太阳能电池及制备方法、光伏组件与流程

1.本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及太阳能电池及制备方法、光伏组件。


背景技术：

2.太阳能电池作为一种清洁能源，具有广阔的应用前景。如何尽可能的提升太阳能电池的光电转换效率是目前的研究重点。
3.然而，现有的太阳能电池制备方法制备得到的太阳能电池，钝化性能和减反效果不佳，导致太阳能电池的光电转换效率较低。高效率、低成本是太阳能电池研究最重要的两个方向。对于晶体硅太阳能电池来说，随着晶体硅制造技术的提升，基体硅片的体载流子寿命不断提高，已经不再是制约电池效率提升的关键因素。而电池表面的钝化对转换效率的影响越来越明显。表面复合是指在硅片表面发生的复合过程，硅片中的少数载流子寿命在很大程度上受到硅片表面状态的影响，因为硅片表面有以下3个特点：(1)从硅晶体内延伸到表面的晶格结构在表面中断，表面原子出现悬挂键，排列到边缘的硅原子的电子不能组成共价键，因此出现了成为表面态的表面能级，表面态中靠近禁带中心的能级是有效的表面复合中心；(2)硅片在切片过程中表面留下的切割损伤，造成很多缺陷和晶格畸变，增加了更多的复合中心；(3)硅片表面吸附的带正、负电荷的外来杂质，也会成为复合中心。因此，无论是提高太阳能电池的转换效率，还是降低太阳能电池的生产成本，对于晶体硅太阳能电池表面钝化技术的研究都必不可少。


技术实现要素：

4.本发明提供太阳能电池及制备方法、光伏组件，旨在解决现有的太阳能电池制备方法制备得到的太阳能电池，钝化性能和减反效果不佳，导致太阳能电池的光电转换效率的问题。
5.本发明的第一方面，提供一种太阳能电池的制备方法，包括：
6.在硅基底一侧形成第一钝化层；所述第一钝化层的材料选自：氧化铝，和/或，氧化硅；
7.在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧形成第一减反层，所述第一减反层的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种；其中，所述第一减反层经历过大于或等于300℃的温度。
8.本发明中，第一钝化层的材料选自氧化铝，和/或，氧化硅，上述材料的第一钝化层对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。且上述材料的第一钝化层的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。第一减反层的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层的材料能够承受高温，第一减反层经历过大于或等于300℃的温度，形成的第一减反层的致密性和均匀性均良好，进一步提升减反效果。同时，形成的第一减反层的致密性和均匀性均良好，使得第一减反层具有优良的抗腐蚀能力，第一减
反层能够对第一钝化层起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层的钝化效果。第一减反层经历过大于或等于300℃的温度，能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层的钝化效果。
9.可选的，所述在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧形成第一减反层，包括：
10.在大于或等于300℃的温度下，在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧沉积所述第一减反层。
11.可选的，所述在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧形成第一减反层之后，所述方法还包括：
12.对形成有所述第一钝化层、所述第一减反层的硅基底，进行退火；退火温度大于或等于300℃。
13.可选的，所述退火包括：氢气氛围退火，和/或，快速热处理退火。
14.可选的，所述在硅基底一侧形成第一钝化层，包括：
15.在所述硅基底一侧，原子层沉积第一钝化层。
16.可选的，所述在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧形成第一减反层之后，所述方法还包括：
17.在所述第一减反层远离所述第一钝化层的一侧形成保护所述第一减反层的掩膜层；
18.在所述硅基底另一侧形成本征非晶硅钝化层；其中，所述硅基底另一侧和所述硅基底一侧相对分布；
19.在所述本征非晶硅钝化层上形成叉指分布的p型非晶硅层、n型非晶硅层；
20.在所述p型非晶硅层上形成透明导电层和第一电极，并在所述n型非晶硅层上形成透明导电层和第二电极。
21.可选的，所述掩膜层的材料选自硅薄膜。
22.本发明的第二方面，提供一种太阳能电池，由任一项前述的太阳能电池的制备方法制备得到。
23.本发明的第三方面，提供一种太阳能电池，包括：
24.硅基底，以及依次层叠在所述硅基底一侧的第一钝化层、第一减反层；
25.所述第一钝化层的材料选自：氧化铝，和/或，氧化硅；
26.所述第一减反层的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种；所述第一减反层远离所述第一钝化层的表面，在5％浓度的氢氟酸条件下，腐蚀速率为：0.1nm/s至3nm/s。
27.可选的，所述第一减反层远离所述第一钝化层的表面的反射率小于或等于2％。
28.可选的，所述硅基底为p型硅基底。
29.可选的，所述第一减反层为叠层结构；在所述第一减反层中，沿着远离所述硅基底的方向，叠层结构的各层的折射率减小。
30.可选的，所述第一钝化层的材料仅选自：氧化铝，所述第一钝化层所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
。
31.可选的，所述第一减反层包括：依次层叠的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、第三氮化硅膜、第一氮氧化硅膜、第二氮氧化硅膜；其中，所述第一氮化硅膜紧邻所述第一钝化层
设置；在所述第一减反层中，沿着远离所述硅基底的方向，各层膜的折射率减小。
32.可选的，所述第一钝化层的厚度为1至20nm；所述厚度所在的方向与所述第一钝化层和所述第一减反层的层叠方向平行；
33.或，所述第一减反层厚度为50至150nm。
34.可选的，所述太阳能电池还包括：位于所述硅基底另一侧的本征非晶硅钝化层，叉指分布在所述本征非晶硅钝化层上的p型非晶硅层、n型非晶硅层，设置在所述p型非晶硅层上的透明导电层和第一电极，以及设置在所述n型非晶硅层上的透明导电层和第二电极；
35.其中，所述硅基底另一侧和所述硅基底一侧相对分布。
36.可选的，所述太阳能电池中少子的寿命大于或等于2ms。
37.本发明的第四方面，提供另一种太阳能电池，包括：
38.硅基底，以及依次层叠在所述硅基底一侧的第一钝化层、第一减反层；
39.所述第一钝化层的材料选自：氧化铝，和/或，氧化硅；
40.所述第一减反层的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种；所述第一减反层为叠层结构；在所述第一减反层中，沿着远离所述硅基底的方向，叠层结构的各层的折射率减小。
41.可选的，所述硅基底为p型硅基底。
42.可选的，所述第一钝化层的材料仅选自：氧化铝，所述第一钝化层所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
。
43.本发明的第五方面，提供一种光伏组件，包括：至少一个任一项前述的太阳能电池。
44.上述光伏组件、太阳能电池的制备方法，均与前述的太阳能电池具有相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1示出了本发明实施例中的第一种太阳能电池的结构示意图；
47.图2示出了本发明实施例中的一种太阳能电池的制备方法的步骤流程图；
48.图3示出了本发明实施例中的太阳能电池的第一种局部结构示意图；
49.图4示出了本发明实施例中的太阳能电池的第二种局部结构示意图；
50.图5示出了本发明实施例中的太阳能电池的第三种局部结构示意图；
51.图6示出了本发明实施例中的太阳能电池的第四种局部结构示意图；
52.图7示出了本发明实施例中的太阳能电池的第五种局部结构示意图。
53.附图标记说明：
54.1-硅基底，11-硅基底的绒面结构，2-第一钝化层，3-第一减反层，31-氮化硅膜，32-氮氧化硅膜，33-氧化硅膜，4-本征非晶硅钝化层，5-n型非晶硅层，6-p型非晶硅层，7-透明导电层，8-第一电极，9-第二电极。
具体实施方式
55.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
56.本发明提供一种太阳能电池的制备方法，图1示出了本发明实施例中的第一种太阳能电池的结构示意图。参照图1所示，太阳能电池包括：硅基底1，对硅基底1的掺杂类型不作具体限定。例如，该硅基底1可以为n型掺杂的硅基底，或者，可以为p型掺杂的硅基底。硅基底1包括向光面和背光面，两者相对分布，并包含在至少一侧的异质结层叠结构。硅基底1的向光面可以为：太阳能电池或光伏组件中，硅基底主要光照的表面。该太阳能电池的类型不作具体限定。例如可以为hjt(hetero-junction with intrinsic thin-layer，异质结)太阳能电池、hbc(hetero-junction back contact，异质结背接触)太阳能电池，hbc杂化太阳能电池等。
57.图2示出了本发明实施例中的一种太阳能电池的制备方法的步骤流程图。参照图2所示，该太阳能电池的制备方法包括如下步骤：
58.步骤101，在硅基底一侧形成第一钝化层；所述第一钝化层的材料选自：氧化铝，和/或，氧化硅。
59.图3示出了本发明实施例中的太阳能电池的第一种局部结构示意图。参照图3所示，在该步骤101之前还可以对硅基底1进行清洗和制绒，在硅基底1的表面形成绒面结构11，同时去除硅基底1表面的损伤，例如，金字塔的绒面结构。对于硅基底1的厚度等不作具体限定。例如，硅基底1的厚度d2可以为100至200μm(微米)，电阻率为0.5至5ω
·
cm(欧姆
·
厘米)，硅基底1的体少子寿命大于300μs(微秒)。
60.图4示出了本发明实施例中的太阳能电池的第二种局部结构示意图。参照图4所示，可以在硅基底1制绒之后，在其的一个表面上形成第一钝化层2。
61.对于第一钝化层2的形成方式不作具体限定，例如，通过沉积方式形成第一钝化层2。
62.发明人发现，现有的太阳能电池的制备方法，特别是包含异质结结构的太阳能电池的制备方法，钝化效果欠佳的主要原因在于：包含异质结结构的太阳能电池中钝化层的材料选自非晶硅，由于钝化层中的非晶硅不耐高温，与钝化层紧邻的减反层被迫需要采用低温工艺制备。有人提出采用pecvd的方式来沉积减反层，pecvd的工艺温度在200-300℃之间，基本匹配非晶硅钝化层的低温工艺。但是这种方式沉积的减反层，在异质结太阳能电池的制程过程中，抗腐蚀性能差，导致对非晶硅的损伤比较严重，影响了太阳能电池的转换效率的提升，同时此结构的太阳能电池制程复杂，提升了太阳能电池的制造成本。发明人还发现，现有的太阳能电池中，减反效果不佳的主要原因在于：由于钝化层中的非晶硅不耐高温，与钝化层紧邻的减反层需要采用低温工艺制备，低温工艺制备的减反层均匀性较差，且通常不够致密，导致减反效果欠佳。同时，发明人还发现，现有的钝化层的材料多选自非晶硅，非晶硅对光的寄生吸收比较强，大幅度限制了太阳能电池的短路电流。
63.针对上述问题，本发明实施例中，第一钝化层2的材料选自氧化铝，和/或，氧化硅，上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效
果。且上述材料的第一钝化层2的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。第一减反层3的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层3具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层2的材料能够承受高温，稳定性较好。
64.步骤102，在所述第一钝化层远离所述硅基底的一侧形成第一减反层，所述第一减反层的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种；其中，所述第一减反层经历过大于或等于300℃的温度。
65.图5示出了本发明实施例中的太阳能电池的第三种局部结构示意图。图6示出了本发明实施例中的太阳能电池的第四种局部结构示意图。图7示出了本发明实施例中的太阳能电池的第五种局部结构示意图。参照图5、图6、图7所示，在第一钝化层2远离硅基底1的一侧依次形成氮化硅膜31和氮氧化硅膜32、氧化硅膜33，以形成第一减反层3。第一减反层3的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种。其中，第一减反层3经历过大于或等于300℃的温度。
66.对于第一减反层3的形成方式不作具体限定，例如，通过沉积方式形成第一减反层3。
67.该太阳能电池制备方法中，第一钝化层2的材料选自氧化铝，和/或，氧化硅，上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。且上述材料的第一钝化层2的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。第一减反层3的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层3具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层2的材料能够承受高温，第一减反层3经历过大于或等于300℃的温度，形成的第一减反层3的致密性和均匀性均良好，进一步提升减反效果。同时，形成的第一减反层3的致密性和均匀性均良好，使得第一减反层3具有优良的抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。第一减反层3经历过大于或等于300℃的温度，能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。
68.可选的，上述步骤101可以包括：在硅基底1一侧，原子层沉积(atomic layer deposition，ald)第一钝化层2，ald形成的第一钝化层2均匀性较好，且工艺稳定性好，工艺难度低，易于量产。例如，采用等离子增强原子层沉积(plasmainhanced atomic，peald)形成第一钝化层2。
69.可选的，上述步骤102可以包括：在大于或等于300℃的温度下，在第一钝化层2远离硅基底1的一侧沉积第一减反层3，例如，可以采用等离子增强化学气象沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，pecvd)。在大于或300℃的温度下，沉积第一减反层3，形成的第一减反层3的致密性和均匀性均良好，进一步提升减反效果。同时，形成的第一减反层3的致密性和均匀性均良好，使得第一减反层3具有优良的抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。在大于或300℃的温度下，沉积第一减反层3，该沉积过程能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。
70.可选的，上述步骤102之后，该方法还可以包括：对形成有第一钝化层2、第一减反层3的硅基底1，进行退火，退火温度大于或等于300℃。退火能进一步提升第一减反层3的致
密性和均匀性，进一步提升减反效果。同时，形成的第一减反层3的致密性和均匀性均良好，使得第一减反层3具有优良的抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。退火过程能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。
71.可选的，退火包括：氢气氛围退火(forming gas anneal，fga)，和/或，快速热处理退火(rapid temperature process，rtp)，上述两种退火工艺成熟，易于实现，而且退火效果良好。经过上述方式的退火后，能进一步提升第一减反层3的致密性和均匀性，进一步提升减反效果，进一步提升抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。退火过程能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。fga的退火温度进一步优选，例如，fga的最高温度可以300至600℃，退火时间可以为5至60min，退火可以在真空条件下进行。rtp的具体退火参数进一步优选，例如，rtp的最高温度可以500至1000℃，退火时间可以为10至150s。
72.例如，若第一钝化层2的材料包括氧化铝(al2o3)，鉴于其良好的化学钝化效果和场钝化效果，本身具有良好的钝化性能，再通过在氧化铝薄膜上面覆盖氮化硅等第一减反层3后，可以保护氧化铝钝化膜的同时，提供相当的氢原子数量，进一步提高硅基底1表面的钝化效果。再经过诸如fga或者rtp的退火过程之后，第一减反层3中的氮化硅中的氢可以进一步向硅基底1表面，甚至是硅基底1体内移动，进而硅基底1表面的钝化效果得到改善的同时，硅基底1内的缺陷也能够得到很好的钝化。这个从有效少子寿命的数据上也可以看出来。在经过氧化铝材料的第一钝化层3的钝化后，有效少子寿命范围在300至600us左右，再经过氮化硅膜覆盖之后，少子寿命可以达到1ms以上，最后经过退火处理之后，硅基底1的有效少子寿命可以达到2ms以上。
73.更为具体的，若第一钝化层2的材料包括氧化铝(al2o3)，采用ald如peald形成第一钝化层，采用直接等离子体放电模式，即硅基底直接作为电极参与放电，而在放电过程中，由于电子速度远高于离子速度，便在电极附近形成等离子体鞘层，增大了该区域的电场，而且频率较低时，离子在电场方向变化前已经到达电极，对硅基底表面轰击，同时，通过退火处理，使alox沉积过程中形成的不稳定的si-o键被破坏，进而，si-alox界面处的四面体结构中的al配位表现为净负电荷，针对p型硅基底，净负电荷使si-alox界面能带弯曲，而且还阻止了少数载流子向背表面漂移，从而场钝化效果优异。
74.可选的，上述步骤102之后，该方法还可以包括：在第一减反层3远离第一钝化层2的一侧形成保护该第一减反层的掩膜层。该掩膜层的厚度不作具体限定，例如，掩膜层的厚度可以为5至50nm，掩膜层的厚度在该范围内，掩膜效果和成本达到较优的平衡。然后在硅基底1的另一侧形成本征非晶硅钝化层4。其中，硅基底1的另一侧和前述的硅基底1的一侧相对分布。在本征非晶硅钝化层4上形成叉指分布的p型非晶硅层6、n型非晶硅层5。在p型非晶硅层6上形成透明导电层7和第一电极8，并在n型非晶硅层5上形成透明导电层7和第二电极9。掩膜层、本征非晶硅钝化层4、p型非晶硅层6等均可以通过沉积方式制备，例如，均可以通过pecvd方式制备得到。对于其他层或电极的制备方式，不作具体限定。
75.具体的，在形成保护该第一减反层的掩膜层之后，可以对硅基底1进行单面酸洗，清洗掉硅基底1另一侧可能自然形成的氧化硅。例如，可以采用hf进行酸洗，酸洗完毕后还可以对硅基底1另一侧进行清洗，确保硅基底1另一侧的清洁度。在沉积完本征非晶硅钝化
层4之后，可以在本征非晶硅钝化层4上先沉积整层的p型非晶硅层，然后在整层的p型非晶硅层上沉积氧化硅保护层，采用激光方式对氧化硅保护层进行图形化，或者，采用湿法化学的方式，对氧化硅保护层中图形化的区域进行腐蚀，实现对整层的p型非晶硅层的图形化。p型非晶硅层可以掺杂硼的非晶硅。该方法得到的太阳能电池的结构可以如图1所示，该太阳能电池包括硅基底1，依次层叠在硅基底1向光面的第一钝化层2、第一减反层3。层叠在硅基底1的背光侧的本征非晶硅钝化层4。本征非晶硅钝化层4上叉指状分布有p型非晶硅层6、n型非晶硅层5。相邻的p型非晶硅层6、n型非晶硅层5之间绝缘。例如，p型非晶硅层6、n型非晶硅层5之间可以通过激光开槽，使得两者之间绝缘。p型非晶硅层6和n型非晶硅层5上具有透明导电层7。位于透明导电层7上与p型非晶硅层6位置对应的第一电极8，以及与n型非晶硅层5位置对应的第二电极9。图1所示的太阳能电池，一方面，向光面的第一钝化层2和第一减反层3采用大于或等于300℃的工艺制备，进而在向光面形成了高质量的第一钝化层、优异的第一减反层，以及二者工艺和结构上的耦合，提升了抗腐蚀性和第一钝化层2的稳定性，为含有异质结结构的太阳能电池提供了效率贡献。另一方面，含有异质结结构背面设置，向光面的第一钝化层2和第一减反层3高温制备和背面异质结低温制备，从工艺上有效分开，保证了两段工艺各自的技术效果，从而实现太阳能电池向光面零栅线遮挡和优异的钝化效果，进而没有来自栅线遮挡导致的电流损失，具备高短路电流。同时，第一电极8和第二电极9均位于太阳能电池背光面，第一电极和第二电极的优化可以不受光学遮挡的限制，极大的减少第一电极和第二电极金属化带来的串联电阻增加。
76.可选的，前述的掩膜层的材料选自硅薄膜，易于制备。例如，掩膜层的材料选自非晶硅薄膜。需要说明的是，该掩膜层在后续的工艺中会被去除。
77.本发明还提供一种太阳能电池，该太阳能电池由任一前述的太阳能电池的制备方法制备得到。该太阳能电池具有与该太阳能电池的制备方法相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
78.本发明还提供一种太阳能电池，参照图1所示，该太阳能电池包括硅基底，以及依次层叠在硅基底一侧的第一钝化层2、第一减反层3。此处的一侧可以为硅基底1的背光面，也可以是硅基底1的向光面。例如，图1中，第一钝化层2、第一减反层3依次层叠在硅基底1的向光面。
79.本发明实施例中，第一钝化层2的材料选自氧化铝，和/或，氧化硅，上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。且上述材料的第一钝化层2的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。第一减反层3的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层3具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层2的材料能够承受高温，第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，进而可以提升第一减反层3的致密性和均匀性，进一步提升减反效果。同时，第一减反层3远离第一钝化层2的表面，在5％浓度的氢氟酸条件下，腐蚀速率为：0.1nm/s(纳米/秒)至3nm/s，即，第一减反层3具有较高的致密性和优良的抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。
80.例如，第一减反层3远离第一钝化层2的表面，在5％浓度的氢氟酸条件下，腐蚀速
率可以为：0.1nm/s、0.7nm/s、1.1nm/s、1.9nm/s、2.3nm/s、2.6nm/s、3nm/s。
81.可选的，第一减反层3远离第一钝化层2的表面的反射率小于或等于2％，第一减反层3远离第一钝化层2的表面的反射率较低，可以减少光学寄生性吸收，提升了太阳能电池的短路电流，提升了太阳能电池的光电转换效率。
82.例如，第一减反层3远离第一钝化层2的表面的反射率为：2％、1.9％、1.7％、1.4％、1.1％、0.9％、0.7％。
83.可选的，硅基底1为p型硅基底，p型硅基底相对于n型硅基底而言，成本更低，可以降低太阳能电池的成本。同时，若第一钝化层2的材料选自氧化铝，作为钝化材料的氧化铝通常带有负的固定电荷，对p型硅基底具有良好的钝化效果，特别是具有良好的场钝化效果。
84.可选的，第一钝化层2的材料仅选自：氧化铝，第一钝化层2所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
，第一钝化层2的氧化铝所带的负电荷的量在该范围内，具有良好的钝化效果，特别是具有良好的场钝化效果。同时，氧化铝作为第一钝化层2易于量产，形成的第一钝化层2的均匀性较好，且工艺稳定性好，工艺难度低。并且，氧化铝层鉴于其良好的化学钝化效果和场钝化效果，本身具有良好的钝化性能，再通过在氧化铝层上面覆盖氮化硅等减反层后，可以保护氧化铝材料的第一钝化层2的同时，提供相当的氢原子数量，进一步提高硅基底1表面的钝化效果。
85.例如，第一钝化层2的材料仅选自：氧化铝，第一钝化层2所带的负电荷的量为1
×
10
11
、5
×
10
11
、9
×
10
11
、1
×
10
12
、2.5
×
10
12
、6
×
10
12
、9
×
10
12
、1
×
10
13
。
86.可选的，参照图1所示，第一减反层3为叠层结构。在第一减反层3中，沿着远离硅基底1的方向，叠层结构的各层的折射率减小，叠层结构的各层的折射率匹配性好，第一减反层3的减反效果更加优良。需要说明的是，沿着远离硅基底1的方向，叠层结构的各层的折射率减小的幅度不作具体限定。图1中，沿着远离硅基底1的方向，第一减反层3由氮化硅膜31和氮氧化硅膜32组成。
87.可选的，第一减反层3包括：依次层叠的第一氮化硅膜、第二氮化硅膜、第三氮化硅膜、第一氮氧化硅膜、第二氮氧化硅膜。其中，第一氮化硅膜紧邻第一钝化层2设置。在第一减反层3中，沿着远离硅基底1的方向，各层膜的折射率减小，第一减反层3的各层的折射率匹配性好，上述结构的第一减反层3的减反效果更加优良。同样的，沿着远离硅基底1的方向，第一减反层3中各层膜的折射率减小的幅度不作具体限定。
88.可选的，参照图1所示，第一钝化层2的厚度d1为1至20nm(纳米)，该厚度所在的方向与第一钝化层2和第一减反层3的层叠方向平行，第一钝化层2的厚度d1在该范围内，钝化效果更优。需要说明的是，全文中所提及的厚度的方向均如此定义。
89.例如，第一钝化层2的厚度d1为1nm、3nm、6nm、7nm、11nm、15nm、18nm、20nm。
90.可选的，第一减反层3的厚度为50至150nm，第一减反层3的厚度在该范围内，减反效果更优。例如，第一减反层3的厚度为50nm、53nm、60nm、79nm、91nm、110nm、130nm、150nm。
91.可选的，参照图1所示，太阳能电池还包括：位于硅基底1另一侧的本征非晶硅钝化层4，叉指分布在本征非晶硅钝化层4上的p型非晶硅层6、n型非晶硅层5，设置在p型非晶硅层6上的透明导电层7和第一电极8，以及设置在n型非晶硅层5上的透明导电层7和第二电极9。其中，硅基底1另一侧和硅基底1一侧相对分布。就是说该太阳能电池为异质结太阳能电
池，例如，如图1所示，该太阳能电池为背接触异质结太阳能电池，第一电极8和第二电极9均设置在太阳能电池的背光面，减少了向光面遮挡，可以提升短路电流。
92.图1所示的太阳能电池，该太阳能电池包括硅基底1，依次层叠在硅基底1向光面的第一钝化层2、第一减反层3。层叠在硅基底1的背光侧的本征非晶硅钝化层4。本征非晶硅钝化层4上叉指状分布有p型非晶硅层6、n型非晶硅层5。相邻的p型非晶硅层6、n型非晶硅层5之间绝缘。例如，p型非晶硅层6、n型非晶硅层5之间可以通过激光开槽，使得两者之间绝缘。p型非晶硅层6和n型非晶硅层5上具有透明导电层7。位于透明导电层7上与p型非晶硅层6位置对应的第一电极8，以及与n型非晶硅层5位置对应的第二电极9。一方面，向光面的第一钝化层和第一减反层可以采用大于或等于300℃的工艺制备，进而在向光面形成了高质量的第一钝化层、优异的第一减反层，以及二者工艺和结构上的耦合，提升了抗腐蚀性和第一钝化层的稳定性，为含有异质结结构的太阳能电池提供了效率贡献。另一方面，含有异质结结构背面设置，向光面的第一钝化层和第一减反层高温制备和背面异质结低温制备，从工艺上有效分开，保证了两段工艺各自的技术效果，从而实现太阳能电池向光面零栅线遮挡和优异的钝化效果，进而没有来自栅线遮挡导致的电流损失，具备高短路电流。同时，第一电极和第二电极均位于太阳能电池背光面，第一电极和第二电极的优化可以不受光学遮挡的限制，极大的减少第一电极和第二电极金属化带来的串联电阻增加。
93.可选的，太阳能电池中少子的寿命大于或等于2ms，说明该太阳能电池的钝化效果优良，硅基底1内的缺陷得到了良好的钝化。例如，太阳能电池中少子的寿命为2ms、2.1ms、2.3ms、2.4ms、2.6ms、2.8ms。
94.可选的，参照图1所示，硅基底1设置第一钝化层2的一侧可以具有绒面结构11，以提升陷光效果。
95.本发明还提供另一种太阳能电池，如图1所示，该太阳电池同样包括：硅基底1，以及依次层叠在硅基底1一侧的第一钝化层2、第一减反层3。第一钝化层2的材料选自：氧化铝，和/或，氧化硅。第一减反层3的材料选自：氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种。上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。且上述材料的第一钝化层2的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。第一减反层3的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层3具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层2的材料能够承受高温，第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，进而可以提升第一减反层3的致密性和均匀性，进一步提升减反效果。第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。
96.参照图1所示，第一减反层3为叠层结构。在第一减反层3中，沿着远离硅基底1的方向，叠层结构的各层的折射率减小，第一减反层3的各层的折射率匹配性好，第一减反层3的减反效果更加优良。需要说明的是，沿着远离硅基底1的方向，叠层结构的各层的折射率减小的幅度不作具体限定。
97.该太阳能电池中的各层，可以参照前述相关记载，且能达到相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
98.可选的，硅基底1为p型硅基底，p型硅基底相对于n型硅基底而言，成本更低，可以降低太阳能电池的成本。同时，若第一钝化层2的材料若包括氧化铝，si-alox界面处的四面
体结构中的al配位表现为净负电荷，针对p型硅基底，净负电荷使si-alox界面能带弯曲，而且还阻止了少数载流子向背表面漂移，从而场钝化效果优异。
99.可选的，第一钝化层2的材料仅选自：氧化铝，第一钝化层2所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
，第一钝化层2的氧化铝所带的负电荷的量在该范围内，具有良好的钝化效果，特别是具有良好的场钝化效果。同时，氧化铝作为第一钝化层2易于量产，形成的第一钝化层2的均匀性较好，且工艺稳定性好，工艺难度低。同时，氧化铝层鉴于其良好的化学钝化效果和场钝化效果，本身具有良好的钝化性能，再通过在氧化铝层上面覆盖氮化硅等减反层后，可以保护氧化铝第一钝化层2的同时，提供相当的氢原子数量，进一步提高硅基底1表面的钝化效果。
100.例如，第一钝化层2的材料仅选自：氧化铝，第一钝化层2所带的负电荷的量为1
×
10
11
、5
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10
11
、9
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、1
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10
12
、2.5
×
10
12
、6
×
10
12
、9
×
10
12
、1
×
10
13
。
101.本发明还提供一种光伏组件，包括：至少一个任一前述的太阳能电池，该光伏组件与前述的任一太阳能电池具有相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。
102.需要说明的是，本发明提供的太阳能电池、太阳能电池的制备方法、光伏组件之间可以相互参照，且能够达到相同或相似的有益效果，为了避免重复，相关部分未再赘述。
103.本发明提供的太阳能电池、太阳能电池的制备方法、光伏组件，具有单一性。具体理由在于，本发明提供的太阳能电池、太阳能电池的制备方法、光伏组件的发明构思均主要在于：采用氧化铝，和/或，氧化硅，替换现有的非晶硅钝化膜，上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。且上述材料的第一钝化层2的透光率明显优于非晶硅钝化层的透光率，可以提升太阳能电池的短路电流。该第一钝化层2的材料能够承受高温，第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，进而可以提升第一减反层3的致密性和均匀性，进一步提升减反效果。并且第一减反层3的制备工艺不用限定为低温工艺，能够提供一定的氢钝化效果，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。第一减反层3的致密性和均匀性较好，第一减反层3具有优良的抗腐蚀能力，第一减反层3能够对第一钝化层2起到良好的保护作用，进一步增强第一钝化层2的钝化效果。本发明提供的太阳能电池、太阳能电池的制备方法、光伏组件的发明构思均还主要在于：第一减反层的材料选自氮化硅、氮氧化硅、氧化硅中的至少一种，上述材料的第一减反层具有良好的减反效果。
104.下面列举实施例，以进一步解释说明本发明。
105.实施例1
106.基于p型晶硅基底，如图3所示，在硅基底1表面进行制绒处理，在硅基底1表面形成金字塔的绒面结构11，金字塔结构高度为3um，此处的高度所在的方向与前述的厚度所在的方向平行，同时去除硅基底1的表面损伤。硅基底1制绒前的厚度为160um，电阻率为1.2ω
·
cm。
107.在p型硅基底1完成制绒之后，参照图4所示，在其中一表面沉积氧化铝薄膜作为第一钝化层2，采用热ald方式进行沉积，沉积温度250℃，所沉积的氧化铝的厚度为3.5nm，氧化铝薄膜作为第一钝化层2，具备良好的化学钝化效果和场钝化效果。场钝化效果源于氧化铝膜所带有的负电的固定电荷，所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
。
108.在氧化铝薄膜远离硅基底1的一侧，沉积一层高折射率富氢的氮化硅膜，氮化硅膜的折射率为2.2，该氮化硅膜的厚度为5nm，形成氮化硅膜的过程中，硅烷：氨气比为1：4，沉
积温度为480℃。
109.在高折射率富氢的氮化硅膜之上，沉积一层中折射率的氮化硅膜，中折射率的氮化硅膜的折射率为2.1，中折射率的氮化硅膜的厚度为15nm，形成中折射率的过程中，硅烷：氨气比为1：6，沉积温度为480℃。
110.在中折射率的氮化硅膜之上，沉积一层低折射率的氮化硅，低折射率氮化硅膜的折射率为1.95，低折射率氮化硅膜的厚度为25nm，形成低折射率氮化硅膜的过程中，硅烷：氨气比为1：16，沉积温度为480℃。
111.在低折射率氮化硅膜表面沉积氮氧化硅薄膜，沉积两层氮氧化硅薄膜，沿着远离硅基底1的方向，两层氮氧化硅薄膜的厚度分别为20nm、30nm，折射率分别为1.85，1.75，沉积温度均为480℃。
112.沉积完两层氮氧化硅薄膜后，进行fga退火，退火温度为500℃，退火的时间为30min，退火的氢气流量为5标准升每分钟(standardlitreperminute，slm)。经过fga退火之后，硅基底1的体少子寿命为3ms，氮化硅膜的耐腐蚀性能得到较大幅度的提升，经过5％的hf溶液进行腐蚀，相对于现有技术中在200℃下沉积的氮化硅减反膜的腐蚀速率为5nm/s而言，实施例1中fga退火之后的氮化硅膜的腐蚀速率为1nm/s，实施例1中fga退火之后，最外层的氮氧化硅薄膜远离硅基底1的表面的腐蚀速率为1nm/s。
113.在硅基底1完成fga退火之后，在氮化硅叠层膜的上层，生长一层非晶硅薄膜作为第一减反层3的保护层，非晶硅薄膜的厚度为10nm。
114.采用单面hf清洗的方式，去除硅基底1的另一侧的自然氧化层，hf的浓度为5％，清洗时间为100s。并对硅基底1的另一侧的绒面进行抛光刻蚀，采用高温碱工艺进行抛光，抛光用的koh浓度为1.5％-10％，可选择的加入对应的抛光添加剂，抛光温度40℃至90℃，抛光后表面的反射率在20％以上。
115.进行后续叉指状结构的制作，包括一层非晶硅钝化层，叉指状的n型非晶硅层5和叉指状的p型非晶硅层6，以及在掺杂非晶硅层上形成透明导电层7，并在透明导电层7上形成金属电极。
116.实施例2
117.基于p型晶硅基底，在表面进行制绒处理，在硅基底1表面形成金字塔的绒面结构，金字塔结构高度为3um，同时去除硅基底1的表面损伤。硅基底1制绒前的厚度为160um，电阻率为1.2ω
·
cm。在p型硅基底1完成制绒之后，在其中一表面沉积氧化铝薄膜作为第一钝化层2，采用peald方式进行沉积，沉积温度220℃，所沉积的氧化铝的厚度为2.5nm，氧化铝薄膜具备良好的化学钝化效果和场钝化效果。场钝化效果源于氧化铝薄膜所带有的显示为负电的固定电荷，所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
。
118.在氧化铝薄膜的上层，沉积一层高折射率富氢的氮化硅层，高折射率富氢的氮化硅的折射率为2.25，高折射率富氢的氮化硅的厚度为5nm，形成高折射率富氢的氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1.2：4，沉积温度480℃。
119.在高折射率氮化硅膜层之上，沉积一层中折射率的氮化硅，中折射率的氮化硅的折射率为2.08，中折射率的氮化硅的厚度为15nm，形成中折射率的氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1：7，沉积温度480℃。
120.在中折射率氮化硅膜层之上，沉积一层低折射率的氮化硅，低折射率氮化硅的折
射率为1.9，低折射率氮化硅的厚度为25nm，形成低折射率氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1：18，沉积温度480℃。
121.在低折射率氮化硅表面沉积氮氧化硅薄膜，沉积两层氮氧化硅薄膜，沿着远离硅基底1的方向，两层氮氧化硅薄膜的厚度分别为20nm，30nm，折射率分别为1.85，1.75，沉积温度均为480℃。
122.沉积完两层氮氧化硅薄膜之后，进行fga退火，退火温度为500℃，退火的时间为30min，退火的氢气流量为5slm。经过fga退火之后，氮化硅膜层的耐腐蚀性能得到较大幅度的提升，经过5％的hf溶液进行腐蚀，相对于现有技术中在200℃下沉积的氮化硅减反膜的腐蚀速率为5nm/s而言，实施例2中fga退火之后，氮化硅膜层的腐蚀速率为0.8nm/s，实施例2中fga退火之后，最外层的氮氧化硅薄膜远离硅基底1的表面的腐蚀速率为0.9nm/s。
123.在硅基底1完成fga退火之后，在氮化硅叠层膜的上层，生长一层多晶硅薄膜作为第一减反层3的保护层，多晶硅薄膜的厚度为10nm。退火后，硅基底1的体少子寿命为3ms。
124.采用单面hf清洗的方式，去除硅基底1的另一侧的自然氧化层，hf的浓度为5％，清洗时间为100s。并对硅基底1的另一侧的绒面进行抛光刻蚀，采用高温碱工艺进行抛光，抛光用的koh浓度为1.5％-10％，可选择的加入对应的抛光添加剂，抛光温度40℃至90℃，抛光后表面的反射率在20％以上。
125.进行后续叉指状结构的制作，包括一层非晶硅钝化层，叉指状的n型非晶硅层5和叉指状的p型非晶硅层6，以及在掺杂非晶硅层上形成透明导电层7，并在透明导电层7上形成金属电极。
126.实施例3
127.基于p型晶硅基底，在表面进行制绒处理，在硅基底1表面形成金字塔的绒面结构，金字塔结构高度为3um，同时去除硅基底1的表面损伤。硅基底1制绒前的厚度为160um，电阻率为1.2ω
·
cm。
128.在p型硅基底1完成制绒之后，在其中一表面沉积氧化铝薄膜，沉积温度220℃，采用间接法peald设备进行沉积，所沉积的氧化铝的厚度为6.0nm，氧化铝薄膜具备良好的化学钝化效果和场钝化效果。场钝化效果源于氧化铝薄膜所带有的显示为负电的固定电荷，所带的负电荷的量为1
×
10
11
至1
×
10
13
。
129.在氧化铝薄膜的上层，沉积一层高折射率富氢的氮化硅层，高折射率富氢的氮化硅的折射率为2.2，高折射率富氢的氮化硅的厚度为5nm，形成高折射率富氢的氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1：4，沉积温度480℃。
130.在高折射率氮化硅膜层之上，沉积一层中折射率的氮化硅，中折射率的氮化硅的折射率为2.1，中折射率的氮化硅的厚度为15nm，形成中折射率的氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1：6，沉积温度480℃。
131.在中折射率氮化硅膜层之上，沉积一层低折射率的氮化硅，低折射率氮化硅的折射率为1.95，低折射率氮化硅的厚度为25nm，形成低折射率氮化硅的过程中，硅烷：氨气比为1：16，沉积温度480℃。
132.在低折射率氮化硅表面沉积氮氧化硅薄膜，沉积两层氮氧化硅薄膜，沿着远离硅基底1的方向，两层氮氧化硅薄膜的厚度分别为20nm，30nm，折射率分别为1.85，1.75，沉积温度480℃。
133.沉积完两层氮氧化硅薄膜之后，进行fga退火，退火温度为500℃，退火的时间为30min，退火的氢气流量为5slm。经过fga退火之后，氮化硅膜层的耐腐蚀性能得到较大幅度的提升，经过5％的hf溶液进行腐蚀，相对于现有技术中在200℃下沉积的氮化硅减反膜的腐蚀速率为5nm/s而言，实施例3中fga退火之后，氮化硅膜层的腐蚀速率为1.3nm/s，实施例3中fga退火之后，最外层的氮氧化硅薄膜远离硅基底1的表面的腐蚀速率为1.3nm/s。
134.在硅基底1完成fga退火之后，在氮化硅叠层膜的上层，生长一层多晶硅薄膜作为第一减反层3的保护层，多晶硅薄膜的厚度为10nm。退火后，硅基底1的体少子寿命为3ms。
135.采用单面hf清洗的方式，去除硅基底1的另一侧的自然氧化层，hf的浓度为5％，清洗时间为100s。并对硅基底1的另一侧的绒面进行抛光刻蚀，采用高温碱工艺进行抛光，抛光用的koh浓度为1.5％-10％，可选择的加入对应的抛光添加剂，抛光温度40℃至90℃，抛光后表面的反射率在20％以上。
136.进行后续叉指状结构的制作，包括一层非晶硅钝化层，叉指状的n型非晶硅层5和叉指状的p型非晶硅层6，以及在掺杂非晶硅层上形成透明导电层7，并在透明导电层7上形成金属电极。
137.对比例1
138.在硅基底1制绒后，在硅基底1的正面沉积一层氧化铝薄膜进行钝化，然后采用现有技术中在200℃下沉积氮化硅减反膜层。由于低温氮化硅膜层需要用板式pecvd设备进行沉积，设备成本高，同时，低温沉积的氮化硅膜层，与氧化铝薄膜叠加后的钝化效果会差于对应的高温氮化硅减反膜层，从而影响太阳能电池的效率。主要原因在于：低温氮化硅膜层的致密性和均匀性较差，导致低温氮化硅膜层的耐腐蚀性能差，会导致低温氮化硅膜层易被腐蚀，进而损伤钝化层。
139.对比例2
140.在硅基底1制绒后，正面钝化层采用非晶硅膜层进行钝化，非晶硅薄膜因为其较高的光学寄生吸收，会较大幅度影响电池的短路电流。同时由于非晶硅薄膜不耐高温的特性，导致正面的减反膜层(氮化硅)无法采用耐腐蚀性能强的高温工艺来完成，缩窄了太阳能电池的制备流程的工艺窗口，且低温的正面的减反膜层的致密性和均匀性较差，导致低温正面的减反膜层的耐腐蚀性能差，会导致低温正面的减反膜层易被腐蚀，进而损伤钝化层。
141.对比例3
142.在硅基底1上沉积正面减反膜层时，采用单层的氮化硅或双层的氮化硅膜层来实现，相较于实施例所提到的多层氮化硅膜层，和多层氮氧化硅膜层的叠层结构实现的第一减反层3而言，反射率会明显偏高，从而导致光学吸收少，最终导致电池的短路电流较低，影响电池的转换效率。主要原因在于，对比例3的正面减反膜层中沿着远离硅基底的方向，各层的折射率没有减小，导致各层之间的匹配性较差。
143.实施例1至实施例3，对比例1至对比例3的主要工艺参数和性能参数参照下表1所示。需要说明的是，实施例1至实施例3，对比例1至对比例3的性能参数的测量或确定方法对应相同。
144.表1：实施例1至实施例3，对比例1至对比例3的主要工艺参数和性能参数对照表。
[0145][0146]
通过上述对比可以看出，相对于对比例1至对比例3而言，实施例1至实施例3中的少子寿命明显较长，腐蚀速率明显较低，且减反效果较优，具体理由在于：实施例1至实施例3中在第一钝化层2的氧化铝薄膜上面覆盖氮化硅等第一减反层3后，可以保护氧化铝钝化膜的同时，提供相当的氢原子数量，进一步提高硅基底1表面的钝化效果。再经过fga退火过程之后，第一减反层3中的氮化硅中的氢可以进一步向硅基底1表面，甚至是硅基底1体内移动，进而硅基底1表面的钝化效果得到改善的同时，硅基底1内的缺陷也能够得到很好的钝化。而且，上述材料的第一钝化层2对光的寄生性吸收较弱，且能够达到良好的化学钝化和场钝化效果。上述材料的第一减反层3具有良好的减反效果。而且，该第一钝化层2的材料能够承受高温，第一减反层3的制备工艺不用限定为经过了高温工艺，进而可以提升第一减反层3的致密性和均匀性，第一减反层3具有优良的抗腐蚀能力，进一步提升减反效果。
[0147]
需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本技术实施例所必须的。
[0148]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0149]
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。