正投影面积的比值范围为1% 20%，具体可以为5%、3%、10%、15%或者20%，此比值范围可以~避免后续形成的第一掺杂区的面积太大导致太阳能电池的光学吸收过多的情况，有利于提高太阳能电池的光电转换效率；同时，可以避免第一掺杂区面积太小导致第一掺杂区的基底电阻较大，且与后续形成的背电极的接触面积小的情况，有利于降低掺杂导电层与后续形成的背电极的接触电阻的阻值，从而提高电流的导通性以及太阳能电池的光电转换效率。子掺杂源层的材料可以包括但不限于磷硅玻璃或硼磷硅玻璃。

[0082] 继续参考图10，进行扩散处理，使子掺杂源层内的掺杂元素扩散至导电膜内，以形成第二掺杂区131、第三掺杂区121以及第一掺杂区110；去除子掺杂源层。

[0083] 可以理解的是，进行掺杂处理，对导电膜远离基底100的顶面有一定的消除，即第二掺杂区131的掺杂导电层130远离基底100的顶面低于除第二掺杂区131以外的掺杂导电层130的顶面，高度差可以小于除第二掺杂区131以外的掺杂导电层130的厚度的20%。可选地，第二掺杂区131远离基底100的顶面与除第二掺杂区131以外的掺杂导电层130的顶面齐平。

[0084] 在一些实施例中，进行扩散处理，使部分区域的子掺杂源层内的掺杂元素扩散至导电膜内，以形成第二掺杂区131，还使子掺杂源层内的掺杂元素扩散至隧穿介质层120以及部分厚度的基底100内，以在基底100内形成与第二掺杂区131正对的第一掺杂区110，在隧穿介质层120内形成与第二掺杂区131正对的第三掺杂区121。

[0085] 可以采用激光波长为532nm的纳秒激光或其他可实现掺杂的激光器形成图9和图10的太阳能电池，且形成图9和图10的太阳能电池的扩散处理的工艺参数可以不同。在一些实施例中，形成图9所示的太阳能电池的工艺参数包括：激光功率为5W 40W，激光频率为~
50KHz 250KHz；形成图10所示的太阳能电池的工艺参数包括：激光功率为40W 100W，激光频~ ~
率为250KHz 450KHz。
~

[0086] 参考图11，形成后钝化层109，后钝化层109位于掺杂导电层130远离基底100的表面；形成前钝化层108，前钝化层108位于氧化硅层103远离基底100的表面。

[0087] 参考图1，形成多个间隔设置的背电极141，背电极141沿第二方向延伸，且每一背电极141贯穿后钝化层109且与掺杂导电层130接触；形成多个间隔设置的电极142，电极142沿第二方向延伸，且每一电极142贯穿前钝化层108且与重掺杂区103接触。

[0088] 在一些实施例中，可以通过丝网印刷工艺形成电极142以及背电极141。丝网印刷工艺中的浆料为含铝银浆料，含铝浆料可以与基底100形成良好的接触，含银浆料的银自身电阻小，降低电极141与基底100的接触电阻。在另一些实施例中，采用激光开槽工艺形成局部接触槽，形成电极或者背电极的浆料位于接触槽内，然后经过退火处理形成电极或者背电极。

[0089] 本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本申请的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。