本技術涉及光伏,特別是涉及太陽能電池、光伏組件和太陽能電池的制備方法。
背景技術:
1、太陽能電池,也稱為光伏電池,是一種將太陽的光能直接轉化為電能的半導體器件。由于它是綠色環保產品,不會引起環境污染,而且太陽能是可再生資源,因此,太陽能電池是一種有廣闊發展前景的新型電池。
2、相關技術中,異質結背接觸電池(heterojunction?back?contact,簡稱為hbc),hbc電池將金屬電極設置于電池背光面,使得電池迎光面沒有金屬電極的遮擋,增加了光的吸收面積。然而,上述hbc電池的轉換效率有待改善。
技術實現思路
1、基于此,有必要提供一種太陽能電池、光伏組件和太陽能電池的制備方法,可以提高太陽能電池的轉換效率。
2、第一方面,本技術實施例提供一種太陽能電池,包括多個第一區域和多個第二區域,第一區域和第二區域沿第一方向交替排布,第一區域包括第一子區和第二子區,第二子區位于第一子區和第二區域之間;太陽能電池包括:
3、半導體襯底,具有相對設置的第一面和第二面;
4、第一摻雜半導體層,設于第一面,且位于第一子區和第二子區;
5、介質層,設于第一摻雜半導體層背離半導體襯底的一側,且位于第二子區;
6、第二摻雜半導體層,設于第一面,且位于第二區域和第二子區;位于第二子區的部分第二摻雜半導體層設于介質層背離半導體襯底的一側;
7、其中,在同一第一區域中,介質層在半導體襯底上的正投影為第一正投影,第一摻雜半導體層在半導體襯底上的正投影為第二正投影,第一正投影位于第二正投影內,且第一正投影靠近第二區域一側的輪廓邊與第二正投影靠近第二區域一側的輪廓邊之間具有第一間距。
8、本技術實施例的太陽能電池,第一摻雜半導體層突出于介質層的側壁,而非介質層突出于第一摻雜半導體層的側壁,可以使得介質層相對于第一摻雜半導體層的側壁無懸臂結構,可以避免介質層的懸臂結構影響后續膜層的制備,例如,可以避免影響后續的第二鈍化層的制作和鈍化效果,從而可以提高太陽能電池的開路電壓低和轉換效率。
9、在其中一個實施例中,介質層包括第一子介質層和第二子介質層,第一子介質層設置于第二子介質層和第一摻雜半導體層之間;
10、在預設酸性刻蝕條件下,第一子介質層的刻蝕速率大于第二子介質層的刻蝕速率。
11、在其中一個實施例中,在預設酸性刻蝕條件下,第一子介質層的刻蝕速率與第二子介質層的刻蝕速率的比值范圍為1.1-1000;預設酸性刻蝕條件的刻蝕試劑包括氫氟酸溶液。
12、在其中一個實施例中,在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質層和第二子介質層的刻蝕速率均小于半導體襯底和第一摻雜半導體層的刻蝕速率;和/或,在預設酸性刻蝕條件下,第一子介質層的刻蝕速率大于半導體襯底和第一摻雜半導體層的刻蝕速率。
13、在其中一個實施例中,在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質層和第二子介質層中任意一者的刻蝕速率為a,半導體襯底和第一摻雜半導體層中任意一者的刻蝕速率為b,a與b滿足如下條件:0.001≤a/b≤0.9。
14、在其中一個實施例中,太陽能電池包括第一鈍化層,第一鈍化層設于第一摻雜半導體層和半導體襯底之間,且位于第一區域;
15、在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質層和第二子介質層的刻蝕速率均小于第一鈍化層的刻蝕速率;和/或,在預設酸性刻蝕條件下,第一子介質層的刻蝕速率大于第一鈍化層的刻蝕速率。
16、在其中一個實施例中,在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質層和第二子介質層中任意一者的刻蝕速率為c,第一鈍化層的刻蝕速率為d,c與d滿足如下條件:0.001≤c/d≤0.9。
17、在其中一個實施例中,第一子介質層的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一者;
18、和/或,第二子介質層的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的至少一者。
19、在其中一個實施例中,太陽能電池包括第一導電層,第一導電層設置于部分第一摻雜半導體層和部分第二摻雜半導體層背離半導體襯底的一側,且位于第一子區和第二子區,第一導電層沿第一方向兩側的側壁在半導體襯底上的正投影位于介質層在半導體襯底上的正投影內;
20、和/或,太陽能電池包括第二導電層,第二導電層設置于第二摻雜半導體層背離半導體襯底的一側,且至少位于第二區域;第二導電層在半導體襯底上的正投影與第一摻雜半導體層在半導體襯底上的正投影之間沿第一方向的距離大于或等于0。
21、在其中一個實施例中,第一面包括第一子面、第二子面和第三子面,第一子面位于第一區域,第二子面和第三子面位于第二區域,第二子面位于第三子面和第一子面之間,第一子面與第二面之間的距離大于第三子面與第二面之間的距離;
22、第二子面為傾斜面,在同一第二區域中,第二子面遠離第二面的一端相對于靠近第二面的一端朝遠離第三子面的中心的方向傾斜設置;第二子面與第三子面所在平面之間的角度范圍為10°-90°。
23、在其中一個實施例中,第一間距的范圍為0.001μm-30μm;
24、和/或,在同一第一區域中,第一摻雜半導體層與第一區域的外輪廓之間沿第一方向具有第二間距,第二間距的范圍為0.001μm-5μm;
25、和/或,第一子介質層的厚度和第二子介質層的厚度的比值范圍1.1-10。
26、第二方面,本技術實施例提供一種光伏組件,包括上述第一方面中的太陽能電池。
27、本技術實施例的光伏組件,包括太陽能電池,第一摻雜半導體層突出于介質層的側壁,而非介質層突出于第一摻雜半導體層的側壁,可以使得介質層相對于第一摻雜半導體層的側壁無懸臂結構,可以避免介質層的懸臂結構影響后續膜層的制備,例如,可以避免影響后續的第二鈍化層的制作和鈍化效果,從而可以提高太陽能電池的開路電壓低和轉換效率。
28、第三方面,本技術實施例提供一種太陽能電池的制備方法,太陽能電池包括多個第一區域和多個第二區域,第一區域和第二區域沿第一方向交替排布,第一區域包括第一子區和第二子區,第二子區位于第一子區和第二區域之間;太陽能電池的制備方法包括:
29、提供半導體襯底;半導體襯底具有相對設置的第一面和第二面;
30、在第一面形成第一摻雜半導體層、介質層和第二摻雜半導體層;第一摻雜半導體層設置于第一子區和第二子區;介質層設置于第一摻雜半導體層背離半導體襯底的一側,且位于第二子區;第二摻雜半導體層設置于第二區域和第二子區,位于第二子區的部分第二摻雜半導體層設于介質層背離半導體襯底的一側;
31、其中,在同一第一區域中,介質層在半導體襯底上的正投影為第一正投影,第一摻雜半導體層在半導體襯底上的正投影為第二正投影,第一正投影位于第二正投影內,且第一正投影靠近第二區域一側的輪廓邊與第二正投影靠近第二區域一側的輪廓邊之間具有第一間距。
32、本技術實施例的太陽能電池的制備方法,第一摻雜半導體層突出于介質層的側壁,而非介質層突出于第一摻雜半導體層的側壁,可以使得介質層相對于第一摻雜半導體層的側壁無懸臂結構,可以避免介質層的懸臂結構影響后續膜層的制備,例如,可以避免影響后續的第二鈍化層的制作和鈍化效果,從而可以提高太陽能電池的開路電壓低和轉換效率。
33、在其中一個實施例中,在第一面形成第一摻雜半導體層、介質層和第二摻雜半導體層,包括:
34、在第一面上依次形成第一摻雜半導體材料層、第一子介質材料層和第二子介質材料層,第一摻雜半導體材料層、第一子介質材料層和第二子介質材料層均位于第一區域和第二區域;
35、對第一子介質材料層和第二子介質材料層進行第一圖案化處理,以去除位于第二區域的第一子介質材料層和第二子介質材料層,保留位于第一區域的第一子介質材料層和第二子介質材料層。
36、在其中一個實施例中,對第一子介質材料層和第二子介質材料層進行第一圖案化處理之后,包括:
37、在預設堿性刻蝕條件下,以第一子介質材料層和第二子介質材料層為掩膜,對半導體襯底進行第二圖案化處理,以去除位于第二區域部分厚度的半導體襯底,暴露出第二子面和第三子面。
38、在其中一個實施例中,對半導體襯底進行第二圖案化處理的過程中,還包括:
39、去除位于第一區域的邊緣的第一摻雜半導體材料層,暴露出第一子面的邊緣,保留位于第一區域其余部分的第一摻雜半導體材料層并形成第一摻雜半導體層;第一子介質材料層和第二子介質材料層包括懸臂結構,懸臂結構突出于第一摻雜半導體層的側壁;
40、其中,在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質材料層和第二子介質材料層的刻蝕速率均小于半導體襯底和第一摻雜半導體材料層的刻蝕速率。
41、在其中一個實施例中,對半導體襯底進行第二圖案化處理之后,包括:
42、在預設酸性刻蝕條件下,刻蝕去除懸臂結構的第一子介質材料層,并剝離去除懸臂結構的第二子介質材料層;
43、其中,在預設酸性刻蝕條件下,第一子介質材料層的刻蝕速率大于第二子介質材料層的刻蝕速率。
44、在其中一個實施例中,刻蝕去除懸臂結構的第一子介質材料層的過程中,還包括:
45、刻蝕去除位于第一摻雜半導體層邊緣的第一子介質材料層;
46、剝離去除懸臂結構的第二子介質材料層的過程中,還包括:
47、剝離去除位于第一摻雜半導體層邊緣的第二子介質材料層,暴露出第一摻雜半導體層的邊緣。
48、在其中一個實施例中,刻蝕去除懸臂結構的第一子介質材料層之后,包括:
49、在第一面上形成第二摻雜半導體材料層,第二摻雜半導體材料層位于第一區域和第二區域;
50、去除位于第一子區的第二摻雜半導體材料層、第一子介質材料層和第二子介質材料層,暴露出位于第一子區的第一摻雜半導體層,保留位于第二子區和第二區域的第二摻雜半導體材料層,并形成第二摻雜半導體層,保留位于第二子區的第一子介質材料層和第二子介質材料層,并形成介質層。
51、在其中一個實施例中,在第一面上依次形成第一摻雜半導體材料層、第一子介質材料層和第二子介質材料層之前,還包括:在第一面上形成第一鈍化材料層,第一鈍化材料層位于第一區域和第二區域;
52、對第一子介質材料層和第二子介質材料層進行第一圖案化處理的過程中,還包括:暴露出第一摻雜半導體材料層;
53、對半導體襯底進行第二圖案化處理的過程中,還包括:去除位于第二區域的第一摻雜半導體材料層和第一鈍化材料層;
54、或者,對第一子介質材料層和第二子介質材料層進行第一圖案化處理的過程中,還包括:去除位于第二區域的第一摻雜半導體材料層,暴露出第一鈍化材料層;
55、對半導體襯底進行第二圖案化處理的過程中,還包括:去除位于第二區域的第一鈍化材料層;
56、或者,對第一子介質材料層和第二子介質材料層進行第一圖案化處理的過程中,還包括:去除位于第二區域的第一摻雜半導體材料層和第一鈍化材料層,暴露出半導體襯底。
57、在其中一個實施例中,對半導體襯底進行第二圖案化處理的過程中,還包括:
58、去除位于第一區域的邊緣的第一鈍化材料層,保留位于第一區域其余部分的第一鈍化材料層,并形成第一鈍化層;
59、其中,在預設堿性刻蝕條件下,第一子介質材料層和第二子介質材料層的刻蝕速率均小于第一鈍化材料層的刻蝕速率。