一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池领域，特别是涉及一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法。

背景技术：
隧穿氧化层钝化接触(TunnelOxidePassivatedContact，TOPCon)太阳能电池是近年来由德国弗兰霍夫太阳能研究所提出的一种新型硅太阳能电池。电池采用n型硅片，硅片背面覆盖一层2nm以下的氧化硅层作为钝化隧穿层，然后再覆盖一层掺杂薄膜硅层，使电池的背面钝化。隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的基本电池结构参见图1所示，太阳能电池的背面结构依次为n型硅片、钝化隧穿层(氧化硅层)、掺杂n型薄膜硅层、金属电极层。当电池工作时，电子从n型硅片隧穿通过钝化隧穿层进入掺杂n型薄膜硅层中。此外，该研究所还公布了正反两面的设计，采用p型浮区硅片(FloatZoneSilicon，FZ)，正背两面直接生长氧化硅层，之后分别沉积掺杂的薄膜硅层。目前，隧穿氧化层钝化接触太阳能电池均采用氧化硅(SiOx，x≤2)作为钝化隧穿层。氧化硅通常具有良好的界面钝化效果，有利于显著降低整个硅片背表面的复合速度。然而，氧化硅层作为钝化隧穿层却也存在不足之处，由于氧化硅的禁带宽度较大(约8.9eV)，电子和空穴传输势垒较大，不利于电子或空穴的传输，当作为隧穿氧化的氧化硅层厚度超过2nm后，其隧穿效率就开始显著下降，影响填充因子，为了使电子能够隧穿通过作为钝化隧穿层的氧化硅层，需要将氧化硅层做得很薄，通常控制在2nm以下，因而在制备过程中容易形成孔洞，从而导致漏电流增加，而且在后继高温退火过程中，掺杂薄膜硅层中的磷等原子容易扩散进入作为钝化隧穿层的氧化硅层中，破坏作为钝化隧穿层的氧化硅层的完整性，导致漏电流和复合加剧；另外很薄的氧化硅层缺陷能级密度较低，带有的正电荷密度较低，对硅片的场钝化效果减弱。

技术实现要素：
基于此，本发明的目的在于，针对氧化硅层作为钝化隧穿层由于禁带宽度大导致的厚度薄、易破损、易导致漏电流、复合加剧和钝化效果减弱的技术问题，提供一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法。本发明提供了一种一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池，其中，所述太阳能电池包括硅片、钝化隧穿层、掺杂薄膜硅层，所述钝化隧穿层位于所述硅片和所述掺杂薄膜硅层之间，其中所述钝化隧穿层为氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层中的一种；所述氮氧化硅为掺杂氮的氧化硅或掺杂氧的氮化硅；所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的氮浓度从远离硅片的一侧向邻近硅片的一侧梯度降低。在其中一个实施例中，所述钝化隧穿层的厚度为0.5～5nm。在其中一个实施例中，所述钝化隧穿层中氮的扩散深度为0.1～5nm。在其中一个实施例中，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度不低于20at.％，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度不高于5at.％。在其中一个实施例中，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度为30～57.1at.％，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度为5～30at.％，氧的原子浓度为10～40at.％。在其中一个实施例中，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度为30～57.1at.％，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度不高于5at.％。本发明还提供了一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池包括硅片、钝化隧穿层、掺杂薄膜硅层，所述钝化隧穿层位于所述硅片和所述掺杂薄膜硅层之间，其中所述钝化隧穿层的制备方法包括以下步骤：在所述硅片表面生成氧化硅层，然后在所述氧化硅层表面生成氮氧化硅层或氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理；或者在所述硅片表面生成氮氧化硅层，然后在所述氮氧化硅表面生成氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理；或者在所述硅片表面生成氧化硅层，然后在所述氧化硅层表面生成氮氧化硅层，然后在所述氮氧化硅层表面生成氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理。在本发明的一个实施例中，所述在所述硅片表面生成氧化硅层、在所述氧化硅层表面生成氮氧化硅层或氮化硅层、在所述硅片表面生成氮氧化硅层、在所述氮氧化硅表面生成氮化硅层的制备方法包括原子层沉积制备法、化学气相沉积法、反应溅射法、直接氮化法、离子植入法，所述化学气相沉积法包括等离子增强化学气相沉积法、微波等离子增强化学气相沉积、射频等离子增强法、热丝等离子体气相沉积、低压化学气相沉积法、中压化学气相沉积法、射频辉光放电等离子增强化学气相沉积法、电感耦合等离子增强化学气相沉积法、光化学气相沉积法、热化学气相沉积法。在本发明的一个实施例中，所述化学气相沉积法的反应气体包括SiH4、N2、NH3、N2O、O2中的一种或几种。在本发明的一个实施例中，所述反应气体的流量比是SiH4:NH3＝1:0.1～1:100或SiH4:N2＝1:0.1～1:200或SiH4:N2O＝1:0.1～1:100或SiH4:O2＝1:0.1～1:100或SiH4:N2：O2＝1:0.1:0.1～1:100:100。在本发明的一个实施例中，所述退火处理为在惰性气体或氮氢混合气氛中、以温度600～1000℃退火1～600min。本发明提供的一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池及其制备方法，具有以下优点：1.由于氮化硅和氮氧化硅的隧穿势垒较低，采用氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层作为钝化隧穿层可以在保证隧穿效率的前提下适当放宽钝化隧穿层的厚度，从而有利于减少钝化隧穿层孔洞，降低漏电流的发生和复合速度，拓宽工艺窗口和提高工艺稳定性；2.本发明提供的钝化隧穿层与硅片的接触界面为氧化硅或氮氧化硅，具有对硅界面良好的化学钝化效果，可以有效减少界面态密度；3.由于氮氧化硅和氮化硅具有较低的带隙，氧化硅/氮氧化硅梯度叠层作为隧穿层的带隙将介于氮化硅带隙(约为5.3eV)和氧化硅带隙(约为8.9eV)之间，从而可使得载流子有较高的隧穿效率，因此有利于提高载流子的隧穿效率，提高电池的效率；4.由于钝化隧穿层厚度的增加，有利于阻挡高温处理下杂质的扩散，例如掺杂薄膜硅层磷的扩散；并且，氮氧化硅对杂质扩散有阻挡作用，在钝化隧穿层梯度引入氮氧化硅，同样有利于提高钝化隧穿层对杂质的阻挡作用；5.由于氮氧化硅和氮化硅中缺陷能级密度较高，氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层中所带的正电荷比纯氧化硅多，采用其中一种作为钝化隧穿层有利于引入浓度更高的固定电荷，从而提高钝化效果；6.制备工艺简单，可以与现有的产业化制备相兼容，便于推广应用。附图说明图1为现有技术中TOPCon太阳能电池结构示意图；图2为本发明提供的太阳能电池以n型硅片为衬底实施例的结构示意图。图3为本发明提供的太阳能电池以p型硅片为衬底实施例的结构示意图。具体实施方式为使本发明技术方案更佳清楚，以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细的说明。为了克服氧化硅作为钝化隧穿层的不足之处，本发明采用氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层作为钝化隧穿层，提供一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池。其中，参见图2，是本发明提供的太阳能电池以n型硅片为衬底实施例的结构示意图，所述太阳能电池包括n型硅片，所述n型硅片作为衬底，在n型硅片正面依次层叠有p+扩散发射极、钝化层、减反射层及正面电极；在n型硅片背面依次层叠有钝化隧穿层、磷掺杂n型薄膜硅层及背面电极。其中，所述钝化隧穿层是氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层中的一种，所述氮氧化硅为掺杂氮的氧化硅或掺杂氧的氮化硅；所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的氮浓度从远离n型硅片的一侧向邻近n型硅片的一侧梯度降低。进一步的，所述钝化隧穿层的厚度优选为0.5～5nm，更优选为1～3.0nm。进一步的，所述钝化隧穿层中氮的扩散深度优选为0.1～5nm，更有选为0.5～1.5nm。进一步的，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选不低于20at.％，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选不高于5at.％。进一步的，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为30～57.1at.％，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为5～30at.％，氧的原子浓度优选为10～40at.％。进一步的，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为30～57.1at.％，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选不高于5at.％。当然在其他实施例中，也可以是采用常规技术手段替换太阳能电池的某层结构或添加某层结构，或采用不同的电极结构。此外，本发明提供的太阳能电池也可以采用p型硅片作为衬底，参见图3，在p型硅片正面依次层叠有第一钝化隧穿层、磷掺杂n型薄膜硅层、氧化铟锡(ITO)层及正面电极，在p型硅片背面依次层叠有第二钝化隧穿层、硼掺杂p型薄膜硅层以及背面电极。其中所述第一钝化隧穿层和/或所述第二钝化隧穿层为氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层中的一种，所述氮氧化硅为掺杂氮的氧化硅或掺杂氧的氮化硅；所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层、氮氧化硅/氮化硅梯度叠层、氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的氮浓度从远离n型硅片的一侧向邻近n型硅片的一侧梯度降低。进一步的，所述钝化隧穿层层的厚度优选为0.5～5nm，更优选为1～3.0nm。进一步的，所述钝化隧穿层中氮的扩散深度优选为0.1～5nm，更优选为0.5～1.5nm。。进一步的，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为不低于20at.％，所述氧化硅/氮氧化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为不高于5at.％。进一步的，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为30～57.1at.％，所述氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为5～30at.％，氧的原子浓度优选为10～40at.％。进一步的，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层远离所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选为30～57.1at.％，所述氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层邻近所述硅片的一侧0.2nm深度范围内氮的原子浓度优选不高于5at.％。当然在其他实施例中，也可以是采用常规技术手段替换太阳能电池某层结构或添加某层结构，或采用不同的电极结构。本发明提供的一种一种隧穿硅氧氮层钝化接触太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池包括硅片、钝化隧穿层、掺杂薄膜硅层，所述钝化隧穿层位于所述硅片和所述掺杂薄膜硅层之间，其中所述制备方法包括如下步骤，对硅片进行预处理，在预处理后的硅片一侧表面或两侧表面生成氧化硅层然后在所述氧化硅层表面生成氮氧化硅层或氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理；或者在所述预处理后的硅片一侧表面或两侧表面生成氮氧化硅层，然后在所述氮氧化硅表面生成氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理；或者在所述预处理后的硅片一侧表面或两侧表面生成氧化硅层，然后在所述氧化硅层表面生成氮氧化硅层，然后再在所述氮氧化硅层表面生成氮化硅层，之后将得到的产品进行退火处理。参见图2所示，当采用n型硅片作为太阳能电池的衬底时，所述改进的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的制备方法包括如下步骤：对n型硅片进行预处理；在预处理后的n型硅片一侧生成氧化硅层或氮氧化硅层；在生成的氧化硅层表面生成氮氧化硅层，或在生成的氮氧化硅层表面生成氮化硅层，或在生成的氧化硅层表面生成氮氧化硅层后继续在氮氧化硅层表面生成氮化硅层；将生成的层叠的氧化硅层和氮氧化硅层，或层叠的氮氧化硅层和氮化硅层，或层叠的氧化硅层、氮氧化硅层和氮化硅层，进行退火处理，使其远离n型硅片的氮元素向n型硅片方向扩散，从而生成氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层；在氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层的表面生成磷掺杂n型薄膜硅层；在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成背面电极；在预处理后的硅片另一侧生成p+发射极；在p+发射极表面生成钝化层；在钝化层表面生成减反射层；在电池正面生成正面电极。上述步骤中除必须在另一步骤的基础上实施的不限定其先后顺序。参见图3所示，当采用p型硅片作为太阳能电池的衬底时，所述改进的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的制备方法包括如下步骤：对p型硅片进行预处理；在预处理后的p型硅片两侧生成氧化硅层或氮氧化硅层；在生成的氧化硅层表面生成氮氧化硅层，或在生成的氮氧化硅层表面生成氮化硅层，或在生成的氧化硅层表面生成氮化硅层后继续在氮氧化硅层表面生成氮化硅层；将生成的层叠的氧化硅层和氮氧化硅层，或层叠的氮氧化硅层和氮化硅层，或层叠的氧化硅层、氮氧化硅层和氮化硅层的产品进行退火处理，使其远离p型硅片的氮元素向p型硅片方向扩散，从而生成氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层；在氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层表面生成磷掺杂n型薄膜硅层，或者在氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层表面生成硼掺杂p型薄膜硅层；在硼掺杂p型薄膜硅层表面生成背面电极；在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成氧化铟锡层；在电池正面生成正面电极。上述步骤中除必须在另一步骤的基础上实施的不限定其先后顺序。进一步的，对硅片进行的预处理包括但不限于对硅片的清洗、制绒、抛光。进一步的，生成氧化硅层的方法可以选自现有技术，例如紫外-臭氧法(UV-Ozone)、浓硝酸法、热氧化法、溶胶凝胶法、物理气相沉积法、化学气相沉积法、液相沉积法等。进一步的，生成氮氧化硅层的方法可以选自现有技术，例如原子层沉积法、化学气相沉积法、反应溅射法、直接氮化法、离子植入法等，所述化学气相沉积法包括但不限于等离子体增强化学气相沉积法(PEVCD)、射频等离子增强法、化学气相沉积法、电子回旋共振等离子增强化学气相沉积法、射频辉光放电等离子增强化学气相沉积法、电感耦合等离子增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、光化学气相沉积法、热化学气相沉积法。进一步的，生成氮化硅层的方法可以选自现有技术，例如原子层沉积法、化学气相沉积法、反应溅射法、直接氮化法、离子植入法等，所述化学气相沉积法包括但不限于等离子体增强化学气相沉积法(PEVCD)、射频等离子增强法、化学气相沉积法、电子回旋共振等离子增强化学气相沉积法、射频辉光放电等离子增强化学气相沉积法、电感耦合等离子增强化学气相沉积法、低压化学气相沉积法、光化学气相沉积法、热化学气相沉积法。进一步的，生成氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层的方法优选采用等离子体增强化学气相沉积法(PEVCD)，以含氮元素气体、含硅元素气体、含氧元素气体中的一种或几种作为反应气体，在一定的温度、射频功率、腔体气压条件下反应一定时间，得到氧化硅层、氮氧化硅层、氮化硅层产品。所述温度优选为20～500℃，所述射频功率优选为30～150W，所述腔体气压优选为30～120Pa，所述含氮元素气体优选为SiH4、N2、NH3、N2O、O2中的一种或几种，反应气体流量比优选为是SiH4:NH3＝1:0.1～1:100或SiH4:N2＝1:0.1～1:200或SiH4:N2O＝1:0.1～1:100或SiH4:O2＝1:0.1～1:100或SiH4:N2：O2＝1:0.1:0.1～1:100:100；反应气体的流量优选为SiH4:5～30sccm，NH3:10～50sccm，N2:10～50sccm。进一步的，退火处理优选为在惰性气体氩气或氮气或氮氢混合气氛中、以温度600～1000℃退火为1～600min。进一步的，在氧化硅/氮氧化硅梯度叠层或氮氧化硅/氮化硅梯度叠层或氧化硅/氮氧化硅/氮化硅梯度叠层表面生成磷掺杂n型薄膜硅层或生成硼掺杂p型薄膜硅层的方法可以选自现有技术，例如分子束外延法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法、喷雾热解法、化学气相沉积法、溶胶-凝胶法。进一步的，生成背面电极、生成p+发射极、生成钝化层、减反射层、氧化铟锡层的方法均可选自现有技术。本发明提供的太阳能电池的制备方法，除钝化隧穿层的制备外，均可采用现有技术手段制备，其具体的技术手段对本发明没有实质影响。下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。实施例1本实施例以n型硅片为衬底，首先对n型硅片进行预处理，使用四甲基氢氧化铵(TMAH)、氟化氢(HF)和RCA清洗液对作为衬底的n型硅片进行清洗制绒，以便去除机械损伤层、油污以及金属杂质，同时在表面形成起伏不平的绒面；在预处理后的n型硅片一侧上，通过68％的浓硝酸生长一层厚度为1.5nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为1sccm、NH3流量为10sccm，腔体气压为10Pa,温度为100℃，射频功率为50W条件下反应0.5min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在800℃条件下退火60min，消除缺陷，生成氧化硅/氮氧化硅梯度叠层；通过等离子体增强化学气相沉积法在氧化硅/氮氧化硅梯度叠层表面生成厚度为20nm、磷掺杂浓度为1e19cm-3的磷掺杂n型薄膜硅层；通过磁控溅度的方法在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成一层厚度为1000nm的Ag金属背面电极；在预处理后的硅片另一侧通过将氧化硼(BxOy)固体源扩散形成一层厚度为500nm生成p+发射极层；通过原子沉积方法在在p+发射极另一侧表面生成一层厚度为3nm氧化铝(Al2O3)钝化层；利用等离子体增强化学气相沉积法在氧化铝(Al2O3)钝化层另一侧表面生成一层厚度为50nm氮化硅(SiNx)减反射层；采用丝网印刷技术在电池正面生成正面电极；制得太阳能电池A1。采用太阳能电池伏安特性测试系统(型号：SoliA,美国NewportOrie提供)测定太阳能电池A1的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率；采用椭偏仪(型号：M-1500DI,美国J.A.Woollam公司提供)测定太阳能电池A1的钝化隧穿层厚度；采用X射线荧光光谱法(型号：AXISUTLTRADLD，日本岛津公司提供)和二次离子质谱仪(型号：IMS1280，埃文斯公司提供)测定太阳能电池A1的钝化隧穿层组分。结果见表1。实施例2以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在n型硅片一面上生长厚度为1.2nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为1sccm、NH3流量为10sccm，腔体气压为10Pa,温度为100℃，射频功率为50W条件下反应0.5min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在850℃条件下退火30min，制得太阳能电池A2。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A2的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A2的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。实施例3以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在n型硅片一面上生长厚度为1nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为1sccm、NH3流量为10sccm，腔体气压为10Pa,温度为100℃，射频功率为50W条件下反应1.5min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在850℃条件下退火1.5min，制得太阳能电池A3。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A3的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A3的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。实施例4以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在n型硅片一面上生长厚度为0.5nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为5sccm、NH3流量为20sccm，腔体气压为15Pa,温度为200℃，射频功率为30W条件下反应2.5min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在600℃条件下退火480min，制得太阳能电池A4。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A4的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A4的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。实施例5以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在n型硅片一面上生长厚度为1nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、NH3流量为50sccm，腔体气压为10Pa,温度为400℃，射频功率为40W条件下反应3min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在1000℃条件下退火3min，制得太阳能电池A5。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A5的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A5的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。实施例6以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在n型硅片一面上生长厚度为1nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的n型硅片放置于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、N2O流量为50sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应3min，在氧化硅层表面生长氮氧化硅(SiON)层；之后在反应气体SiH4流量为10sccm、N2流量为15sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应3min，在氮氧化硅(SiON)表面生长氮化硅(SNx)，之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在800℃条件下退火90min，制得太阳能电池A6。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A6的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A6的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。实施例7以实施例1相同的方法制备太阳能电池，区别在于在离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、N2O流量为50sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应3min，在n型硅片一面上生长厚度为2.5nm的氮氧化硅(SiON)层；然后在反应气体SiH4流量为10sccm、NH3流量为50sccm，腔体气压为10Pa,温度为400℃，射频功率为40W条件下反应1min，在氮氧化硅层表面生长氮化硅(SNx)层；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在900℃条件下退火30min，制得太阳能电池A7。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A7的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A7的钝化隧穿层厚度、组分结果见表1。对比例1本实施例以n型硅片为衬底，首先对n型硅片进行预处理，使用TMAH,HF和RCA清洗液对n型硅片衬底进行清洗制绒，以便去除机械损伤层、油污以及金属杂质，同时在表面形成起伏不平的绒面；在预处理后的n型硅片一侧上，通过68％的浓硝酸生长一层厚度为1.3nm的氧化硅(SiOx)层；通过等离子体增强化学气相沉积法在氧化硅层表面生成厚度为20nm、磷掺杂浓度为1e19cm-3的磷掺杂n型薄膜硅层；通过磁控溅度的方法在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成一层厚度为1000nm的Ag金属电极；在预处理后的硅片另一侧通过将BBr3气体源扩散形成一层厚度为500nm生成p+发射极层；通过原子沉积方法在在p+发射极表面生成一层厚度为3nm氧化铝(Al2O3)钝化层；利用等离子体增强化学气相沉积法在氧化铝(Al2O3)钝化层表面生成一层厚度为60nm氮化硅(SiNx)减反射层；采用丝网印刷技术在电池正面生成正面电极；制得太阳能电池D1。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池D1的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池D1的钝化隧穿层厚度，结果见表1。表1实施例1～7、对比例1制备的太阳能电池的测定结果从表1可以看出，当隧穿钝化层的厚度在2nm以上时，仍能得到与现有技术性能相当或更优的太阳能电池。实施例8本实施例以p型硅片为衬底，首先对p型硅片进行预处理，使用TMAH,HF和RCA清洗液对p型硅片衬底进行清洗制绒，以便去除机械损伤层、油污以及金属杂质，同时在表面形成起伏不平的绒面；在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为1.4nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的p型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为1sccm、NH3流量为10sccm，腔体气压为30Pa,温度为100℃，射频功率为50W条件下反应0.5min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在800℃条件下退火60min，消除缺陷，生成具有梯度浓度氮氧化硅的氧化硅/氮氧化硅梯度叠层；通过等离子体增强化学气相沉积法在一层氧化硅/氮氧化硅梯度叠层表面生成厚度为20nm、磷掺杂浓度为1e19cm-3的磷掺杂n型薄膜硅层，通过等离子体增强化学气相沉积法在另一层氧化硅/氮氧化硅梯度叠层表面生成厚度为20nm、硼掺杂浓度为1e15cm-3的硼掺杂p型薄膜硅层；通过磁控溅度的方法在硼掺杂p型薄膜硅层表面生成一层厚度为1000nm的Ag金属电极；通过磁控溅度的方法在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成一层厚度为200nm的氧化铟锡层；采用丝网印刷技术在电池正面生成正面电极；制得太阳能电池A8。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A8的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A8的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例9以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为0.5nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的p型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为15sccm、NH3流量为50sccm，腔体气压为100Pa,温度为200℃，射频功率为30W条件下反应2min；之后在氩气气氛中在600℃条件下退火600min，消除缺陷，生成具有梯度浓度氮氧化硅的氧化硅/氮氧化硅梯度叠层，制得太阳能电池A9。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A9的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A9的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例10以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为3.5nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的p型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为30sccm、NH3流量为40sccm，腔体气压为30Pa,温度为400℃，射频功率为150W条件下反应0.5min；之后在氮气气氛中在1000℃条件下退火20min，消除缺陷，生成具有梯度浓度氮氧化硅的氧化硅/氮氧化硅梯度叠层，制得太阳能电池A10。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A10的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A10的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例11以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为3nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的p型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为25sccm、N2流量为25sccm，腔体气压为120Pa,温度为50℃，射频功率为120W条件下反应2min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在800℃条件下退火200min，消除缺陷，生成具有梯度浓度氮氧化硅的氧化硅/氮氧化硅梯度叠层，制得太阳能电池A11。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A11的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A11的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例12以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为2nm的氧化硅(SiOx)层；然后将生成氧化硅层的p型硅片放置在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、N2流量为10sccm，腔体气压为,60Pa,温度为500℃，射频功率为80W条件下反应3min；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在900℃条件下退火20min，消除缺陷，生成具有梯度浓度氮氧化硅的氧化硅/氮氧化硅梯度叠层，制得太阳能电池A12。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A12的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A12的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例13以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在p型硅片两侧而生长厚度为1nm的氧化硅(SiOx)层，然后将生成氧化硅层的p型硅片放置于等离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、N2O流量为150sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应3min，在氧化硅层表面生长厚度为3nm的氮氧化硅(SiON)层；之后在反应气体SiH4流量为10sccm、N2流量为15sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应3min，在氮氧化硅(SiON)表面生长氮化硅(SNx)，之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在900℃条件下退火20min，制得太阳能电池A13。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A13的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A13的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。实施例14以实施例8相同的方法制备太阳能电池，区别在于在离子体增强化学气相沉积(PECVD)设备中，在反应气体SiH4流量为10sccm、N2O流量为150sccm，腔体气压为10Pa,温度为250℃，射频功率为100W条件下反应2min，在p型硅片的两侧上生长厚度为2nm的氮氧化硅(SiON)层；然后在反应气体SiH4流量为10sccm、N2流量为10sccm，腔体气压为,60Pa,温度为500℃，射频功率为80W条件下反应1min，在氮氧化硅层表面生长氮化硅(SNx)层；之后在氮氢混合(FormingGas)气氛中在900℃条件下退火30min。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A14的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A14的钝化隧穿层厚度、组分结果见表2。对比例2本实施例以p型硅片为衬底，首先对p型硅片进行预处理，使用HF和HCl对p型硅片衬底进行清洗制绒，以便去除机械损伤层、油污以及金属杂质，同时在表面形成起伏不平的绒面；在预处理后的p型硅片两侧上，通过68％的浓硝酸各生长一层厚度为2nm的氧化硅(SiOx)层；通过等离子体增强化学气相沉积法在一层氧化硅层表面生成厚度为20nm、磷掺杂浓度为1e19的磷掺杂n型薄膜硅层，通过等离子体增强化学气相沉积法在另一层氧化硅层表面生成厚度为20nm、硼掺杂浓度为1e15的硼掺杂p型薄膜硅层；通过磁控溅度的方法在硼掺杂p型薄膜硅层表面生成一层厚度为1000nm的Ag金属电极；通过磁控溅度的方法在磷掺杂n型薄膜硅层表面生成一层厚度为200nm的氧化铟锡层；采用丝网印刷技术在电池正面生成正面电极；制得太阳能电池D2。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池A14的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，太阳能电池A14的钝化隧穿层厚度,结果见表2。以与实施例1相同的方法测定太阳能电池D2的表面饱和电流密度、开路电压、短路电流、填充因子、转换效率，结果见表2。表2实施例6-10、对比例2制备的太阳能电池的测定结果从表2可以看出，当隧穿钝化层的厚度在2nm以上时，仍能得到与现有技术性能相当或更优的太阳能电池。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。