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文档序号:34131600发布日期:2023-11-29阅读:658来源:国知局

太阳能电池及其制造方法、太阳光伏组件
技术领域
1.本技术实施例涉及太阳能电池技术领域,池及程特别涉及一种太阳能电池及其制造方法
、其制
光伏组件
。造方


背景技术:

2.目前,法流随着化石能源的太阳逐渐耗尽,太阳能电池作为新的池及程能源替代方案,使用越来越广泛
。其制
太阳电池是造方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,法流然后使用电极将载流子引出,太阳从而利于将电能有效利用
。池及程
3.目前的其制太阳能电池主要包括
ibc
电池(交叉背电极接触电池,
interdigitated back contact

、造方topcon

tunnel oxide passivated contact
,法流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

4.然而,为提升太阳能电池的光电转换效率,太阳能电池中膜层的表面形貌有待进一步研究



技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种太阳能电池及其制造方法

光伏组件,至少有利于通过改变n型硅基底后表面的形貌,以提高太阳能电池的光电转换效率

6.根据本技术一些实施例,本技术实施例一方面提供一种太阳能电池,包括:n型硅基底,所述n型硅基底具有相对的前表面和后表面;所述前表面具有多个金字塔结构;所述后表面具有多个凹槽,部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布;位于所述前表面上的钝化层;位于所述后表面上的隧穿介质层;位于所述隧穿介质层上的掺杂导电层

7.在一些实施例中,多个所述凹槽包括n个凹槽组,任一所述凹槽组包括沿同一方向依次排布的多个所述凹槽,且不同所述凹槽组中的多个所述凹槽的排布方向相同或不同,n为大于等于2的正整数

8.在一些实施例中,相邻所述凹槽组之间具有间隔,和
/
或,相邻所述凹槽组中的至少部分所述凹槽之间具有重叠区

9.在一些实施例中,至少部分相邻两个所述凹槽之间具有间隔,和
/
或,至少部分相邻两个所述凹槽之间具有重叠区

10.在一些实施例中,沿远离所述后表面的方向上,所述凹槽具有相对设置的底面和顶部开口以及位位于所述底面和所述顶部开口之间的侧壁,所述底面在所述n型硅基底上的正投影面积小于所述顶部开口在所述n型硅基底上的正投影面积

11.在一些实施例中,所述凹槽在所述n型硅基底上的正投影形状为m边形,m为大于等于3的正整数

12.在一些实施例中,沿远离所述后表面的方向上,所述凹槽具有顶部开口,所述顶部开口的一维尺寸为
1um~20um。
13.在一些实施例中,所述后表面上所述凹槽的分布密度为
1000

/mm2~50000

/mm2。
14.在一些实施例中,沿远离所述后表面的方向上,所述凹槽的深度的最大值为
50nm~2000nm。
15.在一些实施例中,所述掺杂导电层具有n型掺杂元素,且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述n型硅基底的表面

16.在一些实施例中,所述掺杂导电层具有
p
型掺杂元素,且所述掺杂导电层覆盖所述隧穿介质层远离所述n型硅基底的表面

17.在一些实施例中,所述掺杂导电层包括间隔设置的第一部分和第二部分,所述第一部分和所述第二部分中的一者和所述n型硅基底具有相同导电类型的掺杂元素,另一者和所述n型硅基底具有不同导电类型的掺杂元素

18.根据本技术一些实施例,本技术实施例另一方面还提供一种太阳能电池的制造方法,包括:提供初始n型硅基底,所述初始n型硅基底具有相对的第一面和第二面;对所述初始n型硅基底进行制绒处理,以在所述第一面和所述第二面均形成金字塔结构;采用第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀,以形成初始凹槽;采用第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀,加大所述初始凹槽的尺寸,以形成具有凹槽的n型硅基底,且部分数量的所述凹槽沿同一方向依次排布;其中,所述第一刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率小于所述第二刻蚀工艺对所述第二面的刻蚀速率,形成有所述金字塔结构的所述第一面作为所述n型硅基底的前表面,被所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺处理后的所述第二面作为所述n型硅基底的后表面;沿远离所述后表面的方向,在所述后表面上依次形成隧穿介质层和掺杂导电层

19.在一些实施例中,采用所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀,包括:将所述初始n型硅基底浸泡在第一刻蚀液中;采用所述第二刻蚀工艺继续对所述第二面进行刻蚀,包括:将所述初始n型硅基底浸泡在第二刻蚀液中;其中,所述第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于所述第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数

20.在一些实施例中,所述第一刻蚀液和所述第二刻蚀液中均包含保护剂,且所述保护剂在所述第一刻蚀液中的质量分数小于在所述第二刻蚀液中的质量分数

21.在一些实施例中,所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第一温度,所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀时的环境温度为第二温度,所述第一温度低于所述第二温度

22.在一些实施例中,所述第一刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第一时长,所述第二刻蚀工艺对所述第二面进行刻蚀的时长为第二时长,所述第一时长大于或等于所述第二时长

23.根据本技术一些实施例,本技术实施例另一方面还提供一种光伏组件,包括:电池串,由上述任一项所述的太阳能电池连接而成,或者,由上述任一项所述的制造方法形成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

24.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点:n型硅基底中,与前表面具有典型的金字塔结构不同,后表面不具备相对凸起的金字塔结构,反而具有多个凹槽

如此,一方面,相较于顶部尖锐的金字塔结构,具有多个凹槽
的后表面更为平整,从而有利于提高形成于后表面上的隧穿介质层和掺杂导电层的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底的钝化效果;另一方面,具有多个凹槽的后表面也有利于提高n型硅基底的比表面积,以提高隧穿介质层和掺杂导电层的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层和隧穿介质层之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层和隧穿介质层的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

附图说明
25.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,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技术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技术的一些实施例,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

26.图1为本技术一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图;图2为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的一种电镜示意图;图3为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的另一种电镜示意图;图4为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的又一种电镜示意图;图5为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的再一种电镜示意图;图6为本技术一实施例提供的n型硅基底的局部剖面结构示意图;图7为本技术一实施例提供的n型硅基底中单个凹槽的局部剖面结构示意图;图8为本技术一实施例提供的单个凹槽中顶部开口的一种俯视结构示意图;图9为本技术一实施例提供的单个凹槽中顶部开口的另一种俯视结构示意图;图
10
为本技术一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图;图
11
为本技术一实施例提供的太阳能电池的又一种局部剖面结构示意图;图
12
为本技术另一实施例提供的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图;图
13
为本技术另一实施例提供的进行制绒处理之后的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图;图
14
为本技术另一实施例提供的采用第一刻蚀工艺对第二面进行刻蚀之后的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图;图
15
为本技术另一实施例提供的光伏组件的结构示意图

具体实施方式
27.由背景技术可知,太阳能电池的光电转换效率有待提高

28.经分析发现,n型
topcon
晶硅太阳能电池背面设置隧穿氧化层与重掺n型多晶硅层,形成隧穿氧化钝化接触结构

其膜层结构的钝化性能和金属电极接触效果极大程度依赖于基底结构的后表面,目前基底结构的后表面主要有制绒面

酸抛面与碱抛面等几种形貌,这几种形貌分别存在以下问题:对于制绒面而言,制绒面的比表面积很大,该优异的形貌特征使得电极浆料易于
烧结,以使得电极和基底结构形成良好的欧姆接触,因此制绒面在降低电极和基底结构的接触电阻率方面具有较大优势

但是,制绒面的比表面积很大容易导致了基底结构的后表面的复合位点的数量很多,即给载流子提供了很多的复合中心导致电极对载流子的收集效率降低,同时隧穿氧化层不易在制绒面上均匀分布,导致后表面的钝化效果较差

29.对于酸抛面而言,酸抛面在制绒面的基础上使用氢氟酸和硝酸的混酸处理,形成顶部被抛光的类似金字塔结构的结构,一定程度上降低了比表面积以提升钝化效果,但使得电极和基底结构的接触电阻率明显上升,同时较高的酸成本限制了其进一步推广

30.对于碱抛面而言,在制绒面的基础上,利用碱抛光液将后表面的金字塔结构去除,形成方形的织状结构,比表面积显著下降,但其超高的背钝化效果在一定程度上弥补了接触电阻率下降的劣势,并且随着针对碱抛面的电极浆料的开发,背面接触劣势进一步缓解

但是,如何在兼顾背面钝化性能的基础上,进一步优化其被表面的形貌以提升电和基底结构的接触性能是亟需解决的问题

31.本技术实施提供一种太阳能电池及其制造方法

光伏组件,太阳能电池中,一方面,相较于顶部尖锐的金字塔结构,具有多个小凹槽的后表面更为平整,从而有利于提高形成于后表面上的隧穿介质层和掺杂导电层的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底的钝化效果;另一方面,具有多个凹槽的后表面也有利于提高n型硅基底的比表面积,以提高隧穿介质层和掺杂导电层的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层和隧穿介质层之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层和隧穿介质层的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

32.下面将结合附图对本技术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,在本技术各实施例中,为了使读者更好地理解本技术实施例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,也可以实现本技术实施例所要求保护的技术方案

33.本技术一实施例提供一种太阳能电池,以下将结合附图对本技术一实施例提供的太阳能电池进行详细说明

34.参考图1至图5,太阳能电池包括:n型硅基底
100
,n型硅基底
100
具有相对的前表面a和后表面b;前表面a具有多个金字塔结构
120
;后表面b具有多个凹槽
110
,部分数量的凹槽
110
沿同一方向依次排布;位于前表面a上的钝化层
105
;位于后表面b上的隧穿介质层
101
;位于隧穿介质层
101
上的掺杂导电层
102。
35.需要说明的是,图1为本技术一实施例提供的太阳能电池的一种局部剖面结构示意图,由于凹槽
110
的尺寸较小,图1中并未示意出后表面b上的凹槽
110
;图2为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的一种电镜示意图(
sem
);图3为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的另一种电镜示意图(
sem
);图4为本技术一实施例提供的n型硅基底的后表面的又一种电镜示意图(
sem
);图5为本技术一实施例提供的n型硅基底
100
的后表面b的再一种电镜示意图(
sem


36.在一些情况下,在n型硅基底
100
中,与前表面a具有典型的金字塔结构不同,相对于后表面b所处的水平面e(参考图6)而言,后表面b不具备相对于其水平面e凸起的金字塔结构,反而具有相对于其水平面凹陷的多个凹槽
110。
需要说明的是,后表面b所处的水平面e指的是对于n型硅基底
100
整体而言,整个后表面b除凹槽
110
外的大部分表面所处的平面,图6以点划线示意出水平面e,且图6所示的水平面e仅为一种示例

37.如此,一方面,相较于顶部尖锐的金字塔结构,具有多个凹槽
110
的后表面b更为平整,从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果;另一方面,具有多个凹槽
110
的后表面b也有利于提高n型硅基底
100
的比表面积,以提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

38.需要说明的是,后续会对电极和掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
进行详细描述

39.以下将结合附图对本技术实施例进行更为详细的说明

在一些实施例中,参考图2至图5,多个凹槽
110
包括n个凹槽组
130
,任一凹槽组
130
包括沿同一方向依次排布的多个凹槽
110
,且不同凹槽组
130
中的多个凹槽
110
的排布方向相同或不同,n为大于等于2的正整数

40.换言之,对于任一凹槽组
130
而言,属于该凹槽组
130
中的多个凹槽
110
沿同一方向依次排布,有利于加强后表面b形貌变化的规律性,从而有利于进一步提高基于后表面b形成的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果

41.而且,对于不同的凹槽组
130
而言,属于不同凹槽组
130
的凹槽
110
的排布方向可以相同也可以不同

在一个示例中,参考图2,一个凹槽组
130
还被标记为a,另一个凹槽组
130
还被标记为b,凹槽组a中多个凹槽
110
的排布方向为
x1
,凹槽组b中多个凹槽
110
的排布方向为
x2
,方向
x1
和方向
x2
不同,即方向
x1
和方向
x2
相交,实际应用中,方向
x1
和方向
x2
也可以相同,即方向
x1
和方向
x2
相互平行

42.对于同一凹槽
110
而言,可以同属于不同的至少两个凹槽组
130。
例如,参考图2,又一凹槽组被标记为c,凹槽组b和凹槽组c均具有同一凹槽
110
,图2中将该凹槽
110
标记为
b1。
43.需要说明的是,图2至图5中均以虚线框框住的多个凹槽
110
示意出凹槽组
130
,且图2至图5中均只示意出部分凹槽组
130
,实际应用中,后表面b中凹槽组
130
的数量包括但不限于虚线框示意出的凹槽组
130
,多个凹槽组
130
中的任意一个均可以是凹槽组a或凹槽组
b。
44.在一些实施例中,参考图2,相邻凹槽组
130
之间具有间隔,换言之,相邻凹槽组
130
在n型硅基底
100
上的正投影没有重叠,例如图2中的凹槽组a和凹槽组b;在另一些实施例中,继续参考图2,相邻凹槽组
130
中的至少部分凹槽
110
之间具有重叠区
150
(参考图6),换言之,相邻凹槽组
130
在n型硅基底
100
上的正投影具有重叠,相邻凹槽组
130
正投影重叠的部分即重叠区
150
在n型硅基底
100
上的正投影,例如图2中的凹槽组b中的凹槽
b1
和凹槽组c中的凹槽
c1
具有重叠区
150
;在又一些实施例中,继续参考图2,后表面b上具有多组凹槽组
130
,部分相邻凹槽组
130
之间具有间隔,且另外的部分相邻凹槽组
130
中的至少部分凹槽
110
之间具有重叠区
150。
45.需要说明的是,图6为本技术一实施例提供的n型硅基底的局部剖面结构示意图,图6中以间隔较小的虚线示意出相邻两个凹槽
110
的重叠部分,即重叠区
150。
46.在一个示例中,参考图2,三个不同的凹槽组
130
分别被标记为
a、b、c
,凹槽组a和凹槽组b相邻且两者之间具有间隔,凹槽组b和凹槽组c相邻且凹槽组b和凹槽组c中的至少部分凹槽
110
之间具有重叠区
150
(参考图6)

47.需要说明的是,多个凹槽组
130
中的任意一个均可以是凹槽组
a、
凹槽组b或凹槽组
c。
此外,图6中以重叠区
150
为一个立体区域为示例,实际应用中,相邻两个凹槽组
130
相互邻接,此时邻接的两个凹槽组
130
的重叠区
150
为一条线,或者一个平面

48.以下对相邻凹槽组
130
中的至少部分凹槽
110
之间具有重叠区
150
进行详细说明

49.在一些实施例中,相邻的两个凹槽组
130
中,一个凹槽组
130
中的一个凹槽
110
和另一个凹槽组
130
中的一个凹槽
110
具有重叠区
150。
在一个示例中,参考图2,相邻凹槽组b和c中,凹槽组b中的一个凹槽
110
被标记为
b1
,凹槽组c中的一个凹槽
110
被标记为
c1
,凹槽
b1
仅和凹槽
c1
具有重叠区
150
(参考图6)

50.在另一些实施例中,相邻的两个凹槽组
130
中,一个凹槽组
130
中的一个凹槽
110
和另一个凹槽组
130
中的至少两个凹槽
110
均具有重叠区
150。
在一个示例中,参考图3,相邻的两个的凹槽组
130
分别被标记为d和e,凹槽组d中的一个凹槽
110
被标记为
d1
,凹槽组e中的两个凹槽
110
分别被标记为
e1

e2
,凹槽
b1
至少与凹槽
e1
和凹槽
e2
均具有重叠区
150
(参考图6)

51.需要说明的是,对于任一凹槽组
130
而言,凹槽组
130
中相邻的凹槽
110
之间可以具有重叠区
150
,也可以相互间隔;对于任一凹槽组
130
中的任一凹槽
110
而言,该凹槽
110
可以与任何其他凹槽
110
均相互间隔,也可以与其他至少一个凹槽
110
具有重叠区
150。
52.在一些实施例中,至少部分相邻两个凹槽
110
之间具有间隔,例如,参考图2,分别被标记为f和g的两个凹槽
110
;在另一些实施例中,至少部分相邻两个凹槽
110
之间具有重叠区
150
(参考图6),例如,参考图3,分别被标记为i和j的两个凹槽
110
;在又一些实施例中,部分相邻两个凹槽
110
之间具有间隔,其他部分相邻两个凹槽
110
之间具有重叠区
150
,例如,图2中的凹槽f和凹槽g之间具有重叠区
150
,且凹槽
b1
和凹槽
c1
之间具有重叠区
150。
53.需要说明的是,相邻两个凹槽
110
可以同属于同一凹槽组
130
;或者,相邻两个凹槽
110
可以分别属于相邻的两个凹槽组
130
;或者,相邻两个凹槽
110
中的至少一者为独立的一个凹槽
110
,该独立的凹槽组不属于任一凹槽组
130
,例如图2中被标记为f的凹槽
110。
此外,图2至图5中以后表面b的相貌中,部分相邻两个凹槽
110
之间具有间隔,且其他部分相邻两个凹槽
110
之间具有重叠区
150
为示例,实际应用中,后表面b的相貌中,相邻两个凹槽
110
之间均具有间隔,或者,相邻两个凹槽
110
之间均具有重叠区
150。
54.在一些实施例中,参考图7,图7为本技术一实施例提供的n型硅基底
100
中单个凹槽
110
的局部剖面结构示意图,沿远离后表面b的方向y上,凹槽
110
具有相对设置的底面
110a
和顶部开口
110b
以及位于底面
110a
和顶部开口
110b
之间的侧壁
110c
,底面
110a
在n型硅基底
100
上的正投影面积小于顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影面积

换言之,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
为上宽下窄的结构,且沿垂直于底面
110a
的截面上,凹槽
110
的截面形状为上宽下窄的倒梯形

55.需要说明的是,图7中以虚线示意出顶部开口
110b
大致所处的区域

56.如此,相对于底面
110a
而言尺寸更大的顶部开口
110b
有利于使得隧穿介质层均匀填充满凹槽
110
,避免在凹槽
110
和隧穿介质层
101
之间形成空隙,进一步也可以避免在隧穿
介质层
101
和掺杂导电层
102
之间形成空隙,从而有利于进一步提高形成于后表面b上的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以及降低后表面b上的复合位点的数量,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果

另一方面,凹槽
110
为上宽下窄的结构有利于进一步提高n型硅基底
100
的比表面积,以进一步提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

57.在一些实施例中,底面
110a
在n型硅基底
100
上的正投影面积与顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影面积的比值为
0.5~0.99。
例如,底面
110a
在n型硅基底
100
上的正投影面积与顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影面积的比值为
0.55、0.6、0.65、0.7、0.75、0.8、0.85

0.9


58.在一些实施例中,凹槽
110
在n型硅基底
100
上的正投影形状为m边形,m大于等于
2。
59.在一些实施例中,参考图2至图5,凹槽
110
在n型硅基底
100
上的正投影形状大多以四边形为主,实际应用中,凹槽
110
在n型硅基底
100
上的正投影形状也可以为除四边形以外的多边形

在一些实施例中,四边形包括矩形

菱形

方形

梯形,也包括不规则的四边形

60.在一些实施例中,结合参考图7和图8,图8为本技术一实施例提供的单个凹槽
110
中顶部开口
110b
的一种俯视结构示意图,沿远离后表面b的方向y上,凹槽
110
具有顶部开口
110b
,顶部开口
110b
的一维尺寸
l

1um~20um
,例如,一维尺寸
l

3um、5um、7um、10um、13um、16um

19um


如图7所示,凹槽
110
还具有与顶部开口
110b
相对设置的底面
110a
,以及位于底面
110a
和顶部开口
110b
之间的侧壁
110c。
61.需要说明的是,参考图8,顶部开口
110b
的一维尺寸
l
包括顶部开口
110b
的长

顶部开口
110b
的宽或顶部开口
110b
的对角线长度中的任一种

此外,图8中以顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影形状为规则的四边形为例,该种情况下,顶部开口
110b
的一维尺寸
l
为规则的四边形的长

宽或对角线长度中的任一种

62.实际应用中,顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影形状也可以为不规则的多边形,该种情况下,顶部开口
110b
的长

顶部开口
110b
的宽或顶部开口
110b
的对角线长度并非绝对的,而是人为定义以用于表征顶部开口
110b
的一维尺寸

例如,参考图9,图9为本技术一实施例提供的单个凹槽
110
中顶部开口
110b
的另一种俯视结构示意图,顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影形状为不规则的四边形,该种情况下,顶部开口
110b
的长
l1
可以定义为不规则的四边形最长的那一边的边长,顶部开口
110b
的宽
l2
可以定义为不规则的四边形最短的那一边的边长,顶部开口
110b
的对角线长度
l3
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

63.此外,顶部开口
110b
在n型硅基底
100
上的正投影形状除了为不规则的多边形,还可以为圆形或者近似于圆形的非规则形状,该种情况下,顶部开口
110b
的一维尺寸
l
是选取顶部开口
110b
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



对角线或直径的平均值

64.在一些实施例中,后表面b上凹槽
110
的分布密度为
100

/mm2~200000

/mm2。
在一些示例中,后表面b上凹槽
110
的分布密度为
1000

/mm2~50000

/mm2,例如,凹槽
110
的分布密度为
1850

/mm2、3550

/mm2、6500

/mm2、25000

/mm2、34000

/mm2、45000

/mm2或
49000

/mm2等

65.在一些实施例中,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
的深度的最大值为
50nm~2000nm
,例如,凹槽
110
的深度为
65nm、87nm、500nm、650nm、1200nm、1400nm

1700nm


66.在一些情况下,对于整个后表面b而言,单个凹槽
110
所占的布局面积十分小,因而,相较于顶部尖锐的金字塔结构,后表面b上的凹槽
110
对后表面b的平整度的影响十分小,从而在通过凹槽
110
提高n型硅基底
100
的比表面积的同时,保证后表面b具有较高的平整度,以在提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,提高电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积的同时,提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
对n型硅基底
100
的钝化效果

67.以下通过四种实施例对后表面b的形貌进行详细说明

68.在一些实施例中,参考图2,单个凹槽
110
一维尺寸为
2um~8um
,凹槽
110
的分布密度为
5000

/mm2~200000

/mm2,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
的深度的最大值为
200nm~2000nm。
69.在另一些实施例中,参考图3,单个凹槽
110
一维尺寸为
5um~13um
,凹槽
110
的分布密度为
100

/mm2~50000

/mm2,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
的深度的最大值为
50nm~1200nm。
70.在又一些实施例中,参考图4,单个凹槽
110
一维尺寸为
3um~15um
,凹槽
110
的分布密度为
100

/mm2~100000

/mm2,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
的深度的最大值为
100nm~2000nm。
71.在再一些实施例中,参考图5,单个凹槽
110
一维尺寸为
7um~20um
,凹槽
110
的分布密度为
100

/mm2~20000

/mm2,沿远离后表面b的方向上,凹槽
110
的深度的最大值为
50nm~1000nm。
72.在一些实施例中,参考图
1、

10
或图
11
,位于前表面a上的钝化层
105
可以视为正面钝化层或前钝化层

钝化层
105
可以为单层结构或叠层结构,叠层结构中各层的材料可以彼此不同,或者,部分数量层的材料可以彼此不同,且其余部分数量的材料可以相同

钝化层
105
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至少一种

73.在一些实施例中,参考图
10
或图
11
,太阳能电池还包括:位于后表面b上的背面钝化层
106
,背面钝化层
106
也可以视为后钝化层

后续分别对图
10
和图
11
中的背面钝化层
106
进行详细说明

74.在一些实施例中,背面钝化层
106
可以包括单层结构或者叠层结构,背面钝化层
106
的材料可以为包括氧化硅

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至少一种

75.在一些实施例中,参考图
10
或图
11
,太阳能电池还包括:
p
型发射极
170
可以视为部分厚度的n型硅基底
100
,且至少部分前表面a作为
p
型发射极
170
的顶面

在一些示例中,参考图
10
或图
11
,整个前表面a作为
p
型发射极
170
的顶面;在另一些示例中,部分前表面a作为
p
型发射极
170
的顶面,以形成选择性发射极

76.p
型发射极
170
的掺杂元素类型与n型硅基底
100
的掺杂元素类型相反,与n型硅基底
100
构成
pn


77.在一些实施例中,继续参考图
10
或图
11
,钝化层
105
位于
p
型发射极
170
远离n型硅基底
100
的表面,对n型硅基底
100
的前表面a起到良好的钝化作用,降低n型硅基底
100
的前表面a的缺陷态密度,较好地抑制n型硅基底
100
的前表面a的载流子复合

钝化层
105
还能够起到较好的减反射效果,减小n型硅基底
100
的前表面a对入射光线的反射,提高n型硅基底
100
对入射光线的利用率

在一些情况下,本技术一实施例提供的太阳能电池可以为
topcon
电池或者
ibc
电池

78.在一些实施例中,参考图1,太阳能电池可以为
topcon

tunnel oxide passivated contact
,隧穿氧化层钝化接触)电池,掺杂导电层
102
具有n型掺杂元素,且掺杂导电层
102
覆盖隧穿介质层
101
远离n型硅基底
100
的表面

换言之,掺杂导电层
102
和n型硅基底
100
具有相同导电类型的掺杂元素,且n型掺杂元素在掺杂导电层
102
中的掺杂浓度高于n型硅基底
100
中的掺杂浓度,以形成正结
topcon
电池

79.在另一些实施例中,继续参考图1,太阳能电池可以为
topcon
电池,掺杂导电层
102
具有
p
型掺杂元素,且掺杂导电层
102
覆盖隧穿介质层
101
远离n型硅基底
100
的表面

换言之,掺杂导电层
102
和n型硅基底
100
具有不同导电类型的掺杂元素,以形成背结
topcon
电池

80.在上述两种实施例中,参考图
11
,图
11
为本技术一实施例提供的太阳能电池的又一种局部剖面结构示意图,太阳能电池还包括:电极
103
,电极
103
与掺杂导电层
102
形成欧姆接触,掺杂导电层
102
与隧穿介质层
101
组成钝化接触结构

需要说明的是,图
11
中以电极
103
嵌入掺杂导电层
102
中为示例,实际应用中,电极
103
可以贯穿掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
接触连接

在一些实施例中,继续参考图
11
,太阳能电池还包括:第一电极
104
,第一电极
104
与前表面a形成欧姆接触

需要说明的是,位于后表面b上的电极
103
可以视为第二电极

81.在一些实施例中,电极
103
和第一电极
104
可以通过金属导电浆料烧结形成

在一些实施例中,电极
103
和第一电极
104
的材料包括银





镍等金属材料中的至少一种

82.在上述两种实施例中,参考图
11
,背面钝化层
106
,位于掺杂导电层
102
远离后表面b的一侧,且电极
103
还贯穿背面钝化层
106。
83.在又一些实施例中,参考图
10
,图
10
为本技术一实施例提供的太阳能电池的另一种局部剖面结构示意图,太阳能电池可以为
ibc
电池(交叉背电极接触电池,
interdigitated back contact
),掺杂导电层
102
包括相互间隔的第一部分
112
和第二部分
122
,第一部分
112
和第二部分
122
中的一者和n型硅基底
100
具有相同导电类型的掺杂元素,另一者和n型硅基底
100
具有不同导电类型的掺杂元素

换言之,第一部分
112
和第二部分
122
中一者为n型掺杂导电层,另一者为
p
型掺杂导电层,在该种情况下,与n型掺杂导电层接触连接的隧穿介质层
101
中也具有n型掺杂元素,与
p
型掺杂导电层接触连接的隧穿介质层
101
中也具有
p
型掺杂元素

84.在一些实施例中,继续参考图
10
,第一部分
112
和第二部分
122
之间具有间隙(
gap
)或者隔离结构(图中未标记),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
型掺杂区和n型掺杂区形成隧道结产生的漏电对电池效率的影响

85.在一些实施例中,继续参考图
10
,背面钝化层
106
位于第一部分
112
和第二部分
122
远离后表面b的一侧

86.在一些实施例中,太阳能电池包括:第一子电极
113
,第一子电极
113
贯穿背面钝化层
106
与第一部分
112
电连接;第二子电极
123
,第二子电极
123
贯穿背面钝化层
106
与第二部分
122
电连接

需要说明的是,图
10
中以第一子电极
113
嵌入第一部分
112
中,第二子电极
123
嵌入第二部分
122
中为示例,实际应用中,第一子电极
113
可以贯穿第一部分
112
和隧穿介质层
101
接触连接,第二子电极
123
可以贯穿第二部分
122
和隧穿介质层
101
接触连接

在一些实施例中,第一子电极
113
和第二子电极
123
可以通过金属导电浆料烧结形成

在一些实施例中,第一子电极
113
和第二子电极
123
的材料包括银





镍等金属材料中的至少一种

87.综上所述,一方面,相较于顶部尖锐的金字塔结构,具有多个凹槽
110
的后表面b更为平整,从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果;另一方面,具有多个凹槽
110
的后表面b也有利于提高n型硅基底
100
的比表面积,以提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

88.本技术另一实施例还提供一种太阳能电池的制造方法,用于形成前述实施例提供的太阳能电池

以下将结合附图对本技术另一实施例提供的太阳能电池的制造方法进行详细说明


12
至图
14
为本技术另一实施例提供的太阳能电池的制造方法中各步骤对应的剖面结构示意图,其中,图
12
为本技术另一实施例提供的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图;图
13
为本技术另一实施例提供的进行制绒处理之后的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图;图
14
为本技术另一实施例提供的采用第一刻蚀工艺对第二面进行刻蚀之后的初始n型硅基底的一种局部剖面结构示意图

需要说明的是,与前述实施例相同或相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做赘述

89.参考图1至图
14
,太阳能电池的制造方法包括如下步骤:步骤
s101
:参考图
12
,提供初始n型硅基底
140
,初始n型硅基底
140
具有相对的第一面c和第二面
d。
在一些实施例中,初始n型硅基底
140
是经由硅片经过切割处理后形成的

90.步骤
s102
:参考图
13
,对初始n型硅基底
140
进行制绒处理,以在第一面c和第二面d均形成金字塔结构
120。
如此,形成有金字塔结构
120
的第一面c即可作为n型硅基底
100
的前表面
a。
91.步骤
s103
:结合参考图
13
和图
14
,采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀,以形成初始凹槽
160。
需要说明的是,本公开另一实施例中对初始凹槽
160
的截面形状不做限制,图
14
仅为初始凹槽
160
的一种示例

92.步骤
s104
:结合参考图
14
和图2至图5中的任一者,采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀,加大初始凹槽
160
的尺寸,以形成具有凹槽
110
的n型硅基底
100
,且部分数量的凹槽
110
沿同一方向依次排布;其中,第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率,形成有金字塔结构
120
的第一面c作为n型硅基底
100
的前表面a,被第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺处理后的第二面d作为n型硅基底
100
的后表面
b。
93.步骤
s105
:参考图1,沿远离后表面b的方向,在后表面b上依次形成隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102。
94.在一些情况下,相较于具有顶部尖锐的金字塔结构
120
的前表面a,具有多个凹槽
110
的后表面b更为平整,从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果;另一方面,具有多个凹槽
110
的后表面b也有利于提高n型硅基底
100
的比表面积,以提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,从而提高电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

95.以下对步骤
s101
至步骤
s105
进行详细说明

96.在一些实施例中,参考图
12
,步骤
s101
中提供的初始n型硅基底
140
的材料可以包括单晶硅

多晶硅

非晶硅或微晶硅中的至少一种

97.在一些实施例中,参考图
13
,步骤
s102
中,对初始n型硅基底
140
进行制绒处理包括对初始n型硅基底
140
进行双面制绒

例如,采用湿法化学腐蚀的方式制备金字塔结构
120
,金字塔结构
120
可以降低初始n型硅基底
140
表面对光线的反射,从而增加初始n型硅基底
140
对光线的吸收利用率,提升太阳能电池的转换效率

需要说明的是,本技术另一实施例对于制绒的具体操作方式不作限定

例如,可以选用但不限于湿法制绒工艺进行制绒,例如可以采用碱性溶液例如氢氧化纳溶液进行制绒,由于氢氧化纳溶液的腐蚀具有各向异性,有利于制备得到金字塔状微结构

金字塔状微结构可以是四面体

近似四面体

五面体或近似五面体等结构;此外,制绒工艺还可以是化学刻蚀

激光刻蚀

机械法或等离子刻蚀等

98.在一些情况下,金字塔结构
120
使在丝网印刷金属浆料形成第一电极
104
(参考图
11
)时可以更好地填充于金字塔结构
120
中,获得更优异的电极接触,能够有效降低太阳能电池的串联电阻,提高填充因子

99.在一些实施例中,在步骤
s102
之后且在步骤
s103
之前,制造方法还可以包括:对第一面c进行
p
型掺杂离子的掺杂处理,例如,硼扩散处理,以在第一面c上形成
p
型发射极
170
(参考图
10
),
p
型发射极
170
占据初始n型硅基底
140
朝阳侧的部分表层空间

100.在一些情况下,
p
型发射极
170
可以是利用硼源通过扩散工艺使硼原子扩散到第一面c一定深度而形成的
p
型掺杂层

例如,硼源可以是液态三溴化硼

硼扩散处理的衬底的微晶硅相转变为多晶硅相

由于半导体衬底表面具有较高浓度的硼,通常会会在第一面c和第二面d上均形成硼硅玻璃层(
bsg

borosilicate glass


101.在一些实施例中,在形成
p
型发射极
170
之后,步骤
s103
之前,制造方法还可以包括:用配制好的混合酸去除形成于第二面d上的硼硅玻璃层,混合酸可以包括质量分数为
0.1
%~
10
%的氢氟酸溶液

质量分数为
10
%~
20
%的硫酸溶液与质量分数为
25
%~
50
%的硝酸溶液;将酸洗后的第二面d进行水洗

烘干处理

102.在一些情况下,在硼扩散处理时,初始n型硅基底
140
的第二面d会绕镀形成部分硼硅玻璃,需要混合酸去除的就是这部分的硼硅玻璃层

103.在一些实施例中,用配制好的混合酸去除形成于第二面d上的硼硅玻璃层的耗时为
10s

180s
,反应温度控制为
7℃

20℃
,即在常温状态下对第二面d上的硼硅玻璃层进行酸洗去除

104.在一些实施例中,结合参考图
13
和图
14
,步骤
s103
中,采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的步骤可以包括:将初始n型硅基底
140
浸泡在第一刻蚀液中;结合参考图
14
和图
15
,步骤
s104
中,采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀的步骤可以包括:将初始n型硅
基底
140
浸泡在第二刻蚀液中;其中,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数

105.在一些情况下,采用第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀,主要用于缩小第二面d上的金字塔结构
120
的尺寸,甚至于去除至少部分金字塔结构
120
,以形成初始凹槽
160。
需要说明的是,对初始n型硅基底
140
进行双面制绒以形成金字塔结构
120
时,相邻金字塔结构
120
之间邻接或具有间距,在采用第一刻蚀工艺缩小第二面d上的金字塔结构
120
的尺寸时,使得相邻金字塔结构
120
之间具有间距,且间距逐渐变大至演变为初始凹槽
160
,以改善第二面d的形貌

106.此外,采用第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀,主要用于加大初始凹槽
160
的尺寸,以形成具有凹槽
110
的n型硅基底
100
,且部分数量的凹槽
110
沿同一方向依次排布

换言之,通过第二刻蚀工艺继续对第二面d进行刻蚀,以进一步缩小第二面d上的金字塔结构
120
的尺寸,甚至于去除至少部分金字塔结构
120
,以形成更多的凹槽
110
,而且,有利于进一步加大相邻金字塔结构
120
之间的间距,以及加深初始凹槽
160
的深度,从而形成尺寸更大的凹槽
110。
107.在一些情况下,凹槽
110
的外围的部分区域并非是由相邻金字塔结构
120
之间的间距演变而来,而是由被去除的金字塔结构
120
所述的区域进一步被刻蚀演变而来,因此,会存在凹槽
110
的中心区域被暴露在刻蚀环境中的时间更长,即与相邻金字塔结构
120
之间的间距对应的区域被刻蚀的程度更深,凹槽
110
的外围的部分区域被暴露在刻蚀环境中的时间更短,即与去除的金字塔结构
120
对应的区域被刻蚀的程度更浅,从而有利于形成如图7所示的截面形状为倒梯形的凹槽
110。
108.此外,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数小于或等于第二刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数,即第一刻蚀液的碱性低于第二刻蚀液的碱性,从而有利于使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率

需要说明的是,使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率的手段包括但不限于控制第一刻蚀液的碱性低于第二刻蚀液的碱性

109.在一些实施例中,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数可以为
0.5%~2%
,第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数可以为
2%~4%。
110.在一些实施例中,第一刻蚀液和第二刻蚀液中均包含保护剂,且保护剂在第一刻蚀液中的质量分数小于在第二刻蚀液中的质量分数

在一些情况下,硼扩散处理时形成于第一面c上的硼硅玻璃层并未被处理,保护剂可以和硼硅玻璃层共同配合,以避免第一刻蚀液和第二刻蚀液对形成于第一面上的金字塔结构
120
进行刻蚀

此外,由于第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数大于或等于第一刻蚀液中的氢氧化钠的质量分数,即第二刻蚀液的碱性更强,在该基础上,使得保护剂在第一刻蚀液中的质量分数小于在第二刻蚀液中的质量分数,即提高保护剂在第二刻蚀液中的质量分数,有利于进一步避免第二刻蚀液对形成于第一面上的金字塔结构
120
进行刻蚀

111.在一些实施例中,保护剂为氧化层保护剂

112.在一些实施例中,第一刻蚀液中保护剂的质量分数为
0.5%~0.8%
,第二刻蚀液中保护剂的质量分数为
1%~1.5%。
113.在一些实施例中,第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀时的环境温度为第一温度
temp1
,第二刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀时的环境温度为第二温度
temp2
,第一温度
temp1
低于第二温度
temp2。
在一些情况下,对第二面d进行刻蚀时的环境温度越高,刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率越高,因而,第一温度
temp1
低于第二温度
temp2
也有利于使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率

114.在一些实施例中,第一温度
temp1
可以为
30℃~45℃
,第二温度
temp2
可以为
70℃~85℃。
115.需要说明的是,既可以通过调节第一刻蚀液的碱性和第二刻蚀液的碱性的大小,也可以通过调节第一刻蚀工艺所处的环境温度和第二刻蚀工艺所处的环境温度的大小,使得第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率,本公开另一实施例调节第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺的刻蚀速率的大小包括但不限于上述两种方案

116.在一些实施例中,第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长为第一时长
time1
,第二刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长为第二时长
time2
,第一时长
time1
大于或等于第二时长
time2。
在一些情况下,第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长更久,主要用于对第二面进行缓速碱抛光,以去除第二面d上的大部分金字塔结构
120
,为形成凹槽
110
做准备;第一刻蚀工艺对第二面d进行刻蚀的时长较短是因为主要用于加深初始凹槽
160
的深度

117.在一些实施例中,第一时长
time1
可以为
300s~600s
,第二时长
time2
可以为
50s~300s。
118.以下通过四种实施例对制造后表面b的形貌进行详细说明

119.在一些实施例中,为形成如图2所示的后表面b,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
0.5%~2%
,第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
2%~5%
;第一刻蚀液中保护剂的质量分数为
0.5%~0.8%
,第二刻蚀液中保护剂的质量分数为
1%~1.5%
;第一温度为
30℃~45℃
,第二温度为
70℃~85℃
;第一时长为
300s~400s
,第二时长为
150s~300s。
120.在另一些实施例中,为形成如图3所示的后表面b,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
0.5%~2%
,第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
2%~5%
;第一刻蚀液中保护剂的质量分数为
0.5%~0.8%
,第二刻蚀液中保护剂的质量分数为
1%~1.5%
;第一温度为
30℃~45℃
,第二温度为
70℃~85℃
;第一时长为
400s~550s
,第二时长为
50s~200s。
121.在又一些实施例中,为形成如图4所示的后表面b,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
0.5%~2%
,第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
2%~5%
;第一刻蚀液中保护剂的质量分数为
0.5%~0.8%
,第二刻蚀液中保护剂的质量分数为
1%~1.5%
;第一温度为
30℃~45℃
,第二温度为
70℃~85℃
;第一时长为
400s~550s
,第二时长为
100s~300s。
122.在再一些实施例中,为形成如图5所示的后表面b,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
0.5%~2%
,第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数为
2%~5%
;第一刻蚀液中保护剂的质量分数为
0.5%~0.8%
,第二刻蚀液中保护剂的质量分数为
1%~1.5%
;第一温度为
30℃~45℃
,第二温度为
70℃~85℃
;第一时长为
450s~600s
,第二时长为
50s~200s。
123.需要说明的是,上述形成图2至图5所示的四种形貌的后表面b的四种示例中,第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数

第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数

第一刻蚀液中保护剂的质量分数

第二刻蚀液中保护剂的质量分数

第一温度

第二温度均可以按照统一标准制定,即四种示例中的上述参数的取值可以相同或者在相同取值范围内取值,只在四种示例
的刻蚀时间上作区别,即只使得四种示例中的第一时长和第二时长的取值范围不同且取值不同

实际应用中,为形成图2至图5所示的四种不同形貌的后表面b,可根据实际需求对第一刻蚀液中氢氧化钠的质量分数

第二刻蚀液中氢氧化钠的质量分数

第一刻蚀液中保护剂的质量分数

第二刻蚀液中保护剂的质量分数

第一温度

第二温度

第一时长和第二时长的取值以及取值范围进行灵活调整

124.在一些实施例中,步骤
s105
中,参考图1,形成隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
可以包括如下步骤:在一些实施例中,采用沉积工艺形成隧穿介质层
101
,具体来说,隧穿介质层
101
的材料包括氧化硅,沉积工艺包括化学气相沉积工艺;在其他实施例中,还可以采用原位生成工艺形成隧穿介质层,具体来说,可以在n型硅基底
100
的基础上,采用热氧化工艺以及硝酸氧化等工艺原位生成隧穿介质层
101。
125.在一些实施例中,在形成隧穿介质层
101
之后,沉积本征多晶硅以形成多晶硅层,并通过离子注入以及热源扩散的方式掺杂磷离子,形成n型掺杂多晶硅层,掺杂多晶硅层作为掺杂导电层
102
;沿方向
x
上,掺杂导电层
102
的厚度可设置为
50nm~200nm
,例如为
100nm、120nm

140nm。
126.需要说明的是,上述以形成正结
topcon
电池为示例对形成隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的制备工艺进行举例说明

实际应用中,还可以形成背结
topcon
电池或
ibc
电池,本公开另一实施例对形成背结
topcon
电池或
ibc
电池中的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的制备工艺不做限制

127.在一些实施例中,参考图
10
,制造方法还可以包括:形成与与第一部分
112
形成欧姆接触的第一子电极
113
;形成与第二部分
122
形成欧姆接触的第二子电极
123。
本公开另一实施例对形成第一子电极
113
和第二子电极
123
的制备工艺也不做限制;在另一些实施例中,参考图
11
,制造方法还可以包括:形成与掺杂导电层
102
形成欧姆接触的电极
103
;形成与前表面a形成欧姆接触的第一电极
104。
本公开另一实施例对形成电极
103
和第一电极
104
的制备工艺也不做限制

128.在一些实施例中,参考图
10
或图
11
,制造方法还可以包括:形成位于前表面a上的钝化层
105
;形成位于掺杂导电层
102
远离后表面b的一侧的背面钝化层
106。
本公开另一实施例对形成钝化层
105
和背面钝化层
106
的制备工艺也不做限制

综上所述,对初始n型硅基底
140
的第二面d依次进行第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺,且第一刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率小于第二刻蚀工艺对第二面d的刻蚀速率,有利于形成具有多个凹槽
110
的后表面b,且相较于顶部尖锐的金字塔结构
120
,具有多个凹槽
110
的后表面b更为平整,从而有利于提高形成于后表面b上的隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的膜层均匀性,以提高其对n型硅基底
100
的钝化效果

而且,具有多个凹槽
110
的后表面b也有利于提高n型硅基底
100
的比表面积,以提高隧穿介质层
101
和掺杂导电层
102
的比表面积,从而提高电极
103
与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
之间的接触面积,以及降低电极与掺杂导电层
102
和隧穿介质层
101
的接触电阻,提高电极对载流子的收集效率

因此,两方面相结合有利于提升太阳能电池的短路电压,以及提升太阳能电池的光电转换效率

129.本技术另一实施例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


15
为本技术另一实施例提供的光伏组件的结构示意图

需要说明的是前述实施例相
同或相应的部分,可参考前述实施例的相应说明,以下将不做赘述

130.参考图
15
,光伏组件包括:电池串,由多个如上述实施例中任一项的太阳能电池
40
连接而成,或者,由多个如上述实施例中任一项的制造方法形成的太阳能电池
40
连接而成;封装胶膜
41
,用于覆盖电池串的表面;盖板
42
,用于覆盖封装胶膜
41
背离电池串的表面

太阳能电池
40
以整片或者多分片的形式电连接形成多个电池串,多个电池串以串联和
/
或并联的方式进行电连接

131.具体地,在一些实施例中,多个电池串之间可以通过导电带
402
电连接

图7仅示意出一种太阳能电池之间的位置关系,即电池片具有相同的极性的电极的排布方向相同或者说具有每个电池片具有正极极性的电极均朝同一侧排布,从而导电带分别连接两个相邻的电池片的不同侧

在一些实施例中,电池片也可以按照不同极性的电极朝向同一侧,即相邻的多个电池片的电极分别为第一极性

第二极性

第一极性的顺序依次排序,则导电带连接同一侧的两个相邻的电池片

132.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

133.在一些实施例中,封装胶膜
41
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
40
的正面或者背面的其中一者,第二封装层覆盖太阳能电池
40
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(
polyvinyl butyral
,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

134.在一些情况下,第一封装层以及第二封装层在层压前还有分界线,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胶膜
41。
135.在一些实施例中,盖板
42
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
42
朝向封装胶膜
41
的表面可以为凹凸表面,从而增加入射光线的利用率

盖板
42
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

136.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技术的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本技术实施例的精神和范围

任何本领域技术人员,在不脱离本技术实施例的精神和范围内,均可作各种改动与修改,因此本技术实施例的保护范围应当以权利要求限定的范围为准

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