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CN118053927A - 太阳能电池及其制备方法、光伏组件 - Google Patents

太阳能电池及其制备方法、光伏组件 Download PDF

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CN118053927A
CN118053927A CN202311736451.7A CN202311736451A CN118053927A CN 118053927 A CN118053927 A CN 118053927A CN 202311736451 A CN202311736451 A CN 202311736451A CN 118053927 A CN118053927 A CN 118053927A
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CN
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polysilicon layer
region
electrode
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杨洁
郑霈霆
张昕宇
沈梦超
毛杰
朱佳佳
郑晶茗
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Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinko Solar Co Ltd
Jinko Solar Co Ltd
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Abstract

本申请实施例涉及光伏领域，提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，太阳能电池包括：基底，基底具有间隔且交替设置的P区以及N区；位于基底背面以及N区的第一介质层和第一掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层掺杂有N型掺杂元素；位于基底背面以及P区的第二介质层和第二掺杂多晶硅层，第二掺杂多晶硅层掺杂有P型掺杂元素；其中，第一掺杂多晶硅层远离第一介质层的表面具有第一粗糙度；第二掺杂多晶硅层远离第二介质层的表面具有第二粗糙度，第二粗糙度小于第一粗糙度；钝化层，钝化层覆盖第一掺杂多晶硅层的表面以及第二掺杂多晶硅层的表面；与第一掺杂多晶硅层电连接的第一电极，与第二掺杂多晶硅层电连接的第二电极。

Description

太阳能电池及其制备方法、光伏组件
技术领域
本申请实施例涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。
背景技术
目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳电池是将太阳的光能转换为电能的装置。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。
目前的太阳能电池主要包括IBC电池(交叉背电极接触电池，InterdigitatedBack Contact)、TOPCON(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池、PERC电池(钝化发射极和背面电池，Passivated emitter and real cell)以及异质结电池等。通过不同的膜层设置以及功能性限定减少光学损失以及降低硅基底表面及体内的光生载流子复合以提升太阳能电池的光电转换效率。
然而，目前的太阳能电池的光电转换效率仍然欠佳。
发明内容
本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于提高太阳能电池的光电转换效率。
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，所述基底具有相对设置的正面以及背面；所述基底具有间隔且交替设置的P区以及N区；层叠的第一介质层和第一掺杂多晶硅层，所述第一介质层位于所述背面，所述第一掺杂多晶硅层位于所述第一介质层表面，所述第一掺杂多晶硅层掺杂有N型掺杂元素；所述第一介质层与所述第一掺杂多晶硅层位于所述N区的基底表面；层叠的第二介质层和第二掺杂多晶硅层，所述第二介质层位于所述背面，所述第二掺杂多晶硅层位于所述第二介质层表面，所述第二掺杂多晶硅层掺杂有P型掺杂元素；所述第二介质层与所述第二掺杂多晶硅层位于所述P区的基底表面；其中，所述第一掺杂多晶硅层远离所述第一介质层的表面具有第一粗糙度；所述第二掺杂多晶硅层远离所述第二介质层的表面具有第二粗糙度，所述第二粗糙度小于所述第一粗糙度；钝化层，所述钝化层覆盖所述第一掺杂多晶硅层的表面以及所述第二掺杂多晶硅层的表面；位于所述钝化层上的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一掺杂多晶硅层电连接，所述第二电极与所述第二掺杂多晶硅层电连接。
在一些实施例中，所述第一掺杂多晶硅层包括多个第一硅晶粒，所述多个第一硅晶粒的表面构成具有所述第一粗糙度的第一掺杂多晶硅层表面；所述第二掺杂多晶硅层包括多个第二硅晶粒，所述多个第二硅晶粒的表面构成具有所述第二粗糙度的第二掺杂多晶硅层表面；所述第一硅晶粒的晶粒度小于所述第二硅晶粒的晶粒度。
在一些实施例中，所述第一硅晶粒的晶粒度的范围包括10nm～300nm。
在一些实施例中，所述第二硅晶粒的晶粒度的范围包括100nm～900nm。
在一些实施例中，所述第一硅晶粒的形状包括球形颗粒状或类球形颗粒状。
在一些实施例中，所述第二硅晶粒的形状包括片状、板状或者粒状。
在一些实施例中，所述第一硅晶粒的晶粒度小于所述第二硅晶粒的晶粒度包括所述第一硅晶粒的径向一维尺寸小于所述第二硅晶粒的径向一维尺寸；所述第一硅晶粒的高度大于所述第二硅晶粒的高度。
在一些实施例中，所述P区与所述N区之间具有非电极区，所述钝化层位于所述非电极区；所述N区正对的所述背面具有第一表面结构，所述第一介质层覆盖所述第一表面结构，所述非电极区正对的所述背面具有第二表面结构，所述钝化层还覆盖所述第二表面结构。
在一些实施例中，所述P区与所述N区之间具有非电极区，所述钝化层位于所述非电极区；所述P区正对的所述背面具有第一表面结构，所述第二介质层覆盖所述第一表面结构，所述非电极区正对的所述背面具有第二表面结构，所述钝化层还覆盖所述第二表面结构。
在一些实施例中，所述第一表面结构与所述正面的最小距离为第一距离，所述第二表面结构与所述正面的最小距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。
在一些实施例中，所述第一距离与所述第二距离的差值范围包括0.5～10um。
在一些实施例中，所述基底的表面还具有第三表面结构，所述第三表面结构位于所述P区与所述非电极区的交界处或者所述N区与所述非电极区的交界处，所述第三表面结构包括第一侧面以及第二侧面，所述第一侧面朝向远离所述非电极区的一侧，所述第二侧面朝向所述非电极区，所述第一侧面的径向长度小于所述第二侧面的径向长度。
在一些实施例中，所述第三表面结构包括棱柱结构、金字塔结构或者四面体结构。
在一些实施例中，所述第一表面结构包括平台凸起结构、金字塔绒面结构或者平整面。
在一些实施例中，所述第一掺杂多晶硅层的平均厚度小于或等于所述第二掺杂多晶硅层的平均厚度。
在一些实施例中，所述第一介质层或所述第二介质层中至少一者的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化硅。
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太阳能电池的制备方法，包括：提供初始基底，所述初始基底具有相对设置的第一面以及第二面；所述初始基底具有间隔且交替设置的第一区以及第二区；所述第一区与所述第二区之间具有初始非电极区；在所述第一面形成层叠的第一初始介质层以及第一半导体层；所述第一初始介质层位于所述第一区、第二区以及所述初始非电极区；其中，所述第一半导体层位于所述第一初始介质层的表面，所述第一半导体层远离所述第一初始介质层的表面具有第一初始粗糙度；对所述第一半导体层进行图形化处理，保留位于所述第一区的所述第一初始介质层作为第一介质层，保留位于所述第一区的所述第一半导体层作为第一掺杂多晶硅层，且所述第一掺杂多晶硅层远离所述第一介质层的表面具有第一粗糙度；其中，经过图形化处理后的所述第一区、第二区和初始非电极区分别为N区、P区和非电极区，所述初始基底为基底，所述基底的第一面为背面，所述基底的第二面为正面；在所述背面形成第二介质层以及第二掺杂多晶硅层；所述第二介质层位于所述第二区，其中，所述第二掺杂多晶硅层位于所述第二介质层的表面，所述第二掺杂多晶硅层远离所述第二介质层的表面具有第二粗糙度；所述第二粗糙度小于所述第一粗糙度；形成钝化层，所述钝化层覆盖所述第一掺杂多晶硅层以及所述第二掺杂多晶硅层的表面，所述钝化层还位于所述非电极区；形成位于所述钝化层表面的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一掺杂多晶硅层电连接，所述第二电极与所述第二掺杂多晶硅层电连接。
在一些实施例中，所述初始基底表面具有第一表面结构；所述第一区与所述初始非电极区的交界处或者所述第二区与所述初始非电极区交界处的至少一者具有初始过渡区，所述第一区、所述第二区、所述初始非电极区以及初始过渡区具有所述第一表面结构；在图形化处理的步骤中，去除位于所述初始非电极区、第二区以及初始过渡区的第一初始半导体层以及第一半导体层的同时，刻蚀部分厚度的所述基底，以使所述初始非电极区的所述第一表面结构转变为第二表面结构，所述初始过渡区的所述第一表面结构转变为第三表面结构，且所述第三表面结构包括第一侧面以及第二侧面，所述第一侧面朝向远离所述非电极区的一侧，所述第二侧面朝向所述非电极区，所述第一侧面的径向长度小于所述第二侧面的径向长度。
根据本申请一些实施例，本申请实施例又一方面还提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个如上述实施例任一项所述的太阳能电池或者如上述实施例任一项所述制备方法所制备的太阳能电池通过连接部件连接而成；封装层，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装层背离所述电池串的表面。
本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
本申请实施例提供的太阳能电池中，太阳能电池包括第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层均位于背面，全钝化接触电池结构设计，最大幅度降低电池复合电流，提升电池的开路电压。此外，制备全钝化接触电极设计的过程，无高温扩散层设计，使用第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层作为载流子传输层，去除扩散层复合电流影响，提升电池的开路电压。第一掺杂多晶硅层掺杂有N型掺杂元素，第一掺杂多晶硅层的表面具有第一粗糙度，第二掺杂多晶硅层掺杂有P型掺杂元素，第二掺杂多晶硅层的表面具有第二粗糙度，第二粗糙度小于第一粗糙度。如此，基于第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层的形貌的不同，对于具有更高粗糙度的第一掺杂多晶硅层而言，第一掺杂多晶硅层的表面可以提高入射光线的内反射，减少太阳能电池的光学损失；第一掺杂多晶硅层还可以提高第一电极与第一掺杂多晶硅层之间的接触面积，进而改善第一掺杂多晶硅层的接触性能以及焊接拉力；对于具有较低粗糙度的第二掺杂多晶硅层而言，第二掺杂多晶硅层的表面均为光滑，沉积在其上的第二钝化层的均匀度较好，且第二钝化层的钝化性能较好，以改善太阳能电池的复合缺陷问题。
附图说明
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。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；
图2为图1沿A1-A2剖面的剖面结构示意图；
图3为本申请一实施例提供的一种太阳能电池中的第一掺杂多晶硅层的扫描电镜图；
图4为本申请一实施例提供的一种太阳能电池中的第二掺杂多晶硅层的扫描电镜图；
图5为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；
图6为图5沿A1-A2剖面的剖面结构示意图；
图7为本申请又一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；
图8为图7沿A1-A2剖面的剖面结构示意图；
图9为图8中C处的局部放大图；
图10为图8中电极区与非电极区的交界处的第一种扫描电镜图；
图11为图8中电极区与非电极区的交界处的第二种扫描电镜图；
图12为本申请再一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图；
图13为图12沿M1-M2剖面的剖面结构示意图。
具体实施方式
由背景技术可知，目前的太阳能电池的光电转换效率欠佳。
本申请实施例提供的太阳能电池中，太阳能电池包括第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层，第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层均位于背面，全钝化接触电池结构设计，最大幅度降低电池复合电流，提升电池的开路电压。此外，制备全钝化接触电极设计的过程，无高温扩散层设计，使用第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层作为载流子传输层，去除扩散层复合电流影响，提升电池的开路电压。第一掺杂多晶硅层掺杂有N型掺杂元素，第一掺杂多晶硅层的表面具有第一粗糙度，第二掺杂多晶硅层掺杂有P型掺杂元素，第二掺杂多晶硅层的表面具有第二粗糙度，第二粗糙度小于第一粗糙度。如此，基于第一掺杂多晶硅层与第二掺杂多晶硅层的形貌的不同，对于具有更高粗糙度的第一掺杂多晶硅层而言，第一掺杂多晶硅层的表面可以提高入射光线的内反射，减少太阳能电池的光学损失；第一掺杂多晶硅层还可以提高第一电极与第一掺杂多晶硅层之间的接触面积，进而改善第一掺杂多晶硅层的接触性能以及焊接拉力；对于具有较低粗糙度的第二掺杂多晶硅层而言，第二掺杂多晶硅层的表面均为光滑，沉积在其上的第二钝化层的均匀度较好，且第二钝化层的钝化性能较好，以改善太阳能电池的复合缺陷问题。
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。
图1为本申请一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；图2为图1沿A1-A2剖面的剖面结构示意图；图3为本申请一实施例提供的一种太阳能电池中的第一掺杂多晶硅层的扫描电镜图；图4为本申请一实施例提供的一种太阳能电池中的第二掺杂多晶硅层的扫描电镜图。
参考图1和图2，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用于改善光电转换效率。太阳能电池包括：基底100，基底100具有相对设置的正面11以及背面12。
在一些实施例中，基底100的材料可以为元素半导体材料。具体地，元素半导体材料由单一元素组成，例如可以是硅或者锗。其中，元素半导体材料可以为单晶态、多晶态、非晶态或者微晶态(同时具有单晶态和非晶态的状态，称为微晶态)，例如，硅可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅或者微晶硅中的至少一种。
在一些实施例中，基底100的材料也可以是化合物半导体材料。常见的化合物半导体材料包括但不限于锗化硅、碳化硅、砷化镓、镓化铟、钙钛矿、碲化镉、铜铟硒等材料。基底100也可以为蓝宝石基底、绝缘体上的硅基底或者绝缘体上的锗基底。
在一些实施例中，基底100可以为N型半导体基底或者P型半导体基底。N型半导体基底内掺杂有N型掺杂元素，N型掺杂元素可以为磷(P)元素、铋(Bi)元素、锑(Sb)元素或砷(As)元素等Ⅴ族元素中的任意一者。P型半导体基底内掺杂有P型元素，P型掺杂元素可以为硼(B)元素、铝(Al)元素、镓(Ga)元素或铟(In)元素等Ⅲ族元素中的任意一者。
在一些实施例中，正面11可以作为受光面，用于接收入射光线，背面12作为背光面。在一些实施例中，太阳能电池为双面电池，即基底的第一面以及第二面均可以作为受光面，均可用于接收入射光线。其中，背光面也是可以接收入射光线，只是接收入射光线的效率比受光面接收入射光线的效率弱一些。
在一些实施例中，基底100具有间隔且交替设置的P区以及N区。
在一些实施例中，基底100的正面11具有绒面结构13，绒面结构13可以包括规整形状的金字塔绒面结构以及不规则形状的黑硅。绒面结构的斜面可以增加入射光的内反射，从而提高基底对入射光线的吸收利用率，进而提高太阳能电池的电池效率。
在一些实施例中，绒面结构13包括多个凸起结构101，凸起结构101的形状可以包括金字塔形状、抛物线形状或者椭圆球形状。
在一些实施例中，基底的正面11具有一层前表面场(front surface field,FSF)，其掺杂离子的导电类型与基底的掺杂离子的导电类型相同，利用场钝化效应降低表面少子浓度，从而降低表面复合速率，同时还可以降低串联电阻，提升电子传输能力。
在一些实施例中，基底的背面12为抛光面，抛光面指的是经过抛光溶液或者激光刻蚀去除表面的绒面结构，形成的平整面。抛光后背面平整度增加，对长波光的反射增加，促进了投射光的二次吸收，从而提升短路电流，同时由于背面比表面积减小，降低了背面复合，且能够提升背面钝化效果。
在一些实施例中，P区与N区之间具有非电极区2，钝化层位于非电极区2，其中P区与N区之间形成沟槽106，以实现不同导电类型区域之间的自动隔离，可以消除IBC电池背面重掺杂的P区和N区形成隧道结产生漏电而影响电池效率。
太阳能电池包括：层叠的第一介质层111和第一掺杂多晶硅层112，第一介质层111位于背面，第一掺杂多晶硅层112位于第一介质层111表面，第一掺杂多晶硅层112掺杂有N型掺杂元素；第一介质层111与第一掺杂多晶硅层112位于N区的基底100表面。
在一些实施例中，第一介质层111的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化硅。
在一些实施例中，第一介质层111可以包括第一隧穿介质层，则第一隧穿介质层与第一掺杂多晶硅层112之间构成钝化接触结构，第一掺杂多晶硅层112能够在基底100表面形成能带弯曲，第一隧穿介质层使基底100表面的能带出现非对称性偏移，使得对载流子中的多子(又称为多数载流子)的势垒低于对载流子中的少子(又称为少数载流子)的势垒，因此，多子可以较容易地通过第一隧穿介质层进行量子隧穿，而少子则很难通过第一隧穿介质层，以实现载流子的选择性传输。
此外，第一隧穿介质层起到化学钝化的效果。具体地，由于基底100与第一隧穿介质层的界面处存在界面态缺陷，使得基底100的正面的界面态密度较大，界面态密度的增大会促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。设置第一隧穿介质层位于基底100的背面12，使得第一隧穿介质层对基底100的表面起到化学钝化的效果，具体为：通过饱和基底100的悬挂键，降低基底100的缺陷态密度，减少基底100的复合中心来降低载流子复合速率。
第一掺杂多晶硅层112起到场钝化效果。具体地，在基底100的表面形成一个指向基底100内部的静电场，使少数载流子逃离界面，从而降低少数载流子浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率降低，从而使太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子增大，提升太阳能电池的光电转换效率。
第一掺杂多晶硅层112内可以掺杂有与基底100相同类型的掺杂元素，例如，基底100的掺杂元素类型为N型。
第一掺杂多晶硅层112内的掺杂元素浓度大于基底100的掺杂元素浓度，以在基底100的表面形成足够高的势垒，使基底100中的多子能够穿越第一隧穿介质层至第一掺杂多晶硅层112中。
在一些实施例中，第一掺杂多晶硅层112内可以掺杂有与基底100不同的导电类型的掺杂元素，例如，基底100的掺杂元素类型为P型，则第一掺杂多晶硅层112内的掺杂元素类型可以为N型。如此，第一掺杂多晶硅层112与基底之间构建PN结，通过太阳照射在PN结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结内建电场的作用下，光生空穴流向p区，光生电子流向n区，接通电路后就产生电流。
在一些实施例中，第一隧穿介质层的厚度为0.5nm～5nm。第一隧穿介质层的厚度范围为0.5nm～1.3nm、1.3nm～2.6nm、2.6nm～4.1nm或者4.1nm～5nm。第一隧穿介质层在上述任意范围内，则第一隧穿介质层的厚度较薄，多子可以较容易地通过第一隧穿介质层进行量子隧穿，而少子则很难通过第一隧穿介质层，以实现载流子的选择性传输。
参考图3，第一掺杂多晶硅层112包括多个第一硅晶粒1121，多个第一硅晶粒1121的表面构成具有第一粗糙度的第一掺杂多晶硅层112表面。
值得说明的是，在形成第一掺杂多晶硅层112的过程中，硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核，这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，且这些晶粒结合起来，就结晶成多晶硅。其中第一硅晶粒指的是构成多晶硅的晶面取向不同的晶粒。
从图3的扫描电镜图中，可以直观看出第一掺杂多晶硅层112的表面形貌，第一掺杂多晶硅层112由多个第一硅晶粒1121构成，多个第一硅晶粒1121的凹凸不平构建了第一掺杂多晶硅层112的凹凸不平的表面，进而第一掺杂多晶硅层112的表面具有第一粗糙度。
在一些实施例中，第一硅晶粒1121的晶粒度的范围包括10nm～300nm。第一硅晶粒的晶粒度可以为10nm～53nm、53nm～95.3nm、95.3nm～138.2nm、138.2nm～200.6nm、200.6nm～248nm或者248nm～300nm。第一硅晶粒1121的晶粒度在上述任意范围内，以使第一硅晶粒1121所构成的表面的粗糙度较大。第一硅晶粒1121的晶粒度在上述任意范围内，第一硅晶粒1121与第一硅晶粒1121之间的稳定性较好，第一掺杂多晶硅层112不容易发生晶态的变形。此外，第一硅晶粒1121的晶粒度在上述范围内，第一掺杂多晶硅层112对第一介质层111以及第一钝化层的应力较小，从而可以改善第一掺杂多晶硅层112与第一介质层111以及第一掺杂多晶硅层112与第一钝化层之间的膜层性能。
在一些实施例中，第一硅晶粒1121的形状包括粒状。与块状结构相比，粒状与粒状之间的晶界较少且晶界与晶界的空间较大，第一掺杂多晶硅层112内N型掺杂元素可以通过晶界与晶界之间的空间迁移，并最终被第一电极所收集。
在一些实施例中，粒状包括球形颗粒状或类球形颗粒状。
需要说明的是，第一硅晶粒的形状包括下文中的第二硅晶粒的形状是通过电学显微镜或者光学显微镜等具有放大倍数的测试手段观察到的，电学显微镜可以包括常规测试手段的扫描电子显微镜(SEM，Scanning Electron Microscope)或者AFM(Atomic ForceMicroscope，原子力显微镜)。图3为扫描电学显微镜所示的第一硅晶粒的微观形貌图，可见第一硅晶粒呈现三维方向等长的粒状。图4为扫描电学显微镜所示的第二硅晶粒的微观形貌图，可见第二硅晶粒呈现二维方向延展的片状。
继续参考图2，太阳能电池包括：层叠的第二介质层121和第二掺杂多晶硅层122，第二介质层121位于背面，第二掺杂多晶硅层122位于第二介质层121表面，第二掺杂多晶硅层122掺杂有P型掺杂元素；第二介质层121与第二掺杂多晶硅层122位于P区的基底表面。其中，第一掺杂多晶硅层112远离第一介质层111的表面具有第一粗糙度；第二掺杂多晶硅层122远离第二介质层121的表面具有第二粗糙度，第二粗糙度小于第一粗糙度。
在一些实施例中，第二介质层122的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化。
在一些实施例中，第二介质层121可以包括第二隧穿介质层，则第二隧穿介质层与第二掺杂多晶硅层122之间构成钝化接触结构，第一掺杂多晶硅层112能够在基底100表面形成能带弯曲，第二隧穿介质层使基底100表面的能带出现非对称性偏移，使得对载流子中的多子(又称为多数载流子)的势垒低于对载流子中的少子(又称为少数载流子)的势垒，因此，多子可以较容易地通过隧穿介质层进行量子隧穿，而少子则很难通过隧穿介质层，以实现载流子的选择性传输。
此外，第二隧穿介质层起到化学钝化的效果。具体地，由于基底100与第二隧穿介质层的界面处存在界面态缺陷，使得基底100背面的界面态密度较大，界面态密度的增大会促进光生载流子的复合，增大太阳能电池的填充因子、短路电流以及开路电压，以提高太阳能电池的光电转换效率。设置第二隧穿介质层位于基底100的背面12，使得第二隧穿介质层对基底100的表面起到化学钝化的效果，具体为：通过饱和基底100的悬挂键，降低基底100的缺陷态密度，减少基底100的复合中心来降低载流子复合速率。
第二掺杂多晶硅层122起到场钝化效果。具体地，在基底100的表面形成一个指向基底100内部的静电场，使少数载流子逃离界面，从而降低少数载流子浓度，使得基底100界面处的载流子复合速率降低，从而使太阳能电池的开路电压、短路电流以及填充因子增大，提升太阳能电池的光电转换效率。
第二掺杂多晶硅层122内可以掺杂有与基底100相同类型的掺杂元素，例如，基底100的掺杂元素类型为P型。
第二掺杂多晶硅层122内的掺杂元素浓度大于基底100的掺杂元素浓度，以在基底100的表面形成足够高的势垒，使基底100中的多子能够穿越第二隧穿介质层至第二掺杂多晶硅层122中。
在一些实施例中，第二隧穿介质层的厚度为0.5nm～5nm。第二隧穿介质层的厚度范围为0.5nm～1.3nm、1.3nm～2.6nm、2.6nm～4.1nm或者4.1nm～5nm。第二隧穿介质层在上述任意范围内，则第二隧穿介质层的厚度较薄，多子可以较容易地通过第二隧穿介质层进行量子隧穿，而少子则很难通过第二隧穿介质层，以实现载流子的选择性传输。
对于图2所示的太阳能电池，在一些实施例中，第一掺杂多晶硅层112与基底掺杂有不同的导电类型的掺杂元素，第一掺杂多晶硅层112与基底之间构成PN结，第一掺杂多晶硅层112作为发射极。在一些实施例中，第二掺杂多晶硅层122与基底掺杂有的导电类型的掺杂元素，则第二掺杂多晶硅层122与基底之间构成PN结，第二掺杂多晶硅层122作为发射极。
图5为本申请另一实施例提供的一种太阳能电池的结构示意图；图6为图5沿A1-A2剖面的剖面结构示意图。
在一些实施例中，参考图5，第一介质层211可以包括第一本征介质层，第一本征介质层与基底之间构成异质结结构，第一本征介质层可以对基底表面具有良好的钝化作用，可以大幅避免载流子的复合，实现较高的少子寿命和开路电压。
参考图5，第二介质层221可以包括第二本征介质层，第二本征介质层与基底之间构成异质结结构，第二本征介质层可以对基底表面具有良好的钝化作用，可以大幅避免载流子的复合，实现较高的少子寿命和开路电压。
第一本征介质层以及第二本征介质层的材料包括本征非晶硅、本征微晶硅、本征氧化硅、本征纳米晶硅或者本征碳化硅。第一本征介质层以及第二本征介质层的厚度的可选范围为大于等于2微米，小于等于10微米，其中优选为5微米。在某些情况下，由于后续制备的其他膜层扩散或者掺杂工艺条件的影响，第一本征介质层以及第二本征介质层中也可以包括少量的掺杂元素，但具有少量掺杂元素的本征介质层仍视为本征型的介质层。
在一些实施例中，第一掺杂多晶硅层212以及第二掺杂多晶硅层222的厚度范围为4nm～500nm，进一步的，第二掺杂多晶硅层222的厚度范围为200nm～400nm。第二掺杂多晶硅层222的厚度范围可以为20nm～103nm、103nm～139nm、139nm～161nm、161nm～218nm、218nm～298nm或者298nm～500nm。
在一些实施例中，参考图5，太阳能电池还包括第一透明导电层202，第一透明导电层202位于第一掺杂多晶硅层212的表面，第一电极214与第一透明导电层202电接触；第二透明导电层207，第二透明导电层204位于第二掺杂多晶硅层222的表面，第二电极224与第二透明导电层207电接触。
在一些实施例中，第一透明导电层202以及第二透明导电层207的材料可以包括锡掺杂氧化铟(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、铈掺杂氧化铟、钨掺杂氧化铟中的至少一种。
对于图5所示的太阳能电池，在一些实施例中，第一掺杂多晶硅层212与基底200掺杂有不同的导电类型的掺杂元素，第一掺杂多晶硅层212与基底200之间构成PN结，第一掺杂多晶硅层212作为发射极。在一些实施例中，第二掺杂多晶硅层222与基底掺杂有不同的导电类型的掺杂元素，第二掺杂多晶硅层222与基底之间构成PN结，第二掺杂多晶硅层222作为发射极。其中，由于第一介质层211或者第二介质层221为本征介质层，在PN结之间插入了本征介质层作为缓冲层，而且本征介质层对基底200表面具有良好的钝化作用，可以大幅避免载流子的复合，实现较高的少子寿命和开路电压。
继续参考图2以及图4，第二掺杂多晶硅层122包括多个第二硅晶粒1221，多个第二硅晶粒1221的表面构成具有第二粗糙度的第二掺杂多晶硅层122表面；第一硅晶粒1121的晶粒度小于第二硅晶粒1221的晶粒度。
在一些实施例中，“第一粗糙度和第二粗糙度”中的“粗糙度”指的是在一个取样长度中，设置一个平均水平线，取样长度内的波峰以及波谷相对于平均水平线的垂直方向偏差量的绝对值的算术平均值。粗糙度可以通过比较法、光切法、干涉法以及针描法测量。
在一些实施例中，第二硅晶粒1221的晶粒度的范围包括100nm～900nm。第二硅晶粒1221的晶粒度可以为100nm～250nm、250nm～360nm、360nm～490nm、490nm～5840nm、584nm～610nm、610nm～790nm或者790nm～900nm。第二硅晶粒1221的晶粒度在上述任意范围内，第二硅晶粒1221与第二硅晶粒1221之间的晶界较小，载流子可以较为容易的通过第二掺杂多晶硅层122，从而提高载流子的迁移速率，有利于提升电池效率。
在一些实施例中，第二硅晶粒1221的形状包括片状、板状或者粒状。图4所示的第二硅晶粒的微观形貌为片状。
图3与图4为相同的放大倍数下，第一掺杂多晶硅层112的表面形貌以及第二掺杂多晶硅层122的表面形貌。从图3以及图4可以看出，第一掺杂多晶硅层112的表面比第二掺杂多晶硅层122的表面比较粗糙，即第一粗糙度大于第二粗糙度。如此，基于第一掺杂多晶硅层112与第二掺杂多晶硅层122的形貌的不同，对于具有更高粗糙度的第一掺杂多晶硅层112而言，第一掺杂多晶硅层112的表面可以提高入射光线的内反射，减少太阳能电池的光学损失；第一掺杂多晶硅层112还可以提高第一电极与第一掺杂多晶硅层112之间的接触面积，进而改善第一掺杂多晶硅层112的接触性能以及焊接拉力；对于具有较低粗糙度的第二掺杂多晶硅层122而言，第二掺杂多晶硅层122的表面均为光滑，沉积在其上的第二钝化层的均匀度较好，且第二钝化层的钝化性能较好，以改善太阳能电池的复合缺陷问题。
在一些实施例中，第一硅晶粒1121的晶粒度小于第二硅晶粒1221的晶粒度包括第一硅晶粒1121的径向一维尺寸小于第二硅晶粒的径向一维尺寸；第一硅晶粒1121的高度大于第二硅晶粒1221的高度。如此，第一硅晶粒1121所构成的第一掺杂多晶硅层112的粗糙度大于第二硅晶粒1221所构成的第二掺杂多晶硅层122的粗糙度。
其中，第一硅晶粒1121的径向一维尺寸指的是，第一硅晶粒1121的平均线长度(或直径)。第一硅晶粒1121的高度指的是沿第一硅晶粒1121靠近第一介质层111的一侧与第一硅晶粒1121远离第一介质层111的一侧之间的距离。
同理，第二硅晶粒1221的径向一维尺寸指的是，第二硅晶粒1221的平均线长度(或直径)。第二硅晶粒1221的高度指的是沿第二硅晶粒1221靠近第二介质层121的一侧与第二硅晶粒1221远离第二介质层121的一侧之间的距离。
在一些实施例中，第一硅晶粒1121的形状为三维等长的粒状，第一硅晶粒1121的高度等于第一硅晶粒1121的平均线长度；第二硅晶粒1221的形状为二维延展的片状，第二硅晶粒1221的高度小于第二硅晶粒1221的平均线长度。第二硅晶粒1221的高度为非延展面方向的线长度。
其中，晶粒大小的尺度称为晶粒度。常用的表示方法有单位体积的晶粒数目(ZV)，单位面积内的晶粒数目(ZS)或晶粒的平均线长度(或直径)。晶粒的平均线长度指的是晶粒的延展方向的延展面的线长度。本申请实施例中的晶粒度可以为晶粒的平均线长度。
在一些实施例中，第一掺杂多晶硅层112的平均厚度小于或等于第二掺杂多晶硅层122的平均厚度。如此，第一掺杂多晶硅层112的平均厚度较小，则基底内的掺杂元素较为容易扩散至第一掺杂多晶硅层112，进而被第一电极所收集；位于背面的第二掺杂多晶硅层122的平均厚度较大，可以减小由于第二掺杂多晶硅层122过薄而导致第二电极烧穿第二掺杂多晶硅层122进而使P型掺杂元素扩散至基底中的风险，从而可以避免第二掺杂多晶硅层122的P型掺杂元素堆积在基底界面处而形成“死层”的问题，提高载流子的传输效率，减小载流子复合中心的产生。
继续参考图2，太阳能电池还包括：钝化层123，钝化层123覆盖第一掺杂多晶硅层112远离第一介质层111的表面以及第二掺杂多晶硅层122远离第二介质层121的表面；位于钝化层123表面的第一电极114和第二电极124，第一电极114位于N区，第一电极114与第一掺杂多晶硅层112电连接，第二电极124位于P区，第二电极124与第二掺杂多晶硅层122电连接。
在一些实施例中，太阳能电池还包括第一钝化层113，第一钝化层113覆盖基底100的正面11。
在一些实施例中，第一钝化层113可以为单层结构或叠层结构，第一钝化层113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。
在一些实施例中，钝化层123可以为单层结构或叠层结构，钝化层123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。
在一些实施例中，第一电极114与第二电极124之间沿第一方向X的间距范围包括0.5mm～2mm。第一电极114与第二电极124之间沿第一方向X的间距范围为0.5mm～0.8mm、0.8mm～1.15mm、1.15mm～1.28mm、1.28mm～1.46mm、1.46mm～1.68mm、1.68mm～1.84mm或者1.84mm～2mm。
在一些实施例中，第一电极114沿第一方向X的宽度或者第二电极124沿第一方向X的范围包括5um～50um。第一电极114沿第一方向X的宽度或者第二电极124沿第一方向X的范围包括5um～9um、9um～14um、14um～23um、23um～34um、34um～42um、42um～45um、45um～48um或者48um～50um。
在一些实施例中，第一电极114可以由烧穿型浆料烧结而成。形成第一电极114的方法包括：采用丝网印刷工艺在部分钝化层123表面印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。然后，对金属浆料进行烧结工艺，金属浆料中具有玻璃粉等高腐蚀性成分的材料，如此，在烧结过程中，腐蚀性成分将会对钝化层123进行腐蚀，从而使得金属浆料在钝化层123中渗透从而与第一掺杂多晶硅层112电接触。
在一些实施例中，第二电极124可以由烧穿型浆料烧结而成。形成第二电极124的方法包括：采用丝网印刷工艺在部分钝化层123表面印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。然后，对金属浆料进行烧结工艺，金属浆料中具有玻璃粉等高腐蚀性成分的材料，如此，在烧结过程中，腐蚀性成分将会对钝化层123进行腐蚀，从而使得金属浆料在钝化层123中渗透从而与第二掺杂多晶硅层122电接触。
参考图5，形成第二电极224的方法包括：采用丝网印刷工艺在部分钝化层223表面印刷金属浆料。金属浆料可以包括银、铝、铜、锡、金、铅或者镍中的至少一者。然后，对金属浆料进行烧结工艺，金属浆料中具有玻璃粉等高腐蚀性成分的材料，如此，在烧结过程中，腐蚀性成分将会对钝化层223进行腐蚀，从而使得金属浆料在钝化层223中渗透从而与第二透明导电层206电接触。
在一些例子中，如图2所示，基底内掺杂有N型掺杂元素，N型电池与P型电池相比具有转换率高、温度系数低、双面率高以及载流子寿命高等优点。第一掺杂多晶硅层112的第一粗糙度较大，如此，第一掺杂多晶硅层112与第一电极的接触性能较好。第二掺杂多晶硅层122的第二粗糙度较小，从而可以是沉积在其上的第二钝化层的膜层的性能较好，可以提高第二钝化层的钝化性能，进而改善电池效率。
本申请实施例提供的太阳能电池中，太阳能电池包括第一掺杂多晶硅层112以及第二掺杂多晶硅层122，第一掺杂多晶硅层112以及第二掺杂多晶硅层122均位于背面，全钝化接触电池结构设计，最大幅度降低电池复合电流，提升电池的开路电压。此外，制备全钝化接触电极设计的过程，无高温扩散层设计，使用第一掺杂多晶硅层112以及第二掺杂多晶硅层122作为载流子传输层，去除扩散层复合电流影响，提升电池的开路电压。第一掺杂多晶硅层112掺杂有N型掺杂元素，第一掺杂多晶硅层112的表面具有第一粗糙度，第二掺杂多晶硅层122掺杂有P型掺杂元素，第二掺杂多晶硅层122的表面具有第二粗糙度，第二粗糙度小于第一粗糙度。如此，基于第一掺杂多晶硅层112与第二掺杂多晶硅层122的形貌的不同，对于具有更高粗糙度的第一掺杂多晶硅层112而言，第一掺杂多晶硅层112的表面可以提高入射光线的内反射，减少太阳能电池的光学损失；第一掺杂多晶硅层112还可以提高第一电极与第一掺杂多晶硅层112之间的接触面积，进而改善第一掺杂多晶硅层112的接触性能以及焊接拉力；对于具有较低粗糙度的第二掺杂多晶硅层122而言，第二掺杂多晶硅层122的表面均为光滑，沉积在其上的第二钝化层的均匀度较好，且第二钝化层的钝化性能较好，以改善太阳能电池的复合缺陷问题。
对于上述图5中的基底200、第一钝化层213、第一介质层211、第一掺杂多晶硅层212、原始绒面结构23、凸起结构201、第一电极214、第一面21以及第二面22可参考图2中的基底100、第一钝化层113、第一介质层111、第一掺杂多晶硅层112、原始绒面结构13、凸起结构101、第一电极114、第一面11以及第二面12的表述，在这里不再赘述。
相应地，本申请又一些实施例还提供一种太阳能电池，与上述实施例不同的点在于，本申请又一些实施例提供的太阳能电池中P区正对的背面具有第一表面结构，第二介质层覆盖第一表面结构，非电极区正对的背面具有第二表面结构，钝化层还覆盖第二表面结构，与上述实施例相同的部分，在这里不再过多赘述。
参考图9，N区正对的背面12具有第一表面结构35，第一介质层311覆盖第一表面结构35，非电极区2正对的背面32具有第二表面结构36，钝化层323还覆盖第二表面结构36。
在一些实施例中，第一表面结构35与正面31的最小距离为第一距离，第二表面结构34与正面31的最小距离为第二距离，第一距离小于第二距离。
其中，第一表面结构与正面31的最小距离指的是，第一表面结构的底面与正面31之间的距离。第二表面结构与正面31的最小距离指的是，第二表面结构的底面与正面31之间的距离。
在一些实施例中，正面包括第一表面结构、第二表面结构以及绒面结构。
在一些实施例中，第一距离与第二距离的差值范围包括0.5～10um。第一距离与第二距离的差值可以为0.5um～2um、2um～3.8um、3.8um～6.9um、6.9um～7.6um、7.6um～8.3um或者8.3um～10um。
在一些实施例中，第一表面结构包括平台凸起结构、金字塔绒面结构或者平整面。
在一些实施例中，第一表面结构35包括多个间隔排布的第一凸起结构304，实际应用中，对多个第一凸起结构304的排布方式不做限制。由于第一介质层311以及第一掺杂多晶硅层312的厚度较薄，所以第一介质层311与第一掺杂多晶硅层3可以体现第一凸起结构的形貌。
在一些实施例中，参考图8，第二表面结构34包括多个第二凸起结构303；实际应用中，对多个第二凸起结构303的排布方式不做限制。
在一些实施例中，第一表面结构35或第二绒面结构34的至少一者包括平台凸起结构或者金字塔绒面结构。
在一些实施例中，参考图9和图10，基底300的表面还具有第三表面结构36，第三表面结构36位于P区与非电极区2的交界处或者N区与非电极区2的交界处，部分第三表面结构36包括第一侧面315以及第二侧面325，第一侧面315朝向N区，且第一介质层311覆盖第一侧面315，第二侧面325朝向非电极区2，第一侧面315的径向长度小于第二侧面325的径向长度。
在一些实施例中，第三表面结构36包括棱柱结构、金字塔结构或者四面体结构。
参考图11，第三表面结构36具有交杂设置的多个第三凸起结构305，且除了离散的第三凸起结构305，第三表面结构36还具有微凸结构345，使得以不同角度入射至电极区以及非电极区的交界处的入射光线，经历至少一次反射而经由第三凸起结构305和/或微凸结构345被基底300吸收的概率增加，以及经历至少一次反射而经由第三凸起结构305和/或微凸结构345被反射至非电极区2，进而被非电极区2吸收的概率增加，从而有利于提高第一面31对入射光线较高的吸收率。通过改善P区或者N区载流子复合严重的问题以及提高第一面31对入射光线的吸收率，以提高太阳能电池的光电转换效率。
在一些实施例中，第三表面结构36包括棱柱结构、金字塔结构或者四面体结构。
以下将结合附图对本公开实施例进行更为详细的说明。
在一些实施例中，参考图11，微凸结构345包括朝N区倾斜的棱柱结构、第二金字塔结构或三角形板状结构中的至少一者。
需要说明的是，图11中以微凸结构345包括朝N区倾斜的棱柱结构、第二金字塔结构或三角形板状结构三者为示例，实际应用中，对于同一区域的第三表面结构36而言，微凸结构345可以仅包括第二金字塔结构、三角形板状结构或朝N区倾斜的棱柱结构中的一者，或者三者中的任意两者。此外，微凸结构345除了可以为朝N区倾斜的棱柱结构、第二金字塔结构或三角形板状结构三者中的一者外，还可以为不规则的颗粒状结构。
需要说明的是，参考图11，微凸结构345底部的一维尺寸包括微凸结构345底部在基底300上的正投影图案的长、宽或对角线长度中的任一种。此外，图10中以微凸结构345底部在基底300上的正投影图案为规则的四边形为例，该种情况下，微凸结构345底部的一维尺寸为规则的四边形的长、宽或对角线长度中的任一种。
实际应用中，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案也可以为不规则的多边形，该种情况下，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案的长、宽或对角线长度并非绝对的，而是人为定义以用于表征微凸结构345底部的一维尺寸。例如，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案为不规则的四边形，该种情况下，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案的长可以定义为不规则的四边形最长的那一边的边长，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案的宽可以定义为不规则的四边形最短的那一边的边长，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案的对角线长度可以定义为不规则的四边形最长的对角线的边长度，可以理解的是，以上仅一种示例性说明，实际中可以根据实际需求灵活定义。
此外，微凸结构345底部在基底300上的正投影图案除了为不规则的四边形，还可以为其他不规则的多边形、圆形或者近似于圆形的非规则形状，该种情况下，微凸结构345底部的一维尺寸是选取微凸结构345底部中多个不同特定面积的区域，该特定面积的区域可以根据实际需求灵活定义，然后求取多个不同特定面积的区域的长、宽、对角线或直径的平均值。
需要说明的是，继续参考图11，第三凸起结构305底部在基底300上的正投影图案为一般为规则的四边形，该种情况下，第三凸起结构305底部的一维尺寸为规则的四边形的长、宽或对角线长度中的任一种。实际应用中，第三凸起结构305底部在基底300上的正投影图案为可以为不规则的四边形，该种情况下与微凸结构345底部在基底300上的正投影图案为不规则的四边形时对一维尺寸的定义类似，在此不做赘述。
此外，不同第三凸起结构305底部的一维尺寸可以不同也可以相同，但第三凸起结构305底部的一维尺寸在一个数值范围内；不同微凸结构345底部的一维尺寸可以不同也可以相同，但第三凸起结构305底部的一维尺寸也在一个数值范围内。微凸结构345底部的一维尺寸小于第三凸起结构305底部的一维尺寸指的是，多个微凸结构345底部的一维尺寸的平均值小于多个第三凸起结构305底部的一维尺寸的平均值。
以下对棱柱结构的具体特点进行详细说明。
在一些实施例中，参考图11，棱柱结构位于第三凸起结构305的侧面。棱柱结构在第三凸起结构305的侧面的排布情况包括以下两种情况：在一些情况下，一个棱柱结构位于一个第三凸起结构305的侧面；在另一些情况下，一个第三凸起结构305的同一侧面上附着有多个棱柱结构，且每一棱柱结构均与该侧面接触连接。
在另一些实施例中，继续参考图11，部分棱柱结构位于交界处中靠近N区的部分区域上。例如，棱柱结构位于第三凸起结构305和N区之间。
在又一些实施例中，沿远离第三凸起结构305侧面的方向上，多个棱柱结构依次排列。例如，多个棱柱结构中仅仅最靠近第三凸起结构305侧面的棱柱结构与第三凸起结构305的侧面接触连接。
需要说明的是，同一交界处具有的多个棱柱结构至少为上述三种实施例中的至少一种棱柱结构，即，同一交界处具有的多个棱柱结构可以分别具有上述三种实施例中棱柱结构的特点，或者具有上述任意两种实施例中棱柱结构的特点，或者具有上述任意一种实施例中棱柱结构的特点。
以下对第二金字塔结构的具体特点进行详细说明。
在一些实施例中，第二金字塔结构的底部与第三凸起结构305的底部接触连接。在一些情况下，同一第三凸起结构305底部的周围可以环绕多个第二金字塔结构，每一第二金字塔结构底部均与该第三凸起结构305底部接触连接。
在另一些实施例中，至少一个第二金字塔结构位于相邻两个第三凸起结构305的间隔中。换言之，第二金字塔结构的底部不会与第三凸起结构305底部接触连接。
需要说明的是，同一交界处具有的第二金字塔结构至少为上述两种实施例中的至少一种第二金字塔结构，即，同一交界处具有的多个第二金字塔结构可以分别具有上述两种实施例中第二金字塔结构的特点，或者具有上述任意一种实施例中第二金字塔结构的特点。
以下对三角形板状结构的具体特点进行详细说明。
在一些情况下，一个三角形板状结构位于一个第三凸起结构305的侧面；在另一些情况下，一个第三凸起结构305的同一侧面上附着有多个三角形板状结构，且每一三角形板状结构均与该侧面接触连接。
在另一些实施例中，沿远离第三凸起结构305侧面的方向上，多个三角形板状结构依次排列。例如，多个三角形板状结构中仅仅最靠近第三凸起结构305侧面的三角形板状结构与第三凸起结构305的侧面接触连接。
需要说明的是，同一交界处具有的三角形板状结构至少为上述两种实施例中的至少一种三角形板状结构，即，同一交界处具有的多个三角形板状结构可以分别具有上述两种实施例中三角形板状结构的特点，或者具有上述任意一种实施例中三角形板状结构的特点。
在一些实施例中，第三凸起结构305位于交界处中靠近非电极区2的部分区域上。换言之，交界处中靠近非电极区2的部分区域上具有更典型的第三凸起结构305。
需要说明的是，上述通过各种实施例对交界处的第三表面结构36进行描述，即第三表面结构36的结构具有多样性。在一些情况下，不仅同一交界处中除具有第三凸起结构305还具有多个微凸结构345，而且，不同交界处中的多个微凸结构345的具体特征可以不一样，例如，相邻两个交界处中一者具有朝N区倾斜的棱柱结构和第二金字塔结构，另一者具有第二金字塔结构和三角形板状结构。
参考图10，第三表面结构36还包括：第一棱柱结构335，沿第一棱柱结构335的倾斜方向上，第三凸起结构305的第一长度大于第一棱柱结构335的第二长度，至少部分第一棱柱结构335位于第三凸起结构305远离N区的侧面。如此，有利于进一步提高入射至交界处的入射光线被交界处或非电极区2吸收的概率。
需要说明的是，图10所示的示例中，将第三凸起结构305的第一长度定义为：多个第三凸起结构305中最短的第三凸起结构305的倾斜长度为第一长度；将第一棱柱结构335的第二长度定义为：多个第一棱柱结构335中最长的第一棱柱结构335的倾斜长度为第二长度。基于此，第三凸起结构305的第一长度大于第一棱柱结构335的第二长度指的是，多个第三凸起结构305中最短的第三凸起结构305的倾斜长度大于多个第一棱柱结构335中最长的第一棱柱结构335的倾斜长度。
实际应用中，第三凸起结构305的第一长度也可以定义为：多个第三凸起结构305的倾斜长度的平均值为第一长度；第一棱柱结构335的第二长度也可以定义为：多个第一棱柱结构335的倾斜长度的平均值为第二长度。基于此，第三凸起结构305的第一长度大于第一棱柱结构335的第二长度指的是，多个第三凸起结构305的倾斜长度的平均值大于多个第一棱柱结构335的倾斜长度的平均值。
在一些实施例中，参考图10，第二棱柱结构335在第三凸起结构305远离N区的侧面的排布情况包括以下两种情况：在一些情况下，一个第二棱柱结构335位于一个第三凸起结构305远离N区的侧面；在另一些情况下，多个第一棱柱结构335可以位于同一第二棱柱结构335远离N区的侧面，且每一第一棱柱结构335均与该侧面接触连接。
在另一些实施例中，参考图10，沿远离第三凸起结构305侧面的方向上，多个第一棱柱结构335依次排列。例如，多个第一棱柱结构335中仅仅最靠近第三凸起结构305侧面的第一棱柱结构335与第三凸起结构305的侧面接触连接。
在一些实施例中，参考图10，第三表面结构36还可以包括：第一金字塔结构，至少部分第一金字塔结构位于交界处的部分区域上。
其中，第三凸起结构底部的一维尺寸大于第一凸起结构底部的一维尺寸，第一凸起结构底部的一维尺寸大于第二凸起结构底部的一维尺寸。
需要说明的是，无论是第一凸起结构底部的一维尺寸还是第二凸起结构底部的一维尺寸，均与本公开一实施例对第三凸起结构底部的一维尺寸的定义类似，在此不做赘述。
此外，不同第一凸起结构底部的一维尺寸可以不同也可以相同，但第一凸起结构底部的一维尺寸在一个数值范围内；不同第二凸起结构底部的一维尺寸可以不同也可以相同，但第二凸起结构底部的一维尺寸也在一个数值范围内。基于此，第三凸起结构底部的一维尺寸大于第一凸起结构底部的一维尺寸指的是，多个第三凸起结构底部的一维尺寸的平均值大于第一凸起结构底部的一维尺寸的平均值。第一凸起结构底部的一维尺寸大于第二凸起结构底部的一维尺寸指的是，表面具有第一掺杂多晶硅层的多个第一凸起结构底部的一维尺寸的平均值大于非电极区2上多个第二凸起结构底部的一维尺寸的平均值。
而且，本公开一实施例对第二凸起结构底部的一维尺寸与第一凸起结构底部的一维尺寸的大小关系不做限制，对第二凸起结构底部的一维尺寸与第二凸起结构底部的一维尺寸的大小关系也不做限制。
相应地，根据本申请一些实施例，本申请实施例一实施例还提供一种太阳能电池的制备方法，可用于制备上述实施例所提供的太阳能电池，与上述实施例相同或者相应的技术特征，在这里不再赘述。
其中，以图8所示的太阳能电池的制备方法作为示例。
制备方法包括：提供初始基底，初始基底具有相对设置的第一面以及第二面，初始基底内掺杂有N型掺杂元素或者P型掺杂元素。
在一些实施例中，对初始基底相对设置的两侧进行抛光处理，抛光处理用于减少基底的表面缺陷。
在一些实施例中，初始基底具有间隔且交替设置的第一区以及第二区；第一区与第二区之间具有初始非电极区。
制备方法包括：对初始基底的第二面进行制绒处理，以使初始基底的第二面形成绒面结构。制绒处理包括：化学刻蚀，例如可以采用氢氧化钾与过氧化氢溶液的混合溶液对初始基底进行清洗，具体可以通过控制氢氧化钾以及过氧化氢溶液的浓度之比来形成形貌符合预期的绒面结构。在一些实施例中，也可以采用激光刻蚀、机械法或者等离子刻蚀等方法形成绒面结构。在激光刻蚀中，通过控制激光工艺参数以得到形貌符合预期的绒面结构。
制备方法包括：在第一面形成层叠的第一初始介质层以及第一半导体层；第一初始介质层位于第一区、第二区以及初始非电极区；其中，第一半导体层位于第一初始介质层的表面，第一半导体层远离第一初始介质层的表面具有第一初始粗糙度。
在一些实施例中，对第一半导体层进行图形化处理，保留位于第一区的第一初始介质层作为第一介质层，保留位于第一区的第一半导体层作为第一掺杂多晶硅层，且第一掺杂多晶硅层远离第一介质层的表面具有第一粗糙度；其中，经过图形化处理后的第一区、第二区和初始非电极区分别为N区、P区和非电极区，初始基底为基底，初始基底的第一面作为背面，初始基底的第二面作为正面。
在一些实施例中，初始基底表面具有第一表面结构；第一区与初始非电极区的交界处或者第二区与初始非电极区交界处的至少一者具有初始过渡区，第一区、第二区、初始非电极区以及初始过渡区具有第一表面结构；在图形化处理的步骤中，去除位于初始非电极区、第二区以及初始过渡区的第一初始半导体层以及第一半导体层的同时，刻蚀部分厚度的初始基底，以使初始非电极区的第一表面结构转变为第二表面结构，初始过渡区的第一表面结构转变为绒面结构，且绒面结构包括第一侧面以及第二侧面，第一侧面朝向远离非电极区的一侧，第二侧面朝向非电极区，第一侧面的径向长度小于第二侧面的径向长度。
在一些实施例中，第一表面结构可以与绒面结构在同一制备工艺制备，即初始基底的第一面以及第二面均进行制绒处理。
制备方法包括：在背面形成第二介质层以及第二掺杂多晶硅层；第二介质层位于第二区，其中，第二掺杂多晶硅层位于第二介质层的表面，第二掺杂多晶硅层远离第二介质层的表面具有第二粗糙度；第二粗糙度小于第一粗糙度。
在一些实施例中，可以同时对第一半导体层以及第二掺杂多晶硅层进行晶化处理，在此过程中，第一半导体层远离第一钝化膜的表面具有第一粗糙度，第二掺杂多晶硅层远离第二钝化膜的表面具有第二粗糙度。
在一些实施例中，晶化处理包括退火处理或者激光激活。
在一些实施例中，在进行整形处理之前还包括：在第一区的第一半导体层的表面形成掩膜层，以降低在整形处理中对第一掺杂多晶硅层的刻蚀损伤。掩膜层的材料包括有机蜡、金属或者二氧化硅掩膜。采用印刷工艺形成掩膜层。
在一些实施例中，在形成第一掺杂多晶硅层之后，可以采用采用刻蚀工艺去除掩膜层，刻蚀工艺可以包括干法刻蚀工艺、湿法刻蚀工艺或者激光刻蚀工艺中的任一者。
在一些实施例中，整形处理包括湿法刻蚀工艺或者激光刻蚀工艺。湿法刻蚀工艺的工艺参数包括：反应溶液包括酸溶液，反应时间包括50～550s。
在一些实施例中，湿法刻蚀工艺的工艺步骤可以包括：(1)使用含HF，HNO3，H2SO4的混酸溶液，质量浓度分别为10～25％、5～10％、2～4％，使用网版印刷的方式，图案化作用于非金属区表面，作用量为0.05～0.8mL/cm2，作用时间为50～550s；(2)作用后使用去离子水/低浓度碱液(0.5～1％NaOH)/低浓度HCl(2.5～3.5％)交替清洗2次。
制备方法包括：形成钝化层，钝化层覆盖第一掺杂多晶硅层以及第二掺杂多晶硅层的表面，钝化层还位于非电极区。
制备方法包括：形成位于钝化层表面的第一电极和第二电极，第一电极位于N区，第一电极与第一掺杂多晶硅层电连接，第二电极位于P区，第二电极与第二掺杂多晶硅层电连接。
图12为本申请再一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图；图13为图12沿M1-M2剖面的剖面结构示意图。
相应地，根据本申请一些实施例，本申请再一些实施例提供一种光伏组件，可以包括上述实施例的太阳能电池，与上述实施例相同的部分在这里不再详细赘述。
参考图12，光伏组件包括：电池串，由多个如上述实施例任一项的太阳能电池40或者如上述实施例任一项制备方法所制备的太阳能电池通过连接部件409连接而成；封装层47，用于覆盖电池串的表面；盖板48，用于覆盖封装层47背离电池串的表面。
具体地，在一些实施例中，多个电池串之间可以通过连接部件409电连接，连接部件409与电池片上的主栅408之间焊接。
在一些实施例中，电池片之间并未设置间隔，即电池片之间相互交叠。
在一些实施例中，连接部件与电池片上的副栅之间焊接，副栅包括第一电极414以及第二电极424。
在一些实施例中，封装层包括第一封装层以及第二封装层，第一封装层覆盖太阳能电池的正面或者背面的其中一者，第二封装层覆盖太阳能电池的正面或者背面的另一者，具体地，第一封装层或第二封装层的至少一者可以为聚乙烯醇缩丁醛(PolyvinylButyral，简称PVB)胶膜、乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)胶膜、聚乙烯辛烯共弹性体(POE)胶膜或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)胶膜等有机封装胶膜。
值得说明的是，第一封装层以及第二封装层在经过层压处理前还有分界线，在层压处理之后形成光伏组件并不会再有第一封装层以及第二封装层的概念，即第一封装层与第二封装层已经形成整体的封装层47。
在一些实施例中，盖板48可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。具体地，盖板48朝向封装层47的表面可以为凹凸表面，从而增加入射光线的利用率。盖板48包括第一盖板以及第二盖板，第一盖板与第一封装层相对，第二盖板与第二封装层相对；或者第一盖板与太阳能电池的一侧相对，第二盖板与太阳能电池的另一侧相对。
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，均可作各种改动与修改，因此本申请的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。

Claims (19)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底，所述基底具有相对设置的正面以及背面；所述基底具有间隔且交替设置的P区以及N区；
层叠的第一介质层和第一掺杂多晶硅层，所述第一介质层位于所述背面，所述第一掺杂多晶硅层位于所述第一介质层表面，所述第一掺杂多晶硅层掺杂有N型掺杂元素；所述第一介质层与所述第一掺杂多晶硅层位于所述N区的基底表面；
层叠的第二介质层和第二掺杂多晶硅层，所述第二介质层位于所述背面，所述第二掺杂多晶硅层位于所述第二介质层表面，所述第二掺杂多晶硅层掺杂有P型掺杂元素；所述第二介质层与所述第二掺杂多晶硅层位于所述P区的基底表面；其中，所述第一掺杂多晶硅层远离所述第一介质层的表面具有第一粗糙度；所述第二掺杂多晶硅层远离所述第二介质层的表面具有第二粗糙度，所述第二粗糙度小于所述第一粗糙度；
钝化层，所述钝化层覆盖所述第一掺杂多晶硅层的表面以及所述第二掺杂多晶硅层的表面；
位于所述钝化层上的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一掺杂多晶硅层电连接，所述第二电极与所述第二掺杂多晶硅层电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂多晶硅层包括多个第一硅晶粒，所述多个第一硅晶粒的表面构成具有所述第一粗糙度的第一掺杂多晶硅层表面；所述第二掺杂多晶硅层包括多个第二硅晶粒，所述多个第二硅晶粒的表面构成具有所述第二粗糙度的第二掺杂多晶硅层表面；所述第一硅晶粒的晶粒度小于所述第二硅晶粒的晶粒度。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一硅晶粒的晶粒度的范围包括10nm～300nm。
4.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅晶粒的晶粒度的范围包括100nm～900nm。
5.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一硅晶粒的形状包括球形颗粒状或类球形颗粒状。
6.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二硅晶粒的形状包括片状、板状或者粒状。
7.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一硅晶粒的晶粒度小于所述第二硅晶粒的晶粒度包括所述第一硅晶粒的径向一维尺寸小于所述第二硅晶粒的径向一维尺寸；所述第一硅晶粒的高度大于所述第二硅晶粒的高度。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述P区与所述N区之间具有非电极区，所述钝化层位于所述非电极区；所述N区正对的所述背面具有第一表面结构，所述第一介质层覆盖所述第一表面结构，所述非电极区正对的所述背面具有第二表面结构，所述钝化层还覆盖所述第二表面结构。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述P区与所述N区之间具有非电极区，所述钝化层位于所述非电极区；所述P区正对的所述背面具有第一表面结构，所述第二介质层覆盖所述第一表面结构，所述非电极区正对的所述背面具有第二表面结构，所述钝化层还覆盖所述第二表面结构。
10.根据权利要求8或9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一表面结构与所述正面的最小距离为第一距离，所述第二表面结构与所述正面的最小距离为第二距离，所述第一距离小于所述第二距离。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一距离与所述第二距离的差值范围包括0.5～10um。
12.根据权利要求8或9所述的太阳能电池，其特征在于，所述基底的表面还具有第三表面结构，所述第三表面结构位于所述P区与所述非电极区的交界处或者所述N区与所述非电极区的交界处，部分所述第三表面结构包括第一侧面以及第二侧面，所述第一侧面朝向远离所述非电极区的一侧，所述第二侧面朝向所述非电极区，所述第一侧面的径向长度小于所述第二侧面的径向长度。
13.根据权利要求12所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三表面结构包括棱柱结构、金字塔结构或者四面体结构。
14.根据权利要求8或9所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一表面结构包括平台凸起结构、金字塔绒面结构或者平整面。
15.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一掺杂多晶硅层的平均厚度小于或等于所述第二掺杂多晶硅层的平均厚度。
16.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一介质层或所述第二介质层中至少一者的材料包括氧化硅、非晶硅、微晶硅、纳米晶硅或者碳化硅。
17.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供初始基底，所述初始基底具有相对设置的第一面以及第二面；所述初始基底具有间隔且交替设置的第一区以及第二区；所述第一区与所述第二区之间具有初始非电极区；在所述第一面形成层叠的第一初始介质层以及第一半导体层；所述第一初始介质层位于所述第一区、第二区以及所述初始非电极区；其中，所述第一半导体层位于所述第一初始介质层的表面，所述第一半导体层远离所述第一初始介质层的表面具有第一初始粗糙度；
对所述第一半导体层进行图形化处理，保留位于所述第一区的所述第一初始介质层作为第一介质层，保留位于所述第一区的所述第一半导体层作为第一掺杂多晶硅层，且所述第一掺杂多晶硅层远离所述第一介质层的表面具有第一粗糙度；
其中，经过图形化处理后的所述第一区、第二区和初始非电极区分别为N区、P区和非电极区，所述初始基底为基底，所述基底的第一面为背面，所述基底的第二面为正面；在所述背面形成第二介质层以及第二掺杂多晶硅层；所述第二介质层位于所述第二区，其中，所述第二掺杂多晶硅层位于所述第二介质层的表面，所述第二掺杂多晶硅层远离所述第二介质层的表面具有第二粗糙度；所述第二粗糙度小于所述第一粗糙度；
形成钝化层，所述钝化层覆盖所述第一掺杂多晶硅层以及所述第二掺杂多晶硅层的表面，所述钝化层还位于所述非电极区；
形成位于所述钝化层表面的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第一掺杂多晶硅层电连接，所述第二电极与所述第二掺杂多晶硅层电连接。
18.根据权利要求17所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述初始基底表面具有第一表面结构；所述第一区与所述初始非电极区的交界处或者所述第二区与所述初始非电极区交界处的至少一者具有初始过渡区，所述第一区、所述第二区、所述初始非电极区以及初始过渡区具有所述第一表面结构；在图形化处理的步骤中，去除位于所述初始非电极区、第二区以及初始过渡区的第一初始半导体层以及第一半导体层的同时，刻蚀部分厚度的所述基底，以使所述初始非电极区的所述第一表面结构转变为第二表面结构，所述初始过渡区的所述第一表面结构转变为第三表面结构，且所述第三表面结构包括第一侧面以及第二侧面，所述第一侧面朝向远离所述非电极区的一侧，所述第二侧面朝向所述非电极区，所述第一侧面的径向长度小于所述第二侧面的径向长度。
19.一种光伏组件，其特征在于，包括：
电池串，由多个如权利要求1～16任一项所述的太阳能电池或者如权利要求17～18任一项所述制备方法所制备的太阳能电池通过连接部件连接而成；
封装层，用于覆盖所述电池串的表面；
盖板，用于覆盖所述封装层背离所述电池串的表面。
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