太阳能电池、光伏组件及太阳能电池的制备方法与流程

1.本技术实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池、光伏组件及太阳能电池的制备方法。


背景技术：

2.影响太阳能电池性能(例如光电转换效率)的原因包括光学损失以及电学损失，光学损失包括电池前表面反射损失、接触栅线的阴影损失以及长波段的非吸收损失等，电学损失包括半导体表面及体内的光生载流子复合、半导体和金属栅线的接触电阻以及金属和半导体的接触电阻等的损失。
3.为了减少太阳能电池的电学损失以及光学损失，一般需要对太阳能电池的背面进行抛光工艺。背面抛光工艺主要是利用湿化学法对背面硼掺杂金字塔绒面结构进行抛光处理，增加光的内反射，降低载流子表面复合速率，提升电池光电转换效率。在背面抛光工艺中，晶硅电池背面抛光面形貌有利于长波段光的背反射和后续形成在背面膜层的均匀性，对太阳能电池的效率提升具有重要作用。背面抛光工艺可以优化太阳能电池性能，但影响该类型太阳能电池性能的因素仍然较多，开发高效的钝化接触太阳能电池具有重要的意义。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种太阳能电池，至少有利于降低太阳能电池的接触电阻。
5.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：基底，基底具有相对的正面以及背面，背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区，绒面区的基底内具有掺杂表面场，且掺杂表面场内具有掺杂元素，掺杂元素为n型或者p型；隧穿介质层，隧穿介质层位于基底背面的平坦区；掺杂导电层，掺杂导电层位于隧穿介质层远离基底背面的表面，掺杂导电层具有掺杂元素，掺杂导电层内的掺杂元素类型与掺杂表面场内的掺杂元素类型相同；背电极，背电极的部分底面位于掺杂导电层内且背电极的部分底面与掺杂表面场相接触。
6.另外，在同一背电极，掺杂表面场和背电极接触面面积与掺杂导电层和背电极接触面面积的比值范围为1:2～2:1。
7.另外，在同一背电极，沿背电极排布方向上，掺杂表面场和背电极接触面的截面宽度与背电极的宽度的比值范围为1:4～1:2。
8.另外，掺杂表面场和背电极接触面的截面宽度范围为5μm～20μm。
9.另外，沿背电极排布方向上，绒面区的基底宽度与平坦区的基底宽度的比值范围为1:3～1:1。
10.另外，绒面区的基底的宽度为10μm～30μm。
11.另外，沿背电极排布方向上，绒面区的基底宽度小于背面极的宽度。
12.另外，背面包括多个绒面区沿背电极延伸方向上排布；相邻绒面区之间的间距范
围为10mm～20mm。
13.另外，在同一背电极，背面包括多个绒面区沿背电极排布方向上排布；相邻绒面区之间的间距范围为5μm～20μm。
14.另外，沿背面指向正面的方向上，掺杂表面场包括第一掺杂区与第二掺杂区，第一掺杂区的掺杂浓度大于第二掺杂区的掺杂浓度；背电极与第一掺杂区的表面接触。
15.另外，第一掺杂区的掺杂浓度包括2e20cm-3
～2e21cm-3
。
16.另外，第一掺杂区的深度为导电绒面结构的高度的1.5％～4％。
17.另外，掺杂表面场包括至少一个凸起结构；凸起结构的顶部距离基底的背面的高度差为2μm～10μm。
18.另外，凸起结构的数量为两个；相邻的凸起结构的之间的间距范围为2μm～4μm。
19.另外，凸起结构包括金字塔状结构。
20.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：至少一个电池串，电池串由多个上述任一项的太阳能电池连接而成；封装胶膜，用于覆盖电池串的表面；盖板，用于覆盖封装胶膜背离电池串的表面。
21.根据本技术一些实施例，本技术实施例又一方面还提供一种太阳能电池的制备方法，包括：提供基底，基底具有相对的正面以及背面，背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区；形成掺杂表面场，掺杂表面场位于绒面区的基底上，掺杂表面场内具有掺杂元素，掺杂元素为n型或者p型；形成隧穿介质层，隧穿介质层位于位于基底背面的平坦区；形成掺杂导电层，掺杂导电层位于隧穿介质层远离基底背面的表面，掺杂导电层具有掺杂元素，掺杂导电层内的掺杂元素类型与掺杂表面场内的掺杂元素类型相同；形成背电极，背电极的部分底面位于掺杂导电层内且背电极的部分底面与掺杂表面场相接触。
22.另外，形成掺杂表面场的工艺步骤包括：提供初始基底，基底具有相对的正面以及背面，背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区；对绒面区的初始基底背面进行制绒处理，形成初始绒面结构；在初始基底背面的平坦区以及初始绒面结构表面形成隧穿介质膜以及导电膜；去除位于初始绒面结构表面的隧穿介质膜以及导电膜，对初始绒面结构以及导电膜进行掺杂处理形成掺杂表面场，剩余的隧穿介质膜作为隧穿介质层，剩余的导电膜作为掺杂导电层。
23.另外，制绒处理为激光工艺；激光工艺的参数包括：激光波长包括355nm～460nm，激光脉宽包括20ps～80ps，激光功率包括30w～100w。
24.本技术实施例提供的技术方案至少具有以下优点：
25.基底背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区，绒面区的基底表面具有掺杂表面场，且掺杂表面场内具有掺杂元素，背电极的部分底面与掺杂表面场相接触，即背电极与掺杂表面场直接接触，掺杂导电层与背电极形成良好的欧姆接触，有利于降低太阳能电池背面的接触电阻率，整体提高电池效率；掺杂表面场内具有掺杂元素，掺杂元素可以作为载流子，提高载流子的迁移率，进一步降低太阳能电池背面的接触电阻率。平坦区的基底为非绒面结构，在基底的平坦区形成常规的隧穿介质层以及掺杂导电层，背电极与掺杂导电层直接接触，钝化效果好，同时降低背面的载流子复合速率以及提高光的利用率，提升太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
26.一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。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。
27.图1为本技术一实施例提供的太阳能电池的一种结构示意图；
28.图2为本技术一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图；
29.图3为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中提供基底的一种结构示意图；
30.图4为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成发射极的一种结构示意图；
31.图5为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的一种结构示意图；
32.图6为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的另一种结构示意图；
33.图7为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的又一种结构示意图；
34.图8为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的再一种结构示意图；
35.图9为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成初始绒面结构的一种结构示意图；
36.图10为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成导电膜的一种结构示意图；
37.图11为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中刻蚀导电膜的一种结构示意图；
38.图12为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成掺杂表面场的一种结构示意图；
39.图13为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成钝化层的一种结构示意图；
40.图14为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成背面极的一种结构示意图。
具体实施方式
41.由背景技术可知，现有技术存在太阳能电池的接触电阻较大的问题。
42.分析发现，导致太阳能电池的接触电阻较大的原因之一在于，现有的工艺在对太阳能电池制绒后一般对太阳能电池的背面的绒面结构做抛光处理，提升电池对长波段光的背反射以及电池后续背膜的均匀性，有利于降低背面的载流子复合以及提高光的利用率。然而背面抛光后，后续形成的掺杂导电层与背面金属电极之间难以匹配，不可以形成良好的欧姆接触，掺杂导电层的接触电阻率较大，背电极与掺杂导电层之间的接触电阻较大，影响太阳能电池效率提升。
43.本技术实施例提供一种太阳能电池，太阳能电池的基底背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区，绒面区的基底表面具有掺杂表面场，且掺杂表面场内具有掺杂元素，背电极的部分底面与掺杂表面场相接触，即背电极与掺杂表面场直接接触，掺杂表面场与背电极形成良好的欧姆接触，有利于降低太阳能电池背面的接触电阻率，整体提高电池效率；掺杂表面场内具有掺杂元素，掺杂元素可以作为载流子，提高载流子的迁移率，进一步降低太阳能电池背面的接触电阻率。平坦区的基底为非绒面结构，在基底的平坦区形成常规的隧穿介质层以及掺杂导电层，背电极与掺杂导电层直接接触，钝化效果好，同时降低背面的载流子复合速率以及提高光的利用率，提升太阳能电池的光电转换效率。
44.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，也可以实现本技术所要求保护的技术方案。
45.图1为本技术一实施例提供的太阳能电池的一种结构示意图。
46.参考图1，本技术实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：基底100，基底100具有相对的正面101以及背面102，背面102包括绒面区a以及与绒面区a相邻接的平坦区b(或者，近似平坦区)，绒面区a的基底100内具有掺杂表面场120，且掺杂表面场120内具有掺杂元素，掺杂元素为n型或者p型；隧穿介质层131，隧穿介质层131位于基底100背面102的平坦区b；掺杂导电层132，掺杂导电层132位于隧穿介质层131远离基底100背面102的表面，掺杂导电层132具有掺杂元素，掺杂导电层132内的掺杂元素类型与掺杂表面场120内的掺杂元素类型相同；背电极141，背电极141的部分底面位于掺杂导电层132内且背电极141的部分底面与掺杂表面场120相接触。
47.在一些实施例中，太阳能电池为隧穿氧化层钝化接触电池(tunnel oxide passivated contact，topcon)，可以包括双面隧穿氧化层钝化接触电池或单面隧穿氧化层钝化接触电池。示例性地，太阳能电池为单面隧穿氧化层钝化接触电池，且太阳能电池的背面具有隧穿氧化层钝化层。
48.基底100为吸收入射光子而产生光生载流子的区域。在一些实施例中，基底100为硅基底100，可以包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或微晶硅中的一种或多种。在另一些实施例中，基底100的材料还可以为碳化硅、有机材料或多元化合物。多元化合物可以包括但不限于钙钛矿、砷化镓、碲化镉、铜铟硒等材料。示例性地，本技术中基底100为单晶硅基底。
49.在一些实施例中，基底100的正面101为受光面吸收入射光，基底100的背面102为背光面。基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为n型或者p型，n型元素可以为磷(p)元素、铋(bi)元素、锑(sb)元素或砷(as)元素等
ⅴ
族元素，p型元素可以为硼(b)元素、铝(al)元素、镓(ga)元素或铟(in)元素等ⅲ族元素。例如，当基底100为p型基底时，其内部掺杂元素类型为p型。又例如，当基底100为n型基底时，其内部掺杂元素类型为n型。
50.在一些实施例中，掺杂表面场120内掺杂元素的类型与基底100内掺杂元素的类型相同。例如，基底100为p型基底时，掺杂表面场120内掺杂元素类型为p型。又例如，基底100为n型基底时，掺杂表面场120内掺杂元素类型为n型。
51.绒面区a可以为基底100的背面102具有绒面结构的区域，平坦区b为基底100的背面102经过背面抛光工艺处理后的区域。在一些实施例中，沿背电极141排布方向x上，绒面
区a的基底100宽度与平坦区b的基底100宽度的比值范围为1:3～1:1。具体可以为1:2.8、1:2.3、1:19、1:1.3或者1:1。优选地，绒面区a的基底100宽度与平坦区b的基底100宽度的比值范围为1:2。如此，可以保证平坦区b的区域较大，且位于平坦区b的基底上的隧穿介质层131以及掺杂导电层132的膜的完整性较好，太阳能电池的钝化效果以及抗pdi效果好，同时降低背面的载流子复合速率以及提高光的利用率，提升太阳能电池的光电转换效率。进一步地，绒面区a的基底100的宽度为10μm～30μm。具体可以为10.3μm、13μm、15μm、23μm或者29μm。
52.在一些实施例中，沿背电极141排布方向x上，绒面区a的基底100宽度小于背面极141的宽度。绒面区a的基底100的宽度过大可能影响平坦区b的膜的完整性以及均匀性，减小光的内反射，从而不利于提升载流子表面复合速率以及太阳能电池的光电转换效率。同时影响隧穿介质层131以及掺杂导电层132所构建的钝化接触结构的界面钝化效果，从而导致jo负荷电流偏高以及载流子表面复合速率的降低。
53.在一些实施例中，绒面区a的延伸方向与背电极的延伸方向相同，且绒面区a的延伸长度与背面极141的延伸长度对应，如此位于绒面区a的掺杂表面场120可以增加电池的横向传输，降低电池的横向传输损耗，提高太阳能电池的光电转换效率。在另一些实施例中，背面102包括多个绒面区a沿背电极141延伸方向上排布；相邻绒面区a之间的间距范围为10mm～20mm，降低载流子复合速率，收集载流子的面积更大，形成的钝化接触结构的钝化效果更好，有利于提升开路电压voc以及填充因子ff。相邻绒面区a之间的间距具体可以为10.3mm、13mm、15.1mm、17mm或者19mm。在同一背电极141，背面102包括多个绒面区a沿背电极141排布方向x上排布；相邻绒面区a之间的间距范围为5μm～20μm。相邻绒面区a之间的间距具体可以为5.3μm、7μm、13μm、15μm或者18.3μm。
54.在一些实施例中，在同一背电极141，掺杂表面场120和背电极141接触面面积与掺杂导电层132和背电极141接触面面积的比值范围为1:2～2:1，具体可以为1.3:2、1.6:2、1:1.2、2:1.8或者2:1.3。优选地，掺杂表面场120和背电极141接触面面积与掺杂导电层132和背电极141接触面面积的比值范围为1:1.2～1.2:1，具体可以为1:1.15、1:1.1、1:1或者1.13:1。掺杂表面场120和背电极141接触面面积与掺杂导电层132和背电极141接触面面积的比值范围可以保证背电极141与掺杂表面场120接触或者可以视为背面极141与基底100直接接触，两者形成良好的欧姆接触，降低背电极141的接触电阻。同时，位于平坦区b的基底上的隧穿介质层131以及掺杂导电层132的膜的完整性较好，背电极141与掺杂导电层132直接接触，钝化效果好，同时降低背面的载流子复合速率以及提高光的利用率，提升太阳能电池的光电转换效率。
55.在一些实施例中，在同一背电极141，沿背电极141排布方向x上，掺杂表面场120和背电极141接触面的截面宽度与背电极141的宽度的比值范围为1:4～1:2。具体可以为1:3.8、1:3.3、1:2.9、1:2.3或者1:2。优选地，掺杂表面场120和背电极141接触面的截面宽度与背电极141的宽度的比值范围为1:2.5～1:3.2，具体可以为1:2.6、1:2.9、1:3或者1:3.2。以背面极141的宽度为40μm为基准，掺杂表面场120和背电极141接触面的截面宽度范围可以为5μm～20μm。具体可以为6μm、8μm、12μm、15μm或者19μm。
56.在一些实施例中，沿背面102指向正面101的方向上，掺杂表面场120包括第一掺杂区121与第二掺杂区122，第一掺杂区121的掺杂浓度大于第二掺杂区122的掺杂浓度；背电
极141与第一掺杂区121的表面接触，第一掺杂区121的掺杂浓度较大，有利于提高载流子的运输效率，有利于提高开路电压以及电流的传输效率，从而有利于提升太阳能电池的光电转换效率。第一掺杂区121的掺杂浓度包括2e20cm-3
～2e21cm-3
。
57.在一些实施例中，第一掺杂区121的掺杂浓度大于等于掺杂导电层132的掺杂浓度。如此，可以降低隧穿介质层131与掺杂表面场120、掺杂表面场120与掺杂导电层132之间的复合损失，有利于提高载流子的运输效率，有利于提高开路电压以及电流的传输效率，从而有利于提升太阳能电池的光电转换效率。此外，掺杂表面场120的掺杂浓度大于掺杂导电层132的掺杂浓度，可以进一步降低背电极141的接触电阻，以提高光电转换效率。
58.在一些实施例中，第一掺杂区121的深度为掺杂表面场120的高度的1.5％～4％，优选地，第一掺杂区121的深度为90nm～200nm，具体可以为90nm、130nm、160nm、178nm或者193nm。第一掺杂区121的掺杂深度可以避免因第一掺杂区121的高掺杂导致的隧穿效应的情况，即第一掺杂区121的掺杂元素不会扩散到基底100与发射极110接触的表面或发射极110内，从而可以提升太阳能电池的开路电压，有利于提升太阳能电池的光电转化效率。
59.在一些实施例中，掺杂表面场120包括至少一个凸起结构；凸起结构的顶部距离基底100的背面102的高度差为2μm～10μm，利用凸起结构的陷光作用以及凸起结构的顶部距离基底100的背面102的高度差，光线入射到凸起结构表面的斜面，进而被反射到另一凸起结构的斜面，以形成多次吸收。入射光在经过多次反射，改变了入射光在太阳能电池中的前进方向，既延长了光程，又增加了对长波段光子的吸收。
60.在另一些实施例中，凸起结构的数量至少为两个；相邻的凸起结构的之间的间距范围为2μm～4μm，相邻的凸起结构之间的间距可以保证入射光在相邻的凸起结构之间进行多次反射，延长入射光的光程，从而有利于对长波段光子的吸收。
61.在一些实施例中，凸起结构包括金字塔状结构，金字塔状结构所形成的绒面的减反效果较好，即减少光的反射率，提高短路电流isc，从而提高电池的光电转换效率。在另一些实施例中，凸起结构包括类金字塔结构或者其它具有斜面的椎体结构。
62.在一些实施例中，隧穿介质层131的材料可以包括但不限于氧化铝、氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、本征非晶硅和本征多晶硅等具有隧穿作用的电介质材料。隧穿介质层131的厚度可以为0.5nm～2.5nm，可选地，隧穿介质层131的厚度为0.5nm～2nm，进一步地，隧穿介质层131的厚度为0.5nm～1.2nm。掺杂导电层132的材料可以为多晶半导体、非晶半导体或微晶半导体的至少一种，优选地，掺杂导电层132的材料包括多晶硅、非晶硅或微晶硅中的至少一种。掺杂导电层132的厚度范围为40nm～150nm，可选地，掺杂导电层132的厚度范围为60nm～90nm，掺杂导电层132的厚度范围可以保证掺杂导电层132的光学损失较小以及隧穿介质层131的界面钝化效果较好，从而提升电池效率。示例性地，本技术中掺杂导电层132的材料为多晶硅，掺杂导电层132的厚度为80nm。
63.在一些实施例中，钝化层133位于掺杂导电层132的表面，钝化层133可以视为后钝化层。钝化层133可以为单层结构或叠层结构，钝化层133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。
64.背电极141为太阳能电池的栅线，用于收集并汇总太阳能电池的电流。背电极141可以由烧穿型浆料烧结而成。背电极141的材料可以为铝、银、金、镍、钼或铜的一种或多种。在一些情况下，背电极141是指细栅线或指状栅线，以区别于主栅线或者汇流条。
65.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位于发射极110远离基底100的表面，第一钝化层113视为前钝化层；多个间隔设置的电极142，且电极142贯穿第一钝化层113且与发射极110接触。
66.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。
67.电极142可以由烧穿型浆料烧结而成。电极142与发射极110的接触可以为局域接触或完全接触。电极142的材料可以为铝、银、镍、金、钼或铜的一种或多种。在一些实施例中，电极142为上电极或正面电极。在一些情况下，电极142是指细栅线或指状栅线，以区别于主栅线或者汇流条。
68.本技术实施例所提供的太阳能电池，基底背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区，绒面区的基底表面具有掺杂表面场，且掺杂表面场内具有掺杂元素，背电极的部分底面与掺杂表面场相接触，即背电极与掺杂表面场直接接触，掺杂导电层与背电极形成良好的欧姆接触，有利于降低太阳能电池背面的接触电阻率，整体提高电池效率；掺杂表面场内具有掺杂元素，掺杂元素可以作为载流子，提高载流子的迁移率，进一步降低太阳能电池背面的接触电阻率。平坦区的基底为非绒面结构，在基底的平坦区形成常规的隧穿介质层以及掺杂导电层，背电极与掺杂导电层直接接触，钝化效果好，同时降低背面的载流子复合速率以及提高光的利用率，提升太阳能电池的光电转换效率。
69.图2为本技术一实施例提供的光伏组件的一种结构示意图。
70.相应地，参考图2，本技术实施例另一方面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以及传输给外部负载。光伏组件包括：至少一个电池串，所述电池串由多个上述(例如，图1所述)任一项太阳能电池10连接而成；封装胶膜21，用于覆盖电池串的表面；盖板22，用于覆盖封装胶膜21背离电池串的表面。
71.封装胶膜21可以为eva或poe等有机封装胶膜，封装胶膜21覆盖在电池串的表面以密封保护电池串。在一些实施例中，所述封装胶膜21包括分别覆盖在所述电池串表面的两侧的上层封装胶膜和下层封装胶膜。盖板22可以为玻璃盖板或塑料盖板等用于保护电池串的盖板，盖板22覆盖在封装胶膜21背离电池串的表面。在一些实施例中，盖板22上设置有陷光结构以增加入射光的利用率。光伏组件具有较高的电流收集能力和较低的载流子复合率，可实现较高的光电转换效率。在一些实施例中，所述盖板22包括位于电池串两侧的上盖板和下盖板。
72.相应地，本技术实施例又一方面提供一种太阳能电池的制备方法，用于制备上述实施例(图1)提供的太阳能电池。与上述实施例给出的描述相同或相似的内容或元件的细节不再重复，仅详细描述与以上描述不同的描述。图3为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中提供基底的一种结构示意图；图4为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成发射极的一种结构示意图；图5为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的一种结构示意图；图6为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的另一种结构示意图；图7为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的又一种结构示意图；图8为本技术一实施例提供的太阳能电池基底背面的再一种结构示意图；图9为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成初始绒面结构的一种结构示意图；图10为本技术一实施例提供的太
阳能电池制备方法中形成导电膜的一种结构示意图；图11为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中刻蚀导电膜的一种结构示意图；图12为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成掺杂表面场的一种结构示意图；图13为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成钝化层的一种结构示意图；图14为本技术一实施例提供的太阳能电池制备方法中形成背面极的一种结构示意图。
73.参考图3，提供基底100，基底100具有相对的正面101以及背面102，基底的正面101和背面102具有绒面结构。在一些实施例中，可以采用溶液制绒法制备绒面结构，绒面结构可以增加光在太阳电池片表面的折射次数，利于太阳电池片对光的吸收，以达到电池片对太阳能价值的最大利用率。具体地，基底100为单晶硅，可以采用碱溶液和醇溶液的混合溶液对基底100表面进行制绒工艺；基底100为多晶硅，可以采用酸溶液对基底100表面进行制绒工艺。可以理解的是，初始基底可以视为基底100，初始基底具有相对的正面以及背面。
74.在一些实施例中，基底100内具有掺杂元素，掺杂元素类型为n型或者p型。
75.参考图4，在基底100的正面101形成发射极110，同时对基底100的背面进行抛光处理，形成绒面区a以及与绒面区a相邻接的平坦区b。在一些实施例中，可以采用碱性溶液或者酸性溶液进行抛光处理，基底100的背面102为抛光面，可以增加光的内反射，降低载流子表面复合速率，提升电池光电转换效率。初始基底的背面包括绒面区以及与绒面区相邻接的平坦区。
76.在一些实施例中，沿背电极排布方向x上，绒面区a的基底100宽度与平坦区b的基底100宽度的比值范围为1:3～1:1。具体可以为1:2.8、1:2.3、1:19、1:1.3或者1:1。优选地，绒面区a的基底100宽度与平坦区b的基底100宽度的比值范围为1:2。进一步地，绒面区a的基底100的宽度为10μm～30μm。
77.参考图5，绒面区a的延伸方向与后续形成的背电极的延伸方向y相同，且绒面区a的延伸长度与背面极的延伸长度对应，如此后续形成位于绒面区a的掺杂表面场可以增加电池的横向传输，降低电池的横向传输损耗，提高太阳能电池的光电转换效率。在另一些实施例中，参考图6，背面102包括多个绒面区a沿背电极141延伸方向上排布；相邻绒面区a之间的间距范围为10mm～20mm，降低载流子复合速率，收集载流子的面积更大，形成的钝化接触结构的钝化效果更好，有利于提升开路电压voc以及填充因子ff。在再一些实施例中，在同一后续形成背电极的区域，背面102包括多个绒面区a沿背电极排布方向x上排布；相邻绒面区a之间的间距范围为5μm～20μm。在又一些实施例中，在同一后续形成背电极的区域，背面102包括多个绒面区a沿背电极排布方向x上排布，且多个绒面区a沿背电极的延伸方向y上排布。
78.参考图9至图12，形成掺杂表面场120，掺杂表面场120位于绒面区a的基底100上，掺杂表面场120内具有掺杂元素，掺杂元素为n型或者p型；形成隧穿介质层131，隧穿介质层131位于基底100背面102的平坦区b；形成掺杂导电层132，掺杂导电层132位于隧穿介质层131远离基底背面102的表面，掺杂导电层132具有掺杂元素，掺杂导电层132内的掺杂元素类型与掺杂表面场130内的掺杂元素类型相同。
79.在一些实施例中，沿背面102指向正面101的方向上，掺杂表面场120包括第一掺杂区121与第二掺杂区122，第一掺杂区121的掺杂浓度大于第二掺杂区122的掺杂浓度。第一掺杂区121的掺杂浓度大于等于掺杂导电层132的掺杂浓度。具体地，第一掺杂区121的掺杂
浓度包括2e20cm-3
～2e21cm-3
。
80.在一些实施例中，第一掺杂区121的深度为掺杂表面场120的高度的1.5％～4％，优选地，第一掺杂区121的深度为90nm～200nm，具体可以为90nm、130nm、160nm、178nm或者193nm。
81.具体地，参考图9，对绒面区a的初始基底背面进行制绒处理，形成初始绒面结构103。在一些实施例中，制绒处理为激光工艺；激光工艺的参数包括：激光波长包括355nm～460nm，激光脉宽包括20ps～80ps，激光功率包括30w～100w，激光光斑的尺寸包括15μm～50μm，激光频率为200khz～2mhz，激光线速包括20m/s～40m/s。优选地，激光工艺的参数包括：激光波长包括355nm～400nm，激光脉宽包括20ps～50ps，激光功率包括50w～80w，激光光斑的尺寸可以按照所需激光区域的尺寸的10％～30％进行设置，激光频率为300khz～800khz，激光线速包括20m/s～30m/s。
82.在一些实施例中，初始绒面结构103包括至少一个凸起结构；凸起结构的顶部距离基底100的背面102的高度差为2μm～10μm；凸起结构包括金字塔状结构。在另一些实施例中，凸起结构的数量至少为两个；相邻的凸起结构的之间的间距范围为2μm～4μm；凸起结构包括类金字塔结构或者其它具有斜面的凸起结构。
83.参考图10，在初始基底背面的平坦区b以及初始绒面结构103表面形成隧穿介质膜104以及导电膜105。
84.参考图11，去除位于初始绒面结构130表面的隧穿介质膜104以及导电膜105，以使导电膜105远离基底100的顶面略低于初始绒面结构103的最高端，优选地，导电膜105远离基底100的顶面与初始绒面结构130的最高端的高度差可以为1nm～4nm，从而使初始绒面结构103的顶部暴露出来，避免后续掺杂处理后形成的第一掺杂区的区域较小。
85.参考图12，对初始绒面结构103(参考图11)以及导电膜105(参考图11)进行掺杂处理形成掺杂表面场120，剩余的隧穿介质膜104(参考图11)作为隧穿介质层131，剩余的导电膜105(参考图11)作为掺杂导电层132。在一些实施例中，首先在初始绒面结构103(参考图11)以及导电膜105(参考图11)形成硼硅玻璃bsg层，然后采用激光工艺进行掺杂处理，最后去除剩余的bsg层。在另一些实施例中，采用离子注入工艺进行掺杂处理。
86.参考图13，形成钝化层133以及第一钝化层113，位于掺杂导电层132的表面，钝化层133可以视为后钝化层；第一钝化层113位于发射极110远离基底100的表面，第一钝化层113视为前钝化层。
87.参考图14，形成背电极141，背电极141的部分底面位于掺杂导电层131内且背电极142的部分底面与掺杂表面场120相接触。背电极与掺杂表面场120的第一掺杂区121的表面接触。在一些实施例中，沿背电极141排布方向x上，绒面区a的基底100宽度小于背面极141的宽度。
88.在一些实施例中，在同一背电极141，掺杂表面场120和背电极141接触面面积与掺杂导电层132和背电极141接触面面积的比值范围为1:2～2:1，具体可以为1.3:2、1.6:2、1:1.2、2:1.8或者2:1.3。优选地，掺杂表面场120和背电极141接触面面积与掺杂导电层132和背电极141接触面面积的比值范围为1:1.2～1.2:1，具体可以为1:1.15、1:1.1、1:1或者1.13:1。在同一背电极141，沿背电极141排布方向x上，掺杂表面场120和背电极141接触面的截面宽度与背电极141的宽度的比值范围为1:4～1:2。具体可以为1:3.8、1:3.3、1:2.9、
1:2.3或者1:2。优选地，掺杂表面场120和背电极141接触面的截面宽度与背电极141的宽度的比值范围为1:2.5～1:3.2，具体可以为1:2.6、1:2.9、1:3或者1:3.2。
89.继续参考图14，形成电极142，电极142贯穿第一钝化层113且与发射极110接触。
90.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，而不偏离本技术的精神和范围。任何本领域技术人员，在不脱离本技术的精神和范围内，均可作各自更动与修改，因此本技术的保护范围应当以权利要求限定的范围为准。