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CN120358801A - 太阳电池及其制备方法和应用 - Google Patents

太阳电池及其制备方法和应用

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Publication number
CN120358801A
CN120358801A CN202510546960.6A CN202510546960A CN120358801A CN 120358801 A CN120358801 A CN 120358801A CN 202510546960 A CN202510546960 A CN 202510546960A CN 120358801 A CN120358801 A CN 120358801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
type
solar cell
junction
silicon substrate
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202510546960.6A
Other languages
English (en)
Inventor
任勇
方超炎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Original Assignee
Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd filed Critical Hengdian Group DMEGC Magnetics Co Ltd
Priority to CN202510546960.6A priority Critical patent/CN120358801A/zh
Publication of CN120358801A publication Critical patent/CN120358801A/zh
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F10/00—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells
    • H10F10/10—Individual photovoltaic cells, e.g. solar cells having potential barriers
    • H10F10/14—Photovoltaic cells having only PN homojunction potential barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F71/00—Manufacture or treatment of devices covered by this subclass
    • H10F71/121—The active layers comprising only Group IV materials
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F77/00—Constructional details of devices covered by this subclass
    • H10F77/80—Arrangements for preventing damage to photovoltaic cells caused by corpuscular radiation, e.g. for space applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本申请涉及一种太阳电池及其制备方法和应用。本申请的太阳电池包括N型硅衬底、P型掺杂硅层以及位于N型硅衬底以及P型掺杂硅层之间的PN结；PN结中，P型掺杂元素自P型掺杂硅层向N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm‑3/μm。本申请的太阳电池具有较好的抗UV衰减能力，能够减少在室外较长时间的使用过程中的UV衰减现象。

Description

太阳电池及其制备方法和应用
技术领域
本申请涉及光伏技术领域，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法和应用。
背景技术
太阳电池发电的原理主要是半导体的光电效应。硅太阳电池是指以硅为基体材料的太阳电池。当太阳光照射到硅太阳电池上时，光子能量传递给硅原子，使硅原子中的电子跃迁成为自由电子，从而产生电子-空穴对。在电池内部电场的作用下，电子和空穴分别向不同的电极移动，形成电流，实现了从太阳能到电能的转换。硅太阳电池具有转换效率高、环境友好以及适应性强等特点，广泛应用于多种不同的场景。然而，传统的太阳电池的抗UV衰减的能力较差，在室外较长时间的使用过程中，存在明显的UV衰减现象。
发明内容
基于此，有必要提供一种太阳电池及其制备方法和应用。本申请的太阳电池具有较好的抗UV衰减能力，能够减少在室外较长时间的使用过程中的UV衰减现象。
第一方面，本申请提供一种太阳电池，包括N型硅衬底、P型掺杂硅层以及位于所述N型硅衬底以及所述P型掺杂硅层之间的PN结；所述PN结中，P型掺杂元素自所述P型掺杂硅层向所述N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
在其中一些实施方式中，所述PN结的结深为1.2μm~1.5μm。
在其中一些实施方式中，所述太阳电池包括PERC太阳电池、TOPCon太阳电池以及HJT太阳电池中的至少一种。
在其中一些实施方式中，所述N型硅衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上依次层叠设置有所述P型掺杂硅层、第一钝化层以及第一电极，所述第一电极穿过所述第一钝化层和所述P型掺杂硅层接触；所述第二表面上依次层叠设置有隧穿氧化层、N型掺杂硅层、第二钝化层以及第二电极，所述第二电极穿过第二钝化层和所述N型掺杂硅层接触。
第二方面，本申请提供一种太阳电池的制备方法，包括如下步骤：
提供N型硅衬底；
于所述N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层，以形成位于所述N型硅衬底以及所述P型掺杂硅层之间的PN结；所述PN结中，P型掺杂元素自所述P型掺杂硅层向所述N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
在其中一些实施方式中，于所述N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层包括如下步骤：
使用包括P型掺杂源的第一工艺气体进行第一沉积，于所述N型硅衬底的表面形成预掺杂层，所述预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度大于或等于1×1020cm-3；
使用包括所述P型掺杂源的第二工艺气体进行第二沉积，所述第二工艺气体中的所述P型掺杂源的流量小于所述第一工艺气体中的所述P型掺杂源的流量；
高温推结以形成所述PN结。
在其中一些实施方式中，所述第一沉积中所述P型掺杂源的流量为500sccm~1000sccm；所述第二沉积中所述P型掺杂源的流量为200sccm~500sccm。
在其中一些实施方式中，所述高温推结包括依次进行的多次温度逐次升高的推结处理。
在其中一些实施方式中，所述高温推结包括如下步骤：
第一推结处理，所述第一推结处理的温度为850℃~900℃，时间为20min~30min；
第二推结处理，所述第二推结处理的温度为900℃~950℃，时间为40min~60min；
第三推结处理，所述第三推结处理的温度为1000℃~1050℃，时间为10min~15min。
第三方面，本申请提供一种光伏组件，包括上述任一项所述的太阳电池，或者上述任一项所述的太阳电池的制备方法制备得到的太阳电池。
上述太阳电池中，PN结中，P型掺杂元素自P型掺杂硅层向N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。PN结中较小的掺杂浓度分布梯度能够使得太阳电池在紫外光的照射下，PN结中所形成的高能载流子的浓度分布较为平缓，从而能够降低高能载流子的迁移动能，减小高能载流子第PN结界面产生的轰击效应，进而能够降低高能载流子对结区的损伤以及所带来的晶格缺陷。本申请的太阳电池具有较好的抗UV衰减能力，能够减少在室外较长时间的使用过程中的UV衰减现象。
附图说明
图1为本申请一实施方式提供的太阳电池的结构示意图；
图2为实施例1~实施例6以及对比例1中的太阳电池中的PN结中硼掺杂浓度分布曲线的对比示意图；
图3为实施例1中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图3中a为UV测试前的外观示意图，图3中b为UV测试后的外观示意图；
图4为实施例2中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图4中a为UV测试前的外观示意图，图4中b为UV测试后的外观示意图；
图5为实施例3中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图5中a为UV测试前的外观示意图，图5中b为UV测试后的外观示意图；
图6为实施例4中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图6中a为UV测试前的外观示意图，图6中b为UV测试后的外观示意图；
图7为实施例5中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图7中a为UV测试前的外观示意图，图7中b为UV测试后的外观示意图；
图8为实施例6中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图8中a为UV测试前的外观示意图，图8中b为UV测试后的外观示意图；
图9为对比例1中太阳电池UV测试前后的电致发光测试外观对比示意图；其中，图9中a为UV测试前的外观示意图，图9中b为UV测试后的外观示意图。
附图标记说明
1-N型硅衬底；2-P型掺杂硅层；3-第一钝化层；4-第一电极；5-隧穿氧化层；6-N型掺杂硅层；7-第二钝化层；8-第二电极。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”，“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”，“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
申请人发现，造成太阳电池在室外较长时间的使用过程中的UV衰减现象的主要原因之一是紫外光高能光子激发的高能载流子在短路状态下对PN结界面产生的轰击效应，导致的复合中心密度的增加与结区的损伤。然而，传统的太阳电池中，PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度较大，PN结中会存在较强的电场。在短路工作状态下，PN结强电场易加剧高能载流子的运输使高能载流子具有较大的动能，从而与晶格碰撞引发结区的损伤。因此，传统的太阳电池的抗UV衰减的能力较弱。
基于此，本申请一实施方式提供了一种太阳电池，包括N型硅衬底、P型掺杂硅层以及位于N型硅衬底以及P型掺杂硅层之间的PN结；PN结中，P型掺杂元素自P型掺杂硅层向N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
可以理解的是，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度指的是PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度随结深的平均变化率的绝对值。上述太阳电池中，PN结中，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。PN结中较小的掺杂浓度分布梯度能够使得太阳电池在紫外光的照射下，PN结中所形成的高能载流子的浓度分布较为平缓，从而能够降低高能载流子的迁移动能，减小高能载流子第PN结界面产生的轰击效应，进而能够降低高能载流子对结区的损伤以及所带来的晶格缺陷。本申请的太阳电池具有较好的抗UV衰减能力，能够减少在室外较长时间的使用过程中的UV衰减现象。
在其中一些实施方式中，PN结中，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度为1×1017cm-3/μm~1.5×1018cm-3/μm。
可选地，PN结中，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度为1×1017cm-3/μm、2×1017cm-3/μm、3×1017cm-3/μm、5×1017cm-3/μm、6×1017cm-3/μm、8×1017cm-3/μm、1×1018cm-3/μm、1.2×1018cm-3/μm或1.5×1018cm-3/μm，或者，PN结中，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度也可以在上述任意两个掺杂浓度分布梯度之间的范围内。
在其中一些实施方式中，PN结的结深为1.2μm~1.5μm。
在上述PN结中，P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度的范围内，配合1.2μm~1.5μm的较长的结深，能够进一步降低高能载流子的迁移动能，减小高能载流子第PN结界面产生的轰击效应。可选地，PN结的结深为1.2μm、1.22μm、1.25μm、1.28μm、1.3μm、1.32μm、1.35μm、1.38μm、1.4μm、1.42μm、1.45μm、1.48μm或1.5μm，或者，PN结的结深也可以在上述任意两个结深之间的范围内。
在其中一些实施方式中，太阳电池包括PERC太阳电池、TOPCon太阳电池以及HJT太阳电池中的至少一种。
参照图1所示，在其中一些实施方式中，N型硅衬底1具有相对设置的第一表面和第二表面，第一表面上依次层叠设置有P型掺杂硅层2、第一钝化层3以及第一电极4，第一电极4穿过第一钝化层3和P型掺杂硅层接触2；第二表面上依次层叠设置有隧穿氧化层5、N型掺杂硅层6、第二钝化层7以及第二电极8，第二电极8穿过第二钝化层7和N型掺杂硅层6接触。
本申请又一实施方式提供一种太阳电池的制备方法，包括如下步骤：
提供N型硅衬底；
于N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层，以形成位于N型硅衬底以及P型掺杂硅层之间的PN结；PN结中，P型掺杂元素自P型掺杂硅层向N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
在其中一些实施方式中，于N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层包括如下步骤：
使用包括P型掺杂源的第一工艺气体进行第一沉积，于N型硅衬底的表面形成预掺杂层，预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度大于或等于1×1020cm-3；
使用包括P型掺杂源的第二工艺气体进行第二沉积，第二工艺气体中的P型掺杂源的流量小于第一工艺气体中的P型掺杂源的流量；
高温推结以形成PN结。
上述P型掺杂硅层的制备地方法中，先通过较高流量的P型掺杂源形成掺杂浓度较高的预掺杂层，再降低P型掺杂源的流量，在起到调节P型掺杂元素的浓度分布的同时，还能够相较于传统的工艺提高总的掺杂浓度。
在其中一些实施方式中，预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度为1×1020cm-3~1×1021m-3。
可选地，预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度为1×1020cm-3、2×1020cm-3、3×1020cm-3、4×1020cm-3、5×1020cm-3、6×1020cm-3、7×1020cm-3、8×1020cm-3、9×1020cm-3或1×1021cm-3，或者，预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度也可以在上述任意两个掺杂浓度之间的范围内。
在其中一些实施方式中，第一沉积中P型掺杂源的流量为500sccm~1000sccm；第二沉积中P型掺杂源的流量为200sccm~500sccm。
可选地，第一沉积中P型掺杂源的流量为500sccm、550sccm、600sccm、650sccm、700sccm、750sccm、800sccm、850sccm、900sccm、950sccm或1000sccm，或者，第一沉积中P型掺杂源的流量也可以在上述任意两个流量之间的范围内。
可选地，第二沉积中P型掺杂源的流量为200sccm、250sccm、300sccm、350sccm、400sccm、450sccm或500sccm，或者，第二沉积中P型掺杂源的流量也可以在上述任意两个流量之间的范围内。
在其中一些实施方式中，P型掺杂源包括BCl3。
在其中一些实施方式中，第一工艺气体还包括氧气。
在其中一些实施方式中，第一沉积中氧气的流量为300sccm~500sccm。
可选地，第一沉积中氧气的流量为300sccm、320sccm、350sccm、380sccm、400sccm、420sccm、450sccm、480sccm或500sccm，或者，第一沉积中氧气的流量也可以在上述任意两个流量之间的范围内。
在其中一些实施方式中，第二工艺气体还包括氧气。
在其中一些实施方式中，第二沉积中氧气的流量为300sccm~500sccm。
可选地，第二沉积中氧气的流量为300sccm、320sccm、350sccm、380sccm、400sccm、420sccm、450sccm、480sccm或500sccm，或者，第二沉积中氧气的流量也可以在上述任意两个流量之间的范围内。
在其中一些实施方式中，高温推结包括依次进行的多次温度逐次升高的推结处理。
通过多次温度逐次升高的推结处理的高温推结，能够形成结深较深且P型掺杂元素的掺杂浓度分布平缓的PN结。
在其中一些实施方式中，高温推结包括如下步骤：
第一推结处理，第一推结处理的温度为850℃~900℃，时间为20min~30min；
第二推结处理，第二推结处理的温度为900℃~950℃，时间为40min~60min；
第三推结处理，第三推结处理的温度为1000℃~1050℃，时间为10min~15min。
在上述高温推结的各步骤的参数范围内，通过温度逐次升高且较长时间的推进，便于形成结深较深且P型掺杂元素的掺杂浓度分布平缓的PN结。
可选地，第一推结处理的温度为850℃、860℃、870℃、880℃、890℃或900℃，或者，第一推结处理的温度也可以在上述任意两个温度之间的范围内。
可选地，第一推结处理的时间为20min、22min、24min、26min、28min或30min，或者，第一推结处理的时间也可以在上述任意两个时间之间的范围内。
可选地，第二推结处理的温度为900℃、910℃、920℃、930℃、940℃或950℃，或者，第二推结处理的温度也可以在上述任意两个温度之间的范围内。
可选地，第二推结处理的时间为40min、42min、44min、46min、48min、50min、52min、54min、56min、58min或60min，或者，第二推结处理的时间也可以在上述任意两个时间之间的范围内。
可选地，第三推结处理的温度为1000℃、1010℃、1020℃、1030℃、1040℃或1050℃，或者，第三推结处理的温度也可以在上述任意两个温度之间的范围内。
可选地，第三推结处理的时间为10min、11min、12min、13min、14min或15min，或者，第三推结处理的时间也可以在上述任意两个时间之间的范围内。
本申请又一实施方式提供一种光伏组件，包括上述任一项的太阳电池，或者上述任一项的太阳电池的制备方法制备得到的太阳电池。
以下为具体实施例
实施例1
太阳电池的制备：
（1）提供正面具有金字塔绒面的N型硅衬底；
（2）硼扩散：使用BCl3和氧气进行第一沉积，形成预掺杂层，其中，BCl3的流量为500sccm，氧气的流量为400sccm，时间为800s，温度为790℃；降低BCl3的流量，BCl3的流量为200sccm，氧气的流量为400sccm，时间为160s，温度为830℃，进行第二沉积；
（3）高温推结：于850℃下进行1200s第一推结处理，于900℃下进行2400s第二推结处理，于1000℃下进行600s第三推结处理；
（4）背面腐蚀：清洗N型硅衬底的绕镀层以及背面抛光；
（5）背面沉积：于N型硅衬底的背面依次隧穿氧化层和磷掺杂多晶硅层；
（6）制备钝化层：于正面依次沉积氧化铝层+氮化硅层作为第一钝化层，于背面依次沉积氧化铝层+氮化硅层作为第二钝化层；
（7）金属化：于第一钝化层和第二钝化层上分别印刷浆料并高温烧结，形成合金接触，制备成品电池。
实施例2
太阳电池的制备：
实施例2中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：第一沉积中BCl3的流量为600sccm；第二沉积中BCl3的流量为300sccm；
（3）高温推结：于860℃下进行1320s第一推结处理，于910℃下进行2640s第二推结处理，于1010℃下进行660s第三推结处理。
实施例3
太阳电池的制备：
实施例3中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：第一沉积中BCl3的流量为700sccm；第二沉积中BCl3的流量为400sccm；
（3）高温推结：于870℃下进行1440s第一推结处理，于920℃下进行2880s第二推结处理，于1020℃下进行720s第三推结处理。
实施例4
太阳电池的制备：
实施例4中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：第一沉积中BCl3的流量为800sccm；第二沉积中BCl3的流量为500sccm；
（3）高温推结：于880℃下进行1560s第一推结处理，于930℃下进行3120s第二推结处理，于1030℃下进行780s第三推结处理。
实施例5
太阳电池的制备：
实施例5中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：第一沉积中BCl3的流量为900sccm；第二沉积中BCl3的流量为500sccm；
（3）高温推结：于890℃下进行1680s第一推结处理，于940℃下进行3360s第二推结处理，于1040℃下进行840s第三推结处理。
实施例6
太阳电池的制备：
实施例6中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：第一沉积中BCl3的流量为1000sccm；第二沉积中BCl3的流量为500sccm；
（3）高温推结：于900℃下进行1800s第一推结处理，于950℃下进行3600s第二推结处理，于1050℃下进行900s第三推结处理。
对比例1
太阳电池的制备：
对比例1中太阳电池的制备方法和实施例1中大致相同，其区别仅在于：
（2）硼扩散：使用BCl3和氧气进行沉积，形成P型掺杂硅层，其中，BCl3的流量为1400sccm，氧气的流量为400sccm，时间为1200s，温度为900℃；
（3）高温推结：于888℃下进行300s高温推结。
对实施例1~6以及对比例1制备所得的太阳电池进行UV测试，测试方法如下：使用光强180W/m2~200W/m2，波长是280nm~400nm，其中UVB（280nm~320nm）占比3%~10%的紫外光，温度在60℃土5℃，对太阳电池进行照射，累积辐照120kWh/m，并进行UV测试前后的电性能测试，计算UV120的衰减值。同时，还对实施例1~6以及对比例1制备所得的太阳电池进行UV测试前后的电致发光测试。
参照图2所示，图2为实施例1~实施例6以及对比例1中的太阳电池中的PN结中硼掺杂浓度分布曲线的对比示意图。可以看出，实施例1~6中制备所得的太阳电池，PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度均小于对比例1且小于或等于1.5×1018cm-3/μm。实施例1~6以及对比例1中太阳电池的PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度，以及UV测试前后的电性能测试衰减如下表所示：
从上表可以看出，对比例1中，传统的制备方法制备得到的具有传统的PN结的太阳电池在经过UV测试后，其效率衰减达到8.54%。而实施例1~实施例6中，制备所得的太阳电池中，PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度均小于1.5×1018cm-3/μm，在经过UV测试后，效率衰减分别为2.45%~4.66%，均远小于对比例1中的太阳电池。同时，参照图3至图9所示，可以看出，对比例1中太阳电池在UV测试后的电致发光测试结果发黑明显，各实施例中太阳电池的UV测试后的电致发光测试结果中，发黑现象均优于对比例1。同时对比各实施例的测试结果还可以看出，PN结型曲线越平整，即PN结中P型掺杂元素的掺杂浓度分布梯度越小，太阳电池抗IV衰减的能力越强。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种太阳电池，其特征在于，包括N型硅衬底、P型掺杂硅层以及位于所述N型硅衬底以及所述P型掺杂硅层之间的PN结；所述PN结中，P型掺杂元素自所述P型掺杂硅层向所述N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
2.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述PN结的结深为1.2μm~1.5μm。
3.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括PERC太阳电池、TOPCon太阳电池以及HJT太阳电池中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的太阳电池，其特征在于，所述N型硅衬底具有相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面上依次层叠设置有所述P型掺杂硅层、第一钝化层以及第一电极，所述第一电极穿过所述第一钝化层和所述P型掺杂硅层接触；所述第二表面上依次层叠设置有隧穿氧化层、N型掺杂硅层、第二钝化层以及第二电极，所述第二电极穿过所述第二钝化层和所述N型掺杂硅层接触。
5.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供N型硅衬底；
于所述N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层，以形成位于所述N型硅衬底以及所述P型掺杂硅层之间的PN结；所述PN结中，P型掺杂元素自所述P型掺杂硅层向所述N型硅衬底的方向上的掺杂浓度分布梯度小于或等于1.5×1018cm-3/μm。
6.根据权利要求5所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，于所述N型硅衬底的表面上制备P型掺杂硅层包括如下步骤：
使用包括P型掺杂源的第一工艺气体进行第一沉积，于所述N型硅衬底的表面形成预掺杂层，所述预掺杂层中P型掺杂元素的掺杂浓度大于或等于1×1020cm-3；
使用包括所述P型掺杂源的第二工艺气体进行第二沉积，所述第二工艺气体中的所述P型掺杂源的流量小于所述第一工艺气体中的所述P型掺杂源的流量；
高温推结以形成所述PN结。
7.根据权利要求6所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第一沉积中所述P型掺杂源的流量为500sccm~1000sccm；所述第二沉积中所述P型掺杂源的流量为200sccm~500sccm。
8.根据权利要求6所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述高温推结包括依次进行的多次温度逐次升高的推结处理。
9.根据权利要求8所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述高温推结包括如下步骤：
第一推结处理，所述第一推结处理的温度为850℃~900℃，时间为20min~30min；
第二推结处理，所述第二推结处理的温度为900℃~950℃，时间为40min~60min；
第三推结处理，所述第三推结处理的温度为1000℃~1050℃，时间为10min~15min。
10.一种光伏组件，其特征在于，包括权利要求1~4任一项所述的太阳电池，或者权利要求5~9任一项所述的太阳电池的制备方法制备得到的太阳电池。
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