太阳能电池及其制备方法、光伏组件与流程

本申请实施例涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件。

背景技术：

1、目前，随着化石能源的逐渐耗尽，太阳能电池作为新的能源替代方案，使用越来越广泛。太阳能电池是将太阳的光能转换为电能的装置。太阳能电池利用光生伏特原理产生载流子，然后使用电极将载流子引出，从而利于将电能有效利用。

2、目前的太阳能电池主要包括ibc电池（交叉背电极接触电池，interdigitatedback contact）、topcon（tunnel oxide passivated contact，隧穿氧化层钝化接触）电池、perc电池（钝化发射极和背面电池，passivated emitter and rear cell）以及异质结电池等。通过不同的膜层设置以及功能性限定减少光学损失以及降低硅基底表面及体内的光生载流子复合以提升太阳能电池的光电转换效率。

3、然而，目前的太阳能电池所存在一些问题导致光电转换效率仍然欠佳，例如膜层与电极浆料之间的接触电阻或者钝化层的膜层完整性。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种太阳能电池及其制备方法、光伏组件，至少有利于改善太阳能电池的光电转换效率。

2、根据本申请一些实施例，本申请实施例一方面提供一种太阳能电池，包括：基底；隧穿层，所述隧穿层位于所述基底表面；掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层位于所述隧穿层表面，所述掺杂多晶硅层内掺杂有p型掺杂元素；所述掺杂多晶硅层的晶粒尺寸范围为200nm~1000nm；电极，所述电极位于所述掺杂多晶硅层上，所述电极与所述掺杂多晶硅层电性连接。

3、在一些实施例中，所述掺杂多晶硅层的掺杂浓度为8e19atoms/cm3~8e20atoms/cm3。

4、在一些实施例中，所述掺杂多晶硅层的厚度为50nm~500nm。

5、在一些实施例中，所述隧穿层具有孔洞，所述孔洞的孔密度为108cm-2~1010cm-2。

6、在一些实施例中，所述孔洞的尺寸范围为6nm~10nm。

7、根据本申请一些实施例，本申请实施例另一方面提供一种太阳能电池的制备方法，包括：提供基底；形成初始隧穿层以及初始半导体层，所述初始隧穿层位于所述基底表面，所述初始半导体层位于所述初始隧穿层表面；对所述初始隧穿层以及初始半导体层进行预处理，所述预处理使得所述初始半导体层转化为初始多晶硅层，且所述初始多晶硅层的晶粒尺寸范围为200nm~1000nm；所述预处理还使得所述初始隧穿层转化为隧穿层；对初始多晶硅层进行掺杂处理以及退火处理，所述初始多晶硅层转化为掺杂多晶硅层，所述掺杂多晶硅层内掺杂有p型掺杂元素；形成电极，所述电极位于所述掺杂多晶硅层上，所述电极与所述掺杂多晶硅层电性连接。

8、在一些实施例中，所述预处理为链式退火处理。

9、在一些实施例中，所述链式退火处理的时间为5min~60min；所述链式退火处理的温度为850℃~1050℃。

10、在一些实施例中，所述链式退火处理的升温速率大于50℃/min；所述链式退火处理的降温速率大于50℃/min。

11、在一些实施例中，所述退火处理的第二温度小于所述链式退火处理的第一温度。

12、根据本申请一些实施例，本申请实施例又一方面提供一种光伏组件，包括：电池串，由多个如上述实施例中任一项所述的太阳能电池连接而成，或，由多个如上述实施例中任一项所述的太阳能电池的制备方法制备而成的太阳能电池连接而成；

13、；封装胶膜，用于覆盖所述电池串的表面；盖板，用于覆盖所述封装胶膜背离所述电池串的表面。

14、本申请实施例提供的技术方案至少具有以下优点：

15、本申请实施例提供的太阳能电池，包含掺杂多晶硅层，且掺杂多晶硅层内具有p型掺杂元素以及掺杂多晶硅层的晶粒尺寸范围为200nm~1000nm，即晶界密度显著低于微晶或纳米晶（<100nm）。较大晶粒减少了晶界处的悬挂键和缺陷态，从而降低载流子复合速率。同时，p型掺杂元素可在掺杂多晶硅层内形成内建电场，增强场钝化效应，减少界面复合，进而提高开路电压。其次，基于200nm~1000nm的晶粒尺寸使掺杂多晶硅层具有接近单晶的输运特性，配合p型掺杂提供的足够空穴浓度，可降低该层自身的体电阻，进而有助于光生空穴快速横向传输至电极，减小串联电阻，提升填充因子。

16、当多晶硅的晶粒尺寸为200nm~1000nm时，其表面粗糙度适中，且晶界数量较少。电极（如银、铝、钛等）与之接触时，金属原子不易沿晶界过度扩散进入隧穿层或基底。同时，较大晶粒表面可形成均匀的金属硅化物，提供低势垒的欧姆接触路径，从而显著降低接触电阻。大晶粒也代表着具有较好的稳定性，不易发生异常晶粒生长或表面隆起。电极材料在烧结时能形成连续、致密的接触界面，避免因晶界过多导致的电极剥落或空洞，可以提高电极的机械附着力及长期可靠性。

1.一种太阳能电池，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂多晶硅层的掺杂浓度为8e19atoms/cm3~8e20atoms/cm3。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述掺杂多晶硅层的厚度为50nm~500nm。

4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述隧穿层具有孔洞，所述孔洞的孔密度为108cm-2~1010cm-2。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池，其特征在于，所述孔洞的尺寸范围为6nm~10nm。

6.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述预处理为链式退火处理。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述链式退火处理的时间为5min~60min；所述链式退火处理的温度为850℃~1050℃。

9.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述链式退火处理的升温速率大于50℃/min；所述链式退火处理的降温速率大于50℃/min。

10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述退火处理的第二温度小于所述链式退火处理的第一温度。

11.一种光伏组件，其特征在于，包括：