CN115995500A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池及其制备方法，属于太阳能电池技术领域。本发明的太阳能电池包括具有第一极性或第二极性的硅基底，硅基底包括相对的第一侧和第二侧；设于硅基底第一侧的第一钝化结构，第一钝化结构中最远离硅基底的部分具有第一极性；第一钝化结构所在位置为第一电极区；设于第一钝化结构远离硅基底一侧且至少位于第二电极区的第二钝化结构，第二钝化结构中最远离硅基底的部分具有第二极性；第二钝化结构的工艺温度低于第一钝化结构的工艺温度；设于第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第一电极区的第一电极，设于第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第二电极区的第二电极。

Description

太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
背接触异质结(HBC，Heterojunction Back Contact)太阳能电池中，硅基底背侧(背离入光侧的一侧)设有本征非晶硅(a-Si)层，而基极和发射极均设于本征非晶硅层远离硅基底一侧，而本征非晶硅层表面中对应不同电极处分别进行不同极性的掺杂。
发明内容
本发明提供一种新结构的太阳能电池及其制备方法。
第一方面，本发明实施例提供一种太阳能电池，其包括：
具有第一极性或第二极性的硅基底，所述硅基底包括相对的第一侧和第二侧；所述第一极性用于传输电子和空穴中的一者，所述第二极性用于传输电子和空穴中的另一者；
设于所述硅基底第一侧的第一钝化结构，所述第一钝化结构中最远离硅基底的部分具有第一极性；所述第一钝化结构所在位置为第一电极区；
设于所述第一钝化结构远离硅基底一侧且至少位于第二电极区的第二钝化结构，所述第二钝化结构中最远离硅基底的部分具有第二极性；所述第二钝化结构的工艺温度低于所述第一钝化结构的工艺温度；
设于所述第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第一电极区的第一电极，设于所述第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第二电极区的第二电极。
可选的，所述硅基底具有第一极性；
所述第二钝化结构完整覆盖硅基底的第二侧。
可选的，所述第一钝化结构包括：
隧穿钝化子层；
设于所述隧穿钝化子层远离硅基底一侧的第一钝化子层，所述第一钝化子层具有第一极性。
可选的，所述隧穿钝化子层的材料包括氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳化硅中的至少一种；
所述第一钝化子层的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
可选的，所述隧穿钝化子层的厚度在1nm至3nm；
所述第一钝化子层的厚度在10nm至200nm。
可选的，所述第二钝化结构包括：
介质钝化子层；
设于所述介质钝化子层远离硅基底一侧的第二钝化子层，所述第二钝化子层具有第二极性。
可选的，所述介质钝化子层的材料包括多晶硅、非晶硅、氧化硅中的至少一种；
所述第二钝化子层的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的非晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
可选的，所述介质钝化子层的厚度在1nm至15nm；
所述第二钝化子层的厚度在1nm至20nm。
可选的，所述第二钝化结构为电子传输层或空穴传输层。
可选的，所述第二钝化结构的厚度在20nm至200nm。
可选的，所述第一电极为基极；
所述第二电极为发射极。
可选的，所述第一电极区包括多个间隔的条状区，所述第二电极区包括多个间隔的条状区，所述第一电极区的条状区和第二电极区的条状区交替分布。
可选的，可选的，所述第一钝化结构的工艺温度在300℃至650℃；
所述第二钝化结构的工艺温度在150℃至200℃。
第二方面，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池为本发明实施例的任意一种太阳能电池，所述制备方法包括：
通过构图工艺，在所述硅基底第一侧的第一电极区中形成第一钝化结构；
在所述硅基底的第一侧，至少在所述第二电极区中形成第二钝化结构；
通过构图工艺，在所述硅基底的第一侧的第一电极区中形成第一电极，在第二电极区中形成第二电极。
可选的，所述太阳能电池中的第二钝化结构完整覆盖硅基底的第二侧；
所述在所述硅基底的第一侧，至少在所述第二电极区中形成第二钝化结构包括：在所述硅基底的第一侧，沉积完整覆盖的第二钝化结构。
可见，本发明实施例中，两种电极均设于硅基底背侧，且两种电极对应的硅基底处分别设有不同极性的钝化层(第一钝化结构和第二钝化结构)，故其提供了一种新形式的“杂化”的HBC太阳能电池。
附图说明
图1为一些相关技术中的HBC太阳能电池的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例的另一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图4为本发明实施例的另一种太阳能电池的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例的一种太阳能电池中电极区的分布示意图；
图6为本发明实施例的一种太阳能电池的制备的流程示意图；
图7为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中，硅基底的剖面结构示意图；
图8为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中，形成减反射层后的剖面结构示意图；
图9为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中，第一钝化结构图案化后的剖面结构示意图；
图10为本发明实施例的一种太阳能电池的制备方法中，形成第二钝化结构后的剖面结构示意图；
其中，附图标记为：1、第一钝化结构；11、隧穿钝化子层；12、第一钝化子层；2、第二钝化结构；21、介质钝化子层；22、第二钝化子层；31、正面介质钝化层；32、减反射层；51、N型掺杂区；52、P型掺杂区；59、本征非晶硅层；81、第一电极；82、第二电极；89、透明导电氧化物层；9、硅基底；91、第一电极区；92、第二电极区。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
可以理解的是，此处描述的具体实施例和附图仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。
可以理解的是，在不冲突的情况下，本发明的各实施例及实施例中的各特征可相互组合。
可以理解的是，为便于描述，本发明的附图中仅示出了与本发明实施例相关的部分，而与本发明实施例无关的部分未在附图中示出。
本发明实施例中，“第一极性和第二极性”是指两种半导体的类型，即第一极性和第二极性不重复的分别为P型(传输空穴)和N型(传输电子)；例如，可以是第一极性为P型而第二极性为N型，也可以是第一极性为N型而第二极性为P型。
本发明实施例中，“A位于B远离C一侧”是指，A和B均形成在C的同一侧，且A后于B形成，从而在同时具有A和B的位置，A是覆盖在B上的；但其并不代表所有位置的A都必须覆盖在B上，也不代表所有位置的B上都覆盖有A。
本发明实施例中，“结构的工艺温度”是指在形成该结构的工艺过程中需要达到的最高温度。
本发明实施例中，“构图工艺”是指用于形成具有特定图形的结构的工艺，其具体可为光刻工艺、激光工艺、湿膜腐蚀工艺等。
参照图1，背接触异质结(HBC，Heterojunction Back Bontact)太阳能电池包括硅基底9，硅基底9的背侧(第一侧)设有本征非晶硅层59，而本征非晶硅层59的表面分别形成交替分布的N型掺杂区51和P型掺杂区52，以分别传输空穴和电子，而两种掺杂区背离硅基底9一侧分别设有不同类型的电极，即呈“叉指”状分布的第一电极81(如基极)和第二电极82(如发射极)。
其中，在硅基底9的入光侧(第二侧)，还可依次设有正面介质钝化层31、减反射层32等结构。
可见，HBC太阳能电池中PN结位于背侧，而基极和发射极也均设位于背侧，故其入光侧没有电极，不会因电极而遮光，从而其光学损失小，短路电流密度高，效率高，性能好。
第一方面，参照图2至图5，本发明实施例提供一种太阳能电池，其包括：
具有第一极性或第二极性的硅基底9，硅基底9包括相对的第一侧和第二侧；第一极性用于传输电子和空穴中的一者，第二极性用于传输电子和空穴中的另一者；
设于硅基底9第一侧的第一钝化结构1，第一钝化结构1中最远离硅基底9的部分具有第一极性；第一钝化结构1所在位置为第一电极区91；
设于第一钝化结构1远离硅基底9一侧且至少位于第二电极区92的第二钝化结构2，第二钝化结构2中最远离硅基底9的部分具有第二极性；第二钝化结构2的工艺温度低于第一钝化结构1的工艺温度；
设于第二钝化结构2远离硅基底9一侧且位于第一电极区91的第一电极81，设于第二钝化结构2远离硅基底9一侧且位于第二电极区92的第二电极82。
参照图2，本发明实施例的太阳能电池具有硅基底9，硅基底9有一定的极性(第一极性或第二极性)，即为P型掺杂或N型掺杂的硅基半导体。
参照图2，硅基底9具有相对的第一侧和第二侧，其中，第二侧可以是用于供光线射入的“入光侧”，而第一侧可以是与入光侧相对的“背侧”。
参照图2、图5，硅基底9第一侧的表面的部分区域是用于设置第一电极81的第一电极区91，而另一部分为用于设置第二电极82的第二电极区92。
应当理解，以上第一电极区91和第二电极区92是不同区域，即二者可以是无重叠的；进一步的，第一电极区91和第二电极区92可以“布满”硅基底9的第一侧。
应当理解，若第一电极区91和第二电极区92未布满硅基底9的第一侧，也是可行的。
可选的，第一电极区91包括多个间隔的条状区，第二电极区92包括多个间隔的条状区，第一电极区91的条状区和第二电极区92的条状区交替分布。
作为本发明实施例的一种方式，参照图5，第一电极区91可包括多个相互平行且间隔的条状，而第二电极区92也包括多个相互平行且间隔的条状，两种电极区的条状也相互平行，且沿条状的宽度方向交替分布(当然，两种电极区的条状可参照图4侧面相互接触，也可具有一定的间隔)；由此，分别位于第一电极区91和第二电极区92的第一电极81和第二电极82是呈“叉指”状分布的。
参照图2，在硅基底9的第一侧，设有位于第一电极区91的第一钝化结构1(钝化层)，即第一钝化结构1是“图案化”的，且其所在的位置就是第一电极区91(故第一钝化结构1是布满且不超第一电极区91的)；且该第一钝化结构1至少在最远离硅基底9的表层具有一定的极性(第一极性)，该极性是与硅基底9的极性相同或相反的。
参照图2，在第一钝化结构1远离硅基底9一侧，还设有第二钝化结构2，该第二钝化结构2至少位于第二电极区92中(故第二钝化结构2是布满第二电极区92的，但其可以超出第二电极区92，例如第二钝化结构2也可同时在第一电极区91的全部或部分位置有分布)，且该第二钝化结构2至少在最远离硅基底9的表层具与第一钝化结构1“相反”的极性(第二极性)；例如，若第一钝化结构1为P型，则第二钝化结构2为N型，而若第一钝化结构1为N型，则第二钝化结构2为P型。同时，在第一钝化结构1和第二钝化结构2中，必定有一者的极性与硅基底9相同，而另一者的极性与硅基底9相反。
其中，第一钝化结构1和第二钝化结构2是以各自的工艺温度的对比区分的，即，第二钝化结构2的工艺温度低于第一钝化结构1的工艺温度。由此，第一钝化结构1也就是工艺温度较高的高温钝化结构(高温钝化层)，而第二钝化结构2也就是工艺温度较低的低温钝化结构(低温钝化层)。
应当理解，从太阳能电池产品的结构可确定出其中的第二钝化结构2和第一钝化结构1的形成顺序；因为如果是先形成第一钝化结构1，则在后续形成第二钝化结构2的过程中的加热，不会对已形成的第一钝化结构1产生影响；而如果是先形成第二钝化结构2，则在后续形成第一钝化结构1的过程中进行加热时，会将已形成的第二钝化结构2破坏。
可选的，第一钝化结构1的工艺温度在300℃至650℃；第二钝化结构2的工艺温度在150℃至200℃。
作为本发明实施例的一种方式，形成第一钝化结构1过程中的最高温度(工艺温度)可在300～650℃，进一步可在400～600℃；相应的，形成第二钝化结构2过程中的最高温度(工艺温度)可在150～200℃，进一步可在170～190℃。
参照图2，在第二钝化结构2背离硅基底9一侧设有“不超出”第一电极区91的第一电极81，即，第一电极81是通过第一钝化结构1与硅基底9连通的；而在第二钝化结构2背离硅基底9一侧，还设有“不超出”第二电极区92的第二电极82，即第二电极82是通过第二钝化结构2与硅基底9导通的。
其中，第一电极81和第二电极82中的一者为发射极，另一者为基极。
应当理解，不同种的电极不能相互接触。
可见，本发明实施例中，两种电极均设于硅基底9背侧，且两种电极对应的硅基底9处分别设有不同极性的钝化层(第一钝化结构1和第二钝化结构2)，故其提供了一种新形式的“杂化”的HBC太阳能电池。
参照图3、图4，可选的，硅基底9具有第一极性；
第二钝化结构2完整覆盖硅基底9的第二侧。
作为本发明实施例的一种具体方式，硅基底9可以是具有与第一钝化结构1相同的极性(第一极性)，相应的，第二钝化结构2的极性(第二极性)则与硅基底9和第一钝化结构1的极性相反。而且，第二钝化结构2是未经图案化的全面积(Full Area)结构，即，第二钝化结构2同时位于第一电极区91和第二电极区92，从而在第一电极区91覆盖第一钝化结构1，而在第二电极区92直接覆盖硅基底9。
由此，第二钝化结构2可在硅基底9的背侧形成隧道结(Tunneling Junction)。
其中，根据以上方式，第一电极81与对应的第一钝化结构1之间，还设有与第一钝化结构1极性不同的第二钝化结构2；但经研究表明，由于第二钝化结构2厚度比较薄且导电差，故载流子(空穴或电子)可以隧穿的方式通过第二钝化结构2，因此第二钝化结构2的存在不会影响第一电极81与硅基底9间的载流子的传输。
可见，根据以上方式，第二钝化结构2只要直接沉积形成即可，而不用进行构图工艺。
而参照图1，相关技术中，要形成以上N型掺杂区51和P型掺杂区52，则需要分别进行两次构图工艺，例如是两次光刻工艺(掩膜-曝光显影-刻蚀-去膜)，或者是两次激光工艺(掩膜+激光开槽+刻蚀+去掩膜)，或者是两次湿膜腐蚀工艺(耐腐层+印刷腐蚀剂+腐蚀+去耐腐层)等，由此其制备过程复杂；而且，构图工艺中必然要使用掩膜、激光等，其中，掩膜在制备后需要被除去(如溶解除去)，而该除去过程必定会对已形成的结构造成一定的影响，而激光则是通过直接照射除去部分膜层，由于热扩散等因素，故不论工艺多么精确，都不可能在保证激光在将目标膜层完全除去的同时不对其它的膜层造成任何损伤。
由此，本发明实施例的方式可在保持HBC太阳能电池性能优势的情况下，简化其制备工艺，降低其加工成本；同时，由于其中减少了掩膜、激光的使用，故还降低了工艺过程中对其它结构的损伤和影响，进一步提高了太阳能电池的性能。
可选的，第一电极81为基极；
第二电极82为发射极。
作为本发明实施例的一种方式，当第二钝化结构2为全面积的形式时，可以是对应图案化(故面积较小)的第一钝化结构1的第一电极81为基极(背场)，而对应全面积(面积较大)的第二钝化结构2的第二电极82为发射极。
可选的，第一钝化结构1包括：
隧穿钝化子层11；
设于隧穿钝化子层11远离硅基底9一侧的第一钝化子层12，第一钝化子层12具有第一极性。
参照图3，作为本发明实施例的一种方式，第一钝化结构1具体可包括两个子层，即，接触硅基底9的隧穿钝化子层11和设于隧穿钝化子层11上的第一钝化子层12；其中，至少第一钝化子层12具有与硅基底9相同的第一极性，如掺杂为P型或N型。
应当理解，以上隧穿钝化子层11和第一钝化子层12应当都是图案化的，且图案相同。
可选的，隧穿钝化子层11的材料包括氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳化硅中的至少一种；
第一钝化子层12的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
作为本发明实施例的一种方式，第一钝化结构1中，隧穿钝化子层11的材料可选子氧化硅(SiOx)、氧化铝(AlOx)、氮氧化硅(SiNOx)、碳化硅(SiCx)等介质材料。其中，隧穿钝化子层11可未进行掺杂，故没有极性。
而第一钝化结构1中的第一钝化子层12对应基极，故具有与硅基底9相同的第一极性，其具体可为P型或N型掺杂的多晶硅、碳化硅等材料。
例如，若第一极性为P型，则第一钝化子层12可使用Ⅲ主族元素进行掺杂，如使用硼(B)元素掺杂；而若第一极性为N型，则第一钝化子层12可使用Ⅴ主族元素进行掺杂，如使用磷(P)元素掺杂。
其中，通过在第一钝化子层12中使用掺杂的多晶硅、碳化硅等，可进一步减小光学吸收，同时实现更高浓度的有效掺杂，降低电极的接触电阻，提升电池填充因子。
可选的，隧穿钝化子层11的厚度在1nm至3nm；
第一钝化子层12的厚度在10nm至200nm。
作为本发明实施例的一种方式，第一钝化结构1中的隧穿钝化子层11的厚度(在垂直于硅基底9的第一侧的方向上的尺寸)可在1～3nm，进一步可在1.5～2nm；而第一钝化子层12的厚度可在10～200nm，进一步可在80～120nm。
可选的，第二钝化结构2包括：
介质钝化子层21；
设于介质钝化子层21远离硅基底9一侧的第二钝化子层22，第二钝化子层22具有第二极性。
参照图3，作为本发明实施例的一种方式，第二钝化结构2也可包括两个子层，即，靠近硅基底9的介质钝化子层21和设于介质钝化子层21上的第二钝化子层22。
应当理解，以上介质钝化子层21和第二钝化子层22都应当是全面积的结构。
可选的，介质钝化子层21的材料包括多晶硅、非晶硅、氧化硅中的至少一种；
第二钝化子层22的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的非晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
作为本发明实施例的一种方式，介质钝化子层21具体可采用非晶硅、多晶硅(ploy-Si，具体可为微晶硅、纳米晶硅)等材料，其可以是一个层，也可以是多种不同材料的层的叠层结构。
介质钝化子层21可以无极性，即为本征非掺杂层。
而第二钝化子层22则对应发射极，故具有与硅基底9相反的极性，例如其材料可为掺杂的多晶硅、非晶硅、碳化硅等，掺杂元素可使用Ⅲ主族元素(如硼)或Ⅴ主族元素(如磷)等。
可选的，介质钝化子层21的厚度在1nm至15nm；
第二钝化子层22的厚度在1nm至20nm。
作为本发明实施例的一种方式，第二钝化结构2中，介质钝化子层21的厚度可在1～15nm，进一步可在5～8nm；而第二钝化子层22的厚度可在1～20nm，进一步可在5～15nm。
可选的，第二钝化结构2为电子传输层或空穴传输层。
可选的，第二钝化结构2的厚度在20nm至200nm。
参照图4，作为本发明实施例的另一种方式，也可直接采用电子传输层(ETL，Electron Transport Layer)或空穴传输层(HTL，Hole Transport Layer)作为第二钝化结构2。
由于电子传输层或空穴传输层本身就是用于传输电子或空穴的，故其虽然非掺杂(Free-Dopant)，但本身自然具有极性，即电子传输层为N型，而空穴传输层为P型。
由此，第二钝化结构2也可直接采用电子传输层或空穴传输层，只要保证第二钝化结构2的极性与硅基底9的极性相反即可。
其中，以上第二钝化结构2(电子传输层或空穴传输层)的厚度可在20～200nm，进一步可在50～150nm。
其中，电子传输层的材料可选自氧化钛(TiO2)、氧化锌(ZnO)、氧化钽(Ta2O5)、氧化铌(Nb2O5)、氧化镉(CdO)、氧化镁(MgO)、氧化钡(BaO)、氧化锡(SnO2)、氟化锂(LiF)、氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)等
而空穴传输层的材料可选自氧化钼(MO3)、氧化钒(V2O5)、氧化铬(CrO3)、氧化镍(NiO)、氧化铜(Cu2O)、氧化钴(CoO)、氧化铼(ReO3)等。
应当理解，以上内容只是对本发明实施例的太阳能电池的部分结构的示例性介绍，而本发明实施例的太阳能电池还可满足其它的特性。
例如，硅基底9可为单晶硅、多晶硅等形式，并经过掺杂以产生所需极性。
再如，硅基底9的第二侧(入光侧)可形成绒面(陷光表面)，以增加对光线的吸收。
再如，参照图3、图4，硅基底9的第二侧可形成有完整的正面介质钝化层31，其具体可采用与第二钝化结构2的第二钝化子层22相同的材料。
再如，参照图3、图4，硅基底9的第二侧(如在正面介质钝化层31外侧)还可设有用于减少光线射出的减反射层32，该减反射层32同时也是保护层(AR膜)，其具体可采用氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等材料中的一种或多种，且可为一个层或多个折射率不同的层的叠层结构。
再如，参照图3、图4，在电极与第二钝化结构2之间，还可设有用于改善接触电阻的透明导电氧化物(TCO，Transparent Conductive Oxide)层89，例如是氧化铟锡(ITO)、氧化铟钨(IWO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟铈(ICO)、氧化铟钼(IMO)、氧化铟铪(IHO)、掺杂锆钛钙的氧化铟(SCOT)等材料的单层，或多个材料不同的层的叠层结构。
其中，参照图3、图4，为防止透明导电氧化物层89将不同的电极导通，故不同电极区中的透明导电氧化物层89之间可具有间隙。
再如，参照图3、图4，第一电极81和第二电极82可以是同层设置的(同时制备且材料相同)，其可采用金属材料，如为银、铜、铝、锡包铜、银包铜等，或者是镍、铜、铝、锡等多种材料的复合电极。
第二方面，参照图2至图10，本发明实施例提供一种太阳能电池的制备方法，其中的太阳能电池为本发明实施例的任意一种太阳能电池。
本发明实施例的制备方法，用于制备以上的太阳能电池。
参照图6，本发明实施例的太阳能电池的制备方法包括：
S101、通过构图工艺，在硅基底9第一侧的第一电极区91中形成第一钝化结构1。
S102、在硅基底9的第一侧，至少在第二电极区92中形成第二钝化结构2。
S103、通过构图工艺，在硅基底9的第一侧的第一电极区91中形成第一电极81，在第二电极区92中形成第二电极82。
为制备以上的太阳能电池，可通过构图工艺，在硅基底9的第一侧形成位于第一电极区91的第一钝化结构1，之后，继续形成第二钝化结构2，再之后，形成分别位于第一电极区91、第二电极区92的第一电极81、第二电极82。
可选的，太阳能电池中的第二钝化结构2完整覆盖硅基底9的第二侧；在硅基底9的第一侧，至少在第二电极区92中形成第二钝化结构2(S102)包括：
S1021、在硅基底9的第一侧，沉积完整覆盖的第二钝化结构2。
当以上第二钝化结构2是全面积结构时，则可直接沉积形成完整的第二钝化结构2，而不用进行构图工艺。
应当理解，以上内容只是对本发明实施例的太阳能电池的制备方法的示例性介绍，而本发明实施例的太阳能电池的制备方法还可满足其它的特性。
例如，硅基底9可通过直拉法(CZ)、区熔法(FZ)、铸造法等方式形成。
再如，在进行其它步骤前，还可先对硅基底9进行清洗、抛光。
再如，当硅基底9的第二侧(入光侧)为绒面时，还可通过湿法化学制绒、干法反应离子刻蚀(RIE，Reactive Ion Etch)制绒等进行制绒。
再如，还可通过等离子增强化学气象沉积(PECVD，Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition)或热丝化学气相沉积(HWCVD，Hot Wire Chemical Vapor Deposition)等，在硅基底9的第二侧形成以上正面介质钝化层31。
再如，还可通过PECVD等在硅基底9的第二侧形成以上减反射层32(保护层)。
再如，制备以上第一钝化结构1时，可先形成完整的第一钝化结构1，再对完整的第一钝化结构1进行图案化，除去第二电极区92中的第一钝化结构1；而该完整的第一钝化结构1具体可通过以下任意一种方式形成：
(1)利用低压化学气相沉积(LPCVD，Low Pressure Chemical Vapor Deposition)工艺依次形成隧穿钝化子层11和本征非晶硅层，之后通过高温扩散(如磷扩散或硼扩散)对本征非晶硅层进行掺杂，形成第一钝化子层12。
其中，由于扩散环境含氧，故此时第一钝化子层12表面会同步形成很薄的PSG(含磷氧化硅)或BSG(含硼氧化硅)结构，PSG(或BSG)结构可作为后续工艺中的掩膜。
(2)利用LPCVD工艺依次形成隧穿钝化子层11和原位掺杂非晶硅层，然后利用高温退火或准分子激光退火(ELA，Excimer Laser Annealing)使原位掺杂非晶硅层中的非晶硅晶化为多晶硅，并激活其中的掺杂元素，使原位掺杂非晶硅层形成第一钝化子层12。
其中，高温退火过程中也可同步通入适量氧气(O2)，从而也在第一钝化子层12表面同步形成PSG(或BSG)结构，作为后续工艺的掩膜。
(3)利用PECVD工艺依次形成隧穿钝化子层11、原位掺杂非晶硅层、氮氧化硅层，然后利用高温退火或ELA使原位掺杂非晶硅层中的非晶硅晶化为多晶硅，并激活其中的掺杂元素，使原位掺杂非晶硅层形成第一钝化子层12。
其中，该氮氧化硅层不属于第一钝化结构1，而是用作后续工艺中的掩膜。
(4)利用PECVD工艺依次形成隧穿钝化子层11、原位掺杂非晶硅层，然后利用高温退火或ELA使原位掺杂非晶硅层中的非晶硅晶化为多晶硅，并激活其中的掺杂元素，使原位掺杂非晶硅层形成第一钝化子层12。
其中，这种方式没有形成掩膜。
再如，在形成完整的第一钝化结构1后，可通过以下以下任意一种方式将其图案化：
方式一：当第一钝化结构1通过以上方式(1)至(3)中任意一种形成时，其中具有PSG(或BSG)结构、氮氧化硅层等的掩膜，故可通过激光开膜将第二电极区92的掩膜除去，之后通过湿法刻蚀将第二电极区92的第一钝化结构1除去，而第一电极区91的第一钝化结构1被掩膜保护故不会被刻蚀，从而完成第一钝化结构1的图案化；之后，再将第一电极区91的掩膜除去。
方式二：当第一钝化结构1通过以上方式(4)形成而不包括掩膜时，则可通过喷墨打印在第一电极区91形成油墨(Ink)作为掩膜，再通过湿法刻蚀将第二电极区92的第一钝化结构1除去；之后，再将第一电极区91的油墨掩膜除去。
可见，在根据以上方式(1)和(2)形成完整的第一钝化结构1时，相当于在制备第一钝化结构1的同时就形成了掩膜(用于将第一钝化结构1图案化的掩膜)，从而其需要单独的制备掩膜的步骤，工艺简单，可再减少一次制备掩膜(如形成油墨)的工艺。
可见，在根据以上方式(1)形成完整的第一钝化结构1时，在形成第一钝化子层12的过程中，其中的扩散元素还可同步的在硅基底9的第二侧形成磷或硼的扩散层，起到磷或硼吸杂的作用，而该扩散层还会在后续对第一钝化结构1进行图案化(湿法刻蚀)的同时被自然除去，故既不需要增加工艺，也不会对硅基底9第二侧的结构造成改变。
再如，可根据对第二电极区92的硅基底9表面的性质要求，选用相应的湿法刻蚀工艺，以在对第一钝化结构1图案化时，还使硅基底9的第二电极区92的表面形成抛光面、微绒面、绒面等。
再如，若在对第一钝化结构1图案化时还要使硅基底9的第二电极区92的表面形成绒面，则硅基底9的第二侧的绒面也可同步的形成。
再如，以上第二钝化结构2可通过物理气相沉积(PVD，Physical VaporDeposition)、等离子快速沉积(RPD，Rapid Plasma Deposition)等工艺形成。
再如，在对第二钝化结构2的第二钝化子层22进行掺杂(如硼掺杂)时，还可同时用氧(O)、碳(C)、氮(N)等元素进行掺杂，进一步拓宽其带隙，提高掺杂质量和减少光学吸收。
再如，还可通过PVD、RPD等工艺在硅基底9的第一侧形成以上透明导电氧化物层89，并通过掩膜和湿法刻蚀、激光刻蚀、腐蚀剂腐蚀等工艺将第一电极区91和第二电极区92的透明导电氧化物层89分离。
再如，当第二钝化子层22为非晶硅材料时，也可通过激光刻蚀将第一电极区91的透明导电氧化物层89完全除去，同时利用激光的能量将第一电极区91表面的第二钝化子层22的非晶硅晶化，以减少隧道结的遂穿电阻。
再如，以上第一电极81和第二电极82可同层设置，并通过丝网印刷、电镀、PVD(如蒸镀)等方式同时形成。
示例1：
本发明实施例的一种制备太阳能电池的方法具体包括：
A101、对N型(第一极性)的硅片(硅基底9)进行清洗并抛光，得到参照图7的结构。
A102、在硅片的背侧(第一侧)利用LPCVD依次形成氧化硅隧穿层(隧穿钝化子层11)和本征非晶硅层，并通过随后的高温磷扩散使本征非晶硅层形成N型(第一极性)掺杂，得到N型非晶硅层(第一钝化子层12)，且表面同步生长作为掩膜的PSG。
其中，氧化硅隧穿层的厚度为1.5nm，N型非晶硅层的厚度为120nm。
A103、在硅片的入光侧(第二侧)通过湿法化学制绒形成绒面。
A104、在硅片的入光侧通过PECVD形成非晶硅的钝化层(正面介质钝化层31)。
A105、在硅片的入光侧通过PECVD形成氧化硅和氮化硅叠层的AR膜(减反射层32)，得到参照图8的结构。
A106、利用激光开膜除去第二电极区92的N型非晶硅层表面的PSG掩膜。
A107、利用湿法刻蚀除去第二电极区92的N型非晶硅层和氧化硅隧穿层，同时使硅片背侧第二电极区92的表面形成微绒面，得到图案化的N型非晶硅层和氧化硅隧穿层(第一钝化结构1)，得到参照图9的结构。
之后，湿法刻蚀除去PSG掩膜。
A108、在硅片的背侧通过RPD依次形成全面积的本征非晶硅(介质钝化子层21)和硼掺杂的P型(第二极性)非晶硅(第二钝化子层22)，即第二钝化结构2，得到参照图10的结构。
其中，本征非晶硅层的厚度可在10nm，P型非晶硅层的厚度可在12nm。
A109、在硅片的背侧通过PVD形成ITO层(透明导电氧化物层89)。
A110、通过激光刻蚀将位于第一电极区91和第二电极区92交界处的ITO层除去，即将分别对应第一电极81和第二电极82的ITO层分离。
A111、在硅片的背侧通过丝网印刷形成分别位于第一电极区91和第二电极区92中的银电极(第一电极81和第二电极82)，得到参照图3的结构。
对本发明实施例的太阳能电池进行性能测试，测得其电池光电转换效率为25.5％。
由此可见，本发明实施例的太阳能电池具有优异的性能。
示例2：
本发明实施例的一种制备太阳能电池的方法与示例1类似。
区别在于，本示例2中，在A102步骤后直接进行A106、A107步骤。
其中，在A107步骤的图案化中，硅片背侧的第二电极区92形成绒面，而同时硅片入光侧的表面也形成绒面，从而不必再专门对硅片入光侧制绒，也就是不必进行A103步骤，而是可继续依次进行A104、A105、A108、A109、A110、A111步骤。
对本发明实施例的太阳能电池进行性能测试，测得其电池光电转换效率为25.5％。
由此可见，本发明实施例的太阳能电池具有优异的性能，且其制备工艺进一步的简化。
示例3：
本发明实施例的一种制备太阳能电池的方法与示例1类似。
区别在于，本示例3的A108步骤中，直接形成HTL(具有第一极性)作为第二钝化结构2，从而最终得到的太阳能电池结构参照图4。
其中，HTL的具体材料为五氧化二钒(V2O5)，厚度为120nm。
对本发明实施例的太阳能电池进行性能测试，测得其电池光电转换效率为25.6％。
由此可见，本发明实施例的太阳能电池具有优异的性能。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
具有第一极性或第二极性的硅基底，所述硅基底包括相对的第一侧和第二侧；所述第一极性用于传输电子和空穴中的一者，所述第二极性用于传输电子和空穴中的另一者；
设于所述硅基底第一侧的第一钝化结构，所述第一钝化结构中最远离硅基底的部分具有第一极性；所述第一钝化结构所在位置为第一电极区；
设于所述第一钝化结构远离硅基底一侧且至少位于第二电极区的第二钝化结构，所述第二钝化结构中最远离硅基底的部分具有第二极性；所述第二钝化结构的工艺温度低于所述第一钝化结构的工艺温度；
设于所述第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第一电极区的第一电极，设于所述第二钝化结构远离硅基底一侧且位于第二电极区的第二电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，
所述硅基底具有第一极性；
所述第二钝化结构完整覆盖硅基底的第二侧。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一钝化结构包括：
隧穿钝化子层；
设于所述隧穿钝化子层远离硅基底一侧的第一钝化子层，所述第一钝化子层具有第一极性。
4.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，
所述隧穿钝化子层的材料包括氧化硅、氧化铝、氮氧化硅、碳化硅中的至少一种；
所述第一钝化子层的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的太阳能电池，其特征在于，
所述隧穿钝化子层的厚度在1nm至3nm；
所述第一钝化子层的厚度在10nm至200nm。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二钝化结构包括：
介质钝化子层；
设于所述介质钝化子层远离硅基底一侧的第二钝化子层，所述第二钝化子层具有第二极性。
7.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，
所述介质钝化子层的材料包括多晶硅、非晶硅、氧化硅中的至少一种；
所述第二钝化子层的材料包括掺杂的多晶硅、掺杂的非晶硅、掺杂的碳化硅中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的太阳能电池，其特征在于，
所述介质钝化子层的厚度在1nm至15nm；
所述第二钝化子层的厚度在1nm至20nm。
9.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第二钝化结构为电子传输层或空穴传输层。
10.根据权利要求9所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第二钝化结构的厚度在10nm至200nm。
11.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第一电极为基极；
所述第二电极为发射极。
12.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第一电极区包括多个间隔的条状区，所述第二电极区包括多个间隔的条状区，所述第一电极区的条状区和第二电极区的条状区交替分布。
13.根据权利要求1或2所述的太阳能电池，其特征在于，
所述第一钝化结构的工艺温度在300℃至650℃；
所述第二钝化结构的工艺温度在150℃至200℃。
14.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池为权利要求1至13中任意一项的太阳能电池，所述制备方法包括：
通过构图工艺，在所述硅基底第一侧的第一电极区中形成第一钝化结构；
在所述硅基底的第一侧，至少在所述第二电极区中形成第二钝化结构；
通过构图工艺，在所述硅基底的第一侧的第一电极区中形成第一电极，在第二电极区中形成第二电极。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，所述硅基底具有第一极性；所述第二钝化结构完整覆盖硅基底的第二侧；
所述在所述硅基底的第一侧，至少在所述第二电极区中形成第二钝化结构包括：在所述硅基底的第一侧，沉积完整覆盖的第二钝化结构。
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