CN115020525B - 一种背结太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背结太阳能电池及其制备方法。该背结太阳能电池包括：P型硅基体；由内至外顺次层叠设置于P型硅基体的第一主表面上的隧穿氧化层、N型掺杂硅层以及第一钝化减反层；贯穿第一钝化减反层，与N型掺杂硅层电连接的背面电极；设置于P型硅基体的第二主表面上的第III族元素形成的P+局部前表面场和第III族元素形成的正面电极，其中，正面电极与局部前表面场连接，且局部前表面场的位置与正面电极的位置相对应；形成于P型硅基体的第二主表面上未设置正面电极的区域以及正面电极正面、侧面的第二钝化减反层。该背结太阳能电池有效地提高光电转换效率。

Description

一种背结太阳能电池及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种背结太阳能电池及其制备方法。

背景技术

目前，为了克服太阳能电池的受光面设置的掺杂硅层复合太阳能电池产生的电子-空穴对以及其对太阳能电池吸收入射光的影响，同时，为了克服高温或激光开槽制备背表面场对太阳能电池性能的影响，提供一种具有前表面场的背结太阳能电池。

现有的背结太阳能电池的前表面场是通过烧结方式使设置于钝化减反层上的金属铝浆烧穿太阳能电池正面设置的钝化层和钝化减反层，然后该金属铝浆与硅基体进行掺杂反应，形成铝掺杂的局部前表面场以及与该局部前表面场连接的正面电极。现有的这种背结太阳能电池在前表面场和正面电极形成过程中会破坏，太阳能电池正面设置的钝化层和钝化减反层，影响减反和钝化效果，造成短路电流以及开路电压降低，导致太阳能电池的光电转化率下降。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提供一种背结太阳能电池及其制备方法，该背结太阳能电池由于在P型硅基体的第二主表面上未设置正面电极的区域以及正面电极正面、侧面形成第二钝化减反层，避免正面电极对太阳能电池正面的钝化减反层的破坏，以有效地提高太阳能电池正面的减反射效果以及钝化效果，提高短路电流以及开路电压，从而有效地提高太阳能电池的光电转换效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种背结太阳能电池，包括：

P型硅基体；

由内至外顺次层叠设置于所述P型硅基体的第一主表面上的隧穿氧化层、N型掺杂硅层以及第一钝化减反层；

贯穿所述第一钝化减反层，与所述N型掺杂硅层电连接的背面电极；

设置于所述P型硅基体的第二主表面上的第III族元素形成的P+局部前表面场和第III族元素形成的正面电极，其中，所述正面电极与所述局部前表面场连接，且所述局部前表面场的位置与所述正面电极的位置相对应；

形成于所述P型硅基体的第二主表面上未设置所述正面电极的区域以及所述正面电极正面、侧面的第二钝化减反层。

第二方面，本发明实施例提供上述第一方面实施例提供的背结太阳能电池的制备方法，包括：

步骤S1、在P型硅基体的第一主表面形成隧穿氧化层；

步骤S2、在所述隧穿氧化层上形成N型掺杂硅层；

步骤S3、利用第III族元素，在所述P型硅基体的第二主表面形成正面电极；

步骤S4、在所述N型掺杂硅层上形成第一钝化减反层，并在所述P型硅基体的第二主表面上未设置所述正面电极的区域以及所述正面电极正面、侧面形成第二钝化减反层；

步骤S5、在所述第一钝化减反层上印刷背面电极；

步骤S6、烧结工序，以使所述正面电极的第III族元素与所述P型硅基体的部分区域进行掺杂反应形成局部P+前表面场，并使所述背面电极烧穿所述第一钝化减反层，以形成所述背面电极与所述N型掺杂硅层电连接的结构。

第三方面，本发明实施例提供一种光伏组件，包括：由上述第一方面实施例提供的背结太阳能电池制成的电池片。

第四方面，本发明实施例提供一种电站，包括：上述第三方面实施例提供的光伏组件。

上述发明的第一方面的技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明提供的背结太阳能电池，由于P型硅基体的第一主表面上由内之外顺次层叠设置有隧穿氧化层、N型掺杂硅层以及第一钝化减反层；贯穿第一钝化减反层，与N型掺杂硅层电连接的背面电极，P型硅基体的第二主表面上设置有第III族元素形成的P+局部前表面场和第III族元素形成的正面电极，实现背结结构的太阳能电池，另外，由于正面电极与局部前表面场连接，且局部前表面场的位置与正面电极的位置相对应，可以有效地提高背结太阳能电池的有效吸光区域，可以有效地提供背结太阳能电池的光电转换效率。进一步地，由于在P型硅基体的第二主表面上未设置正面电极的区域以及正面电极正面、侧面形成第二钝化减反层，避免正面电极对太阳能电池正面的钝化减反层的破坏，以有效地提高太阳能电池正面的减反射效果以及钝化效果，提高短路电流以及开路电压，从而有效地提高太阳能电池的光电转换效率。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的背结太阳能电池第一种结构的立体图；

图2是根据本发明实施例提供的图1的背结太阳能电池的正面包括的各个部件相对关系示意图；

图3是根据本发明实施例提供的背结太阳能电池第二种结构的立体图；

图4是根据本发明实施例提供的图3的背结太阳能电池的正面包括的各个部件相对关系示意图；

图5是根据本发明实施例提供的背结太阳能电池第三种结构的立体图；

图6是根据本发明实施例提供的图5的背结太阳能电池的正面包括的各个部件相对关系示意图；

图7是根据本发明实施例提供的背结太阳能电池的制备方法主要流程的示意图。

附图标记如下：

1- P型硅基体；2-隧穿氧化层；3- N型掺杂硅层；4-第一钝化减反层；5-背面电极；6-P+局部前表面场；7-正面电极；71-细栅；72-主栅；8-第二钝化减反层；9-正面焊盘；10-金属镍阻挡层。

具体实施方式

本发明实施例所涉及由内至外层叠设置是指，以一个结构为起点，向远离该结构的方向层叠设置多个其他结构。比如，图1、图3以及图5所示出的由内至外顺次层叠设置于P型硅基体1的第一主表面上的隧穿氧化层2、N型掺杂硅层3以及第一钝化减反层4，是以P型硅基体1的第一主表面为起点，向远离该P型硅基体1的第一主表面方向依次设置隧穿氧化层2、N型掺杂硅层3以及第一钝化减反层4，其中，隧穿氧化层2直接与P型硅基体1接触，即隧穿氧化层2与P型硅基体1的第一主表面距离最近，N型掺杂硅层3层叠于隧穿氧化层2上，第一钝化减反层4层叠于N型掺杂硅层3上。

另外，本发明实施例涉及的一个结构层叠或者设置于另一个结构上，是指该结构直接或者间接与另一个结构相接触，且该两个结构形成相对固定的组合。

本发明实施例涉及的一个结构贯穿另一个结构是指，该一个结构的一部分在另一个结构的厚度方向上，从该另一个结构的一侧穿到另一侧，比如，背面电极贯穿第一钝化减反层是指，该背面电极的一部分从第一钝化减反层的一侧穿到该第一钝化减反层的另一侧。

另外，P型硅基体的第一主表面和第二主表面是指，P型硅基体中相背设置的、面积比较大的、用作太阳能电池的受光面（面向太阳光的一面）或者背光面（背向太阳光的一面）两个表面。其中，第一主表面和第二主表面中的“第一”和“第二”仅是为了区分P型硅基体分别用作太阳能电池的背光面和用作太阳能电池的受光面的两个表面，其并不是对主表面个数或者顺序的限制。

本发明实施例所涉及的一个结构连接或者电连接于另一个结构可以是指该一个结构与另一个结构直接或者间接接触。

为了解决现有的背结太阳能电池存在的正面电极对钝化减反层的破坏，导致正面电极边缘区域的钝化减反层被破坏，造成背结太阳能电池的钝化效果和减反效果较差的问题。本发明实施例提供一种背结太阳能电池。其中，图1、图3以及图5分别示出了不同结构的背结太阳能电池的立体图。如图1、图3以及图5所示，该背结太阳能电池可包括：

P型硅基体1；

由内至外顺次层叠设置于P型硅基体1的第一主表面上的隧穿氧化层2、N型掺杂硅层3以及第一钝化减反层4；

贯穿第一钝化减反层4，与N型掺杂硅层3电连接的背面电极5；

设置于P型硅基体1的第二主表面上的第III族元素形成的P+局部前表面场6和第III族元素形成的正面电极7，其中，正面电极7与局部前表面场6连接，且局部前表面场6的位置与正面电极7的位置相对应；

形成于P型硅基体1的第二主表面上未设置正面电极7的区域以及正面电极7正面、侧面的第二钝化减反层8。

其中，N型掺杂硅层3可以为N型掺杂多晶硅层，也可以为N型掺杂非晶硅层，一个优选地实施例中，N型掺杂硅层3为N型掺杂多晶硅层。

其中，背面电极5可以为银金属栅线或者铝金属栅线，以使得电流易于从N型掺杂硅层3中导出。

其中，局部前表面场6的位置与正面电极7的位置相对应是指，正面电极7的所有位置在P型硅基体1第二主表面上的投影均落在一个局部前表面场6上。即局部前表面场6的宽度一般大于或等于正面电极7的宽度。一个优选地实施例中，局部前表面场6的宽度等于正面电极7的宽度，以实现正面发射极的同时，能够减少局部前表面场6对背结太阳能电池的吸光区域的遮挡，有利于提高背结太阳能电池的光电转换效率。

另外，由于P型硅基体的第一主表面上由内之外顺次层叠设置有隧穿氧化层、N型掺杂硅层以及第一钝化减反层；贯穿第一钝化减反层，与N型掺杂硅层电连接的背面电极，P型硅基体的第二主表面上设置有第III族元素形成的P+局部前表面场和第III族元素形成的正面电极，实现背结结构的太阳能电池，减少对吸光区域的遮挡。同时，能够减小正面金属-半导体复合，降低正面的金属-半导体接触电阻，避免掺杂硅层对于入射光的吸收影响，提高了太阳能电池的电流收集效率。另外，由于正面电极与局部前表面场连接，且局部前表面场的位置与正面电极的位置相对应，可以有效地提高背结太阳能电池的有效吸光区域，可以有效地提供背结太阳能电池的光电转换效率。第III族元素形成的P+局部前表面场6和第III族元素形成的正面电极7，能够有效降低金属半导体接触区域的载流子复合。

进一步地，由于在P型硅基体的第二主表面上未设置正面电极的区域以及正面电极正面、侧面形成第二钝化减反层，避免正面电极对太阳能电池正面的钝化减反层的破坏，以有效地提高太阳能电池正面的减反射效果以及钝化效果，增加减反效果可以增加太阳能电池的短路电流，增加钝化效果可以提高太阳能电池的开路电压，即可一定程度的提高太阳能电池的光电转换效率。

在本发明实施例中，如图1、图3以及图5所示，上述背结太阳能电池还可进一步包括：贯穿第二钝化减反层8，与正面电极7电连接的正面焊盘9。以在后续可以借助该正面焊盘9以及焊带制作电池串。其中，该正面焊盘9一般为金属银焊盘，其中，金属银焊盘与焊带之间能够形成比较好的连接结构，以保证后续制作电池串的导电性以及电流收集能力。

另外，针对本发明实施例提供的背结太阳能电池的正面电极7，图2、图4以及图6示出了P型硅基体、局部前表面场6、正面电极7以及正面焊盘9相对位置关系的立体图。如图1至图6所示，该正面电极7可包括有多条细栅71以及与多条细栅71交叉设置的多条主栅72，其中，

每一条细栅71和每一条主栅72分别对应有各自的局部前表面场6；

每一条细栅71和每一条主栅72分别与其对应的局部前表面场6连接。

与现有的太阳能电池中主栅作为桥梁，用于收集细栅的电流，并将收集的电流通过焊带引出不同的是，本发明实施例提供的背结太阳能电池的正面电极7的多条细栅71以及多条主栅72分别对应有各自的局部前表面场，且分别与其对应的局部前表面场连接的设计，使主栅72除了可以收集细栅71的电流之外，该主栅72下设计前表面场可以减少背结太阳能电池开压的同时，减少背结太阳能电池的载流子复合，起到发射极的作用，从而进一步提高背结太阳能电池的光电转换效率。

其中，上述正面焊盘9一般与主栅72电连接。

进一步地，局部前表面场6由其所对应的正面电极7的第III族元素掺杂到P型硅基体1部分区域形成。即细栅71对应的局部前表面场6是由该细栅71的第III族元素掺杂到P型硅基体1中对应于该细栅71的区域形成，主栅72对应的局部前表面场6是由该主栅72的第III族元素掺杂到P型硅基体1中对应于该主栅72的区域形成。这使得局部前表面场6无需单独设置，在制作正面电极7的细栅71和主栅72之后，通过控制正面电极7细栅71和主栅72的第III族元素掺杂到P型硅基体1部分区域即可形成，有效地减少了背结太阳能电池的局部前表面场的制作工序，以降低背结太阳能电池的成本。

值得说明的是，多条细栅71之间相互隔离设置以及多条主栅72之间相互隔离设置，因此，对应于多条细栅71的多个局部前表面场6相隔离设置，对应于多条主栅72的多个局部前表面场6也相隔离设置。

具体地，上述多条细栅71和多条主栅72通过物理沉积纯金属铝形成。这是因为，如果采用现有的技术的采用印刷铝浆的工艺印刷细栅71和主栅72，铝浆料中含有有机成分，影响后续制作第二钝化减反层8的成膜效果、太阳能电池的性能以及美观性。具体地，采用现有的印刷铝浆的工艺印刷细栅71和主栅72，首先，由于第二钝化减反层8通过气相沉积形成，在气相沉积过程中，铝浆料中含有的有机成分可挥发掺杂到第二钝化减反层8的反应物中，导致第二钝化减反层8的致密性、纯净度、均一性等受到影响，使第二钝化减反层8成膜效果比较差；其次，由于有机成分的存在，第二钝化减反层8的气体沉积过程中铝浆料中含有的有机成分持续挥发使气体沉积所需的真空度难以达到，从而造成钝化减反膜很难满足太阳能电池的减反和钝化性能要求；另外，由于铝浆料中含有的有机成分进入到第二钝化减反层8中，导致P型硅基体中心出现中心发白或者色差，导致太阳能电池效果以及美观受到影响，为了解决这一设计缺陷，本发明实施例设计通过该物理沉积纯金属铝形成多条细栅71和多条主栅72，可以满足第二钝化减反层8覆盖多条细栅71和多条主栅72的需求，以保证第二钝化减反层8的钝化效果和减反效果，并有效地保证太阳能电池的性能和美观。

另外，因为现有的印刷铝浆制作栅线所选用的铝浆中存在无机玻璃料的，使得制备出的铝电极和硅基体之间存在一层不导的玻璃体，接触电阻较大，与铝浆制备出的铝电极不同的是，纯金属铝形成的细栅和主栅与硅基体接触的接触电阻大大降低，可以有效地降低电流损耗，并提高电流收集能力；另外，金属铝栅线部分替代了高成本、电导率低的烧穿性银浆，进一步提升了电池的填充因子的同时大幅降低了成本。

另外，通过物理沉积纯金属铝形成细栅71和主栅72，有效地减少了激光开槽工艺，避免了激光造成的硅基体表面损伤。

进一步地，与现有的通过印刷铝浆得到的栅线（细栅或者主栅）的宽度一般不小于30μm（微米）相比，本发明实施例通过物理沉积纯金属铝形成的细栅71和主栅72的宽度可以控制在一个较窄的宽度，具体地，细栅71和/或主栅72的宽度可以为5μm ~20μm，比如，细栅的宽度可以为5μm、6μm、7μm、9μm、10μm、12μm、14μm、15μm、16μm、18μm、19μm、20μm等；又比如，主栅的宽度可以为5μm、6μm、7μm、8μm、10μm、11μm、12μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm等。细栅71和主栅72宽度的降低，也可以进一步提高背结太阳能电池正面的光吸收面积。

进一步地，为了解决铝电极中的渗透至银焊盘中，会影响银焊盘的焊接性能的问题，即为了解决铝电极影响银焊盘与焊带的连接的问题。同时，为了解决银焊盘中的银渗透进铝电极或者铝主栅，一旦跟随铝一同渗入至硅基体中，很容易在硅基体产生深能级，形成复合中心的问题。在本发明实施例中，如图3至图6所示，背结太阳能电池还可进一步包括：设置于正面电极7与正面焊盘9之间的金属镍阻挡层10。具体地，可以如图3和图4所示，该金属镍阻挡层10可设置于正面电极7的细栅71和主栅72的正面（该正面即为背结太阳能电池使用时面向太阳光的一面）。还可以如图图5和图6所示，该金属镍阻挡层10可设置于正面电极7的主栅72的正面。另外，该金属镍阻挡层10还可仅设置于主栅72的正面上设置正面焊盘9的位置。通过设置金属镍阻挡层可以有效地防止了铝和银的互相渗透，以进一步提高背结太阳能电池的光电转换效率。

在本发明实施例中，正面电极7包括的细栅71的条数一般小于背面电极5包括的细栅的条数。以进一步提高背结太阳能电池的吸收光的正面面积，从而进一步提高背结太阳能电池的光电转换效率。

值得说明的是，上述图1至图6仅是示例性地给出了背结太阳能电池的部分结构，在背结太阳能电池还可以包含其他未被图1至图6所示出的结构比如设置于背面的主栅线、背面焊盘等。

进一步地，如图7所示，本发明实施例提供一种背结太阳能电池的制备方法，以得到上述各个实施例的背结太阳能电池。该制备方法可包括：

步骤S701：在P型硅基体1的第一主表面形成隧穿氧化层2；

该步骤S701的具体实现方式可包括：利用原子层沉积技术，在100℃到500℃的温度下沉积二氧化硅隧穿氧化层。通过该方式可以得到层厚比较均匀的纳米层级的满足需求的二氧化硅隧穿氧化层。其中，沉积出的二氧化硅隧穿氧化层的厚度为0.5～2nm，优选1.0～1.8nm。比如，二氧化硅隧穿氧化层的厚度为1nm、1.2nm、1.3nm、1.4nm、1.5nm、1.7nm、1.8nm等，使二氧化硅隧穿氧化层在比较薄的厚度下能够产生比较好的隧穿效果。

步骤S702：在隧穿氧化层2上形成N型掺杂硅层3；

该步骤S702的具体实施可包括：在隧穿氧化层2上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；通过离子注入方式，将磷离子注入本征多晶硅层或本征非晶硅层中；通过高温退火使注入了磷离子的本征多晶硅层或者注入了磷离子的本征非晶硅层形成N型掺杂多晶硅层或者N型掺杂非晶硅层，其中，退火温度为800℃~950℃；通过上述过程可在该步骤形成N型掺杂硅层3的厚度为100~200nm。比如，形成的N型掺杂硅层3的厚度为100nm、120nm、140nm、150nm、170nm、180nm、200nm等。

上述在隧穿氧化层2上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层可通过低压力化学气相沉积方式或者物理沉积方式在隧穿氧化层2上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层。

利用N型掺杂多晶硅或N型掺杂非晶硅可以实现良好的场钝化作用，显著提高载流子寿命。另外，隧穿氧化层和掺杂多晶硅或掺杂非晶硅设置在硅基体的背面，能够减小正面金属-半导体复合，降低正面的金属-半导体接触电阻，掺杂硅层设在硅基体的背面能够避免掺杂硅层对于入射光的吸收影响。利用掺杂多晶或非晶硅良好的场钝化作用显著提高少子寿命。隧穿氧化层和多晶硅层或非晶硅层设置在硅基体的背面，能够减小正面金属-半导体复合，降低正面的金属-半导体接触电阻，掺杂硅层设在硅基体的背面能够避免掺杂硅层对于入射光的吸收影响。

步骤S703：利用第III族元素，在P型硅基体1的第二主表面形成正面电极7；

具体地，利用栅线掩膜板覆盖P型硅基体1的第二主表面，通过物理沉积方式在P型硅基体1的第二主表面上未被栅线掩膜板覆盖的区域沉积金属铝，形成铝细栅和与铝细栅交叉的铝主栅。该物理沉积方式可以为蒸镀、离子镀或磁控溅射等。通过物理沉积方式可以使金属铝沉积于特定区域形成铝细栅和铝主栅。

步骤S704：在N型掺杂硅层3上形成第一钝化减反层4，并在P型硅基体1的第二主表面上未设置正面电极7的区域以及正面电极7正面、侧面形成第二钝化减反层8；

其中，形成第一钝化减反层4和形成第二钝化减反层8可以同步完成。

具体地，利用包含下述第一类化合物中的一种或多种以及下述第二类化合物中的一种或多种的材料形成所述第一钝化减反层4和第二钝化减反层8；

第一类化合物包括：氧化铝、氧化硅以及氧化镓；

第二类化合物包括：氮化硅、氮化铝、氮氧化硅。

步骤S705：在第一钝化减反层4上印刷背面电极5；

步骤S706：烧结工序，以使正面电极的第III族元素与P型硅基体1的部分区域进行掺杂反应形成局部P+前表面场6，并使背面电极5烧穿第一钝化减反层4，以形成背面电极5与N型掺杂硅层3电连接的结构。

通过上述过程可以通过烧结工序，使正面电极的第III族元素与P型硅基体1的部分区域进行掺杂反应形成局部P+前表面场6，减少单独设置P+前表面场的工序，简化了背结太阳能电池的制作工艺，降低制作成本。

另外，通过上述制备方法可以在P型硅基体的第一主表面上由内之外顺次层叠设置有隧穿氧化层、N型掺杂硅层以及第一钝化减反层；贯穿第一钝化减反层，与N型掺杂硅层电连接的背面电极，P型硅基体的第二主表面上设置有第III族元素形成的P+局部前表面场和第III族元素形成的正面电极，，减少对吸光区域的遮挡。同时，能够减小正面金属-半导体复合，降低正面的金属-半导体接触电阻，避免掺杂硅层对于入射光的吸收影响，提高了太阳能电池的电流收集效率。进一步地，由于正面电极与局部前表面场连接，且局部前表面场的位置与正面电极的位置相对应，可以有效地提高背结太阳能电池的有效吸光区域，可以有效地提供背结太阳能电池的光电转换效率。第III族元素形成的P+局部前表面场6和第III族元素形成的正面电极7，能够有效降低金属半导体接触区域的载流子复合。

进一步地，由于在P型硅基体的第二主表面上未设置正面电极的区域以及正面电极正面、侧面形成第二钝化减反层，避免正面电极对太阳能电池正面的钝化减反层的破坏，以有效地提高太阳能电池正面的减反射效果以及钝化效果，增加减反效果可以增加太阳能电池的短路电流，增加钝化效果可以提高太阳能电池的开路电压，即可一定程度的提高太阳能电池的光电转换效率。

在本发明实施例中，上述制备工艺还可进一步包括在正面主栅上形成正面焊盘。其具体实现方式可以有两种实现方式。

其中，在正面主栅上形成正面焊盘的第一种实现方式：在上述步骤S704之后，还可进一步包括：在第二钝化减反层8上对应于铝主栅的部分区域形成正面焊盘9；相应地，上述步骤S706的烧结工序进一步使正面焊盘9烧穿第二钝化减反层8，以形成正面焊盘9与铝主栅电连接的结构。以进一步减少背结太阳能电池的制作工序。

值得说明的是，该在第二钝化减反层8上对应于铝主栅的部分区域形成正面焊盘9可以在上述步骤S705之前或者之后完成，在此不做限制。

其中，在正面主栅上形成正面焊盘的第二种实现方式：在步骤S706之后，还包括：通过激光在第二钝化减反层8中对应于铝主栅的部分区域开槽，在开槽区域印刷低温烧结型银浆，并通过低温烧结形成正面焊盘9，其中，低温烧结温度为250℃～400℃。比如，该低温烧结温度可以为250℃、260℃、280℃、290℃、300℃、330℃、350℃、380℃、400℃等。

进一步地，为了避免银正面焊盘中的银掺杂到铝主栅，也避免铝主栅中的铝进入银正面焊盘，在上述步骤S703之后，步骤S704之前，还可进一步包括：在铝主栅上形成金属镍阻挡层10。该金属镍阻挡层可以阻挡银正面焊盘与铝主栅相互渗透的同时，能够保证银正面焊盘与铝主栅之间的电连接。

本发明实施例还提供了一种光伏组件，该光伏组件可包括：由上述实施例的背结太阳能电池制成的电池片。

本发明实施例还提供了一种电站，该电站可包括：上述实施例提供的光伏组件。

下面以几个具体实施例详细说明上述制备方法。

实施例1：

步骤A1、采用原子沉积技术，在100℃到500℃的沉积温度下，在P型硅基体的一个主表面沉积厚度为1.4nm的二氧化硅隧穿氧化层；

步骤B1、采用LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压力化学气相沉积)设备，在隧穿氧化层上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；然后使用离子注入设备，将磷离子注入该本征多晶硅层或本征非晶硅层中，进行高温退火，其中，退火温度为800-950℃，注入了磷离子的多晶硅层或者非晶硅层经退火后形成100～200nm的N型掺杂硅层；

步骤C1、利用栅线掩膜板对P型硅基体的另一个主表面进行局部遮挡，采用蒸镀、离子镀或磁控溅射中的一种方法在P型硅基体的未被栅线掩膜板所遮挡的正面铝细栅和正面铝主栅，形成局部的正面铝细栅和正面铝主栅；

步骤D1、利用氧化硅和氮氧化硅，在N型掺杂硅层上以及P型硅基体的另一个主表面分别形成背面钝化减反层和正面钝化减反层；

步骤E1、在背面钝化减反层印刷背面金属电极；

步骤F1、烧结，使得与P型硅基体与正面铝细栅、正面铝主栅进行掺杂反应形成局部P+前表面场，同时，背面金属电极烧穿背面钝化减反层与N型掺杂硅层形成电连接；

步骤G1、激光在正面钝化减反层开槽，在开槽区域印刷，并在烧结温度250℃～400℃下，进行低温烧结银浆，在正面主栅上形成正面主栅银焊盘。

上述实施例1得到的背结太阳能电池的结构可如图1所示。

实施例2：

步骤A2、采用原子沉积技术，在100℃到500℃的沉积温度下，在P型硅基体的一个主表面沉积厚度为1.4nm的二氧化硅隧穿氧化层；

步骤B2、采用LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压力化学气相沉积)设备，在隧穿氧化层上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；然后使用离子注入设备，将磷离子注入该本征多晶硅层或本征非晶硅层中，进行高温退火，其中，退火温度为800-950℃，注入了磷离子的多晶硅层或者非晶硅层经退火后形成100～200nm的N型掺杂硅层；

步骤C2、利用栅线掩膜板对P型硅基体的另一个主表面进行局部遮挡，采用蒸镀、离子镀或磁控溅射中的一种方法在P型硅基体的未被栅线掩膜板所遮挡的正面铝细栅和正面铝主栅，形成局部的正面铝细栅和正面铝主栅；

步骤D2、利用蒸镀、离子镀或磁控溅射中的一种方式，在正面铝副栅线和正面铝主栅线上形成金属镍阻挡层；

步骤E2、利用氧化铝和氮化硅，在N型掺杂硅层上以及P型硅基体的另一个主表面分别形成背面钝化减反层和正面钝化减反层；

步骤F2、分别在正面钝化减反层印刷正面主栅银焊盘和背面钝化减反层印刷背面金属电极；

步骤G2、烧结，使得P型硅基体与正面铝细栅、正面铝主栅进行掺杂反应形成局部P+前表面场，正面焊盘9烧穿正面钝化减反层与正面铝主栅形成电连接，同时，背面金属电极烧穿背面钝化减反层与N型掺杂硅层形成电连接。

上述实施例2得到的背结太阳能电池的结构可如图3所示。

实施例3：

步骤A3、采用原子沉积技术，在100℃到500℃的沉积温度下，在P型硅基体的一个主表面沉积厚度为1.4nm的二氧化硅隧穿氧化层；

步骤B3、采用LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition，低压力化学气相沉积)设备，在隧穿氧化层上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；然后使用离子注入设备，将磷离子注入该本征多晶硅层或本征非晶硅层中，进行高温退火，其中，退火温度为800-950℃，注入了磷离子的多晶硅层或者非晶硅层经退火后形成100～200nm的N型掺杂硅层；

步骤C3、利用栅线掩膜板对P型硅基体的另一个主表面进行局部遮挡，采用蒸镀、离子镀或磁控溅射中的一种方法在P型硅基体的未被栅线掩膜板所遮挡的正面铝细栅和正面铝主栅，形成局部的正面铝细栅和正面铝主栅；

步骤D3、利用蒸镀、离子镀或磁控溅射中的一种方式，在正面铝主栅线上形成金属镍阻挡层；

步骤E3、利用氧化镓、氮化铝和氮氧化硅，在N型掺杂硅层上以及P型硅基体的另一个主表面分别形成背面钝化减反层和正面钝化减反层；

步骤F3、分别在正面钝化减反层印刷正面主栅银焊盘和背面钝化减反层印刷背面金属电极；

步骤G3、烧结，使得P型硅基体与正面铝细栅、正面铝主栅进行掺杂反应形成局部P+前表面场，正面焊盘9烧穿正面钝化减反层与正面铝主栅形成电连接，同时，背面金属电极烧穿背面钝化减反层与N型掺杂硅层形成电连接。

上述实施例3得到的背结太阳能电池的结构可如图5所示。

综上，本发明实施例提供的技术方案包括：

技术方案1、一种背结太阳能电池，包括：

P型硅基体1；

由内至外顺次层叠设置于所述P型硅基体1的第一主表面上的隧穿氧化层2、N型掺杂硅层3以及第一钝化减反层4；

贯穿所述第一钝化减反层4，与所述N型掺杂硅层3电连接的背面电极5；

设置于所述P型硅基体1的第二主表面上的第III族元素形成的P+局部前表面场6和第III族元素形成的正面电极7，其中，所述正面电极7与所述局部前表面场6连接，且所述局部前表面场6的位置与所述正面电极7的位置相对应；

形成于所述P型硅基体1的第二主表面上未设置所述正面电极7的区域以及所述正面电极7正面、侧面的第二钝化减反层8。

技术方案2、根据技术方案1所述的背结太阳能电池，还包括：

贯穿所述第二钝化减反层8，与所述正面电极7电连接的正面焊盘9。

技术方案3、根据技术方案1所述的背结太阳能电池，所述正面电极7包括：多条细栅71以及与所述多条细栅71交叉设置的多条主栅72，其中，

每一条所述细栅71和每一条所述主栅72分别对应有各自的局部前表面场6；

每一条所述细栅71和每一条所述主栅72分别与其对应的所述局部前表面场6连接。

技术方案4、根据技术方案1或3所述的背结太阳能电池，

所述局部前表面场6由其所对应的正面电极7的第III族元素掺杂到所述P型硅基体1部分区域形成。

技术方案5、根据技术方案3所述的背结太阳能电池，所述正面焊盘9与所述主栅72电连接。

技术方案6、根据技术方案3所述的背结太阳能电池，

多条所述细栅71和多条所述主栅72通过物理沉积纯金属铝形成。

技术方案7、根据技术方案3或6所述的背结太阳能电池，

所述细栅71的宽度为5～20μm。

技术方案8、根据技术方案1或5所述的背结太阳能电池，

所述正面焊盘9为银制焊盘。

技术方案9、根据技术方案8所述的背结太阳能电池，还包括：

设置于所述正面电极7与所述正面焊盘9之间的金属镍阻挡层10。

技术方案10、根据技术方案1、3、6以及9中任一项所述的背结太阳能电池，

所述正面电极7包括的细栅71的条数小于所述背面电极5包括细栅的条数。

技术方案11、技术方案1至10任一所述背结太阳能电池的制备方法，包括：

步骤S1、在P型硅基体1的第一主表面形成隧穿氧化层2；

步骤S2、在所述隧穿氧化层2上形成N型掺杂硅层3；

步骤S3、利用第III族元素，在所述P型硅基体1的第二主表面形成正面电极7；

步骤S4、在所述N型掺杂硅层3上形成第一钝化减反层4，并在所述P型硅基体1的第二主表面上未设置所述正面电极7的区域以及所述正面电极7正面、侧面形成第二钝化减反层8；

步骤S5、在所述第一钝化减反层4上印刷背面电极5；

步骤S6、烧结工序，以使所述正面电极的第III族元素与所述P型硅基体1的部分区域进行掺杂反应形成局部P+前表面场6，并使所述背面电极5烧穿所述第一钝化减反层4，以形成所述背面电极5与所述N型掺杂硅层3电连接的结构。

技术方案12、根据技术方案11所述的制备方法，步骤S1，包括：

利用原子层沉积技术，在100℃到500℃的温度下沉积二氧化硅隧穿氧化层。

技术方案13、根据技术方案12所述的制备方法，

沉积出的所述二氧化硅隧穿氧化层的厚度为0.5～2nm，优选1.0～1.8nm。

技术方案14. 根据技术方案11所述的制备方法，步骤S2，包括：

在所述隧穿氧化层2上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；

通过离子注入方式，将磷离子注入所述本征多晶硅层或所述本征非晶硅层中；

通过高温退火使注入了磷离子的本征多晶硅层或者注入了磷离子的本征非晶硅层形成N型掺杂硅层3，其中，退火温度为800℃~950℃；

技术方案15、根据技术方案14所述的制备方法，形成的所述N型掺杂硅层3的厚度为100~200nm。

技术方案16、根据技术方案11所述的制备方法，步骤S3，包括：

利用栅线掩膜板覆盖所述P型硅基体1的第二主表面，通过物理沉积方式在所述P型硅基体1的第二主表面上未被所述栅线掩膜板覆盖的区域沉积金属铝，形成铝细栅和与所述铝细栅交叉的铝主栅。

技术方案17、根据技术方案11所述的制备方法，步骤S4，包括：

利用包含下述第一类化合物中的一种或多种以及下述第二类化合物中的一种或多种的材料形成所述第一钝化减反层4和所述第二钝化减反层8；

第一类化合物包括：氧化铝、氧化硅以及氧化镓；

第二类化合物包括：氮化硅、氮化铝、氮氧化硅。

技术方案18、根据技术方案16所述的制备方法，

在所述步骤S4之后，还包括：

步骤S5'、在所述第二钝化减反层8上对应于所述铝主栅的部分区域形成正面焊盘9；

步骤S6的烧结工序进一步使所述正面焊盘9烧穿所述第二钝化减反层8，以形成所述正面焊盘9与所述铝主栅电连接的结构。

技术方案19、根据技术方案16所述的制备方法，在步骤S6之后，还包括：

步骤S7、通过激光在所述第二钝化减反层8中对应于所述铝主栅的部分区域开槽，在开槽区域印刷低温烧结型银浆，并通过低温烧结形成正面焊盘9，其中，低温烧结温度为250℃～400℃。

技术方案20、根据技术方案16、18以及19中任一所述的制备方法，在步骤S3之后，步骤S4之前，还包括：

步骤S4'、在所述铝主栅上形成金属镍阻挡层10。

Claims (18)

1.一种背结太阳能电池，其特征在于，包括：

P型硅基体（1）；

由内至外顺次层叠设置于所述P型硅基体（1）的第一主表面上的隧穿氧化层（2）、N型掺杂硅层（3）以及第一钝化减反层（4）；

贯穿所述第一钝化减反层（4），与所述N型掺杂硅层（3）电连接的背面电极（5）；

设置于所述P型硅基体（1）的第二主表面上的第III族元素形成的P+局部前表面场（6）和第III族元素形成的正面电极（7），其中，所述正面电极（7）与所述局部前表面场（6）连接，且所述局部前表面场（6）的位置与所述正面电极（7）的位置相对应；

形成于所述P型硅基体（1）的第二主表面上未设置所述正面电极（7）的区域以及所述正面电极（7）正面、侧面的第二钝化减反层（8）；

其中，所述正面电极（7）通过金属铝形成，与所述正面电极（7）电连接的正面焊盘（9）为银制焊盘；

所述背结太阳能电池还包括：设置于所述正面电极（7）与所述正面焊盘（9）之间的金属镍阻挡层（10）；

所述正面焊盘（9）贯穿所述第二钝化减反层（8）。

2.根据权利要求1所述的背结太阳能电池，其特征在于，所述正面电极（7）包括：多条细栅（71）以及与所述多条细栅（71）交叉设置的多条主栅（72），其中，

每一条所述细栅（71）和每一条所述主栅（72）分别对应有各自的局部前表面场（6）；

每一条所述细栅（71）和每一条所述主栅（72）分别与其对应的所述局部前表面场（6）连接。

3.根据权利要求1或2所述的背结太阳能电池，其特征在于，

所述局部前表面场（6）由其所对应的正面电极（7）的第III族元素掺杂到所述P型硅基体（1）部分区域形成。

4.根据权利要求2所述的背结太阳能电池，其特征在于，

所述正面焊盘（9）与所述主栅（72）电连接。

5.根据权利要求2所述的背结太阳能电池，其特征在于，

多条所述细栅（71）和多条所述主栅（72）通过物理沉积纯金属铝形成。

6.根据权利要求1、2及5中任一项所述的背结太阳能电池，其特征在于，

所述正面电极（7）包括的细栅（71）的条数小于所述背面电极（5）包括细栅的条数。

7.根据权利要求2或5所述的背结太阳能电池，其特征在于，

所述细栅（71）的宽度为5～20μm。

8.权利要求1、2、4及5任一所述背结太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

步骤S1、在P型硅基体（1）的第一主表面形成隧穿氧化层（2）；

步骤S2、在所述隧穿氧化层（2）上形成N型掺杂硅层（3）；

步骤S3、利用第III族元素，在所述P型硅基体（1）的第二主表面形成正面电极（7）；

步骤S4、在所述N型掺杂硅层（3）上形成第一钝化减反层（4），并在所述P型硅基体（1）的第二主表面上未设置所述正面电极（7）的区域以及所述正面电极（7）正面、侧面形成第二钝化减反层（8）；

步骤S5、在所述第一钝化减反层（4）上印刷背面电极（5）；

步骤S6、烧结工序，以使所述正面电极的第III族元素与所述P型硅基体（1）的部分区域进行掺杂反应形成局部P+前表面场（6），并使所述背面电极（5）烧穿所述第一钝化减反层（4），以形成所述背面电极（5）与所述N型掺杂硅层（3）电连接的结构；

在步骤S3之后，步骤S4之前，还包括：步骤S4'、在所述正面电极（7）上形成金属镍阻挡层（10）。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S1，包括：

利用原子层沉积技术，在100℃到500℃的温度下沉积二氧化硅隧穿氧化层。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，

沉积出的所述二氧化硅隧穿氧化层的厚度为0.5～2nm。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，

沉积出的所述二氧化硅隧穿氧化层的厚度为1.0～1.8nm。

12.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S2，包括：

在所述隧穿氧化层（2）上生长本征多晶硅层或本征非晶硅层；

通过离子注入方式，将磷离子注入所述本征多晶硅层或所述本征非晶硅层中；

通过高温退火使注入了磷离子的本征多晶硅层或者注入了磷离子的本征非晶硅层形成N型掺杂硅层（3），其中，退火温度为800℃~950℃。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，形成的所述N型掺杂硅层（3）的厚度为100~200nm。

14.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S3，包括：

利用栅线掩膜板覆盖所述P型硅基体（1）的第二主表面，通过物理沉积方式在所述P型硅基体（1）的第二主表面上未被所述栅线掩膜板覆盖的区域沉积金属铝，形成铝细栅和与所述铝细栅交叉的铝主栅。

15.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤S4，包括：

利用包含下述第一类化合物中的一种或多种以及下述第二类化合物中的一种或多种的材料形成所述第一钝化减反层（4）和所述第二钝化减反层（8）；

第一类化合物包括：氧化铝、氧化硅以及氧化镓；

第二类化合物包括：氮化硅、氮化铝、氮氧化硅。

16.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，

在所述步骤S4之后，还包括：

步骤S5'、在所述第二钝化减反层（8）上对应于所述铝主栅的部分区域形成正面焊盘（9）；

步骤S6的烧结工序进一步使所述正面焊盘（9）烧穿所述第二钝化减反层（8），以形成所述正面焊盘（9）与所述铝主栅电连接的结构。

17.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，在步骤S6之后，还包括：

步骤S7、通过激光在所述第二钝化减反层（8）中对应于所述铝主栅的部分区域开槽，在开槽区域印刷低温烧结型银浆，并通过低温烧结形成正面焊盘（9），其中，低温烧结温度为250℃～400℃。

18.根据权利要求14、16以及17中任一所述的制备方法，其特征在于，步骤S4'包括：

在所述铝主栅上形成金属镍阻挡层（10）。