本發(fā)明屬于太陽能電池領(lǐng)域，涉及一種局部摻雜晶體硅太陽能電池及其制備方法，尤其涉及一種通過調(diào)整背面局部開口尺寸與沉積摻雜漿料制備得到的局部摻雜晶體硅太陽能電池及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了局部背接觸背鈍化(PERC)太陽能電池，這是新開發(fā)出來的一種高效太陽能電池，得到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。其核心是在硅片的背光面用氧化鋁或者氧化硅薄膜(5～100納米)覆蓋，以起到鈍化表面，提高長波響應(yīng)的作用，從而提升電池的轉(zhuǎn)換效率。

現(xiàn)有的PERC太陽能電池結(jié)構(gòu)主要包括具有PN結(jié)的硅片層，以及依次設(shè)于硅片層背面的鈍化層、氮化硅薄膜層和鋁金屬層，如CN 104882498A、CN106057920A和CN 105470349A中均公開了一種PERC太陽能電池。所述PERC太陽能電池的制備方法主要包括如下步驟：制絨、擴散、背拋光、刻蝕和去雜質(zhì)玻璃、背面沉積鈍化層(如氧化鋁、氧化硅薄膜或氮化硅)、正面沉積氮化硅減反射層、背面局部開口、絲網(wǎng)印刷背面銀漿料、絲網(wǎng)印刷背面鋁漿料、絲網(wǎng)印刷正面銀漿料和燒結(jié)，通過所述方法制得的太陽能電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

從圖3中可以看出，通過鋁原子在硅中的替位摻雜，在硅片背部局部形成了P/P⁺的結(jié)構(gòu)，但由于鋁原子在硅中固溶度限制，P⁺濃度峰值僅能達到3×10¹⁸cm^-3，其限制了太陽能電池的電池轉(zhuǎn)換效率。

為了得到更高的電池轉(zhuǎn)換效率，新南威爾士州立大學提出了PERL結(jié)構(gòu)，其特點是用在硅中有高固溶度的硼原子替代鋁形成摻雜，其摻雜濃度可以達到1×10¹⁹～5×10¹⁹cm^-3。由于P⁺濃度提高，局部有更強的背表面場鈍化，可得到更高的開路電壓和填充因子。

CN 103996746A和CN 104638033A均公開了一種PERL太陽能電池及其制備方法，PERL結(jié)構(gòu)如圖6所示，可以看出在高溫或激光處理過程中硼向硅片內(nèi)部擴散，在鈍化膜的開口處形成P⁺區(qū)，由于P⁺區(qū)硼濃度遠高于P型硅片的硼濃度，產(chǎn)生化學位差，形成局部硼背場，進而提升太陽能電池的電池轉(zhuǎn)換效率。

現(xiàn)有PERL太陽能電池的制備方法主要為：制絨、擴散、背刻蝕、背面沉積鈍化層(如氧化鋁、氧化硅薄膜或氮化硅)、正面沉積氮化硅減反射層、絲網(wǎng)印刷硼漿、背面激光同時完成開膜與摻硼、絲網(wǎng)印刷背面銀漿料、絲網(wǎng)印刷背面鋁漿料、絲網(wǎng)印刷正面銀漿料、絲網(wǎng)印刷背面銀漿料和燒結(jié)。該所述PERL的制備方法的特點是：激光作用于背面鈍化層后形成的開口區(qū)域尺寸在25μm～60μm且小于沉積硼漿的尺寸。

上述PERL的制備方法的存在的缺點是：其摻雜深度只有6μm～8μm。當鋁漿燒結(jié)時，在很小的尺寸內(nèi)，由于硅和鋁的劇烈反應(yīng)，鋁會盡可能深地鉆入硅片內(nèi)部，多達20μm，遠遠深于硼摻雜的深度。因此，大部分硼被稀釋留在了硅鋁合金中，少量留在硅中，硅中的硼含量只有10¹⁸cm^-3，形成的硼鋁背場強度只比PERC略有增加，效率提升一般在0.1％以內(nèi)，其同樣無法有效提高太陽能電池的電池轉(zhuǎn)換效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有PERC太陽能電池存在的摻雜濃度低導致的太陽能電池的電池性能無法進一步提升的問題，以及現(xiàn)有PERL太陽能電池中形成的硼鋁背場強度有限，無法有效提高太陽能電池的電池轉(zhuǎn)換效率且制備工藝繁瑣，成本高，不利于工業(yè)化生產(chǎn)等問題，本發(fā)明提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池及其制備方法。本發(fā)明通過調(diào)整背面局部開口尺寸與沉積摻雜漿料的尺寸，制備得到一種局部摻雜結(jié)構(gòu)的晶體硅太陽能電池，可顯著增加電池背表面場強度，減少局部區(qū)域復(fù)合速率，進而大幅度提高開路電壓和填充因子，最終大幅度提升電池的轉(zhuǎn)換效率。

為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池包括晶體硅片層以及設(shè)于晶體硅片層背面的鈍化層，所述鈍化層上具有多個開口，所述晶體硅片層中沿開口向晶體硅片層內(nèi)部形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)側(cè)視呈元寶形。

此處，所述側(cè)視是指以從晶體硅片層一側(cè)從上往下為俯視角度，以其作為基準的側(cè)視。

本發(fā)明所述“多個”意為“至少2個”。

以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下技術(shù)方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述晶體硅片層中沿開口向晶體硅片層內(nèi)部形成中間低兩邊高的馬鞍型結(jié)構(gòu)的合金層。

優(yōu)選地，所述摻雜區(qū)包括由合金層中部凹陷部分向晶體硅片內(nèi)依次形成第一摻雜背場和第二摻雜背場，此處，所述摻雜區(qū)不包括合金層。

優(yōu)選地，所述摻雜區(qū)還包括在合金層兩邊高起部分向晶體硅片層內(nèi)形成包覆合金層的第三摻雜背場。

優(yōu)選地，所述合金層中的合金為硅元素、鋁元素以及在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素組成的合金，優(yōu)選為硼硅鋁合金。

優(yōu)選地，所述第一摻雜背場為鋁元素以及在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素摻雜形成的背場，優(yōu)選為硼鋁背場。

優(yōu)選地，所述第二摻雜背場為在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素摻雜形成的背場，優(yōu)選為硼背場。

優(yōu)選地，所述第三摻雜背場為鋁元素摻雜形成的鋁背場。

其中，所述“在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素”，例如硼、鎵、銦或鉈中任意一種或至少兩種元素的組合，所述組合典型但非限制性實例有：硼和鎵元素的組合、鎵和銦元素的組合，銦和鉈元素的組合，硼、鎵和銦元素的組合，鎵、銦和鉈元素的組合等。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述合金層中部凹陷部分的厚度為2μm～10μm，例如2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

優(yōu)選地，所述合金層兩邊高起部分最高點的高度為12μm～20μm，例如12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。此處，所述高度以晶體硅片與鈍化層交界面作為基準面。

優(yōu)選地，所述第一摻雜背場的厚度為0.5μm～4μm，例如0.5μm、0.7μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm或4μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

優(yōu)選地，所述第二摻雜背場最高點的高度為5μm～18μm，例如5μm、8μm、10μm、12μm、14μm、16μm或18μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。此處，所述高度以晶體硅片與鈍化層交界面作為基準面。

本發(fā)明中，第二摻雜背場的形狀近似半球形，故最高點的高度即指近半球形最高點的高度，其數(shù)值以晶體硅片與鈍化層交界面作為基準面。

優(yōu)選地，所述第三摻雜背場的厚度為0.5μm～3μm，例如0.5μm、0.7μm、1μm、1.3μm、1.5μm、1.7μm、2μm、2.3μm、2.5μm、2.7μm或3μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

優(yōu)選地，所述第二摻雜背場中在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素的摻雜濃度為6×10¹⁹cm^-3～9×10²⁰cm^-3，例如7×10¹⁹cm^-3、9×10¹⁹cm^-3、1×10²⁰cm^-3、1.3×10²⁰cm^-3、1.5×10²⁰cm^-3、1.7×10²⁰cm^-3、2×10²⁰cm^-3、4×10²⁰cm^-3、6×10²⁰cm^-3或9×10²⁰cm^-3等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，其為高濃度摻雜背場。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述晶體硅片層為p型硅片層。

優(yōu)選地，所述晶體硅太陽能電池包括沉積于鈍化層一側(cè)的第一金屬導電層。

優(yōu)選地，所述第一金屬導電層為鋁金屬層。

所述晶體硅片層正面還可依次設(shè)有制絨面擴散層、制絨面減反射層和制絨面銀電極，其為現(xiàn)有摻雜晶體硅電池的常規(guī)設(shè)置，故不在此贅述。

所述晶體硅片層背面還可分布設(shè)置背銀電極，其為現(xiàn)有摻雜晶體硅電池的常規(guī)設(shè)置，故不在此贅述。

第二方面，本發(fā)明提供了上述局部摻雜晶體硅太陽能電池的一種制備方法，所述方法包括以下步驟：

(1)在晶體硅片背面沉積鈍化層；

(2)在鈍化層上局部開口；

(3)在局部開口中沉積摻雜漿料；

(4)在背面摻雜；

任選地，(5)背面沉積第一金屬導電漿料；

其中，步驟(2)中局部開口的尺寸大于步驟(3)沉積摻雜漿料的尺寸。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中局部開口的尺寸大于步驟(3)沉積摻雜漿料的尺寸10μm～100μm，例如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，優(yōu)選為50μm～100μm。

優(yōu)選地，步驟(2)局部開口的方式為激光開口或腐蝕開口。

優(yōu)選地，所述腐蝕開口為溶液和/或漿料腐蝕開口。

優(yōu)選地，步驟(4)中所述背面摻雜的摻雜方法為激光誘導、熱推進或離子注入中任意一種或至少兩種的組合。

第三方面，本發(fā)明提供了上述局部摻雜晶體硅太陽能電池的一種制備方法，所述方法包括以下步驟：

(a)在晶體硅片背面沉積鈍化層；

(b)在鈍化層上沉積摻雜漿料；

(c)背面同時摻雜和局部開口；

任選地，步驟(d)背面沉積第一金屬導電漿料；

其中，步驟(c)中局部開口的尺寸大于步驟(b)沉積摻雜漿料的尺寸。

優(yōu)選地，步驟(c)中局部開口的尺寸大于步驟(b)沉積摻雜漿料的尺寸10μm～100μm，例如10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm或100μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用，優(yōu)選為50μm～100μm。

優(yōu)選地，步驟(c)中同時摻雜和局部開口的方法為：使用激光在鈍化層上形成開口，同時進行激光摻雜。

本發(fā)明所述各制備方法中，所述“局部開口”典型但不限于局域點狀開口，即若將每一小塊開口域看作“開口單元”，在背面鈍化層上開多個(≥2個)“開口單元”。

上述方法中，局部開口的尺寸大于沉積摻雜漿料的尺寸是指作用于背面鈍化層后形成的開口區(qū)域的面積大于局部沉積的摻雜漿料的面積。

本發(fā)明，由于作用于背面鈍化層后形成的開口區(qū)域尺寸大于沉積摻雜漿料的尺寸，使經(jīng)過摻雜處理后的區(qū)域分成兩部分，即覆蓋沉積摻雜漿料的部分所形成的區(qū)域，以及未覆蓋摻雜漿料僅去除了鈍化膜的區(qū)域(該區(qū)域未覆蓋摻雜漿料的部分因去除了鈍化膜而裸露出晶體硅層)。在燒結(jié)時，鋁元素傾向于與裸露的晶體硅層反應(yīng)使得鋁更多地沿著沒有摻雜漿料摻雜的區(qū)域進入硅體內(nèi)。而在已經(jīng)有摻雜漿料摻雜的區(qū)域，僅有少量的鋁與硅反應(yīng)。這樣，就形成中間低兩邊高的馬鞍型結(jié)構(gòu)的合金層，合金層中部凹陷部分向晶體硅片內(nèi)依次形成第一摻雜背場和高濃度第二摻雜背場，合金層兩邊高起部分向晶體硅片層內(nèi)形成包覆合金層的低濃度第三摻雜背場。因此，大部分摻雜的摻雜元素留在硅中，使硅中摻雜元素的摻雜濃度達到6×10¹⁹cm^-3～9×10²⁰cm^-3。

上述各個制備方法中，晶體硅片在進行背面沉積鈍化層前還包括預(yù)處理過程，所述預(yù)處理過程包括制絨、擴散、背刻蝕、去雜質(zhì)玻璃處理和正面沉積減反射層，其為本領(lǐng)域的常規(guī)操作，故具體操作步驟以及參數(shù)此處不再贅述。

上述各個制備方法中，在各步驟后還包括正面絲網(wǎng)印刷銀漿料、背面絲網(wǎng)印刷銀漿料和燒結(jié)處理，其為本領(lǐng)域的常規(guī)操作，故具體操作步驟以及參數(shù)此處不再贅述。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟(1)和步驟(a)所述晶體硅片均獨立的為p型硅片。

優(yōu)選地，步驟(1)和步驟(a)所述背面沉積鈍化層中的沉積方法均獨立的為絲網(wǎng)印刷、化學氣相沉積、物理氣相沉積或噴墨印刷中任意一種或至少兩種的組合。

優(yōu)選地，步驟(1)和步驟(a)所述背面沉積鈍化層中的鈍化層均獨立的為氧化鋁、氮化硅或氧化硅薄膜中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：氧化鋁和氮化硅的組合，氮化硅和氧化硅薄膜的組合，氧化鋁和氧化硅薄膜的組合，氧化鋁、氮化硅和氧化硅薄膜的組合等。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟(2)和步驟(c)局部開口的開口尺寸為50μm～300μm，例如50μm、70μm、100μm、130μm、150μm、170μm、200μm、230μm、250μm、270μm或300μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。

優(yōu)選地，步驟(3)和步驟(b)所述沉積摻雜漿料中的沉積方法均獨立的為絲網(wǎng)印刷、化學氣相沉積、物理氣相沉積或噴墨印刷中任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為絲網(wǎng)印刷。

優(yōu)選地，步驟(3)和步驟(b)所述沉積摻雜漿料中的摻雜漿料為鋁元素以及在硅中固溶度大于鋁的至少一種第三主族元素的摻雜漿料，優(yōu)選為硼漿料。

優(yōu)選地，步驟(3)和步驟(b)所述沉積摻雜漿料中沉積摻雜漿料的尺寸為40μm～200μm，例如40μm、60μm、80μm、100μm、120μm、140μm、160μm、180μm或200μm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內(nèi)其他未列舉的數(shù)值同樣適用。即若將每一沉積摻雜漿料的小塊區(qū)域看作“摻雜漿料單元”，在背面沉積的鈍化層上沉積多個(≥2個)“摻雜漿料單元”，每一個“摻雜漿料單元”的尺寸為40μm～200μm。

優(yōu)選地，步驟(5)和步驟(d)所述背面沉積第一金屬導電漿料中的沉積方法均獨立的為絲網(wǎng)印刷、化學氣相沉積、物理氣相沉積或噴墨印刷中任意一種，優(yōu)選為絲網(wǎng)印刷。

優(yōu)選地，步驟(5)和步驟(d)所述背面沉積第一金屬導電漿料中的第一金屬導電漿料為鋁漿料。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明通過調(diào)整背面局部開口尺寸與沉積摻雜漿料的尺寸，在制得的晶體硅太陽能電池的晶體硅片層中形成側(cè)視呈元寶形的摻雜區(qū)，所述結(jié)構(gòu)使大部分摻雜的元素留在硅中，對于現(xiàn)有PERC和PERL技術(shù)，其P⁺摻雜濃度峰值可由3×10¹⁸cm^-3提高至6×10¹⁹cm^-3～9×10²⁰cm^-3，可顯著增加電池背表面場強度，減少局部區(qū)域復(fù)合速率，進而大幅度提高開路電壓和填充因子，最終大幅度提升電池的轉(zhuǎn)換效率。

同時，本發(fā)明所述的局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法較現(xiàn)有PERL太陽能電池更為簡單，成本更低，與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有設(shè)備兼容性更高，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERC太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERC太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖；

圖3是是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERC太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖中沿a-a’截面的側(cè)視圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERL太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERL太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)或?qū)Ρ壤?中所述PERL太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖中沿a-a’截面的側(cè)視圖；

圖7是本發(fā)明實施例1中所述局部摻雜晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖；

圖8是本發(fā)明實施例1中所述局部摻雜晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖；

圖9是本發(fā)明實施例1中所述局部摻雜晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖中沿a-a’截面的側(cè)視圖；

圖10是本發(fā)明實施例1中所述局部摻雜晶體硅太陽能電池結(jié)構(gòu)的背面俯視圖中A部分的局部放大俯視圖中沿a-a’截面的側(cè)視圖中B部分的局部放大側(cè)視圖；

其中，1-晶體硅片層，2-鈍化層，3-第一金屬導電層，4-硼鋁硅合金，5-硼鋁背場，6-硼背場，7-鋁背場，8-制絨面擴散層，9-制絨面減反射層，10-制絨面銀電極，11-背銀電極，12-鋁硅合金。

具體實施方式

為更好地說明本發(fā)明，便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面對本發(fā)明進一步詳細說明。但下述的實施例僅僅是本發(fā)明的簡易例子，并不代表或限制本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，本發(fā)明保護范圍以權(quán)利要求書為準。

本發(fā)明具體實施例部分提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池包括晶體硅片層1以及設(shè)于晶體硅片層1背面的鈍化層2，所述鈍化層2上具有多個開口如圖9所示，所述晶體硅片層1中沿開口向晶體硅片層內(nèi)部形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)側(cè)視呈元寶形。

本發(fā)明具體實施例部分還提供了兩種局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法，

其一，所述方法包括以下步驟：

所述方法包括以下步驟：

(1)在晶體硅片背面沉積鈍化層；

(2)在鈍化層上局部開口；

(3)在局部開口中沉積摻雜漿料；

(4)在背面摻雜；

任選地，(5)背面沉積第一金屬導電漿料；

其中，步驟(2)中局部開口的尺寸大于步驟(3)沉積摻雜漿料的尺寸。

其二，所述方法包括以下步驟：

(a)在晶體硅片背面沉積鈍化層；

(b)在鈍化層上沉積摻雜漿料；

(c)背面同時摻雜和局部開口；

任選地，步驟(d)背面沉積第一金屬導電漿料；

其中，步驟(c)中局部開口的尺寸大于步驟(b)沉積摻雜漿料的尺寸。

以下為本發(fā)明典型但非限制性實施例：

實施例1：

本實施例提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，其結(jié)構(gòu)如圖7-10所示，所述晶體硅太陽能電池包括晶體硅片層1以及依次設(shè)于晶體硅片層1背面的鈍化層2和第一金屬導電層3，所述鈍化層2上具有多個開口，所述開口內(nèi)部填充第一金屬導電漿料，所述晶體硅片層1中沿開口向晶體硅片層內(nèi)部形成摻雜區(qū)，所述摻雜區(qū)側(cè)視呈元寶形。

所述晶體硅片層1中沿開口向晶體硅片層內(nèi)部形成中間低兩邊高的馬鞍型結(jié)構(gòu)的硼硅鋁合金層4；所述摻雜區(qū)包括從硼硅鋁合金層4中部凹陷部分向晶體硅片內(nèi)依次形成的硼鋁背場5和硼背場6；所述摻雜區(qū)還包括從硼硅鋁合金層4兩邊高起部分向晶體硅片層內(nèi)形成包覆硼硅鋁合金層4的鋁背場7。

所述晶體硅片層1正面依次設(shè)有制絨面擴散層8、制絨面減反射層9和制絨面銀電極10，晶體硅片層1背面分布設(shè)置背銀電極11。

其中，鈍化層2為氧化鋁；第一金屬導電層3為鋁金屬層；晶體硅片層1為p型硅片層；所述硼鋁硅合金4中部凹陷部分的厚度為4μm，兩邊高起部分的最高點的高度為17μm，硼鋁背場5的厚度為1μm，硼背場6最高點的高度為6μm，鋁背場7的厚度為1μm。

所述局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法為：

將晶體硅片依次進行制絨、擴散、背刻蝕、去雜質(zhì)玻璃處理和正面沉積減反射層，然后進行背面沉積鈍化層、在鈍化層上局部開口，在局部開口中絲網(wǎng)印刷硼漿料、在局部開口處進行摻雜、背面絲網(wǎng)印刷鋁漿料、正面絲網(wǎng)印刷銀漿料、背面絲網(wǎng)印刷銀漿料和燒結(jié)處理；其中，局部開口的開口尺寸為190μm，絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸為120μm，即局部開口的尺寸大于絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸70μm。

實施例2：

本實施例提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池除了鈍化層2為氧化鋁和氧化硅薄膜的組合，所述硼鋁硅合金4中部凹陷部分的厚度為4μm，兩邊高起部分最高點的高度為17μm，硼鋁背場5的厚度為1μm，硼背場6最高點的高度為8μm，鋁背場7的厚度為1μm外，其他均與實施例1中相同。

所述局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法中除了局部開口的開口尺寸為260μm，絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸為100μm，即局部開口的尺寸大于絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸150μm外，其他制備過程均與實施例1中制備方法相同。

實施例3：

本實施例提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池除了鈍化層2為氮化硅，所述硼鋁硅合金4中部凹陷部分的厚度為4μm，兩邊高起部分最高點的高度為18μm，硼鋁背場5的厚度為2μm，硼背場6最高點的高度度為13μm，鋁背場7的厚度為2μm外，其他結(jié)構(gòu)均與實施例1中相同。

所述局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法為：

將晶體硅片依次進行制絨、擴散、背刻蝕、去雜質(zhì)玻璃處理和正面沉積減反射層，然后進行背面沉積鈍化層、在鈍化層上沉積硼漿料，在背面同時進行摻雜和局部開口、背面絲網(wǎng)印刷鋁漿料、正面絲網(wǎng)印刷銀漿料、背面絲網(wǎng)印刷銀漿料和燒結(jié)處理；其中，局部開口的開口尺寸為200μm，絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸為190μm，即局部開口的尺寸大于絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸10μm。

實施例4：

本實施例提供了一種局部摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)除了硼鋁硅合金4中部凹陷部分的厚度為2μm，兩邊高起部分最高點的高度為12μm，硼鋁背場5的厚度為2μm，硼背場6最高點的高度為5μm，鋁背場7的厚度為0.5μm外，其他與實施例1中相同。

所述局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法為：

將晶體硅片依次進行制絨、擴散、背刻蝕、去雜質(zhì)玻璃處理和正面沉積減反射層，然后進行背面沉積鈍化層、在鈍化層上沉積硼漿料，在背面激光同時進行摻雜和局部開口、背面絲網(wǎng)印刷鋁漿料、正面絲網(wǎng)印刷銀漿料、背面絲網(wǎng)印刷銀漿料和燒結(jié)處理；其中，局部開口的開口尺寸為50μm，絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸為40μm，即局部開口的尺寸大于絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸10μm。

實施例5：

本實施例提供了一種局部馬鞍形摻雜晶體硅太陽能電池，所述晶體硅太陽能電池的結(jié)構(gòu)除了硼鋁硅合金4中部凹陷部分的厚度為10μm，兩邊高起部分最高點的高度為20μm，硼鋁背場5的厚度為4μm，硼背場6最高點的高度為18μm，鋁背場7的厚度為3μm外，其他與實施例1中相同。

所述局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法中除了局部開口的開口尺寸為300μm，絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸為200μm，即局部開口的尺寸大于絲網(wǎng)印刷硼漿料的尺寸100μm外，其他制備過程均與實施例1中制備方法相同。

對比例1：

本對比例提供了一種PERC太陽能電池及其制備方法，如圖1-3所示，所述PERC太陽能電池包括晶體硅片層1以及依次設(shè)于晶體硅片層1背面的鈍化層2和第一金屬導電層3，所述鈍化層2上具有多個開口，所述開口內(nèi)部填充第一金屬導電漿料，所述晶體硅片層1中沿開口向晶體硅片層里摻雜形成局部鋁硅合金12和鋁背場7。

所述晶體硅片層1正面依次設(shè)有制絨面擴散層8、制絨面減反射層9和制絨面銀電極10，晶體硅片層1背面分布設(shè)置背銀電極11。

所述PERC太陽能電池的制備方法為：將晶體硅片依次進行預(yù)處理、背面沉積鈍化層、正面沉積減反射層、背面局部開口、背面沉積鋁漿料、摻雜、正面沉積銀漿料、背面沉積銀漿料和燒結(jié)處理，得到PERC太陽能電池。

對比例2：

本對比例提供了一種PERL太陽能電池及其制備方法，如圖4-6所示，所述PERC太陽能電池包括晶體硅片層1以及依次設(shè)于晶體硅片層1背面的鈍化層2和第一金屬導電層3，所述鈍化層2上具有多個開口，所述開口內(nèi)部填充第一金屬導電漿料，所述晶體硅片層1中沿開口向晶體硅片層里摻雜形成鋁硅合金12和硼鋁背場5。

所述晶體硅片層1正面依次設(shè)有制絨面擴散層8、制絨面減反射層9和制絨面銀電極10，晶體硅片層1背面分布設(shè)置背銀電極11。

所述PERL太陽能電池的制備方法為：制絨、擴散、背刻蝕、背面沉積鈍化層(如氧化鋁、氧化硅薄膜或氮化硅)、正面沉積氮化硅減反射層、絲網(wǎng)印刷硼漿、背面激光同時完成開膜與摻硼、絲網(wǎng)印刷背面銀漿料、絲網(wǎng)印刷背面鋁漿料、絲網(wǎng)印刷正面銀漿料和燒結(jié)，其激光摻雜區(qū)域尺寸在25μm～60μm，且小于硼漿印刷后的尺寸。

性能測試：將實施例1-5和對比例1-2中所述的太陽能電池進行性能測試，25℃下測定V_oc(開路電壓)、I_sc(短路電流)、FF(填充因子)、Efficiency(光電轉(zhuǎn)化效率)和背表面場P⁺峰值摻雜濃度測試結(jié)果如表1所示。

表1：實施例1-5和對比例1-2中太陽能電池的性能測試表

綜合實施例1-5和對比例1-2的結(jié)果可以看出，本發(fā)明對于現(xiàn)有PERC和PERL技術(shù)，其P⁺濃度峰值可由3×10¹⁸cm^-3提高至6×10¹⁹cm^-3～9×10²⁰cm^-3，可顯著增加電池背表面場強度，減少局部區(qū)域復(fù)合速率，進而大幅度提高開路電壓和填充因子，最終大幅度提升電池的轉(zhuǎn)換效率。

同時，本發(fā)明所述的局部摻雜晶體硅太陽能電池的制備方法較現(xiàn)有PERL太陽能電池更為簡單，成本更低，與產(chǎn)業(yè)現(xiàn)有設(shè)備兼容性更高，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。

申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細工藝設(shè)備和工藝流程，但本發(fā)明并不局限于上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細工藝設(shè)備和工藝流程才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。