CN118693175B

CN118693175B - 正面无tco层的异质结电池及其制备方法和光伏组件

Info

Publication number: CN118693175B
Application number: CN202411179609.XA
Authority: CN
Inventors: 沈琪琳; 李贺杰; 丰平
Original assignee: Zhongrun New Energy Chuzhou Co ltd
Current assignee: Zhongrun New Energy Chuzhou Co ltd
Priority date: 2024-08-27
Filing date: 2024-08-27
Publication date: 2025-01-24
Anticipated expiration: 2044-08-27
Also published as: CN118693175A

Abstract

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种正面无TCO层的异质结电池及其制备方法和光伏组件；该异质结电池包括具有相背分布的第一面和第二面的硅基底，沉积于第一面的第一钝化层，沉积于第一钝化层背离硅基底的一侧的第一掺杂层，沉积于第一掺杂层背离第一钝化层的一侧的减反复合层，沉积于第二面的第二钝化层，沉积于第二钝化层背离硅基底的一侧的第二掺杂层，沉积于第二掺杂层背离第二钝化层的一侧的透明导电层，设置于减反复合层的第一电极、且第一电极与第一掺杂层接触，以及设置于透明导电层的第二电极。该正面无TCO层的异质结电池具有更高的转换效率和填充因子。

Description

正面无TCO层的异质结电池及其制备方法和光伏组件

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体而言，涉及一种正面无TCO层的异质结电池及其制备方法和光伏组件。

背景技术

异质结电池（heterojunction solar cell，简称HJT），是一种高性能的光伏电池技术；其主要特点在于采用了不同类型的半导体材料组合，形成异质结结构，以提高电池的光电转换效率和稳定性。而且，异质结电池由于其独特的双面结构及本征层的钝化效果，具备着转换效率高、无光致衰减、温度特性良好、制造工艺流程较短等多种优势，因此，异质结电池具有较大的市场潜力。

但是，相关技术提供的异质结电池的转换效率和填充因子均还有待提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正面无TCO层的异质结电池及其制备方法和光伏组件，通过该制备方法制得的正面无TCO层的异质结电池可以用于光伏组件，且该正面无TCO层的异质结电池具有更高的转换效率和填充因子。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种正面无TCO层的异质结电池，包括：

硅基底；硅基底具有相背分布的第一面和第二面；

第一钝化层，第一钝化层沉积于第一面；

第一掺杂层，第一掺杂层沉积于第一钝化层背离硅基底的一侧；

减反复合层，减反复合层沉积于第一掺杂层背离第一钝化层的一侧；

第二钝化层，第二钝化层沉积于第二面；

第二掺杂层，第二掺杂层沉积于第二钝化层背离硅基底的一侧；

透明导电层，透明导电层沉积于第二掺杂层背离第二钝化层的一侧；

第一电极，第一电极设置于减反复合层，且与第一掺杂层接触；以及，

第二电极，第二电极设置于透明导电层。

在可选的实施方式中，减反复合层包括硅氧防护层和减反射层，硅氧防护层沉积于第一掺杂层背离第一钝化层的一侧，减反射层沉积于硅氧防护层背离第一掺杂层的一侧；

第一电极设置于减反射层，且穿过减反射层与硅氧防护层和第一掺杂层接触。

在可选的实施方式中，减反射层包括依次层叠的第一减反射膜、第二减反射膜和第三减反射膜，其中，第一减反射膜设置于硅氧防护层背离第一掺杂层的一侧。

在可选的实施方式中，第一减反射膜、第二减反射膜和第三减反射膜的折射率依次递减，其中，第一减反射膜的折射率为2.3~2.8，第二减反射膜的折射率为2.1~2.4，第三减反射膜的折射率为1.8~2.2。

在可选的实施方式中，第一减反射膜的厚度为10-35nm，第二减反射膜的厚度为10-35nm，第三减反射膜的厚度为20-55nm。

在可选的实施方式中，第一减反射膜、第二减反射膜和第三减反射膜的厚度依次增加。

在可选的实施方式中，硅氧防护层的厚度为1-5nm。

在可选的实施方式中，第一掺杂层的厚度为20-60nm，第二掺杂层的厚度为15-45nm。

在可选的实施方式中，第一掺杂层的厚度大于第二掺杂层的厚度。

在可选的实施方式中，第一钝化层和第二钝化层两者中的至少一者的厚度为5-15nm。

在可选的实施方式中，透明导电层的厚度为80-140nm。

在可选的实施方式中，硅基底的厚度为80-180μm。

在可选的实施方式中，第一钝化层包括依次层叠的第一非晶硅膜层、第二非晶硅膜层和氢化非晶硅钝化膜层；其中，第一非晶硅膜层沉积于第一面。

在可选的实施方式中，第一掺杂层包括依次层叠的微晶硅种子层和微晶硅掺杂层，微晶硅种子层沉积于第一钝化层背离硅基底的一侧。

在可选的实施方式中，微晶硅掺杂层包括至少三层依次层叠的子掺杂层。

第二方面，本发明提供一种光伏组件，包括前述实施方式任一项的正面无TCO层的异质结电池。

第三方面，本发明提供一种正面无TCO层的异质结电池的制备方法，正面无TCO层的异质结电池的制备方法用于制备前述实施方式任一项的正面无TCO层的异质结电池；

正面无TCO层的异质结电池的制备方法包括：

在硅基底的相背分布的第一面和第二面制绒；

在第一面沉积形成第一钝化层，在第二面沉积形成第二钝化层；

在第一钝化层沉积形成第一掺杂层，在第二钝化层沉积形成第二掺杂层；

在第一掺杂层沉积形成减反复合层，在第二掺杂层沉积形成透明导电层；

在减反复合层设置第一电极，并使第一电极穿过减反复合层与第一掺杂层接触；

在透明导电层设置第二电极。

在可选的实施方式中，在第一掺杂层沉积形成减反复合层的步骤，具体包括：

在第一掺杂层沉积形成硅氧防护层，在再硅氧防护层沉积减反射层。

在可选的实施方式中，在第一掺杂层沉积形成硅氧防护层的步骤，具体包括：

以硅源和臭氧作为沉积原料，在温度为200-250℃条件下进行原子沉积；其中，反应开始前预等待的时间为50-70s，反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.05-0.15s，Si吹扫时间0.5-1.5s，O₃脉冲时间0.5-1.5s，O₃吹扫时间0.5-1.5s，等离子体功率为2-4kW。

在可选的实施方式中，在第一面沉积形成第一钝化层的步骤，具体包括：

用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，硅基底的温度为160-200℃，SiH₄的流量为115-135sccm，压强为0.4-0.6torr，沉积功率为30-40mW/cm²条件下，在第一面沉积形成第一非晶硅膜层；

用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，硅基底的温度为160-200℃，SiH₄的流量为115-135sccm，压强为0.3-0.4torr，沉积功率为10-20mW/cm²条件下，在第一非晶硅膜层沉积第二非晶硅膜层；

用SiH₄和H₂以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，硅基底的温度为160-200℃，SiH₄的流量为140-160sccm，H₂的流量为140-160sccm，压强为0.4-0.6torr，沉积功率为8-12 mW/cm²条件下，在第二非晶硅膜层沉积氢化非晶硅钝化膜层。

在可选的实施方式中，在第一钝化层沉积形成第一掺杂层的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，硅基底的温度210-250℃，SiH₄的流量为18-22sccm，H₂的流量为500-600sccm，PH₃的流量为16-20sccm，压强为3-7torr，沉积功率230-270mW/cm²条件下，在第一钝化层沉积形成微晶硅种子层，且微晶硅种子层为N型非晶硅层；

在微晶硅种子层沉积微晶硅掺杂层。

在可选的实施方式中，在微晶硅种子层沉积微晶硅掺杂层的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，硅基底的温度为210-250℃，压强为4-6torr，沉积功率230-270mW/cm²条件下，依次沉积至少三层子掺杂层，且子掺杂层为N型微晶硅掺杂层；其中，

沉积贴合于微晶硅种子层背离第一钝化层的一侧的子掺杂层时，PH₃气体的流量与SiH₄的流量的比例为（0.8~1.2）:（0.8~1.2），SiH₄的流量为13-17sccm，H₂的流量为500-600sccm；后续沉积其他的子掺杂层的SiH₄的流量逐渐增加。

在可选的实施方式中，沉积子掺杂层时，加入氩气，且氩气的流量为沉积子掺杂层时SiH₄流量的5~15倍。

本发明实施例的正面无TCO层的异质结电池的有益效果包括：本发明实施例提供的正面无TCO层的异质结电池的正面取消了TCO（透明导电层），仅在背面保留透明导电层，以使正面TCO和第一掺杂层之间的接触电阻被抹除，而且利用第一掺杂层在光照下优异的多数载流子导电性、以及设置于减反复合膜的第一电极与第一掺杂层的接触的低接触电阻率，保证了低串联电阻和高的填充因子，并确保了正面无TCO层的异质结电池较高的转换效率。而且，取消正面TCO层，还可以减少寄生吸收，减少光能的损失，提高光的透射率和电池的短路电流。

本发明实施例的光伏组件包括前述的正面无TCO层的异质结电池的全部有益效果，例如：低串联电阻，高的填充因子，以及高的转换效率，并且减少寄生吸收，减少光能的损失，提高光的透射率和电池的短路电流。

本发明实施例的正面无TCO层的异质结电池的制备方法的有益效果包括：本发明实施例提供的正面无TCO层的异质结电池的制备方法制备出的正面无TCO层的异质结电池，正面取消了TCO（透明导电层），仅在背面保留透明导电层，以使正面TCO和第一掺杂层之间的接触电阻被抹除，而且利用第一掺杂层在光照下优异的多数载流子导电性、以及设置于减反复合膜的第一电极与第一掺杂层的接触的低接触电阻率，保证了低串联电阻和高的填充因子，并确保了正面无TCO层的异质结电池较高的转换效率。而且，取消正面TCO层，还可以减少寄生吸收，减少光能的损失，提高光的透射率和电池的短路电流。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例中正面无TCO层的异质结电池的剖视图一；

图2为本发明实施例中正面无TCO层的异质结电池的剖视图二。

图标：010-正面无TCO层的异质结电池；100-硅基底；210-第一钝化层；211-第一非晶硅膜层；212-第二非晶硅膜层；213-氢化非晶硅钝化膜层；220-第一掺杂层；221-微晶硅种子层；222-微晶硅掺杂层；2221-子掺杂层；230-减反复合层；231-硅氧防护层；232-减反射层；2321-第一减反射膜；2322-第二减反射膜；2323-第三减反射膜；310-第二钝化层；320-第二掺杂层；330-透明导电层；410-第一电极；420-第二电极。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

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定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种光伏组件，其包括正面无TCO层的异质结电池010。

该正面无TCO层的异质结电池010包括硅基底100、第一钝化层210、第一掺杂层220、第二钝化层310、第二掺杂层320、减反复合层230、透明导电层330、第一电极410和第二电极420，硅基底100具有相背分布的第一面和第二面；第一钝化层210沉积于第一面；第一掺杂层220沉积于第一钝化层210背离硅基底100的一侧；减反复合层230沉积于第一掺杂层220背离第一钝化层210的一侧；第二钝化层310沉积于第二面；第二掺杂层320沉积于第二钝化层310背离硅基底100的一侧；透明导电层330沉积于第二掺杂层320背离第二钝化层310的一侧；第一电极410设置于减反复合层230，且与第一掺杂层220接触；第二电极420设置于透明导电层330。

正面无TCO层的异质结电池010的正面取消了TCO（透明导电层），仅在背面保留透明导电层330，以使正面TCO和第一掺杂层220之间的接触电阻被抹除，而且利用第一掺杂层220在光照下优异的多数载流子导电性、以及设置于减反复合膜的第一电极410与第一掺杂层220的接触的低接触电阻率，保证了低串联电阻和高的填充因子，并确保了正面无TCO层的异质结电池010较高的转换效率。而且，取消正面TCO层，还可以减少寄生吸收，减少光能的损失，提高光的透射率和电池的短路电流。

进一步地，减反复合层230包括硅氧防护层231和减反射层232，硅氧防护层231沉积于第一掺杂层220背离第一钝化层210的一侧，减反射层232沉积于硅氧防护层231背离第一掺杂层220的一侧；第一电极410设置于减反射层232，且穿过减反射层232与硅氧防护层231和第一掺杂层220接触。

通过硅氧防护层231的设置，能够防止第一电极410进入第一钝化层210、甚至进入硅基底100，进而有效地改善在异质结电池正面取消TCO的情况下，导致钝化质量恶化的问题；而且，硅氧防护层231具有电子选择性接触作用（当光照射到电池上时，光子被吸收并产生电子-空穴对，电子选择性接触的作用是确保这些光生电子能够高效地从电池的光吸收层传输到电极，同时减少电子与空穴在传输过程中的复合，从而减少能量损失），有助于提高电池的性能，尤其是提高光电转换效率和填充因子。

减反射层232的设置，则可以改善因正面取消TCO而给异质结电池带来的不良影响，即可以利用减反射层232确保更多的光能够穿透电池的表面被吸收，以提高电池的转换效率，而且由于能够使更多的光被吸收，还能直接导致电池的短路电流密度（Isc）增加。减反射层232的寄生吸收性能优于TCO，即减反射层232具有更低的寄生性能，还能够确保电池具有更高的短路电流密度（Isc）、转换效率。

可选地，硅氧防护层231为SiO_x层，例如：SiO₂等，在此不作具体限定。SiO_x层可以有效地防止第一电极410的金属离子进入第一钝化层210和硅基底100，以防止钝化效果恶化，且SiO_x层具有良好的电子选择性接触作用。

进一步地，硅氧防护层231的厚度为1-5nm，例如：1nm、1.2nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.3nm、2.5nm、2.8nm、3nm、3.2nm、3.5nm、3.8nm、4nm、4.2nm、4.5nm、4.7nm、5nm等，在此不作具体限定。通过较薄的硅氧防护层231的设置，即可实现良好的防止钝化层恶化的目的。

可选地，减反射层232为SiN_x层，例如：Si₃N₄等，在此不作具体限定。SiN_x作为减反射层232，可以充分利用该物质优异的寄生吸收性能和减反射性能，提高电池的转换效率和短路电流密度。

当然，在其他实施例中，减反射层232还可以是：氧化铝（Al₂O₃）、氧化镁（MgO）、氟化镁（MgF₂）、硫化锌（ZnS）、氧化锌（ZnO）、钛酸锶（SrTiO₃）、氟化钙（CaF₂）等，在此不作具体限定。

可选地，请参照图1和图2，减反射层232包括依次层叠的第一减反射膜2321、第二减反射膜2322和第三减反射膜2323，其中，第一减反射膜2321设置于硅氧防护层231背离第一掺杂层220的一侧。多层减反射膜的设置包括以下有益效果：1.有利于实现更宽的光谱范围设计，以便于实现从紫外到近红外波段的光的减反射，从而提高整个光谱范围内的光吸收效率；2.有利于减少不同入射角度下的光反射，有利于提高太阳光在一天中不同时间和季节中电池的光电转换效率；3.可以减少减反射膜自身的寄生吸收，确保更多的光能被电池的活性层吸收，而非在减反射层232中损失；4.多层结构可以提供更好的表面质量，减少表面缺陷，从而减少载流子在表面的复合，提高电池的开路电压；5.多层减反射膜有利于提供额外的物理和化学稳定性，减少电池受到的环境因素（如湿气、污染）的影响，提高电池的长期性能和可靠性；6.层叠设置的减反射膜可以优化电池表面与空气之间的界面匹配，减少反射和散射，同时减少内部各层间的界面反射，提高载流子的传输效率。

进一步地，第一减反射膜2321、第二减反射膜2322和第三减反射膜2323的折射率依次递减，其中，第一减反射膜2321的折射率为2.3~2.8（例如：2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8等，在此不作具体限定），第二减反射膜2322的折射率为2.1~2.4（例如：2.1、2.2、2.3、2.4等，在此不作具体限定），第三减反射膜2323的折射率为1.8~2.2（例如：1.8、1.9、2.0、2.1、2.2等，在此不作具体限定）。如此设置，使得顶层的减反射膜的折射率最小，有利于使顶层的减反射膜和空气之间形成较小的折射率差，以减少入射光在这一界面的反射；多个减反射膜层之间渐变的折射率，可以减少光在每一层界面处的反射，确保更多的光能穿透到电池内部；使用折射率渐变的多层减反射膜层，还可以提高整个光谱范围内的光吸收效率，减少不同入射角度下的光反射，提高电池在不同光照条件下的光电转换效率；而且，当光从硅基底100向外反射时，这种从下至上折射率递减的多层结构同样可以减少内部反射，有助于将更多的光捕获在电池内部，提高光的吸收效率。

需要说明的是，上述各个减反射膜的折射率可以通过改变硅氮比来控制，硅含量越高折射率越大。

可选地，第一减反射膜2321的厚度为10-35nm（例如：10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、33nm、35nm等，在此不作具体限定），第二减反射膜2322的厚度为10-35nm（例如：10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、33nm、35nm等，在此不作具体限定），第三减反射膜2323的厚度为20-55nm（例如：20nm、22nm、25nm、28nm、30nm、33nm、35nm、37nm、40nm、43nm、45nm、47nm、50nm等，在此不作具体限定）。

进一步地，第一减反射膜2321、第二减反射膜2322和第三减反射膜2323的厚度依次增加。如此，能够确保各个减反射膜的厚度和折射率相匹配。

可选地，第一掺杂层220的厚度为20-60nm，例如：20nm、30nm、40nm、50nm、60nm等，在此不作具体限定；第二掺杂层320的厚度为15-45nm，例如：15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm等，在此不作具体限定。通过掺杂层的厚度的优化，能够确保良好的钝化效果。

进一步地，第一掺杂层220的厚度大于第二掺杂层320的厚度，第一掺杂层220为异质结电池的正面掺杂层、第二掺杂层320为异质结电池的背面掺杂层。这样一来，能够利用第一掺杂层220保证钝化质量的同时，在去除正面TCO的情况下充分利用第一掺杂层220的横向传导来替代TCO进行导电，进而确保异质结电池良好的转换效率和较高的填充因子。

而且，将异质结电池的正面的掺杂层设置的比背面的掺杂层厚，还包括以下有益效果：1.载流子收集效率：较厚的正面掺杂层可以保证掺杂层的浓度梯度，使其更有效地收集光生电子，减少电子在到达正面电极前的复合机会，提高电子的收集效率，有助于提升电池的短路电流（Isc）和填充因子（FF）；2.电场优化：较厚的正面掺杂层有助于形成更强的电场，有利于光生载流子的快速分离和定向传输，减少载流子在界面处的复合，从而提高电池的开路电压（Voc）；3.电流密度提升：增加正面掺杂层的厚度可以减少表面复合，提高载流子的传输速率，从而增加电池的电流密度，提升整体效率；4.载流子选择性：厚度较大的正面掺杂层可以增强电子的选择性传输，减少空穴的渗透，从而降低背向复合，提高电池效率；5.成本与效率平衡：通过优化正面掺杂层的厚度，可以在不显著增加成本的情况下，实现电池效率的提升。

可选地，请参照图1和图2，第一掺杂层220包括依次层叠的微晶硅种子层221和微晶硅掺杂层222，微晶硅种子层221沉积于第一钝化层210背离硅基底100的一侧。微晶硅掺杂层222可以有效地替代被取消的正面TCO进行横向传导，且作为唯一横向传导层的微晶硅掺杂层222具有优异的多数载流子导电性、以及与第一电极410的低接触电阻率，保证了低串联电阻和较高的填充因子。

微晶硅掺杂层222包括至少三层依次层叠的子掺杂层2221，例如：3层、4层、5层等，在此不作具体限定。第一电极410至少与最顶层的子掺杂层2221接触。至少三层依次层叠的子掺杂层2221包括以下有益效果：1.优化载流子的选择性传输；2.增强电场分布：复合掺杂层可以通过控制各层的掺杂浓度和厚度，优化电池内部的电场分布，促进载流子的分离和传输，减少载流子在界面处的复合；3.改善界面匹配，减少界面处的接触电阻，提高电流传输效率；4.减少寄生吸收：通过优化层的厚度等，复合掺杂层可以减少自身对入射光的吸收，从而减少寄生吸收，提高光的利用效率；5.提高稳定性：多层复合掺杂层可以提供更好的化学和机械稳定性，保护电池免受环境因素的影响，提高电池的长期性能和可靠性；6.优化钝化效果：复合掺杂层中的一些层可以提供额外的表面钝化效果，减少表面复合中心，提高开路电压（Voc）。

需要说明的是，第二掺杂层320的结构与第一掺杂层220类似，在此不再赘述。

可选地，第一钝化层210和第二钝化层310两者中的至少一者的厚度为5-15nm；例如：5nm、7nm、9nm、11nm、13nm、15nm等，在此不作具体限定。

可选地，第一钝化层210包括依次层叠的第一非晶硅膜层211、第二非晶硅膜层212和氢化非晶硅钝化膜层213；其中，第一非晶硅膜层211沉积于硅基底100的第一面。第一非晶硅膜层211作为钝化层和硅基底100的接触面，可以在实现钝化的效果的同时，防止外延生长带来的界面缺陷；氢化非晶硅钝化层作为钝化层的主体结构，富含氢键，能够通过第一非晶硅膜层211和第二非晶硅膜层212对硅基底100进行钝化，以确保良好的钝化效果。

需要说明的是，第二钝化层310的结构与第一钝化层210类似，在此不再赘述。

可选地，透明导电层330的厚度为80-140nm，例如：80nm、90nm、100nm、110nm、120nm、130nm、140nm等，在此不作具体限定。设置在异质结电池背面的透明导电层330用于进行高效空穴传输。

可选地，硅基底100的厚度为80-180μm，例如：80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm等，在此不作具体限定。

本实施例还提供一种正面无TCO层的异质结电池010的制备方法，包括：

在硅基底100的相背分布的第一面和第二面制绒；在第一面沉积形成第一钝化层210，在第二面沉积形成第二钝化层310；在第一钝化层210沉积形成第一掺杂层220，在第二钝化层310沉积形成第二掺杂层320；在第一掺杂层220沉积形成减反复合层230，在第二掺杂层320沉积形成透明导电层330；在减反复合层230设置第一电极410，并使第一电极410穿过减反复合层230与第一掺杂层220接触；在透明导电层330设置第二电极420。

该制备方法制备出的正面无TCO层的异质结电池010，正面取消了TCO（透明导电层330），仅在背面保留透明导电层330，以使正面TCO和第一掺杂层220之间的接触电阻被抹除，而且利用第一掺杂层220在光照下优异的多数载流子导电性、以及设置于减反复合膜的第一电极410与第一掺杂层220的接触的低接触电阻率，保证了低串联电阻和高的填充因子，并确保了正面无TCO层的异质结电池010较高的转换效率。

可选地，第一钝化层和第二钝化层310的具体制备工艺相似，在此仅以第一钝化层210的工艺为例进行详细介绍。

在第一面沉积形成第一钝化层210的步骤，具体包括：

1、用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积（VHF-PECVD）的方式高速生长非晶硅层；其中，真空压力小于或等于0.015mbar（例如：0.015mbar、0.014mbar、0.013mbar等，在此不作具体限定），硅基底100的温度为160-200℃（例如：160℃、170℃、180℃、190℃、200℃等，在此不作具体限定），SiH₄的流量为115-135sccm（例如：115sccm、120sccm、125sccm、130sccm、135sccm等，在此不作具体限定），压强为0.4-0.6torr（例如：0.4torr、0.5torr、0.6torr等，在此不作具体限定），沉积功率为30-40mW/cm²（例如：30mW/cm²、32mW/cm²、35mW/cm²、38mW/cm²、40mW/cm²等，在此不作具体限定），形成的第一非晶硅膜层211沉积在硅基底100的第一面。如此，沉积生长的第一非晶硅膜层211在保证钝化效果的同时，还能防止外延生长带来的界面缺陷。

2、用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积的方式低速生长非晶硅层；其中，真空压力小于或等于0.015mbar（例如：0.015mbar、0.014mbar、0.013mbar等，在此不作具体限定），硅基底100的温度为160-200℃（例如：160℃、170℃、180℃、190℃、200℃等，在此不作具体限定），SiH₄的流量为115-135sccm（例如：115sccm、120sccm、125sccm、130sccm、135sccm等，在此不作具体限定），压强为0.3-0.4torr（例如：0.3torr、0.35torr、0.4torr等，在此不作具体限定），沉积功率为10-20mW/cm²（例如：10mW/cm²、12mW/cm²、15mW/cm²、18mW/cm²、20mW/cm²等，在此不作具体限定），第二非晶硅膜层212沉积生长于第一非晶硅膜层211背离硅基底100的一侧。低速沉积能够保证第二非晶硅膜层212的结构与质量。

3、用SiH₄和H₂以甚高频等离子体化学气相淀积的方式在非晶硅层表面生长氢化非晶硅钝化膜；其中，真空压力小于或等于0.015mbar（例如：0.015mbar、0.014mbar、0.013mbar等，在此不作具体限定），硅基底100的温度为160-200℃（例如：160℃、170℃、180℃、190℃、200℃等，在此不作具体限定），SiH₄的流量为140-160sccm（例如：140sccm、145sccm、150sccm、155sccm、160sccm等，在此不作具体限定），H₂的流量为140-160sccm（例如：140sccm、145sccm、150sccm、155sccm、160sccm等，在此不作具体限定），压强为0.4-0.6torr（例如：0.4torr、0.5torr、0.6torr等，在此不作具体限定），沉积功率为8-12mW/cm²（例如：8mW/cm²、9mW/cm²、10mW/cm²、11mW/cm²、12mW/cm²等，在此不作具体限定），氢化非晶硅钝化膜层213沉积生长于第二非晶硅膜层212背离第一非晶硅膜层211的一侧。在原有基础上加入氢气制备的氢化非晶结构是钝化层的主体结构，富含氢键可以透过前两层对硅基底100进行钝化，但此层结构不稳定，因此需要建立在前两层之上。

可选地，在第一钝化层210沉积形成第一掺杂层220的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%（例如：5%、6%、7%等，在此不作具体限定）的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式进行N型掺杂；其中，真空压力小于或等于0.015mbar（例如：0.015mbar、0.014mbar、0.013mbar等，在此不作具体限定），硅基底100的温度210-250℃（例如：210℃、220℃、230℃、240℃、250℃等，在此不作具体限定），SiH₄的流量为18-22sccm（例如：18sccm、19sccm、20sccm、21sccm、22sccm等，在此不作具体限定），H₂的流量为500-600sccm（例如：500sccm、520sccm、530sccm、540sccm、550sccm、560sccm、570sccm、580sccm、590sccm、600sccm等，在此不作具体限定），PH₃的流量为16-20sccm（例如：16sccm、17sccm、18sccm、19sccm、20sccm等，在此不作具体限定），压强为3-7torr（例如：3torr、4torr、5torr、6torr、7torr等，在此不作具体限定），沉积功率230-270mW/cm²（例如：230mW/cm²、240mW/cm²、250mW/cm²、260mW/cm²、270mW/cm²等，在此不作具体限定），微晶硅种子层221沉积于第一钝化层210背离硅基底100的一侧，且微晶硅种子层221为N型非晶硅层；在微晶硅种子层221沉积微晶硅掺杂层222。

进一步地，在微晶硅种子层221沉积微晶硅掺杂层222的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%（例如：5%、6%、7%等，在此不作具体限定）的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式进行N型微晶硅掺杂；其中，在真空压力小于或等于0.015mbar（例如：0.015mbar、0.014mbar、0.013mbar等，在此不作具体限定），硅基底100的温度为210-250℃（例如：210℃、220℃、230℃、240℃、250℃等，在此不作具体限定），压强为4-6torr（例如：4torr、5torr、6torr等，在此不作具体限定），沉积功率230-270mW/cm²（例如：230mW/cm²、240mW/cm²、250mW/cm²、260mW/cm²、270mW/cm²等，在此不作具体限定）条件下，依次沉积至少三层子掺杂层2221，且子掺杂层2221为N型微晶硅掺杂层222。

沉积贴合于微晶硅种子层221背离第一钝化层210的一侧的子掺杂层2221时，PH₃气体的流量与SiH₄的流量的比例为（0.8~1.2）:（0.8~1.2）（例如：1:1、1:1.2、1:0.8、0.8:1、1.2:1等，在此不作具体限定），SiH₄的流量为13-17sccm（例如：13sccm、14sccm、15sccm、16sccm、17sccm等，在此不作具体限定），H₂的流量为500-600sccm（例如：500sccm、520sccm、530sccm、540sccm、550sccm、560sccm、570sccm、580sccm、590sccm、600sccm等，在此不作具体限定）；后续沉积其他的子掺杂层2221的SiH₄的流量逐渐增加。

以制备三层子掺杂层2221为例进行说明，沉积第一层子掺杂层2221时，SiH₄的流量为13-17sccm；沉积第二层子掺杂层2221时，SiH₄的流量为沉积第一层子掺杂层2221的1.1-1.5倍；沉积第三层子掺杂层2221时，SiH₄的流量为沉积第二层子掺杂层2221的1.5-2倍。

可选地，在沉积掺杂层时，可以使用Ar对掺杂层的晶化率进行提升，即沉积子掺杂层2221时，加入氩气Ar，且氩气的流量为沉积子掺杂层2221时SiH₄流量的5~15倍，例如：5倍、6倍、7倍、10倍、13倍、15倍等，在此不作具体限定。微晶硅相比于非晶硅，在光学与电学性能本就是有所提升，而晶化率的提高对微晶的光学性能、导电性能、掺杂效率以及禁带宽度又有明显提升；其中，Ar的使用主要包括以下作用：1、Ar气在等离子体环境中可以被电离，形成大量自由电子和离子，这些带电粒子可以增强反应物分子的活化，加速化学反应，从而提高沉积速率和晶化效率；2、Ar气作为惰性气体，可以在反应室中起到稀释作用，帮助控制反应物气体的浓度，避免过高的反应物浓度导致的沉积层质量下降；3、等离子体中的Ar离子和电子具有较高的动能，它们与基底或沉积层表面碰撞时可以提供额外的热能，有助于促进晶化过程，提高晶化率；4、Ar离子的物理轰击作用可以清理沉积表面的杂质或吸附物，提供更清洁的沉积表面，有助于提高沉积层的质量和晶化率；5、Ar离子的轰击还可以促进原子或分子在表面的迁移，有助于形成更完整的晶格结构，提高晶化率；6、通过Ar气的等离子体作用，可以减少沉积过程中的缺陷，如空位和晶界，从而提高沉积层的结晶质量和晶化率。

可选地，第二掺杂层为P型微晶硅掺杂层222，其制备工艺和相关工艺类似，在此不再赘述。

可选地，在第一掺杂层220沉积形成减反复合层230的步骤，具体包括：在第一掺杂层220沉积形成硅氧防护层231，在再硅氧防护层231沉积减反射层232。

进一步地，在第一掺杂层220沉积形成硅氧防护层231的步骤，具体包括：以硅源和臭氧作为沉积原料，在温度为200-250℃（例如：200℃、210℃、220℃、230℃、240℃、250℃等，在此不作具体限定）条件下进行原子沉积；其中，反应开始前预等待的时间为50-70s（例如：50s、55s、60s、65s、70s等，在此不作具体限定），反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.05-0.15s（例如：0.05s、0.07s、0.09s、0.1s、0.12s、0.15s等，在此不作具体限定），Si吹扫时间0.5-1.5s（例如：0.5、0.7s、0.9s、1.0s、1.2s、1.5s等，在此不作具体限定），O₃脉冲时间0.5-1.5s（例如：0.5、0.7s、0.9s、1.0s、1.2s、1.5s等，在此不作具体限定），O₃吹扫时间0.5-1.5s（例如：0.5、0.7s、0.9s、1.0s、1.2s、1.5s等，在此不作具体限定），等离子体功率为2-4kW（例如：2kW、2.5kW、3kW、3.5kW、4kW等，在此不作具体限定）。在此工艺下制备的硅氧防护层231，一方面能够有效地防止电极的金属离子渗透进入钝化层、甚至硅基底100，另一方面能够避免对电池的转换效率和填充因子带来不良影响。

可选地，反应周期为10-150个，例如：10个、20个、30个、40个、50个、60个、70个、80个、90个、100个、110个、120个、130个、140个、150个等，在此不作具体限定。

需要说明的是，沉积减反射层232的工艺和相关技术类似，在此不再赘述。

还需要说明的是，本发明的制备方法全程使用的工艺温度相对较低，因此也不会造成钝化层的破坏，能够确保异质结电池良好的转换效率和较高的填充因子。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

1、硅基底经过清洗工艺后，去除表面的有机物脏污、金属杂质及表面损伤层；硅基底厚度为110μm，硅基底尺寸边长为210×105mm。

2、清洗后制绒，以使硅基底正面、背面形成绒面层。

3、用VHF-PECVD设备分别在硅基底正面和背面的绒面层沉积形成钝化层。其中，1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为125sccm，压强为0.5torr，沉积功率为35mW/cm²条件下，沉积形成的第一非晶硅膜层，厚度为1.5nm；2）第二层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为125sccm，压强为0.35torr，沉积功率为15mW/cm²条件下，沉积形成的第二非晶硅膜层，厚度为2.5nm；3）在非晶硅层表面生长厚度为3.5nm的氢化非晶硅钝化膜，沉积条件为：真空压力0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为150sccm，H₂的流量为150sccm，压强为0.5torr，沉积功率为10mW/cm²。

4、用VHF-PECVD设备分别在两个钝化层沉积、生长掺杂层。其中，在正面的钝化层生长微晶硅掺杂层的工艺如下：1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度230℃，SiH₄的流量为20sccm，H₂的流量为550sccm，PH₃（体积浓度为6%）的流量为18sccm，压强为5torr，沉积功率250mW/cm²条件下，在钝化层沉积形成的N型非晶硅层作为微晶硅种子层，厚度为1.2nm；2）第二层为沉积在微晶硅种子层的三层衬底的子掺杂层，第一层子掺杂层在真空压力为等于0.015mbar，硅基底的温度为230℃，PH₃（体积浓度为6%）气体的流量与SiH₄的流量的比例为1:1，SiH₄的流量为15sccm，H₂的流量为550sccm，压强为5torr，沉积功率250mW/cm²条件下，沉积形成，厚度为7nm；第二层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第二子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的1.2倍，厚度为10nm；第三层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第三掺杂层SiH₄的气体流量为第一掺杂层的1.5倍，厚度为7nm。

背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）的厚度为22nm。

5、在正面的掺杂层（N性微晶硅掺杂层）沉积形成硅氧防护层；采用三(二甲氨基)硅烷TDMAS(C6H18N3Si)作为硅源，采用臭氧(O₃)作为氧源，设置反应温度为225℃，反应开始前预等待时间为60s，反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.1s，Si吹扫时间1s，O₃脉冲时间1s，O₃吹扫时间1s，等离子体功率为3kW。具体工艺过程为，硅源前驱体TDMAS被载气(Ar气通量120sccm)以脉冲的形式直接送入ALD反应腔，O₃由外接高纯O₂(纯度99.999％)通入臭氧发生器制备。反应腔通入Ar气，将表面多余的TDMAS前驱体吹走；通入O₃引入到ALD反应腔中与表面吸附的TDMAS前驱体发生反应；再次通入Ar气将未反应的O₃和反应残留物吹走，经过100个周期后得到5nm的SiO₂层。

6、在硅氧防护层沉积减反射膜（Si₃N₄）；其中，从上到下的三层减反射膜的折射率分别为1.95、2.15和2.3，对应的膜层厚度为50nm、25mn和10nm。

7.在背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）沉积TCO层（即背面镀上透明导电膜层），采用PVD技术成膜，靶材为In₂O₃/SnO₂，质量比为97:3，成膜温度为200℃，薄膜厚度为120nm。

8、金属化

1）金属化采用丝网印刷方式，正面烧穿表面减反射层与硅氧防护层和正面掺杂层接触。

2）HJT电池图形采用多主栅线技术方案，电池主栅线数为18BB。

实施例2

2、清洗后制绒，以使硅基底正面、背面形成绒面层。

3、用VHF-PECVD设备分别在硅基底正面和背面的绒面层沉积形成钝化层。其中，1）第一层为在真空压力为0.013mbar，硅基底的温度为150℃，SiH₄的流量为115sccm，压强为0.4torr，沉积功率为30mW/cm²条件下，沉积形成的第一非晶硅膜层，厚度为1.0nm；2）第二层为在真空压力为0.013mbar，硅基底的温度为160℃，SiH₄的流量为115sccm，压强为0.30torr，沉积功率为10mW/cm²条件下，沉积形成的第二非晶硅膜层，厚度为1.5nm；3）在非晶硅层表面生长厚度为2.5nm的氢化非晶硅钝化膜，沉积条件为：真空压力0.013mbar，硅基底的温度为160℃，SiH₄的流量为140sccm，H₂的流量为140sccm，压强为0.4torr，沉积功率为8mW/cm²。

4、用VHF-PECVD设备分别在两个钝化层沉积、生长掺杂层。其中，在正面的钝化层生长微晶硅掺杂层的工艺如下：1）第一层为在真空压力为0.013mbar，硅基底的温度210℃，SiH₄的流量为18sccm，H₂的流量为500sccm，PH₃（体积浓度为5%）的流量为16sccm，压强为4torr，沉积功率230mW/cm²条件下，在钝化层沉积形成的N型非晶硅层作为微晶硅种子层，厚度为1.0nm；2）第二层为沉积在微晶硅种子层的三层衬底的子掺杂层，第一层子掺杂层在真空压力为等于0.013mbar，硅基底的温度为210℃，PH₃（体积浓度为5%）气体的流量与SiH₄的流量的比例为0.8:1，SiH₄的流量为13sccm，H₂的流量为500sccm，压强为4torr，沉积功率230mW/cm²条件下，沉积形成，厚度为5nm；第二层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第二子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的1.5倍，厚度为9nm；第三层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第三掺杂层SiH₄的气体流量为第一掺杂层的2倍，厚度为5nm。

背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）的厚度为20nm。

5、在正面的掺杂层（N性微晶硅掺杂层）沉积形成硅氧防护层；采用三(二甲氨基)硅烷TDMAS(C6H18N3Si)作为硅源，采用臭氧(O₃)作为氧源，设置反应温度为200℃，反应开始前预等待时间为50s，反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.05s，Si吹扫时间0.5s，O₃脉冲时间0.5s，O₃吹扫时间0.5s，等离子体功率为2kW。具体工艺过程为，硅源前驱体TDMAS被载气(Ar气通量120sccm)以脉冲的形式直接送入ALD反应腔，O₃由外接高纯O₂(纯度99.999％)通入臭氧发生器制备。反应腔通入Ar气，将表面多余的TDMAS前驱体吹走；通入O₃引入到ALD反应腔中与表面吸附的TDMAS前驱体发生反应；再次通入Ar气将未反应的O₃和反应残留物吹走，经过20个周期后得到1nm的SiO₂层。

6、在硅氧防护层沉积减反射膜（Si₃N₄），减反射膜的结构、折射率和厚度参照实施例1。

7.在背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）沉积TCO层（即背面镀上透明导电膜层），采用PVD技术成膜，靶材为In₂O₃/SnO₂，质量比为97:3，成膜温度和薄膜厚度参照实施例1。

8、金属化

实施例3

2、清洗后制绒，以使硅基底正面、背面形成绒面层。

3、用VHF-PECVD设备分别在硅基底正面和背面的绒面层沉积形成钝化层。其中，1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为200℃，SiH₄的流量为135sccm，压强为0.6torr，沉积功率为40mW/cm²条件下，沉积形成的第一非晶硅膜层，厚度为2nm；2）第二层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为200℃，SiH₄的流量为135sccm，压强为0.4torr，沉积功率为20mW/cm²条件下，沉积形成的第二非晶硅膜层，厚度为3.5nm；3）在非晶硅层表面生长厚度为4.5nm的氢化非晶硅钝化膜，沉积条件为：真空压力0.015mbar，硅基底的温度为200℃，SiH₄的流量为160sccm，H₂的流量为160sccm，压强为0.6torr，沉积功率为12mW/cm²。

4、用VHF-PECVD设备分别在两个钝化层沉积、生长掺杂层。其中，在正面的钝化层生长微晶硅掺杂层的工艺如下：1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度250℃，SiH₄的流量为22sccm，H₂的流量为600sccm，PH₃（体积浓度为7%）的流量为20sccm，压强为6torr，沉积功率270mW/cm²条件下，在钝化层沉积形成的N型非晶硅层作为微晶硅种子层，厚度为1.5nm；2）第二层为沉积在微晶硅种子层的三层衬底的子掺杂层，第一层子掺杂层在真空压力为等于0.015mbar，硅基底的温度为250℃，PH₃（体积浓度为7%）气体的流量与SiH₄的流量的比例为1.2:0.8，SiH₄的流量为17sccm，H₂的流量为600sccm，压强为6torr，沉积功率270mW/cm²条件下，沉积形成，厚度为10nm；第二层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第二子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的1.3倍，厚度为12nm；第三层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第三掺杂层SiH₄的气体流量为第一掺杂层的1.8倍，厚度为9nm。

背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）的厚度为25nm。

5、在正面的掺杂层（N性微晶硅掺杂层）沉积形成硅氧防护层；采用三(二甲氨基)硅烷TDMAS(C6H18N3Si)作为硅源，采用臭氧(O₃)作为氧源，设置反应温度为250℃，反应开始前预等待时间为70s，反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.15s，Si吹扫时间1.5s，O₃脉冲时间1.5s，O₃吹扫时间1.5s，等离子体功率为4kW。具体工艺过程为，硅源前驱体TDMAS被载气(Ar气通量120sccm)以脉冲的形式直接送入ALD反应腔，O₃由外接高纯O₂(纯度99.999％)通入臭氧发生器制备。反应腔通入Ar气，将表面多余的TDMAS前驱体吹走；通入O₃引入到ALD反应腔中与表面吸附的TDMAS前驱体发生反应；再次通入Ar气将未反应的O₃和反应残留物吹走，经过80个周期后得到3nm的SiO₂层。

8、金属化

实施例4

2、清洗后制绒，以使硅基底正面、背面形成绒面层。

3、用VHF-PECVD设备分别在硅基底正面和背面的绒面层沉积形成钝化层。其中，1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为120sccm，压强为0.5torr，沉积功率为35mW/cm²条件下，沉积形成的第一非晶硅膜层，厚度为2nm；2）第二层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为120sccm，压强为0.35torr，沉积功率为15mW/cm²条件下，沉积形成的第二非晶硅膜层，厚度为3nm；3）在非晶硅层表面生长厚度为5nm的氢化非晶硅钝化膜，沉积条件为：真空压力0.015mbar，硅基底的温度为180℃，SiH₄的流量为155sccm，H₂的流量为155sccm，压强为0.5torr，沉积功率为11mW/cm²。

4、用VHF-PECVD设备分别在两个钝化层沉积、生长掺杂层。其中，在正面的钝化层生长微晶硅掺杂层的工艺如下：1）第一层为在真空压力为0.015mbar，硅基底的温度230℃，SiH₄的流量为21sccm，H₂的流量为555sccm，PH₃（体积浓度为6%）的流量为18sccm，压强为5torr，沉积功率255mW/cm²条件下，在钝化层沉积形成的N型非晶硅层作为微晶硅种子层，厚度为2nm；2）第二层为沉积在微晶硅种子层的五层衬底的子掺杂层，第一层子掺杂层在真空压力为等于0.015mbar，硅基底的温度为230℃，PH₃（体积浓度为6%）气体的流量与SiH₄的流量的比例为1:1.2，SiH₄的流量为15sccm，H₂的流量为550sccm，压强为5torr，沉积功率255mW/cm²条件下，沉积形成，厚度为5nm；第二层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第二子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的1.2倍，厚度为5nm；第三层子掺杂层的工艺和第一层子掺杂层的区别在于：第三掺杂层SiH₄的气体流量为第一掺杂层的1.6倍，厚度为5nm；第四子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的1.8倍，厚度为6nm；第五子掺杂层的气体流量为第一掺杂层的2倍，厚度为3nm。

背面的掺杂层（P型微晶硅掺杂层）的厚度为28nm。

5、在正面的掺杂层（N性微晶硅掺杂层）沉积形成硅氧防护层；采用三(二甲氨基)硅烷TDMAS(C6H18N3Si)作为硅源，采用臭氧(O₃)作为氧源，设置反应温度为225℃，反应开始前预等待时间为65s，反应周期对应各特征时间为Si脉冲时间0.12s，Si吹扫时间1.2s，O₃脉冲时间1.2s，O₃吹扫时间1.2s，等离子体功率为3kW。具体工艺过程为，硅源前驱体TDMAS被载气(Ar气通量120sccm)以脉冲的形式直接送入ALD反应腔，O₃由外接高纯O₂(纯度99.999％)通入臭氧发生器制备。反应腔通入Ar气，将表面多余的TDMAS前驱体吹走；通入O₃引入到ALD反应腔中与表面吸附的TDMAS前驱体发生反应；再次通入Ar气将未反应的O₃和反应残留物吹走，经过30个周期后得到3nm的SiO₂层。

8、金属化

实施例5

实施例5与实施例1类似，不同之处在于：

沉积制备各个子掺杂层时，加入氩气，且氩气的流量为沉积制备每层子掺杂层的SiH₄流量的5倍。

其他工艺参照实施例1。

实施例6

实施例6与实施例1类似，不同之处在于：

沉积制备各个子掺杂层时，加入氩气，且氩气的流量为沉积制备每层子掺杂层的SiH₄流量的10倍。

其他工艺参照实施例1。

实施例7

实施例7与实施例1类似，不同之处在于：

沉积制备各个子掺杂层时，加入氩气，且氩气的流量为沉积制备每层子掺杂层的SiH₄流量的15倍。

其他工艺参照实施例1。

对比例1

对比例1与实施例1的区别在于：未设置硅氧防护层，其他工艺参数参照实施例1。

对比例2

对比例2与实施例1的区别在于：硅氧防护层的厚度为0.5nm，其他工艺参数参照实施例1。

对比例3

对比例3与实施例1的区别在于：制备钝化层时，只沉积了一层非晶硅层，并在该非晶硅层上沉积氢化非晶硅钝化膜，其他工艺参数参照实施例1。

对比例4

对比例4与实施例1的区别在于：制备正面的掺杂层时，只在微晶硅种子层沉积了第一层N型微晶硅子掺杂层，其他工艺参数参照实施例1。

对比例5

对比例5与实施例1的区别在于：制备正面的掺杂层时，只在微晶硅种子层沉积了第一层和第二层N型微晶硅子掺杂层，其他工艺参数参照实施例1。

对比例6

对比例6与实施例1的区别在于：制备的正面的掺杂层的厚度与背面掺杂层的厚度相同，均为15nm，其他工艺参数参照实施例1。

对比例7

对比例7与实施例1的区别在于：制备钝化层的第一层非晶硅层的硅基底温度为120℃、沉积功率为20mW/cm²，其他工艺参数参照实施例1。

对比例8

对比例8与实施例1的区别在于：制备钝化层的第二层非晶硅层的硅基底温度为120℃、沉积功率为5mW/cm²，其他工艺参数参照实施例1。

对比例9

对比例9与实施例1的区别在于：制备钝化层的氢化非晶硅钝化膜的硅基底温度为120℃、沉积功率为5mW/cm²，其他工艺参数参照实施例1。

对比例10

对比例10与实施例1的区别在于：制备正面掺杂层的三层子掺杂时，SiH₄的气体流量比为1:1:1，其他工艺参数参照实施例1。

对比例11

对比例11与实施例1的区别在于：制备正面掺杂层的三层子掺杂时，SiH₄的气体流量比为1:1.2:1.2，其他工艺参数参照实施例1。

对比例12

对比例12与实施例1的区别在于：制备正面掺杂层的微晶硅种子层时，硅基底的温度为180℃，沉积功率为200mW/cm²，其他工艺参数参照实施例1。

对比例13

对比例13与实施例1的区别在于：制备正面掺杂层的子掺杂层时，硅基底的温度为180℃，沉积功率为200mW/cm²，其他工艺参数参照实施例1。

检测实施例1-7和对比例1-13的电池的电性能；结果见表1。

表1

	短路电流（Isc）均值	开路电压（Voc）均值	填充因子（FF）均值	转换效率（Eff）均值	重复
						实施例1	8.885	0.754	86.43	26.15	10
实施例2	8.880	0.752	86.16	26.11	10
						实施例3	8.883	0.751	86.32	26.13	10
实施例4	8.882	0.754	86.41	26.14	10
						实施例5	8.881	0.754	86.49	26.18	10
实施例6	8.899	0.754	86.57	26.26	10
						实施例7	8.883	0.754	86.45	26.16	10
对比例1	8.835	0.751	86.11	26.01	10
						对比例2	8.880	0.752	86.06	26.08	10
对比例3	8.819	0.748	85.54	25.69	10
						对比例4	8.828	0.749	85.44	25.64	10
对比例5	8.824	0.750	85.59	25.73	10
						对比例6	8.832	0.753	86.17	26.05	10
对比例7	8.848	0.750	85.74	25.84	10
						对比例8	8.837	0.749	85.77	25.81	10
对比例9	8.827	0.75	85.31	25.61	10
						对比例10	8.870	0.752	85.96	25.97	10
对比例11	8.863	0.752	85.97	25.99	10
						对比例12	8.846	0.751	85.72	25.83	10
对比例13	8.832	0.751	85.91	25.84	10

根据表1中实施例1-7可知，在沉积形成子掺杂层时，添加Ar，有助于提高晶化率，进而提高制备的异质结电池的填充因子和转换效率；特别时，当Ar的流量为对应的SiH₄的流量的10倍时，对于填充因子和转换效率的提升明显。

比较实施例和对比例1可知，通过硅氧防护层的设置，能够明显提高短路电流、填充因子和转换效率。

比较实施例和对比例2可知，硅氧防护层的厚度过薄时，难以对填充因子和转换效率达到明显的提升，只有优化的硅氧防护层的厚度，才能明显提高填充印象和转换效率。

比较实施例和对比例3可知，通过本发明的非晶硅层（即正面钝化层）的沉积，相比于仅沉积一层非晶硅层，能够有效地提升异质结电池的短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。

比较实施例和对比例4、5可知，通过本发明的多层子掺杂层的沉积，能够有效地提升异质结电池的短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。

比较实施例和对比例6可知，正面掺杂层的厚度不足20nm的情况下，难以提高短路电流、开路电压、填充因子和转换效率。

比较实施例和对比例7、8、9可知，通过本发明的制备方法沉积非晶硅层（即正面钝化层）能够提高短路电流、填充因子和转换效率。

比较实施例和对比例10、11、12、13可知，通过本发明的制备方法沉积正面的掺杂层能够提高短路电流、填充因子和转换效率。

综上所述，本发明的制备方法制得的正面无TCO层的异质结电池010可以用于光伏组件，且该正面无TCO层的异质结电池010具有更高的转换效率和填充因子。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，包括：

硅基底（100）；所述硅基底（100）具有相背分布的第一面和第二面；

第一钝化层（210），所述第一钝化层（210）沉积于所述第一面；

第一掺杂层（220），所述第一掺杂层（220）沉积于所述第一钝化层（210）背离所述硅基底（100）的一侧；

减反复合层（230），所述减反复合层（230）沉积于所述第一掺杂层（220）背离所述第一钝化层（210）的一侧；

第二钝化层（310），所述第二钝化层（310）沉积于所述第二面；

第二掺杂层（320），所述第二掺杂层（320）沉积于所述第二钝化层（310）背离所述硅基底（100）的一侧；

透明导电层（330），所述透明导电层（330）沉积于所述第二掺杂层（320）背离所述第二钝化层（310）的一侧；

第一电极（410），所述第一电极（410）设置于所述减反复合层（230），且与所述第一掺杂层（220）接触；以及，

第二电极（420），所述第二电极（420）设置于所述透明导电层（330）；

其中，所述减反复合层（230）包括硅氧防护层（231）和减反射层（232），所述硅氧防护层（231）沉积于所述第一掺杂层（220）背离所述第一钝化层（210）的一侧，所述减反射层（232）沉积于所述硅氧防护层（231）背离所述第一掺杂层（220）的一侧；

所述第一电极（410）设置于所述减反射层（232），且穿过所述减反射层（232）与所述硅氧防护层（231）和所述第一掺杂层（220）接触；

在所述第一面沉积形成第一钝化层（210）的步骤，具体包括：

用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，所述硅基底（100）的温度为160-200℃，SiH₄的流量为115-135sccm，压强为0.4-0.6torr，沉积功率为30-40mW/cm²条件下，在所述第一面沉积形成第一非晶硅膜层（211）；

用SiH₄以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，所述硅基底（100）的温度为160-200℃，SiH₄的流量为115-135sccm，压强为0.3-0.4torr，沉积功率为10-20mW/cm²条件下，在所述第一非晶硅膜层（211）沉积第二非晶硅膜层（212）；

用SiH₄和H₂以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，所述硅基底（100）的温度为160-200℃，SiH₄的流量为140-160sccm，H₂的流量为140-160sccm，压强为0.4-0.6torr，沉积功率为8-12mW/cm²条件下，在所述第二非晶硅膜层（212）沉积氢化非晶硅钝化膜层（213）；

在所述第一钝化层（210）沉积形成第一掺杂层（220）的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，所述硅基底（100）的温度210-250℃，SiH₄的流量为18-22sccm，H₂的流量为500-600sccm，PH₃的流量为16-20sccm，压强为3-7torr，沉积功率230-270mW/cm²条件下，在所述第一钝化层（210）沉积形成微晶硅种子层（221），且所述微晶硅种子层（221）为N型非晶硅层；在所述微晶硅种子层（221）沉积微晶硅掺杂层（222）；

在所述微晶硅种子层（221）沉积微晶硅掺杂层（222）的步骤，具体包括：

用SiH₄、H₂和体积浓度为5-7%的PH₃气体以甚高频等离子体化学气相淀积的方式，在真空压力小于或等于0.015mbar，所述硅基底（100）的温度为210-250℃，压强为4-6torr，沉积功率230-270mW/cm²条件下，依次沉积至少三层子掺杂层（2221），且所述子掺杂层（2221）为N型微晶硅掺杂层（222）；沉积贴合于所述微晶硅种子层（221）背离所述第一钝化层（210）的一侧的所述子掺杂层（2221）时，PH₃气体的流量与SiH₄的流量的比例为（0.8~1.2）:（0.8~1.2），SiH₄的流量为13-17sccm，H₂的流量为500-600sccm；后续沉积其他的所述子掺杂层（2221）的SiH₄的流量逐渐增加；沉积所述子掺杂层（2221）时，加入氩气，且所述氩气的流量为沉积所述子掺杂层（2221）时SiH₄流量的5~15倍。

2.根据权利要求1所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述减反射层（232）包括依次层叠的第一减反射膜（2321）、第二减反射膜（2322）和第三减反射膜（2323），其中，所述第一减反射膜（2321）设置于所述硅氧防护层（231）背离所述第一掺杂层（220）的一侧。

3.根据权利要求2所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一减反射膜（2321）、所述第二减反射膜（2322）和所述第三减反射膜（2323）的折射率依次递减，其中，所述第一减反射膜（2321）的折射率为2.3~2.8，所述第二减反射膜（2322）的折射率为2.1~2.4，所述第三减反射膜（2323）的折射率为1.8~2.2。

4.根据权利要求2所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一减反射膜（2321）的厚度为10-35nm，所述第二减反射膜（2322）的厚度为10-35nm，所述第三减反射膜（2323）的厚度为20-55nm。

5.根据权利要求4所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一减反射膜（2321）、所述第二减反射膜（2322）和所述第三减反射膜（2323）的厚度依次增加。

6.根据权利要求1所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述硅氧防护层（231）的厚度为1-5nm。

7.根据权利要求1所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一掺杂层（220）的厚度为20-60nm，所述第二掺杂层（320）的厚度为15-45nm。

8.根据权利要求7所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一掺杂层（220）的厚度大于所述第二掺杂层（320）的厚度。

9.根据权利要求1所述的正面无TCO层的异质结电池，其特征在于，所述第一钝化层（210）和所述第二钝化层（310）两者中的至少一者的厚度为5-15nm；

所述透明导电层（330）的厚度为80-140nm；

所述硅基底（100）的厚度为80-180μm。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的正面无TCO层的异质结电池。

11.一种正面无TCO层的异质结电池的制备方法，其特征在于，所述正面无TCO层的异质结电池的制备方法用于制备权利要求1-9任一项所述的正面无TCO层的异质结电池；

所述正面无TCO层的异质结电池的制备方法包括：

在硅基底（100）的相背分布的第一面和第二面制绒；

在所述第一面沉积形成第一钝化层（210），在所述第二面沉积形成第二钝化层（310）；

在所述第一钝化层（210）沉积形成第一掺杂层（220），在所述第二钝化层（310）沉积形成第二掺杂层（320）；

在所述第一掺杂层（220）沉积形成减反复合层（230），在所述第二掺杂层（320）沉积形成透明导电层（330）；

在所述减反复合层（230）设置第一电极（410），并使所述第一电极（410）穿过所述减反复合层（230）与所述第一掺杂层（220）接触；

在所述透明导电层（330）设置第二电极（420）；

在所述第一掺杂层（220）沉积形成减反复合层（230）的步骤，具体包括：在所述第一掺杂层（220）沉积形成硅氧防护层（231），在再所述硅氧防护层（231）沉积减反射层（232）；

12.根据权利要求11所述的正面无TCO层的异质结电池的制备方法，其特征在于，在所述第一掺杂层（220）沉积形成硅氧防护层（231）的步骤，具体包括：