一种含TOPCon电池的光伏组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及光伏组件技术领域，具体涉及一种含TOPCon电池的光伏组件及其制备方法。

背景技术

光伏组件的制造都是先串联电池片获得高电压、再并联获得高电流后，封装在边框内形成光伏组件。一块光伏组件由数十片电池片组成。电池片的转换效率直接影响光伏组件的发电效率，电池片的生产工艺直接影响光伏组件的使用寿命。

太阳能电池片，又称光伏电池片或光伏电池或电池片，是利用光生伏特效应将光能转化成电能的器件。晶硅太阳电池的两个发展方向分别是降低成本和提升效率。光伏行业竞争激烈，继续降低成本十分困难，但提升效率仍有较大空间。复合损失是影响电池效率的关键因素。对于铝背场（Al－BSF）传统电池结构和主流的PERC电池来说，电池背面金属/半导体界面缺陷密度较高，界面复合是造成效率损失的重要原因。为了降低界面复合损失，接触面积需要进一步减少。然而，接触面积占总电池面积的比例有一个下限，否则会造成接触电阻过大，导致填充因子（FF）降低，电池转换效率下降。另一个方式则是利用结对载流子的选择通过特性（有效提高一种载流子的输运，同时阻碍另一种载流子的通过），可大幅减少金属/半导体界面的复合。

这种钝化接触在两个方面上优异于其他传统电池结构：（1）金属/半导体界面的复合通过晶硅和金属接触之间的钝化层而减少；（2）多子可以由隧穿效应移动到金属接触，但少子因为载流子选择性不能从晶硅移动到金属接触。这种钝化接触可用本征非晶硅或者超薄氧化硅作为钝化层。基于非晶硅的钝化接触便是异质结电池结构或者HJT；基于SiO

如中国专利CN116864548A公开了一种p型背结TOPCon电池及其制备方法，在此技术方案中，以p型晶硅为基底，其正面依次设置有局部p型掺杂层、掺杂钝化层、正面减反射层、正面金属电极；背面依次设置有隧穿氧化层、n型掺杂多晶硅层、背面减反射层和背面金属电极；正面金属电极穿透正面减反射层、掺杂钝化层与局部p型掺杂层形成欧姆接触；局部p型掺杂层为Al、B共掺杂层；正面金属电极为采用印刷烧结形成的Ag浆电极，Ag浆中不含Al粉。

光伏组件在安装时，需要根据实地场景调整好光伏面板的角度。目前光伏组件在完成安装后，其俯仰角基本固定，后期不便于根据实际使用场景调节光伏面板的俯仰角。

而且，目前光伏组件中的TOPCon电池完整背面Poly Si能够阻挡少数载流子通过,允许多数载流子通过，形成了极高的载流子浓度势垒，增强钝化及接触效果。但背面非栅线区Poly Si的存在影响了长波段的光吸收，从而造成光电转换效率的损失，所以完整的背面Poly结构存在明显缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种含TOPCon电池的光伏组件及其制备方法。

本发明提供的技术方案为：

第一方面，一种含TOPCon电池的光伏组件，包括支撑机构和面板机构；

所述支撑机构包括底座，底座上设有仰角调节机构，此仰角调节机构用于调整面板固定机构仰角；所述面板固定机构用于固定面板机构；

所述面板机构包括边框，此边框用于固定上盖板和下盖板；上盖板和下盖板间设有封装材料；

封装材料内封装有多个TOPCon电池，多个TOPCon电池通过电连接件串联、并与接线盒连接；

所述TOPCon电池的背面电极对应的栅线区的N

所述TOPCon电池的片数为54~78片；

所述光伏组件的重量功率密度大于或等于17 W/kg，且小于或等于18.5 W/kg。

第二方面，一种含TOPCon电池的光伏组件的制备方法，包括以下步骤：

电池片分选：将性能一致的TOPCon电池匹配组合；

焊接：使用电连接件串联多个电池片；

叠层：在面板上自下而下依次叠放EVA、电池串、EVA、背板，形成叠层件；

层压：对叠层件加热加压，使叠层件结合为整体的层压组件；

EL测试：检测层压组件有无隐性缺陷；

装框：将无隐性缺陷的层压组件装进注有封装材料的边框中，再安装上盖板；

装接线盒：在下盖板一侧安装接线盒，并将从电池片引出的电连接件与接线盒连接；

清洗：去除光伏组件表面赃物；

光电性能测试：检验光伏组件的光电输出功率，选择合格的光伏组件进行成品检验。

将检测合格的面板机构与支撑机构安装，制成含TOPCon电池的光伏组件。

第三方面，一种TOPCon电池，包括N型硅片层，N型硅片层正面层叠设置有硼扩散层、钝化层、正面减反射层和正面电极，N型硅片层背面层叠设置有至少两组氧化层及N

所述背面电极对应的栅线区的N

第四方面，一种TOPCon电池外层Poly处理方法，包括：

在硅片栅线区制得保护层，此保护层用于保护栅线区对应的外层N

再去除非栅线区无保护层保护的外层N

作为第四方面一种可选的技术方案，H的取值范围为0.5-5。

作为第四方面一种可选的技术方案，非栅线区无保护层保护的外层N

进一步地，K的取值范围为10-20nm。

作为第四方面一种可选的技术方案，通过碱液去除非栅线区无保护层保护的外层N

作为第四方面一种可选的技术方案，所述保护层为不与碱液反应、且能被酸液去除的掩膜层。

进一步地，制作掩膜层时，首先在硅片背面栅线区涂敷一层含Si浆料，再高温烘干，在硅片栅线区形成SiO

可选地，涂敷的含Si浆料厚度为100-1000nm。

进一步地，在掩膜板上制出与丝网印刷背面栅线图形位置对应的镂空图形，配备含Si浆料后，将浆料辊涂到掩膜板上，使浆料通过镂空图形附着到硅片背面栅线区后，在链式加热炉中设定温度300-700℃进行烘干。

第五方面，一种TOPCon电池的制备方法，包括上述第四方面或第四方面任意一种可选的技术方案中的TOPCon电池外层Poly处理方法；

在硅片背面栅线区制成掩膜层前，还包括以下步骤：

选择硅片作为基体，并双面制绒；

对硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层；

去除硅片背面及侧面BSG层，对硅片背面进行碱抛；

在硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层；

对硅片背面进行磷掺杂形成N

去除硅片正面及侧面PSG层；

去除硅片背面无掩膜层保护的外层N

去除硅片正面及侧面多余Poly层；再去除背面非掩膜区域的PSG、背面掩膜层及此处的PSG层；

在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层；

对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应。

作为第五方面一种可选的技术方案，硅片为N型单晶硅片，其厚度为100-160微米，电阻率为0.4-10Ω·cm。

作为第五方面一种可选的技术方案，使用低压高温扩散炉对硅片正面进行硼扩散，扩散温度为800-1100℃，扩散时间为10-50分钟。

进一步地，扩散后硼扩散层的方块电阻为100-260Ω/sq，结深为0.1-0.4微米，BSG层厚度为100-160纳米。

作为第五方面一种可选的技术方案，使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层。

进一步地，氧化层及多晶硅层有两组，包括从内层到外层依次层叠设置的第一SiO

进一步地，第一SiO

作为第五方面一种可选的技术方案，磷掺杂浓度范围为0.1-2E

作为第五方面一种可选的技术方案，使用HF去除硅片正面及侧面PSG层；

使用碱液去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明的光伏组件在完成安装后，当需要调整面板的俯仰角时，可以首先调节竖向滑动支柱高度，然后调节第一滑座和第二滑座位置，最后将竖向滑动支柱第一滑座和第二滑座固定，从而在光伏组件完成安装后，也可以根据实际使用场景对面板固定机构的俯仰角进行调节。

同时，本发明在对硅片背面磷掺杂形成N

附图说明

图1为本申请一种实施例中光伏组件的支撑机构结构示意图；

图2为本申请一种实施例中立柱与竖向滑动支柱连接示意图；

图3为图1中A处放大图；

图4为本申请一种实施例中第一滑座与滑台连接示意图；

图5为本申请一种实施例中光伏组件的面板机构爆炸示意图；

图6为本申请一种实施例中光伏组件的面板机构结构示意图；

图7为本申请一种实施例中非栅线区第二N

图8为本申请一种实施例中非栅线区第二N

示意图中的标号说明：

TOPCon电池100、N型硅片层101、硼扩散层102、钝化层103、正面减反射层104、正面电极105、第一SiO

上盖板201、边框202、下盖板203、电连接件204、接线盒205、封装材料206；

底座301、立柱302、竖向滑动支柱303、第一通孔304、第二螺栓305、支撑底架306、下凸沿307、压块308、第一螺栓309、上凸沿310、第一竖向滑槽311、滑台312、第三通孔313、第一滑座314、第二滑座315、第二支撑杆316、第一支撑杆317、第三螺栓318、横向滑槽319。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

本申请提出一种含TOPCon电池的光伏组件，包括支撑机构和面板机构。

如图1-4所示，支撑机构包括底座301，底座301上设有仰角调节机构，可以通过仰角调节机构调整面板固定机构仰角。当面板固定机构上安装有面板机构时，通过调节面板固定机构的仰角，可以一同调整面板机构的仰角，从而让面板机构具有更好的受光角度。

在本实施例中，面板固定机构包括支撑底架306，支撑底架306上设有多个第一竖向滑槽311，第一竖向滑槽311内安装有压块308，位于压块308上侧的支撑底架306上安装有上凸沿310，位于压块308下侧的支撑底架306上安装有下凸沿307。上凸沿310上设有螺纹孔，螺纹孔内安装有第一螺栓309。

将面板机构边沿置于下凸沿307上，然后拧紧第一螺栓309，第一螺栓309抵动压块308，使压块308紧紧抵住面板机构，从而将面板机构固定住。

在本实施例中，仰角调节机构包括竖向安装于底座301上的立柱302，此立柱302设有第二竖向滑槽，第二竖向滑槽内安装有竖向滑动支柱303，竖向滑动支柱303上端与支撑底架306下端铰接。竖向滑动支柱303上均布有多个第一通孔304，立柱302上设有第二通孔。将竖向滑动支柱303调节至合适高度后，将第二螺栓305穿过第二通孔和第一通孔304，然后使用螺母拧紧，即可固定住竖向滑动支柱303，使其高度保持不变。

在本实施例中，仰角调节机构还包括安装在底座301上的滑台312，滑台312上设有横向滑槽319，横向滑槽319内安装有第一滑座314和第二滑座315。第一滑座314铰接有第一支撑杆317，第一支撑杆317一端与第一滑座314铰接，另一端与支撑底架306铰接。第二滑座315铰接有第二支撑杆316，第二支撑杆316一端与第二滑座315铰接，另一端与第一支撑杆317铰接。

滑台312上设有多个第三通孔313，第一滑座314和第二滑座315上设有第四通孔。当第一滑座314和第二滑座315调整到合适位置后，可将第三螺栓318穿过第三通孔313和第四通孔，然后拧紧螺母，从而使第一滑座314和第二滑座315得以被固定。

首先调节竖向滑动支柱303高度，然后调节第一滑座314和第二滑座315位置，最后将竖向滑动支柱303、第一滑座314和第二滑座315固定，即可调节面板固定机构的俯仰角。

如图5-6所示，面板机构包括边框202，此边框202用于固定上盖板201和下盖板203；上盖板201和下盖板203间设有封装材料206。

封装材料内封装有多个TOPCon电池100，多个TOPCon电池100通过电连接件204串联、并与接线盒205连接。

TOPCon电池100的背面电极对应的栅线区的N

光伏组件的重量功率密度大于或等于17 W/kg，且小于或等于18.5 W/kg。光伏组件过重，则对支撑材料的轻度要求高，且会增加运输成本，从而增加整体的光伏系统的安装成本。光伏组件的功率越高，则对太阳能电池片的光电转换效率的能力要求也就越高，使得光伏组件的制造成本也就越高。光伏组件的重量功率密度在17 W/kg至18.5 W/kg范围内，既能够满足市场上常见型材的承受能力，又能够将光伏组件的成本控制在发电的收益范围内。

本申请中，单个光伏组件的重量范围是27kg-33kg，单个光伏组件的尺寸要求为：长为2278mm或1762mm或2333mm或2384mm或2465mm，宽为1134mm，厚度为30mm或35mm。本申请中，单个光伏组件的输出功率为565-585W。单个光伏组件的整体光电转换效率为21.9-22.6%。单个电池片的尺寸范围为182*182mm或210*210mm或182*199mm。

电连接件204，又称光伏焊带或焊带，用于与电池片的电极电连接以收集电池片转化的电流，是实现光伏组件内部电池片之间的电性能连接的构件，是光伏组件中的核心电气连接部件。电连接件204的质量优劣直接影响到光伏组件对电的收集效率。在一些实施例中，电连接件204包括互联带和汇流带。互联带是用来串联电池片的，每片电池片背面都会焊接一条互联带，从而将几片电池片串焊在一起，形成电池串。汇流带是连接电池串的载体，汇流带将串联好的电池串连接在一起，最后引出正负极，连接至接线盒205。在一些实施例中，互联带和汇流带都是涂锡铜带。

盖板包括上盖板201和下盖板203，一般将光伏组件直接面向光源（例如阳光）的一面称为正面，远离光源的一面称为背面。上盖板201位于光伏组件的正面，又称为面板。上盖板201采用透明材料制成，在320nm-1100nm光谱波长范围内的透光率达91%以上，一般为钢化玻璃，又称光伏玻璃。光伏玻璃是能够利用太阳辐射并引出电流的特种玻璃，同时也是光伏组件最外层的透光封装面板，主要起透光和保护作用，其质量直接影响光伏组件的发电效率和使用年限。钢化玻璃分为镀膜玻璃和普通玻璃。钢化玻璃采用低铁超白绒面钢化玻璃，透光率可达90%以上，同时可耐太阳紫外线辐射。下盖板203位于光伏组件的背面，也被成为背板。背板是光伏组件背部的封装部件，具备耐热、绝缘和保护作用。常用的背板材料有TPT即聚氟乙烯复合膜（Tedlar/PET/Tedl，三层结构复合膜），具有良好的抗环境侵蚀能力、绝缘性能及与封装材料良好的粘结性能。

封装材料206包括光伏封装胶膜，即为光伏组件中面板、电池和背板之间的粘结材料，起粘结、透光、保护、绝缘作用。光伏封装胶膜一般为EVA（Ethylene-Vinyl-Acetate-Copolymer，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）胶膜或POE（Polyolefin elastomer，聚烯烃弹性体）胶膜。EVA胶膜是一种热固性胶膜，在粘着力、耐久性、光学特性等方面具有优越性，广泛应用于电流组件及光学产品。同时EVA胶膜在常温下不发粘，便于操作。POE胶膜的水汽隔绝性能和抗PI（Potential Induced Degradation，潜在电势诱导衰减）特性等强于EVA胶膜，特别适用于双面玻璃封装的光伏组件。

边框202作为光伏组件最外层的封装结构，轻便性较好，能够契合光伏组件的特性需求。边框202能够提高组件整体机械强度，便于组件安装运输。边框202一般为铝合金边框，用于保护盖板边缘，并与硅胶打边协同加强光伏组件的密封性能。

接线盒205能够将光伏组件内产生的电流传输到外部线路。接线盒205包括正负极引出线以及与外部连接的电器盒。接线盒205包括具备在组件故障时形成旁路通路保持正常工作的旁路二极管，以及低光照时防止电流回流的阻塞二极管。

本申请还提出一种含TOPCon电池的光伏组件的制备方法，包括以下步骤：

电池片分选：将性能一致的TOPCon电池100匹配组合；为提高光伏组件的转换效率，封装前必须将性能一致或相近的电池片匹配组合。分选步骤即是将电池片按客户要求的电性能及尺寸进行检测分选。

焊接：使用电连接件204串联多个电池片；

叠层：在面板上自下而下依次叠放EVA、电池串、EVA、背板，形成叠层件；

层压：对叠层件加热加压，使叠层件结合为整体的层压组件；

EL测试：检测层压组件有无隐性缺陷。基于电致发光原理，利用近红外检测的方法，检测光伏电池及其组件的隐性缺陷。

装框：将无隐性缺陷的层压组件装进注有封装材料206的边框202中，再安装上盖板201。各条边框间用角键连接，以加强组件的强度和密封性能。

装接线盒205：在下盖板203一侧安装接线盒205，并将从电池片引出的电连接件204与接线盒205连接；

清洗：去除光伏组件表面赃物；

光电性能测试：检验光伏组件的光电输出功率，选择合格的光伏组件进行成品检验，将检测合格的面板机构与支撑机构安装，制成含TOPCon电池的光伏组件。

其中，TOPCon电池100的外层Poly处理方法包括以下步骤：

在硅片栅线区制得保护层，此保护层用于保护栅线区对应的外层N

再去除非栅线区无保护层保护的外层N

实施例二

在本实施例中，本申请提出一种TOPCon电池，包括N型硅片层101，N型硅片层101正面层叠设置有硼扩散层102、钝化层103、正面减反射层104和正面电极105，N型硅片层101背面层叠设置有至少两组氧化层及N

在这里定义距离N型硅片层101的距离从近到远为从内到近，则第一N

正面电极105穿透正面减反射层104和钝化层103与硼扩散层102形成欧姆接触，背面电极111穿透背面减反射层110与第二N

正面电极105为采用印刷烧结形成的Ag浆电极，此Ag浆中不含Al粉，正面电极105采用纯Ag浆料制备，其中Al含量为零。与常规Ag-Al浆料电极相比，纯Ag浆料电极电阻率更低；浆料成分中，Al粉的取消，导致金属扩散渗透深度降低，金属区复合电流密度降低，Voc提升；Al粉取消和玻璃料的改变，提高了正面金属电极对羧酸的耐腐蚀性，降低DH衰减，改善电池可靠性。

作为一种可选的实施方式，如图8所示，将非栅线区的外层N

作为另一种可选的实施方式，如图7所示，将非栅线区的外层N

当外层N

本实施例还提出一种TOPCon电池外层Poly处理方法，包括：在硅片栅线区制得保护层，此保护层用于保护栅线区对应的外层N

非栅线区无保护层保护的外层N

实施例三

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。其中，N型单晶硅片厚度为100-160微米，电阻率为0.4-10Ω·cm。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例四

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

应注意的是，使用低压高温扩散炉对硅片正面进行硼扩散时，扩散温度为800-1100℃，扩散时间为10-50分钟。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例五

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。应注意的是，扩散后硼扩散层的方块电阻为100-260Ω/sq，结深为0.1-0.4微米，BSG层厚度为100-160纳米。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例六

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

步骤S4中，氧化层及多晶硅层有两组，包括从内层到外层依次层叠设置的第一SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlO

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例七

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

步骤S4中，氧化层及多晶硅层有两组，包括从内层到外层依次层叠设置的第一SiO

第一SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例八

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

步骤S5中，内外层Poly中磷掺杂浓度范围为0.1-2E

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例九

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

步骤S5中，内外层Poly中磷掺杂浓度范围为0.1-2E

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。在此步骤中，使用图形化掩膜技术，首先在硅片背面栅线区涂敷一层含Si浆料，再高温烘干，在硅片栅线区形成SiO

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例十

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。在此步骤中，使用图形化掩膜技术，首先在硅片背面栅线区涂敷一层含Si浆料，再高温烘干，在硅片栅线区形成SiO

步骤S7中的图形化掩膜技术具体包括以下步骤：首先使用金属、非金属、合金、复合材料等材料制出掩膜板，然后在掩膜板上制出与丝网印刷背面栅线图形位置对应的镂空图形，使用无机Si、有机溶剂制备保持流变性和浸润性的含Si浆料后，使用辊轴浸入浆料中，辊轴上可设置类似海绵等可吸附浆料的外层，然后将浆料辊涂到掩膜板上，使浆料通过镂空图形附着到硅片背面栅线区后，在链式加热炉中设定温度300-700℃进行烘干。

使用含Si浆料，一方面Si不会带来降低电池性能的风险，其次形成的SiO

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例十一

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。在此步骤中，使用图形化掩膜技术，首先在硅片背面栅线区涂敷一层含Si浆料，再高温烘干，在硅片栅线区形成SiO

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

具体地，使用碱液去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlOx钝化层或SiNx减反层。

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

实施例十二

在本申请中，还提出一种TOPCon电池的制备方法，包括以下步骤：

S1、选择N型单晶硅片硅片作为基体，并进行双面制绒处理，通过双面制绒处理形成减反射结构。其中，N型单晶硅片厚度为100-160微米，电阻率为0.4-10Ω·cm。

S2、使用低压高温扩散炉对N型单晶硅片正面进行硼扩散，形成硼扩散层。进行硼掺杂，从而形成PN结。

应注意的是，使用低压高温扩散炉对硅片正面进行硼扩散时，扩散温度为800-1100℃，扩散时间为10-50分钟。扩散后硼扩散层的方块电阻为100-260Ω/sq，结深为0.1-0.4微米，BSG层厚度为100-160纳米。

S3、首先去除硅片背面及侧面BSG层，再对硅片背面进行碱抛。由于碱液不与BSG反应，因此首先去除BSG层后，有利于后续进行碱抛。

S4、使用LPCVD设备在N型单晶硅片背面沉积至少两组氧化层及多晶硅层，形成本征Poly的隧穿钝化结构。

LPCVD设备可一站式完成隧穿SiO

步骤S4中，氧化层及多晶硅层有两组，包括从内层到外层依次层叠设置的第一SiO

第一SiO

S5、对硅片背面进行磷掺杂形成N

步骤S5中，内外层Poly中磷掺杂浓度范围为0.1-2E

S6、适用HF溶液去除硅片正面及侧面PSG层，由于磷扩散时候正面也会沉积一层多余PSG层，将其取出后，利于后续碱刻蚀Poly绕镀，由于碱液不与PSG反应，因此此处采用HF溶液。

S7、在硅片背面栅线区制成掩膜层，此掩膜层用于保护栅线区对应的多晶硅层免受去除。在此步骤中，使用图形化掩膜技术，首先在硅片背面栅线区涂敷一层含Si浆料，再高温烘干，在硅片栅线区形成SiO

步骤S7中的图形化掩膜技术具体包括以下步骤：首先使用金属、非金属、合金、复合材料等材料制出掩膜板，然后在掩膜板上制出与丝网印刷背面栅线图形位置对应的镂空图形，使用无机Si、有机溶剂制备保持流变性和浸润性的含Si浆料后，使用辊轴浸入浆料中，辊轴上可设置类似海绵等可吸附浆料的外层，然后将浆料辊涂到掩膜板上，使浆料通过镂空图形附着到硅片背面栅线区后，在链式加热炉中设定温度300-700℃进行烘干。

使用含Si浆料，一方面Si不会带来降低电池性能的风险，其次形成的SiO

S8、去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

具体地，使用碱液去除硅片正面及侧面多余Poly层、背面无掩膜层保护的外层N

S9、在硅片上制成钝化层、正面减反射层、背面减反射层，如可采用AlO

S10、对硅片正面和背面进行丝网印刷并烧结形成正面电极、背面电极，背面电极位置与图形化掩膜位置相对应，从而制得上述实施例中的TOPCon电池。

下面通过具体实验验证本申请提出的TOPCon电池性能。其中，对比例和实验例1-8其余制备工艺均相同，不同点在于，对比例的外层Poly整体减薄，而实验例的外层Poly仅针对非栅线区进行局部减薄。

实验例1-3中非栅线区的外层N

实验例4中非栅线区域的外层N

具体验证数据如下：

由上表可知，综合对比来看，实验例1-3性能优于对比例。实验例4性能优于其他实验例，实验例3性能优于实验例7-8。

综合上表数据可知，令背面电极对应的栅线区的N

当令背面电极对应的栅线区的N

本申请通过将背面非栅线区外层Poly Si去除，而令栅线区的外层Poly Si不受影响，从而实现了局部减薄，改善了目前TOPCon电池的弊端，进一步提升了光伏组件的TOPCon电池的光电转换效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。