專利名稱：一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光伏技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法。
背景技術(shù)：
光伏技術(shù)是一門利用大面積的p-n結(jié)二極管將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù)。這個(gè)p-n結(jié)二極管叫做太陽能電池。制作太陽能電池的半導(dǎo)體材料都具有一定的禁帶寬度，當(dāng)太陽能電池受到太陽輻射時(shí)，能量超過禁帶寬度的光子在太陽電池中產(chǎn)生電子空穴對，P-n結(jié)將電子空穴對分離，P-n結(jié)的非對稱性決定了不同類型的光生載流子的流動(dòng)方向，通過外部電路連接可以向外輸出功率。這跟普通的電化學(xué)電池原理類似。 工業(yè)化生產(chǎn)P型晶硅太陽能電池通常采用全鋁背場結(jié)構(gòu)，即背面整面印刷鋁漿，燒結(jié)后形成鋁背場。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是沒有背面鈍化和背面反射率低，從而影響了電池的電壓和電流性能。局部鋁背場電池克服了以上缺點(diǎn)，這種電池采用具有鈍化效果的薄膜鈍化電池背表面同時(shí)增加背表面反射率。鈍化膜有效鈍化硅材料表面存在的大量懸垂鍵和缺陷(如位錯(cuò)，晶界以及點(diǎn)缺陷等)，從而降低光生載流子硅表面復(fù)合速率，提高少數(shù)載流子的有效壽命，從而促進(jìn)太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的提升。鈍化膜同時(shí)具有增加背面反射的效果，從而增加硅體材料對太陽光的吸收，提高光生載流子的濃度從而增加光電流密度。鈍化膜的種類和制備方法包括=PECVD非晶硅薄膜、PECVD SiCx薄膜、熱氧、濕氧或者旋涂形成的氧化硅薄膜、Si02/SiNx疊層薄膜、CVD、MOCVD、PECVD、APCVD或者ALD制備的Al2O3薄膜、Al203/SiNx疊層薄膜等等。為了能將電流導(dǎo)出，通常需要在背面鈍化膜上開孔或者開線，再印刷鋁漿燒結(jié)后形成局部鋁背場。孔或者線的總面積一般占背面的1_15%，面積過小會(huì)增加背面的接觸電阻，過大則增加了背面的復(fù)合速率，兩種情況都會(huì)影響電池的光電轉(zhuǎn)化效率。開孔或者開線一般采用激光或者化學(xué)腐蝕的辦法。采用激光需要增加新的設(shè)備，化學(xué)腐蝕則制程復(fù)雜，化學(xué)品成本高昂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法。本發(fā)明提供的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的一種方法是在沉積背面鈍化層之前先印刷第一層鋁漿，印刷圖形可以是點(diǎn)狀或者線狀。印刷后燒結(jié)，清洗鋁漿，保留鋁背場。然后沉積背面鈍化膜。再印刷銀漿套印鋁漿區(qū)域以便打開鈍化膜，將電流導(dǎo)出。最后背面第二層印刷鋁漿將所有區(qū)域產(chǎn)生的電流收集。具體步驟包括
a)在晶體硅基體材料背面印刷第一層鋁漿，第一層鋁漿覆蓋部分晶體硅基體材料背面，覆蓋圖形為點(diǎn)狀陣列或者線狀陣列；b)印刷后采用高溫快速燒結(jié)，在晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場；
C)利用化學(xué)溶液去除晶體硅基體材料背面上燒結(jié)后殘余鋁漿并將表面清洗干凈；
d)在晶體硅基體材料背面上沉積背面鈍化膜；
e)在背面鈍化膜上套印銀漿并烘干，其銀漿套印的圖形與第一層鋁漿的圖形完全吻
合；
f)在背面鈍化膜上印刷第二層鋁漿并覆蓋整個(gè)晶體硅基體材料背面；
g)將第二層鋁漿烘干并利用高溫快速燒結(jié)，使套印銀漿穿過背面鈍化膜與晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場形成歐姆接觸，同時(shí)高溫烘干的第二層鋁漿將所有銀漿點(diǎn)或者線連接以便導(dǎo)出電流。本發(fā)明提供的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的另一種方法是在沉積第一層背面鈍化層之后印刷第一層鋁漿，印刷圖形可以是點(diǎn)狀或者線狀。印刷后燒結(jié)。然后沉積第二層背面鈍化膜。再印刷銀漿套印鋁漿區(qū)域以便打開鈍化膜，將電流導(dǎo)出。最后背面第二層印刷鋁漿將所有區(qū)域產(chǎn)生的電流收集。具體步驟包括
a)在晶體硅基體材料背面上沉積第一層背面鈍化膜；
b)在第一層背面鈍化膜上印刷第一層鋁漿，第一層鋁漿覆蓋部分晶體硅基體材料背面，覆蓋圖形為點(diǎn)狀陣列或者線狀陣列；
c)印刷后采用高溫快速燒結(jié)，在晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場；
d)在晶體硅基體材料背面上沉積第二層背面鈍化膜；
e)在第二層背面鈍化膜上套印銀漿并烘干，其銀漿套印的圖形與第一層鋁漿的圖形完全吻合；
f)在第二層背面鈍化膜上印刷第二層鋁漿并覆蓋整個(gè)晶體硅基體材料背面；
g)將第二層鋁漿烘干并利用高溫快速燒結(jié)，使套印銀漿穿過背面鈍化膜與晶體硅基體 材料內(nèi)形成局部鋁背場形成歐姆接觸，同時(shí)高溫烘干的第二層鋁漿將所有銀漿點(diǎn)或者線連接以便導(dǎo)出電流。上述兩種制備方法中
所述晶體硅基體材料表面為拋光面或結(jié)構(gòu)化絨面，所述拋光面采用化學(xué)溶液腐蝕制備而成，所述的化學(xué)溶液為KOH水溶液、NaOH水溶液、四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液或乙二胺(H2NCH2CH2NH2)水溶液，其中，KOH水溶液的重量百分比濃度為10 40%，溫度為5(T90°C ；NaOH水溶液的重量百分比濃度為10 40%，溫度為5(T90°C ;四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液的重量百分比濃度為1(Γ30%，溫度為5(T90°C ;乙二胺(H2NCH2CH2NH2)水溶液的重量百分比濃度為10 30%，溫度為5(T90°C。所述的第一層鋁漿的厚度為20-40um，圖形為點(diǎn)狀或者線狀陣列，點(diǎn)的直徑為50-400um，點(diǎn)間距為100-2000um，最小重復(fù)單元是三角形、四邊形或者五邊型，線的線寬為40-200um，線間距為100-2000um，線為實(shí)線或虛線。所述的背面鈍化膜是非晶硅薄膜，SiCx薄膜，熱氧、濕氧或者旋涂形成的氧化硅薄膜，Si02/SiNx疊層薄膜，Al2O3薄膜或Al203/SiNx疊層薄膜，背面鈍化膜的厚度為30-300nm。所述的背面鈍化膜的制備方法包括CVD，PECVD, APCVD, MOCVD化學(xué)氣相沉積法或ALD原子層沉積法。所述的高溫快速燒結(jié)的溫度為600_800°C，時(shí)間為1-4分鐘。
所述的銀漿為具有燒穿背面鈍化膜作用的普通銀漿。所述方法一步驟c)中的化學(xué)溶液為氫氟酸、硝酸、鹽酸和硫酸中的一種或幾種的混合物。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明提出了一種新的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，該制備方法區(qū)別于常規(guī)先激光或者化學(xué)腐蝕鈍化膜后印刷鋁漿的P型晶體硅局部鋁背場電池的制備方法，該制備方法可以直接應(yīng)用到晶體硅太陽能電池的制作工藝中，進(jìn)而提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率。采用這種制備方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要添置新的設(shè)備，不需要對現(xiàn)有產(chǎn)線進(jìn)行升級，不需要引入新的化學(xué)品，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。
具體實(shí)施例方式以下列舉具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行說明。需要指出的是，以下實(shí)施例只用于對本 發(fā)明作進(jìn)一步說明，不代表本發(fā)明的保護(hù)范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明的提示做出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例I
本實(shí)施例提供的一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，具體步驟如下
1)選取電阻率在O.5-6 Ω .cm的輕摻雜的p型單晶硅片，將其置于制絨槽中，在重量百分含量為15%的氫氧化鈉去離子水溶液中，在溫度為78°C的條件下進(jìn)行表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；
2)對硅片表面采用化學(xué)溶液進(jìn)行清洗，化學(xué)溶液為氫氟酸和鹽酸混合水溶液，清洗時(shí)間為2分鐘，溫度為25°C ；
3)將以上制絨片進(jìn)行清洗后，置于870°C的爐管中進(jìn)行磷擴(kuò)散制備η型發(fā)射極，擴(kuò)散時(shí)間為30min,擴(kuò)散后發(fā)射極方塊電阻為80 Ohm/sqy ；
4)將上述擴(kuò)散后硅片置于濕法刻蝕機(jī)中去除背結(jié)和磷硅玻璃；
5)在硅片背面局部印刷鋁漿，印刷圖形是線狀陣列，線的線寬為40um，線間距為2000um，鋁漿的印刷高度為30um ；
6)印刷鋁漿后進(jìn)行高溫快速燒結(jié)從而在電池背面形成局部鋁背場，燒結(jié)尖峰溫度800°C，時(shí)間為3分鐘；
7)對硅片背表面進(jìn)行鹽酸水溶液清洗去除燒結(jié)的鋁漿，保留鋁背場；
8)背面沉積30nm氧化鋁，再在氧化鋁上沉積200nm氮化硅形成疊層鈍化膜用于鈍化背表面并增加背面光反射；
9)PECVD生長SiNx作為正面鈍化膜和減反射層，膜厚為80nm，折射率2.O之間；
10)背面電極印刷在硅片背面印刷背電極用于組件焊接；
11)背面銀漿印刷印刷銀漿套印在鋁漿印刷位置，銀漿將打開鈍化膜并和鈍化膜下面的鋁形成接觸；
12)背面全鋁印刷除背電極外區(qū)域全部印刷鋁漿，將電流全部收集；
13)正面電極印刷在硅片磷擴(kuò)散面(發(fā)射極面)上采用絲網(wǎng)印刷方法印刷正面金屬電極所采用的金屬為銀；14)高溫快速燒結(jié)將印刷完的硅片置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，優(yōu)化燒結(jié)溫度為800°C，經(jīng)燒結(jié)后正面金屬銀穿過SiNx鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸，背面銀燒穿氧化鋁氮化硅疊層和鈍化層下的鋁形成歐姆接觸。本實(shí)施例中所用鋁漿和銀漿都為量產(chǎn)產(chǎn)品，沒有引入新機(jī)器，新原料，所有制程都可以在現(xiàn)有產(chǎn)線完成。同時(shí)采用這種制備方法生產(chǎn)的局部鋁背場電池沒有鋁漿空洞，避免了空洞下的聞復(fù)合速率，提聞了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施例2本實(shí)施例提供的一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，具體步驟如下
1)選取電阻率在O.5-6 Ω .cm的輕摻雜的p型單晶硅片，將其置于制絨槽中，在重量百分含量為15%的氫氧化鉀去離子水溶液中，在溫度為85°C的條件下進(jìn)行表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；
2)對硅片表面采用化學(xué)溶液進(jìn)行清洗，化學(xué)溶液為氫氟酸和硫酸混合水溶液，清洗時(shí)間為2分鐘，溫度為25°C ；
3)將以上制絨片進(jìn)行清洗后，置于870°C的爐管中進(jìn)行磷(P)擴(kuò)散制備η型發(fā)射極，擴(kuò)散時(shí)間為30min,擴(kuò)散后發(fā)射極方塊電阻為80 Ohm/sqy ；4)將上述擴(kuò)散后硅片置于濕法刻蝕機(jī)中去除背結(jié)和磷硅玻璃；
5)在硅片背面局部印刷鋁漿，印刷圖形是點(diǎn)狀陣列，點(diǎn)的直徑為60um，點(diǎn)間距為800um，最小重復(fù)單元可以是三角形，四邊形或者五邊型，鋁漿的印刷度為40um ；
6)印刷鋁漿后進(jìn)行高溫快速燒結(jié)從而在電池背面形成局部鋁背場，燒結(jié)尖峰溫度700°C，時(shí)間為4分鐘；
7)對硅片背表面進(jìn)行硫酸水溶液清洗去除燒結(jié)的鋁漿，保留鋁背場；
8)背面沉積30nm氧化鋁，再在氧化鋁上沉積200nm氮化硅形成疊層鈍化膜用于鈍化背表面并增加背面光反射；
9)PECVD生長SiNx作為正面鈍化膜和減反射層，膜厚為80nm，折射率2.O ；
10)背面電極印刷在硅片背面印刷背電極用于組件焊接；
11)背面銀漿印刷印刷銀漿套印在鋁漿印刷位置，銀漿將打開鈍化膜并和鈍化膜下面的鋁形成接觸；
12)背面全鋁印刷除背電極外區(qū)域全部印刷鋁漿，將電流全部收集；
13)正面電極印刷在硅片磷擴(kuò)散面(發(fā)射極面)上采用絲網(wǎng)印刷方法印刷正面金屬電極所采用的金屬為銀；
14)高溫快速燒結(jié)將印刷完的硅片置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，優(yōu)化燒結(jié)溫度為800°C，經(jīng)燒結(jié)后正面金屬銀穿過SiNx鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸，背面銀燒穿氧化鋁氮化硅疊層和鈍化層下的鋁形成歐姆接觸。本實(shí)施例中所用鋁漿銀漿都為量產(chǎn)產(chǎn)品，沒有引入新機(jī)器，新原料，所有制程都可以在現(xiàn)有產(chǎn)線完成。同時(shí)采用這種制備方法生產(chǎn)的局部鋁背場電池沒有鋁漿空洞，避免了空洞下的高復(fù)合速率，相較于實(shí)施例I中線狀列陣，優(yōu)化過的點(diǎn)狀列陣會(huì)帶來更好的背面鈍化效果，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施例3本實(shí)施例提供的一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，具體步驟如下
1)選取電阻率在O.5-6 ΩΥΠ1的輕摻雜的P型單晶硅片，將其置于制絨槽中，在重量百分含量為15%的氫氧化鈉去離子水溶液中，在溫度為78°C的條件下進(jìn)行表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；
2)對硅片表面采用化學(xué)溶液進(jìn)行清洗，化學(xué)溶液為氫氟酸和鹽酸混合水溶液，清洗時(shí)間為2分鐘，溫度為25°C ；
3)將以上制絨片進(jìn)行清洗后，置于870°C的爐管中進(jìn)行磷(P)擴(kuò)散制備η型發(fā)射極，擴(kuò)散時(shí)間為30min,擴(kuò)散后發(fā)射極方塊電阻為80 Ohm/sqy ；
4)將上述擴(kuò)散后硅片置于濕法刻蝕機(jī)中去除背結(jié)和磷硅玻璃； 5)背面沉積5nm氧化鋁；
6)在沉積有氧化鋁的硅片背面局部印刷鋁漿，印刷圖形是線狀陣列，線的線寬為40um，線間距為2000um，鋁漿的印刷高度為30um ；
7)印刷鋁漿后進(jìn)行高溫快速燒結(jié)從而在電池背面形成局部鋁背場，燒結(jié)尖峰溫度800°C，時(shí)間為3分鐘；
8)在氧化鋁上繼續(xù)沉積200nm氮化硅形成疊層鈍化膜用于鈍化背表面并增加背面光反射；
9)PECVD生長SiNx作為正面鈍化膜和減反射層，膜厚為80nm，折射率2.O ；
10)背面電極印刷在硅片背面印刷背電極用于組件焊接；
11)背面銀漿印刷印刷銀漿套印在鋁漿印刷位置，銀漿將打開鈍化膜并和鈍化膜下面的鋁形成接觸；
12)背面全鋁印刷除背電極外區(qū)域全部印刷鋁漿，將電流全部收集；
13)正面電極印刷在硅片磷擴(kuò)散面(發(fā)射極面)上采用絲網(wǎng)印刷方法印刷正面金屬電極所采用的金屬為銀(Ag);
14)高溫快速燒結(jié)將印刷完的硅片置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，優(yōu)化燒結(jié)溫度為800°C。經(jīng)燒結(jié)后正面金屬銀穿過SiNx鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸，背面銀燒穿氧化鋁氮化硅疊層和鈍化層下的鋁形成歐姆接觸。本實(shí)施例相較于實(shí)施例1，2有效地避免了使用化學(xué)溶液清洗鋁漿時(shí)產(chǎn)生的污染，簡化了工藝步驟，節(jié)約了成本而且不用進(jìn)行產(chǎn)線升級。同時(shí)本實(shí)施例的鋁漿可以燒穿背面鈍化層，因此這種制備方法生產(chǎn)的局部鋁背場電池沒有鋁漿空洞，避免了空洞下的高復(fù)合速率，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。實(shí)施例4
本實(shí)施例提供的一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，具體步驟如下
1)選取電阻率在O.5-6 Ω .cm的輕摻雜的p型單晶硅片，將其置于制絨槽中，在重量百分含量為15%的氫氧化去離子水溶液中，在溫度為78°C的條件下進(jìn)行表面織構(gòu)化形成絨面結(jié)構(gòu)；
2)對硅片表面采用化學(xué)溶液進(jìn)行清洗，化學(xué)溶液為氫氟酸和硫酸混合水溶液，清洗時(shí)間為2分鐘，溫度為25°C ；3)將以上制絨片進(jìn)行清洗后，置于870°C的爐管中進(jìn)行磷(P)擴(kuò)散制備η型發(fā)射極，擴(kuò)散時(shí)間為30min,擴(kuò)散后發(fā)射極方塊電阻為80 Ohm/sqy ；
4)將上述擴(kuò)散后硅片置于濕法刻蝕機(jī)中去除背結(jié)和磷硅玻璃；
5)背面沉積5nm氧化鋁；
6)在沉積有氧化鋁的硅片背面局部印刷鋁漿，印刷圖形是點(diǎn)狀陣列，點(diǎn)的直徑為60um，點(diǎn)間距為800um，最小重復(fù)單元可以是三角形，四邊形或者五邊型，鋁漿的印刷高度為40um ；
7)印刷鋁漿后進(jìn)行高溫快速燒結(jié)從而在電池背面形成局部鋁背場，燒結(jié)尖峰溫度700°C，時(shí)間為4分鐘；
8)在氧化鋁上繼續(xù)沉積200nm氮化硅形成疊層鈍化膜用于鈍化背表面并增加背面光 反射；
9)PECVD生長SiNx作為正面鈍化膜和減反射層，膜厚為80nm，折射率2.O ；
10)背面電極印刷在硅片背面印刷背電極用于組件焊接；
11)背面銀漿印刷印刷銀漿套印在鋁漿印刷位置，銀漿將打開鈍化膜并和鈍化膜下面的鋁形成接觸；
12)背面全鋁印刷除背電極外區(qū)域全部印刷鋁漿，將電流全部收集；
13)正面電極印刷在硅片磷擴(kuò)散面(發(fā)射極面)上采用絲網(wǎng)印刷方法印刷正面金屬電極所采用的金屬為銀；
14)高溫快速燒結(jié)將印刷完的硅片置于燒結(jié)爐中燒結(jié)，優(yōu)化燒結(jié)溫度為800°C，經(jīng)燒結(jié)后正面金屬銀穿過SiNx鈍化減反膜與發(fā)射極形成歐姆接觸，背面銀燒穿氧化鋁氮化硅疊層和鈍化層下的鋁形成歐姆接觸。本實(shí)施例相較于實(shí)施例1，2有效地避免了使用化學(xué)溶液清洗鋁漿時(shí)產(chǎn)生的污染，簡化了工藝步驟，節(jié)約了成本而且不用進(jìn)行產(chǎn)線升級。同時(shí)本實(shí)施例的鋁漿可以燒穿背面鈍化層，因此這種制備方法生產(chǎn)的局部鋁背場電池沒有鋁漿空洞，避免了空洞下的高復(fù)合速率，相較于實(shí)施例3中線狀列陣，優(yōu)化過的點(diǎn)狀列陣會(huì)帶來更好的背面鈍化效果，提高了電池的光電轉(zhuǎn)換效率。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.ー種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是包括如下步驟 a)在晶體硅基體材料背面印刷第一層鋁漿，第一層鋁漿覆蓋部分晶體硅基體材料背面，覆蓋圖形為點(diǎn)狀陣列或者線狀陣列； b)印刷后采用高溫快速燒結(jié)，在晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場； c)利用化學(xué)溶液去除晶體硅基體材料背面上燒結(jié)后殘余鋁漿并將表面清洗干凈； d)在晶體硅基體材料背面上沉積背面鈍化膜； e)在背面鈍化膜上套印銀漿并烘干，其銀漿套印的圖形與第一層鋁漿的圖形完全吻合； f)在背面鈍化膜上印刷第二層鋁漿井覆蓋整個(gè)晶體硅基體材料背面； g)將第二層鋁漿烘干并利用高溫快速燒結(jié)，使套印銀漿穿過背面鈍化膜與晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場形成歐姆接觸，同時(shí)高溫烘干的第二層鋁漿將所有銀漿點(diǎn)或者線連接以便導(dǎo)出電流。
2.ー種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是包括如下步驟 a)在晶體硅基體材料背面上沉積第一層背面鈍化膜； b)在第一層背面鈍化膜上印刷第一層鋁漿，第一層鋁漿覆蓋部分晶體硅基體材料背面，覆蓋圖形為點(diǎn)狀陣列或者線狀陣列； c)印刷后采用高溫快速燒結(jié)，在晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場； d)在晶體硅基體材料背面上沉積第二層背面鈍化膜； e)在第二層背面鈍化膜上套印銀漿并烘干，其銀漿套印的圖形與第一層鋁漿的圖形完全吻合； f)在第二層背面鈍化膜上印刷第二層鋁漿井覆蓋整個(gè)晶體硅基體材料背面； g)將第二層鋁漿烘干并利用高溫快速燒結(jié)，使套印銀漿穿過背面鈍化膜與晶體硅基體材料內(nèi)形成局部鋁背場形成歐姆接觸，同時(shí)高溫烘干的第二層鋁漿將所有銀漿點(diǎn)或者線連接以便導(dǎo)出電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述晶體硅基體材料表面為拋光面或結(jié)構(gòu)化絨面，所述拋光面采用化學(xué)溶液腐蝕制備而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的化學(xué)溶液為KOH水溶液、NaOH水溶液、四甲基氫氧化銨水溶液或こニ胺(H2NCH2CH2NH2)水溶液，其中，KOH水溶液的重量百分比濃度為10 40%，溫度為5(T90°C ；NaOH水溶液的重量百分比濃度為10 40%，溫度為5(T90°C ;四甲基氫氧化銨水溶液的重量百分比濃度為10 30%，溫度為5(T90°C;こニ胺水溶液的重量百分比濃度為10 30%，溫度為50^90 0C o
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的第一層鋁漿的厚度為20-40um，圖形為點(diǎn)狀或者線狀陣列，點(diǎn)的直徑為50-400um，點(diǎn)間距為100-2000um，最小重復(fù)單元是三角形、四邊形或者五邊型，線的線寬為40-200um，線間距為100-2000um，線為實(shí)線或虛線。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的背面鈍化膜是非晶硅薄膜，SiCx薄膜，熱氧、濕氧或者旋涂形成的氧化硅薄膜，Si02/SiNx疊層薄膜，Al2O3薄膜或Al203/SiNx疊層薄膜，背面鈍化膜的厚度為30_300nmo
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的背面鈍化膜的制備方法包括CVD，PECVD, APCVD, MOCVD化學(xué)氣相沉積法或ALD原子層沉積法。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的高溫快速燒結(jié)的溫度為600-800°C，時(shí)間為1-4分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述的銀漿為具有燒穿背面鈍化膜作用的普通銀漿。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，其特征是所述步驟c)中的化學(xué)溶液為氫氟酸、硝酸、鹽酸和硫酸中的一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用局部鋁背場結(jié)構(gòu)制備晶體硅太陽能電池背電極的方法，方法之一是在晶體硅基片背面先印刷第一層鋁漿，印刷后燒結(jié)，清洗多余鋁漿保留鋁背場，然后在背面上沉積鈍化膜，再印刷銀漿套印第一層鋁以便打開鈍化膜，然后再印刷第二層鋁漿將所有區(qū)域產(chǎn)生的電流收集。方法之二是在沉積第一層背面鈍化層之后印刷第一層鋁漿，印刷后燒結(jié)，然后沉積第二層背面鈍化膜，再印刷銀漿套印鋁漿區(qū)域以便打開鈍化膜，將電流導(dǎo)出，最后背面第二層印刷鋁漿將所有區(qū)域產(chǎn)生的電流收集。本發(fā)明的制備方法可直接應(yīng)用到太陽能電池的制作，進(jìn)而提高太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率。采用這種制備方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要添置新的設(shè)備，不需要對現(xiàn)有產(chǎn)線進(jìn)行升級，不需要引入新的化學(xué)品。
文檔編號H01L31/18GK102738304SQ20121020868
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者單偉, 湯坤, 蔣秀林 申請人:晶澳(揚(yáng)州)太陽能科技有限公司