CN220041872U - 一种背接触电池及光伏组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种背接触电池及光伏组件，涉及太阳能电池技术领域。以通过隔离层至少使得表面钝化层无法在N型区域和P型区域之间形成稳定的导电通道，抑制漏电。该背接触电池包括：半导体基底、表面钝化层和隔离层。半导体基底具有相对的第一面和第二面。沿平行于第二面的方向，第二面具有交替间隔分布的N型区域和P型区域、以及位于每个N型区域与相应P型区域之间的隔离区域。表面钝化层至少形成在N型区域和P型区域上。表面钝化层包括至少与N型区域和P型区域接触的带强电荷的介质层。隔离层形成在隔离区域上。隔离层为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种。隔离层至少用于将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开。

Description

一种背接触电池及光伏组件

技术领域

本实用新型涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种背接触电池及光伏组件。

背景技术

背接触电池，即back contact电池，其中指状交叉背接触太阳电池又称为IBC电池。IBC全称为Interdigitated back contact指状交叉背接触。IBC电池最大的特点是发射极和金属接触都处于电池的背面，正面没有金属电极遮挡的影响，因此具有更高的短路电流Jsc，同时背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻Rs从而提高填充因子FF；并且这种正面无遮挡的电池不仅转换效率高，而且看上去更美观，同时，全背电极的组件更易于装配。IBC电池是目前实现高效晶体硅电池的技术方向之一。

但是，现有的背接触电池存在漏电问题，导致背接触电池的电学性能降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种背接触电池及光伏组件，以通过隔离层至少将半导体基底对应隔离区域的部分与包括带强电荷的介质层的表面钝化层隔离开，使得表面钝化层无法在N型区域和P型区域之间形成稳定的导电通道，抑制漏电。

第一方面，本实用新型提供了一种背接触电池。该背接触电池包括：半导体基底、表面钝化层和隔离层。

上述半导体基底具有相对的第一面和第二面。沿平行于第二面的方向，第二面具有交替间隔分布的N型区域和P型区域、以及位于每个N型区域与相应P型区域之间的隔离区域。表面钝化层至少形成在N型区域和P型区域上。表面钝化层包括至少与N型区域和P型区域接触的带强电荷的介质层。隔离层形成在隔离区域上。隔离层为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种。隔离层至少用于将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开。

采用上述技术方案的情况下，背接触电池包括的表面钝化层至少形成在半导体基底背光面具有的N型区域和P型区域上。并且，该表面钝化层包括至少与N型区域和P型区域接触的带强电荷的介质层。基于此，因带强电荷的介质层具有表面氢含量较高、以及固定电荷密度较高等优势，使得带强电荷的介质层对背光一侧的钝化效果更好，能够降低载流子在N型区域和P型区域表面的复合速率，提高背接触电池的光电转换效率。另外，与带强电荷的介质层相比，电中性的介电层和带弱电荷的介质层中的固定电荷密度较低，二者均无法在自身与半导体基底接触的界面处形成导电通道。基于此，当背接触电池还包括形成在隔离区域上的隔离层、且该隔离层为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种时，隔离层的存在能够至少将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开，防止表面钝化层与半导体基底对应隔离区域的部分相接触而在N型区域和P型区域之间形成能够供载流子传输的稳定导电通道，降低N型区域和P型区域之间的载流子复合速率，抑制漏电的同时，还可以降低背接触电池发生热斑问题的风险，利于提升背接触电池的电学性能。

作为一种可能的实现方式，上述带弱电荷的介质层的固定电荷密度小于等于10¹¹cm^-2。

采用上述技术方案的情况下，带弱电荷的介质层的固定电荷密度在上述范围内，可以防止因带弱电荷的介质层内的固定电荷密度较大而导致容易在隔离层与半导体基底对应隔离区域的部分之间形成导电通道，确保能够通过隔离层避免N型区域和P型区域直接导通，确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述带强电荷的介质层的固定电荷密度大于等于10¹²cm^-2。

采用上述技术方案的情况下，带强电荷的介质层的固定电荷密度在上述范围内，可以防止因带强电荷的介质层的固定电荷密度较小使得在自身与半导体基底相接触的界面处所形成的电场强度较低而导致自身对N型区域和P型区域的场钝化效果不佳，确保N型区域和P型区域的表面载流子复合速率降低，进而确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述电中性的介质层为热生长二氧化硅层。

采用上述技术方案的情况下，热生长二氧化硅层为常用的电中性的介质层，同时热生长二氧化硅层具有良好的钝化作用。基于此，当上述电中性的介质层为热生长二氧化硅层时，能够降低背接触电池的制造难度，同时还可以对半导体基底对应隔离区域的部分进行钝化，降低载流子在隔离区域表面的复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述带弱电荷的介质层为氮氧化硅层和碳化硅层中的至少一种。在此情况下，上述带弱电荷的介质层具有多种可选的方案，利于根据不同的实际应用场景的要求选择合适的方案，提高本实用新型提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

作为一种可能的实现方式，上述带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少一种。

采用上述技术方案的情况下，氧化铝层和氧化锆层为带负电性固定电荷的介质层，氮化硅层为带正电性固定电荷的介质层。另外，通过带强电荷的介质层对半导体基底背光面一侧进行场钝化的原理是在二者的界面处形成一个电场，并通过该电场来降低界面自由电子或空穴的浓度，实现降低载流子复合速率的目的。基于此，在带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少一种的情况下，可以根据实际应用场景中半导体基底的掺杂类型等要求选择合适材质的介质层，确保表面钝化层具有较高钝化效果的同时，还可以提高本实用新型提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

作为一种可能的实现方式，上述隔离层的厚度大于等于1nm、且小于等于100nm。

采用上述技术方案的情况下，隔离层的厚度在上述范围内，可以当带强电荷的介质层还形成在隔离层上时，防止因隔离层的厚度较小而导致带强电荷的介质层对应隔离区域的部分依然能够诱导出导电通道，确保能够通过隔离层将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开。同时，还可以防止因隔离层的厚度较大而导致材料的浪费，降低制造成本。并且，还可以防止对电极结构等其它结构的形成、以及后续的互连等操作造成影响。

作为一种可能的实现方式，上述表面钝化层覆盖在N型区域、P型区域和隔离层上。

采用上述技术方案的情况下，因隔离层形成在隔离区域上，并且半导体基底的第二面具有N型区域、P型区域和隔离区域，故当表面钝化层覆盖在N型区域、P型区域和隔离层上时，表面钝化层覆盖在整个第二面上。此时，在第二面上覆盖用于制造表面钝化层的钝化材料后，无须对至少部分钝化材料进行图案化处理即可获得表面钝化层，从而可以简化背接触电池的制造过程，降低背接触电池的制造难度的同时，还可以降低背接触电池的制造成本。

作为一种可能的实现方式，上述半导体基底包括：半导体衬底、第一钝化层、N型半导体层、第二钝化层和P型半导体层。沿半导体衬底的厚度方向，第一钝化层和N型半导体层依次层叠设置于半导体衬底对应N型区域的部分上。沿半导体衬底的厚度方向，第二钝化层和P型半导体层依次层叠设置于半导体衬底对应P型区域的部分上。

采用上述技术方案的情况下，形成在半导体衬底对应N型区域的部分上的第一钝化层和N型半导体层可以构成钝化接触结构，并且形成在半导体衬底对应P型区域的部分上的第二钝化层和P型半导体层也可以构成钝化接触结构，而钝化接触结构能够实现优异的界面钝化和载流子的选择性收集，从而可以进一步提高本实用新型提供的背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述隔离层至少位于N型半导体层和P型半导体层之间。

采用上述技术方案的情况下，隔离层为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种，并且上述电中性的介质层和带弱电荷的介质层的良好的绝缘特性。基于此，当隔离层至少位于N型半导体层和P型半导体之间时，隔离层可以将N型半导体层和P型半导体层隔离开，降低N型半导体层和P型半导体层之间的横向载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述半导体基底上还包括本征半导体层。本征半导体层位于隔离层和半导体衬底之间。

采用上述技术方案的情况下，可以通过本征半导体层对半导体衬底相应部分的表面进行钝化，降低载流子在该区域处的复合速率，进一步提升背接触电池的光电转换效率。

作为一种可能的实现方式，上述半导体基底还包括位于本征半导体层和半导体衬底之间的第三钝化层。第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层一体成型。

采用上述技术方案的情况下，在实际的制造过程中，形成覆盖在半导体衬底的第二面上的相应钝化材料后，无须对相应钝化材料进行图案化处理就可以同时获得第一钝化层、第二钝化层和第三钝化层，利于简化背接触电池的制造过程。并且，第三钝化层还可以对半导体衬底对应隔离区域的表面进行钝化，降低半导体衬底对应隔离区域的表面的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

第二方面，本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括上述第一方面及其各种实现方式提供的太阳能电池。

本实用新型中第二方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为相关技术提供的背接触电池的结构纵向剖视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的背接触电池的第一种结构的纵向剖视示意图；

图3为本实用新型实施例中的半导体基底的第一种结构的纵向剖视示意图；

图4中的(1)和(2)为本实用新型实施例中的半导体衬底的两种结构的纵向剖视示意图；

图5为本实用新型实施例中的半导体基底的第二种结构的纵向剖视示意图；

图6为本实用新型实施例中的半导体基底的第三种结构的纵向剖视示意图；

图7为本实用新型实施例中的半导体基底的第四种结构的纵向剖视示意图；

图8为本实用新型实施例提供的背接触电池的第二种结构的纵向剖视示意图；

图9为本实用新型实施例提供的背接触电池的第三种结构的纵向剖视示意图；

图10为本实用新型实施例提供的背接触电池的第四种结构的纵向剖视示意图；

图11为本实用新型实施例提供的背接触电池的第五种结构的纵向剖视示意图。

附图标记：1为半导体基底，2为第一面，3为第二面，4为N型区域，5为P型区域，6为隔离区域，7为表面钝化层，8为带强电荷的介质层，9为隔离层，10为半导体衬底，11为第一钝化层，12为N型半导体层，13为第二钝化层，14为P型半导体层，15为本征半导体层，16为第三钝化层，17为第四钝化层，18为向光面钝化层，19为正电极，20为负电极。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

太阳能电池是一种可以将光能转化为电能的半导体器件。较高的能量转化效率一直是太阳能电池行业追求的目标。对于目前常规的太阳能电池，其具有的发射极接触电极和基极接触电极分别位于太阳能电池的正、反两面。因太阳能电池的正面为受光面，故位于正面的发射极接触电极的覆盖会导致一部分入射的太阳光被发射极接触电极所反射遮挡，造成一部分光学损失，降低了太阳能电池的光电转换效率。

针对上述技术问题，行业内推出一种背接触太阳能电池，其是一种将发射极接触电极和基极接触电极均放置在背面(非受光面)的太阳能电池，使得背接触太阳能电池的受光面无任何金属电极遮挡，从而可以有效增加背接触太阳能电池的短路电流。同时，背接触太阳能电池的背面可以容许较宽的金属栅线来降低串联电阻，从而可以提高背接触太阳能电池的填充因子。

其次，现有的背接触电池通常会采用氧化铝、氮化硅、氮氧化硅或二氧化硅等材质的介质层作为背光面一侧的表面钝化层，以降低背接触电池背光面一侧的表面复合速率，提高背接触电池的光电转换效率。并且，与热生长二氧化硅等材质的电中性的介质层、以及氮氧化硅等材质的带弱电荷的介质层相比，氧化铝或氮化硅等材质的带强电荷的介质层具有表面氢含量高、以及固定电荷密度较高等优势，使得带强电荷的介质层对背光面一侧的钝化效果更好。

但是，如图1所示，带强电荷的介质层8自身具备大量的固定电荷，可以在自身与半导体基底接触的界面处诱导出稳定的导电通道，导致背接触电池中同在背光面一侧、且原本被隔离区域隔离开的N型区域和P型区域连通，从而容易引起漏电，致使背接触电池的电学性能降低。

为了解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例提供了一种背接触电池。如图2所示，本实用新型实施例提供的背接触电池包括：半导体基底1、表面钝化层7和隔离层9。

如图2所示，上述半导体基底1具有相对的第一面2和第二面3。沿平行于第二面3的方向，第二面3具有交替间隔分布的N型区域4和P型区域5、以及位于每个N型区域4与相应P型区域5之间的隔离区域6。表面钝化层7至少形成在N型区域4和P型区域5上。表面钝化层7包括至少与N型区域4和P型区域5接触的带强电荷的介质层8。隔离层9形成在隔离区域6上。隔离层9为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种。隔离层9至少用于将半导体基底1对应隔离区域6的部分与表面钝化层7隔离开。

具体来说，上述半导体基底的具体结构可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

示例性的，如图3所示，半导体基底1可以包括半导体衬底10、N型半导体层12和P型半导体层14。其中，沿平行于第二面3的方向，N型半导体层12和P型半导体层14交替间隔分布在半导体衬底10对应第二面3的一侧。在此情况下，半导体基底1中第二面3具有的N型区域4为N型半导体层12所在的区域，半导体基底1中第二面3具有的P型区域5为P型半导体层14所在的区域。

具体的，上述半导体衬底可以为硅衬底、锗硅衬底或锗衬底等半导体材质的衬底。从导电类型方面来讲，半导体衬底可以为本征导电衬底、N型导电衬底或P型导电衬底。优选的，半导体衬底为N型导电衬底或P型导电衬底。与本征导电衬底相比，N型导电衬底或P型导电衬底具有更高的导电率，利于降低背接触电池的串联电阻，提高背接触电池的效率。从结构方面来讲，如图4中的(1)部分所示，半导体衬底10的第一面2可以为绒面，以提高背接触电池向光面的陷光效果，进而提高背接触电池对光线的利用率。当然，如图4中的(2)部分所示，半导体衬底10的第一面2也可以为平面。至于半导体衬底10的第二面3，其可以为平面，也可以为绒面，此处不做具体限定。

至于N型半导体层和P型半导体层，如图3所示，N型半导体层12和P型半导体层14可以均形成在半导体衬底10内。或者，N型半导体层和P型半导体层中至少一者形成在半导体衬底的第二面上。

其中，当N型半导体层形成在半导体衬底对应N型区域的部分上时，N型半导体层的材料可以为至少任一种半导体材料，只要能够应用至本实用新型提供的背接触电池中均可。例如：N型半导体层的材料可以为多晶硅、非晶硅和微晶硅中的至少一种。另外，当P型半导体层形成在半导体衬底对应P型区域的部分上时，P型半导体层的材料可以为至少任一种半导体材料，只要能够应用至本实用新型提供的背接触电池中均可。例如：P型半导体层的材料可以为多晶硅、非晶硅和微晶硅中的至少一种。

其次，在实际的应用过程中，如图5所示，当N型半导体层12形成在半导体衬底10对应N型区域4的部分上时，半导体基底1还可以包括位于半导体衬底10和N型半导体层12之间的第一钝化层11。该第一钝化层11和N型半导体层12可以构成钝化接触结构，以实现优异的界面钝化和电子的选择性收集，从而可以进一步提高本实用新型提供的背接触电池的光电转换效率。

具体的，该第一钝化层的材料可以根据N型半导体层的材料、以及实际应用场景确定，此处不做具体限定。例如：在N型半导体层的材料为多晶硅的情况下，第一钝化层的材料可以为氧化硅、氧化铝、氧化钛、二氧化铪、氧化镓、五氧化二钽、五氧化铌、氮化硅、碳氮化硅、氮化铝、氮化钛、氮碳化钛中的一种或多种。又例如：在N型半导体层的材料为非晶硅和/或微晶硅的情况下，第一钝化层的材料为本征非晶硅。

另外，第一钝化层的厚度可以根据实际需求进行设置，此处不做具体限定。

如图6所示，当P型半导体层14形成在半导体衬底10对应P型区域5的部分上时，半导体基底1还可以包括位于半导体衬底10和P型半导体层14之间的第二钝化层13。该第二钝化层13和P型半导体层14可以构成钝化接触结构，以实现优异的界面钝化和空穴的选择性收集，从而可以进一步提高本实用新型提供的背接触电池的光电转换效率。

具体的，第二钝化层的材料可以参考前文所述的第一钝化层的材料，此处不再赘述。另外，本实用新型对第二钝化层的厚度不做具体限定。

如图7所示，当N型半导体层12形成在半导体衬底10对应N型区域4的部分上、且P型半导体层14形成在半导体衬底10对应P型区域5的部分上时，上述半导体基底1还可以包括位于N型半导体层12与半导体衬底10之间的第一钝化层11、以及位于P型半导体层14与半导体衬底10之间的第二钝化层13。此时，该半导体基底1包括：半导体衬底10、第一钝化层11、N型半导体层12、第二钝化层13和P型半导体层14。沿半导体衬底10的厚度方向，第一钝化层11和N型半导体层12依次层叠设置于半导体衬底10对应N型区域4的部分上。沿半导体衬底10的厚度方向，第二钝化层13和P型半导体层14依次层叠设置于半导体衬底10对应P型区域5的部分上。在此情况下，第一钝化层11和N型半导体层12、以及第二钝化层13和P型半导体层14可以分别构成相应的钝化接触结构，以实现优异的界面钝化和载流子的选择性收集，从而可以进一步提高本实用新型提供的背接触电池的光电转换效率。

具体的，该情况下，第一钝化层和第二钝化层的材料和厚度可以参考前文，此处不再赘述。另外，在该情况下，如图7所示，半导体基底1并不包括位于N型半导体层12和P型半导体层14之间的结构。或者，如图8和图9所示，半导体基底1上还可以包括本征半导体层15。该本征半导体层15位于隔离层9和半导体衬底10之间。在此情况下，可以通过本征半导体层15对半导体衬底10相应部分的表面进行钝化，降低载流子在该区域处的复合速率，进一步提升背接触电池的光电转换效率。

其中，该本征半导体层的材料可以为任一种半导体材料，只要能够应用至本实用新型实施例提供的背接触电池中均可。示例性的，本征半导体层的材料可以与N型半导体层和P型半导体层中的至少一者的材料相同。

其次，如图9所示，上述半导体基底还可以包括位于本征半导体层15和半导体衬底10之间的第三钝化层16。并且第一钝化层11、第二钝化层13和第三钝化层16一体成型。在此情况下，在实际的制造过程中，形成覆盖在半导体衬底10的第二面上的相应钝化材料后，无须对相应钝化材料进行图案化处理就可以同时获得第一钝化层11、第二钝化层13和第三钝化层16，利于简化背接触电池的制造过程。并且，第三钝化层16还可以对半导体衬底10对应隔离区域的表面进行钝化，降低半导体衬底10对应隔离区域的表面的载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

对于上述表面钝化层来说，从结构方面来讲，如图2所示，该表面钝化层7可以仅包括一层带强电荷的介质层8。或者，如图9至图11所示，该表面钝化层7还可以包括形成在上述带强电荷的介质层8上的第四钝化层17。该第四钝化层17可以为材料不同于上述带强电荷的介质层8的任一种介质层。

从形成位置方面来讲，如图2所示，表面钝化层7可以仅形成在N型区域4和P型区域5上。或者，如图9至图11所示，上述表面钝化层7也可以覆盖在N型区域、P型区域和隔离层9上。在此情况下，因隔离层9形成在隔离区域上，并且半导体基底的第二面具有N型区域、P型区域和隔离区域，故当表面钝化层7覆盖在N型区域、P型区域和隔离层9上时，表面钝化层7覆盖在整个第二面上。此时，在第二面上覆盖用于制造表面钝化层7的钝化材料后，无须对至少部分钝化材料进行图案化处理即可获得表面钝化层7，从而可以简化背接触电池的制造过程，降低背接触电池的制造难度的同时，还可以降低背接触电池的制造成本。

另外，表面钝化层的材料和厚度可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

对于上述隔离层来说，上述隔离层的形成位置可以根据半导体基底的具体结构进行确定，只要能够使得隔离层至少将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开均可。例如：如图9所示，在半导体基底还包括上述本征半导体层15的情况下，隔离层9可以形成在该本征半导体层15上。又例如：如图10和图11所示，上述隔离层9还可以直接形成在半导体衬底10对应隔离区域的部分上。

另外，如图10和图11所示，当半导体基底并不包括上述本征半导体层15时，上述隔离层9可以至少位于N型半导体层12和P型半导体层14之间。在此情况下，隔离层9为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种，并且上述电中性的介质层和带弱电荷的介质层的良好的绝缘特性。基于此，当隔离层9至少位于N型半导体层12和P型半导体之间时，隔离层9可以将N型半导体层12和P型半导体层14隔离开，降低N型半导体层12和P型半导体层14之间的横向载流子复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

再者，隔离层可以仅为电中性的介质层，或者隔离层也可以仅为带弱电荷的介质层，又或者隔离层可以由电中性的介质层和带弱电荷的介质层共同构成。其中，当隔离层由电中性的介质层和带弱电荷的介质层共同构成时，电中性的介质层和带弱电荷的介质层以及二者之间的排布方式可以根据实际应用场景确定，此处不做具体限定。例如：隔离层中，电中性的介质层和带弱电荷的介质层可以沿半导体基底的厚度方向依次排布。又例如：隔离层中，电中性的介质层和带弱电荷的介质层可以沿平行于第二面的方向依次排布。

采用上述技术方案的情况下，如图2、以及图9至图11所示，背接触电池包括的表面钝化层7至少形成在半导体基底1的第二面3具有的N型区域4和P型区域5上。并且，该表面钝化层7包括至少与N型区域4和P型区域5接触的带强电荷的介质层8。基于此，因带强电荷的介质层8具有表面氢含量较高、以及固定电荷密度较高等优势，使得带强电荷的介质层8对背光一侧的钝化效果更好，能够降低载流子在N型区域4和P型区域5表面的复合速率，提高背接触电池的光电转换效率。另外，与带强电荷的介质层8相比，电中性的介电层和带弱电荷的介质层中的固定电荷密度较低，二者均无法在自身与半导体基底1接触的界面处形成导电通道。基于此，当背接触电池还包括形成在隔离区域6上的隔离层9、且该隔离层9为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种时，隔离层9的存在能够至少将半导体基底1对应隔离区域6的部分与表面钝化层7隔离开，防止表面钝化层7与半导体基底1对应隔离区域6的部分相接触而在N型区域4和P型区域5之间形成能够供载流子传输的稳定导电通道，降低N型区域4和P型区域5之间的载流子复合速率，抑制漏电的同时，还可以降低背接触电池发生热斑问题的风险，利于提升背接触电池的电学性能。

由上述内容可知，上述带强电荷的介质层的固定电荷密度较高，而带弱电荷的介质层的固定电荷密度较低，二者的具体固定电荷密度可以根据实际应用场景确定。另外，上述带强电荷的介质层、电中性的介质层和带弱电荷的介质层的具体材料可以根据实际应用场景设置，此处不做具体限定。

示例性的，上述带弱电荷的介质层的固定电荷密度小于等于10¹¹cm^-2。例如：带弱电荷的介质层的固定电荷密度为10¹¹cm^-2、8×10¹⁰cm^-2、6×10¹⁰cm^-2或5×10¹⁰cm^-2等。在此情况下，带弱电荷的介质层的固定电荷密度在上述范围内，可以防止因带弱电荷的介质层内的固定电荷密度较大而导致容易在隔离层与半导体基底对应隔离区域的部分之间形成导电通道，确保能够通过隔离层避免N型区域和P型区域直接导通，确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

示例性的，上述带强电荷的介质层的固定电荷密度大于等于10¹²cm^-2。例如：带强电荷的介质层的固定电荷密度为10¹²cm^-2、5×10¹²cm^-2、7×10¹²cm^-2或9×10¹²cm^-2等。在此情况下，带强电荷的介质层的固定电荷密度在上述范围内，可以防止因带强电荷的介质层的固定电荷密度较小使得在自身与半导体基底相接触的界面处所形成的电场强度较低而导致自身对N型区域和P型区域的场钝化效果不佳，确保N型区域和P型区域的表面载流子复合速率降低，进而确保背接触电池具有较高的光电转换效率。

示例性的，上述电中性的介质层可以为热生长二氧化硅层。在此情况下，热生长二氧化硅层为常用的电中性的介质层，同时热生长二氧化硅层具有良好的钝化作用。基于此，当上述电中性的介质层为热生长二氧化硅层时，能够降低背接触电池的制造难度，同时还可以对半导体基底对应隔离区域的部分进行钝化，降低载流子在隔离区域表面的复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。

示例性的，上述带弱电荷的介质层为氮氧化硅层和碳化硅层中的至少一种。在此情况下，上述带弱电荷的介质层具有多种可选的方案，利于根据不同的实际应用场景的要求选择合适的方案，提高本实用新型提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

具体的，该情况下，当带弱电荷的介质层由氮氧化硅层和碳化硅层共同构成时，氮氧化硅层和碳化硅层的尺寸、以及二者之间的排布方式可以根据实际需求进行设置。例如：在带弱电荷的介质层中，氮氧化硅层和碳化硅层可以沿半导体基底的厚度方向依次排布。或者，氮氧化硅层和碳化硅层可以沿平行于第二面的方向依次排布。

示例性的，上述带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少一种。在此情况下，氧化铝层和氧化锆层为带负电性固定电荷的介质层，氮化硅层为带正电性固定电荷的介质层。另外，通过带强电荷的介质层对半导体基底背光面一侧进行场钝化的原理是在二者的界面处形成一个电场，并通过该电场来降低界面自由电子或空穴的浓度，实现降低载流子复合速率的目的。基于此，在带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少一种的情况下，可以根据实际应用场景中半导体基底的掺杂类型等要求选择合适材质的介质层，确保表面钝化层具有较高钝化效果的同时，还可以提高本实用新型提供的背接触电池在不同应用场景下的适用性。

具体的，该情况下，当带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少两种时，带强电荷的介质层中，不同材料的介质层的尺寸和排布方式可以根据实际需求进行设置，此处不做具体限定。

在实际的应用过程中，隔离层的厚度影响隔离层具有的隔离效果。具体的，在一定范围内，隔离层的厚度越小其具有的隔离效果越差。基于此，可以根据实际应用场景中对隔离层的隔离效果的要求确定隔离层的厚度。

示例性的，上述隔离层的厚度大于等于1nm、且小于等于100nm。例如：隔离层的厚度可以为1nm、10n、30nm、60nm、90nm或100nm等。在此情况下，隔离层的厚度在上述范围内，可以当带强电荷的介质层还形成在隔离层上时，防止因隔离层的厚度较小而导致带强电荷的介质层对应隔离区域的部分依然能够诱导出导电通道，确保能够通过隔离层将半导体基底对应隔离区域的部分与表面钝化层隔离开。同时，还可以防止因隔离层的厚度较大而导致材料的浪费，降低制造成本。并且，还可以防止对电极结构等其它结构的形成、以及后续的互连等操作造成影响。

作为一种可能的实现方式，如图9至图11所示，上述半导体基底还包括形成半导体基底的第一面上的向光面钝化层18，以降低载流子在半导体基底第一面一侧的复合速率，进一步提高背接触电池的光电转换效率。具体的，该向光面钝化层18的材料可以包括二氧化硅、氮化硅、氧化铝等至少任一种钝化材料。向光面钝化层18的厚度可以根据实际需求进行设置。

作为一种可能的实现方式，如图9至图11所示，上述背接触电池还包括设置在半导体基底具有的第二面一侧的正电极19和负电极20，以便于将收集到的载流子导出。其中，正电极19形成在P型区域上，负电极20形成在N型区域上。正电极19和负电极20的材料可以为银、铝或铜的导电材料。

第二方面，本实用新型还提供了一种光伏组件，该光伏组件包括上述第一方面及其各种实现方式提供的太阳能电池。

本实用新型中第二方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不赘述。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种背接触电池，其特征在于，包括：

半导体基底，所述半导体基底具有相对的第一面和第二面；沿平行于所述第二面的方向，所述第二面具有交替间隔分布的N型区域和P型区域、以及位于每个所述N型区域与相应所述P型区域之间的隔离区域；

表面钝化层，至少形成在所述N型区域和所述P型区域上；所述表面钝化层包括至少与所述N型区域和所述P型区域接触的带强电荷的介质层；

隔离层，形成在所述隔离区域上；所述隔离层为电中性的介质层和带弱电荷的介质层中的至少一种；所述隔离层至少用于将所述半导体基底对应所述隔离区域的部分与所述表面钝化层隔离开。

2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述带弱电荷的介质层的固定电荷密度小于等于10¹¹cm^-2；和/或，

所述带强电荷的介质层的固定电荷密度大于等于10¹²cm^-2。

3.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述电中性的介质层为热生长二氧化硅层；和/或，

所述带弱电荷的介质层为氮氧化硅层和碳化硅层中的至少一种；和/或，

所述带强电荷的介质层为氧化铝层、氮化硅层和氧化锆层中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述隔离层的厚度大于等于1nm、且小于等于100nm。

5.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述表面钝化层覆盖在所述N型区域、所述P型区域和所述隔离层上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的背接触电池，其特征在于，所述半导体基底包括：半导体衬底；

沿所述半导体衬底的厚度方向，依次层叠设置于所述半导体衬底对应所述N型区域的部分上的第一钝化层和N型半导体层；

沿所述半导体衬底的厚度方向，依次层叠设置于所述半导体衬底对应所述P型区域的部分上的第二钝化层和P型半导体层。

7.根据权利要求6所述的背接触电池，其特征在于，所述隔离层至少位于所述N型半导体层和所述P型半导体层之间。

8.根据权利要求6所述的背接触电池，其特征在于，所述半导体基底上还包括本征半导体层；所述本征半导体层位于所述隔离层和所述半导体衬底之间。

9.根据权利要求8所述的背接触电池，其特征在于，所述半导体基底还包括位于所述本征半导体层和所述半导体衬底之间的第三钝化层；所述第一钝化层、第二钝化层和所述第三钝化层一体成型。

10.一种光伏组件，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的背接触电池。