太阳能电池、光伏组件以及光伏系统的制作方法

本发明涉及电池，具体地，涉及一种太阳能电池、光伏组件、光伏系统。

背景技术：

1、太阳能电池作为一种可持续的清洁能源技术，其核心原理是利用半导体pn结的光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能，而转化效率是衡量电池性能的关键指标。

2、在一些太阳能电池中，通过钝化层（又名“隧穿氧化层”）实现掺杂多晶硅与硅基底之间的隔离，以同时实现高效载流子隧穿和表面钝化。然而，为保障载流子高效隧穿、降低串联电阻，钝化层需极致薄化（通常要求1-2nm），以维持较低的隧穿电阻；而在后续进行多晶硅掺杂层的高温扩散过程中，钝化层会形成“针孔”结构，导致掺杂元素内扩至硅基底表面形成内扩层，导致钝化效果降低。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中钝化层与硅基底之间形成内扩层，影响钝化效果的问题，提出了一种太阳能电池、光伏组件以及光伏系统。

2、为实现本发明的目的而提供一种太阳能电池，包括：硅基底；钝化层，设置在所述硅基底的表面；多晶硅掺杂层，设置在所述钝化层上。

3、在一些实施例中，所述硅基底包括相对设置的第一侧和第二侧；所述钝化层包括：第一钝化层，设置在所述硅基底第一侧的表面；所述多晶硅掺杂层包括：p型多晶硅掺杂层，设置在所述第一钝化层上。

4、在一些实施例中，所述第一钝化层包括：第一部分，具有第一多孔结构，所述第一部分位于所述硅基底与所述p型多晶硅掺杂层之间；第二部分，与所述第一部分叠置，所述第二部分位于所述第一部分与所述硅基底之间。

5、在一些实施例中，所述第一多孔结构的孔洞中设置有单晶硅。

6、在一些实施例中，所述第一多孔结构的孔洞数量与所述第一部分的面积比范围为1×106holes/cm2~1×1010holes/cm2。

7、在一些实施例中，所述第一多孔结构包括：多个孔洞组，所述多个孔洞组沿第一方向间隔分布，每个所述孔洞组具有多个孔洞，同一组内的孔洞沿第二方向间隔分布，所述第一方向与所述第二方向均与所述硅基底的第一侧表面平行，所述第一方向与所述第二方向相交。

8、在一些实施例中，同一所述孔洞组内，孔洞密度范围为1×106holes/cm~1×1010holes/cm，其中，所述孔洞密度为所述孔洞数量与所述第一部分在所述第一方向上的单位长度的比值。

9、在一些实施例中，同一所述孔洞组内，沿所述第一方向具有距离相等的多个区域，所述多个区域内的所述孔洞密度的平均值范围为1×106holes/cm~1×1010holes/cm。

10、在一些实施例中，同一所述孔洞组内，所述多个区域内的所述孔洞密度的标准差与所述孔洞密度的平均值范围的比值为1×10-4 ~1×10-2。

11、在一些实施例中，所述多个孔洞组的孔洞密度平均值范围为1×106holes/cm~1×1010holes/cm。

12、在一些实施例中，所述多个孔洞组的孔洞密度的标准差与所述孔洞密度的平均值范围的比值为1×10-4 ~1×10-2。

13、在一些实施例中，所述第二部分具有第二多孔结构，所述第二多孔结构的平均孔径小于所述第一多孔结构的平均孔径。

14、在一些实施例中，所述第二多孔结构的孔洞数量与所述第二部分的面积比小于所述第一多孔结构的孔洞数量与所述第一部分的面积比。

15、在一些实施例中，所述第一部分的掺杂浓度大于所述第二部分的掺杂浓度。

16、在一些实施例中，所述第一钝化层上距离所述硅基底越远的位置掺杂浓度越高。

17、在一些实施例中，所述第一钝化层在自身厚度方向上掺杂浓度变化率为△x1，2.5×1024 atom/cm4≤△x1≤1.5×1026 atom/cm4。

18、在一些实施例中，所述第一钝化层在自身厚度方向上掺杂浓度变化率△x按照以下公式获得：

19、△x1=(xmax-xmin)/d；

20、其中，xmax为所述第一钝化层中掺杂浓度的最大值，xmin为所述第一钝化层中掺杂浓度的最小值，d为所述第一钝化层的厚度。

21、在一些实施例中，所述第一钝化层的厚度范围d为1.5nm~4.0nm。

22、在一些实施例中，所述第二部分的厚度范围d2为1.2nm~2.4nm。

23、在一些实施例中，所述第一钝化层中的氧硅比范围1.5~2.0。

24、在一些实施例中，所述p型多晶硅掺杂层的掺杂浓度范围1.0×1019 atom/cm3~1.5×1020 atom/cm3。

25、在一些实施例中，所述p型多晶硅掺杂层包括：硼原子和/或镓原子。

26、在一些实施例中，所述硅基底与所述第一钝化层接触一侧的掺杂浓度小于所述p型多晶硅掺杂层的掺杂浓度。

27、在一些实施例中，所述硅基底与所述钝化层接触一侧的掺杂浓度范围为1.5×1014atom/cm3~1.5×1017 atom/cm3。

28、在一些实施例中，所述硅基底包括相对设置的第一侧和第二侧；所述钝化层包括：第二钝化层，设置在所述硅基底第二侧的表面；所述多晶硅掺杂层包括：第一n型多晶硅掺杂层，设置在所述第二钝化层上。

29、在一些实施例中，所述第二钝化层的厚度范围为0.5nm~1.5nm。

30、在一些实施例中，所述第二钝化层在自身厚度方向上掺杂浓度变化率为△x2，2.5×1025 atom/cm4≤△x2≤1.5×1027atom/cm4。

31、在一些实施例中，所述第二钝化层中的氧硅比范围1.5~2.0。

32、在一些实施例中，所述第一n型多晶硅掺杂层的掺杂浓度范围1.0×1020 atom/cm3~1.5×1021 atom/cm3。

33、在一些实施例中，所述第一n型多晶硅掺杂层包括：磷原子。

34、在一些实施例中，所述硅基底与所述第二钝化层接触一侧的掺杂浓度小于所述第一n型多晶硅掺杂层的掺杂浓度。

35、在一些实施例中，所述硅基底与所述第二钝化层接触一侧的掺杂浓度范围为1.5×1014 atom/cm3~1.5×1017 atom/cm3。

36、在一些实施例中，所述钝化层还包括：第三钝化层，设置在所述第一n型多晶硅掺杂层背离所述硅基底一侧的表面；

37、所述多晶硅掺杂层还包括：第二n型多晶硅掺杂层，设置在所述第三钝化层上。

38、在一些实施例中，所述硅基底包括相对设置的第一侧和第二侧；所述多晶硅掺杂层包括：第一n型多晶硅掺杂层和第二n型多晶硅掺杂层，所述第一n型多晶硅掺杂层设置在所述硅基底的第二侧表面，所述第二n型多晶硅掺杂层设置在所述第一n型多晶硅掺杂层背离所述硅基底的第一侧；所述钝化层包括：第二钝化层，设置在所述第一n型多晶硅掺杂层和所述第二n型多晶硅掺杂层之间，所述第二钝化层上设置有第三多孔结构，所述第三多孔结构填充有多晶硅，所述第三多孔结构内的多晶硅连接所述第一n型多晶硅掺杂层和所述第二n型多晶硅掺杂层。

39、根据本发明的第二个方面，还公开了一种光伏组件，包括上述的太阳能电池。

40、根据本发明的第三个方面，还公开了一种光伏系统，包括上述的光伏组件。

41、本发明的实施例中，通过将第一钝化层设置在硅基底第二侧的表面、将第二钝化层设置在硅基底第二侧的表面，使硅基底的两侧直接与钝化层接触，换言之，硅基底与钝化层之间不再设置内扩层。尤其是硅衬底的第一侧来说，p型多晶硅掺杂层进行内扩时产生的内扩层，其中的掺杂原子（硼原子和/或镓原子）会在硅基底第一侧表面形成复合中心，从而吸引载流子复合，进而影响载流子的隧穿效率。而本实施例中，由于硅基底的第一侧表面与第一钝化层直接接触，因此，可以避免内扩层影响钝化层的钝化效果，从而提高了载流子的隧穿效率。