專利名稱：一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能晶硅電池生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在硅片表面，晶體的周期性被破壞從而會(huì)產(chǎn)生懸掛鍵，使得晶體表面存在大量位于帶隙中的缺陷能級(jí)；另外，位錯(cuò)、化學(xué)殘留物、表面金屬的沉積都會(huì)引入缺陷能級(jí)。這些都 使得硅片表面成為復(fù)合中心。而為了降低生產(chǎn)成本，人們不斷降低硅片厚度，使光生載流子很容易擴(kuò)散到背表面而加重了背表面的復(fù)合。降低太陽電池表面的復(fù)合速率有兩種最基本的技術(shù)。一是降低表面態(tài)密度，表面復(fù)合速率同表面缺陷密度成正比，因此，理論上太陽電池表面復(fù)合速率可以通過沉積或生長適當(dāng)?shù)拟g化層(如氮化硅、氧化鈦、氧化硅、氧化鋁等)而得到極大的降低。二是降低太陽電池表面的自由電子或空穴的濃度。對(duì)電池表面鈍化工藝主要可分為前表面鈍化和背表面鈍化，其中前表面鈍化很早就已經(jīng)是常規(guī)工藝，典型的有沉積氮化硅和氧化硅絕緣層對(duì)前表面進(jìn)行鈍化，今后改善的空間不大。對(duì)于背表面而言，常規(guī)工藝中使用鋁背場可以在含硼的P型硅表面形成含有鋁的P+層，具有更低電阻的歐姆接觸，但并不具有鈍化效果。而且隨著硅片厚度的降低，其效率損失更為明顯。對(duì)此推出了背表面鈍化技術(shù)，在背鈍化電池的結(jié)構(gòu)中，背面有氧化鋁和氮化硅兩層絕緣層，為了能將光電轉(zhuǎn)換生成的電流導(dǎo)出，需要在背面按照一定圖案開出窗口，露出晶體硅的表面，使得導(dǎo)電鋁漿可以和硅片燒結(jié)形成歐姆接觸，導(dǎo)出電流。通常的背面開窗結(jié)構(gòu)是和晶硅電池正面電極細(xì)柵線圖案類似的圖案，如圖I所示，但以柵線方式的直線開窗結(jié)構(gòu)8存在兩個(gè)問題(I)激光直線開窗是通過光斑部分重疊形成的，在重疊的部分會(huì)由于能量過大造成硅片表面損傷；(2)直線開窗的寬度一般都在50 μ m以下，而導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒大小為20-70 μ m,直線開窗的寬度窄致使與鋁粉顆粒大小難以匹配，導(dǎo)致在印刷燒結(jié)時(shí)導(dǎo)電鋁漿中某些過大的鋁粉顆粒會(huì)無法與硅片接觸，形成不良接觸，導(dǎo)致電性能下降。CN202134543U的實(shí)用新型專利公開了一種摻雜碳化硅薄膜誘導(dǎo)背場的雙面鈍化太陽電池，該電池采用P型硅為基體，P型硅基體的前表面上有磷擴(kuò)散層，磷擴(kuò)散層上覆有SiNx或SiOx減反射鈍化膜，減反射鈍化膜上有正面Ag電極，正面Ag電極底面通過燒結(jié)燒穿鈍化膜后與磷擴(kuò)散層接觸；P型硅基體的背面覆有P型摻雜SiCx鈍化膜，P型摻雜SiCx鈍化膜開槽并制作背面Al電極，背面Al電極在背面開槽處與P型硅基體形成接觸。該雙面鈍化太陽電池的背面開窗結(jié)構(gòu)是直線開窗的結(jié)構(gòu)，仍存在上述不足。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)為直線開窗結(jié)構(gòu)，使用激光開窗時(shí)由于光斑重疊會(huì)造成的硅片損傷以及由于直線開窗的寬度窄致使與鋁粉顆粒大小難以匹配，導(dǎo)致在印刷燒結(jié)時(shí)導(dǎo)電鋁漿中某些過大的鋁粉顆粒會(huì)無法與硅片接觸，形成不良接觸，導(dǎo)致電性能下降的問題，提供一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，使用激光開窗時(shí)不會(huì)損傷硅片，與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提聞了太陽能晶娃電池的電性能。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，包括P型娃基體，所述P型娃基體前表面上有磷擴(kuò)散層，磷擴(kuò)散層上覆蓋有氮化娃減反膜，氮化硅減反膜上絲網(wǎng)印刷有正面銀電極，所述P型硅基體背面上設(shè)有鈍化層，所述鈍化層上設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)穿透鈍化層，設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)的鈍化層上絲網(wǎng)印刷有背面鋁電極，背面鋁電極在點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)處與P型硅基體接觸。本實(shí)用新型P型硅基體背面鈍化層上采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，使用激光開窗時(shí)，光斑不會(huì)重疊，因此不會(huì)損傷硅片。此外，采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。P型硅基體即P型硅片。
·[0010]作為優(yōu)選，所述點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)由多個(gè)圓點(diǎn)組合而成，多個(gè)圓點(diǎn)橫向成排縱向成列均勻布置，所述點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)的開窗面積占P型硅基體背面總面積的6%-7%。由于鈍化層的主要作用是對(duì)電池片背表面進(jìn)行鈍化，減少復(fù)合的，因此，開窗的面積與硅片面積的比例很重要，開窗過多會(huì)造成復(fù)合較多，鈍化效果體現(xiàn)不出來，開窗過少則會(huì)造成串聯(lián)電阻升高，光電轉(zhuǎn)換效率變低。作為優(yōu)選，所述圓點(diǎn)的直徑為90-110 μ m。開窗結(jié)構(gòu)為圓點(diǎn)，且直徑為90-110 μ m，與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。作為優(yōu)選，相鄰的兩個(gè)圓點(diǎn)之間的間距h為O. 7mm -O. 9mm。保證鈍化效果。作為優(yōu)選，所述鈍化層由氧化鋁鈍化層和氮化硅保護(hù)層組成，氮化硅保護(hù)層位于氧化鋁鈍化層外側(cè)。作為優(yōu)選，所述氧化鋁鈍化層的厚度為10_15nm。作為優(yōu)選，所述氮化硅保護(hù)層的厚度為80_100nm。本實(shí)用新型的有益效果是I、P型硅基體背面鈍化層上采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，使用激光開窗時(shí)，光斑不會(huì)重疊，因此不會(huì)損傷硅片。2、采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，這樣與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，絲網(wǎng)印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。

圖I是現(xiàn)有太陽能晶硅電池背面開窗結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一種剖視圖；圖3是本實(shí)用新型背面開窗結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是圖3背面開窗結(jié)構(gòu)的放大圖。圖中1、P型硅基體，2、磷擴(kuò)散層，3、氮化硅減反膜，4、正面銀電極，5、氧化鋁鈍化層，6、氮化硅保護(hù)層，7、背面鋁電極，8、直線開窗結(jié)構(gòu)，9、點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，91、圓點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。實(shí)施例如圖2所示的一種太陽 能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，包括P型硅基體1，P型硅基體為單晶125硅片，所述P型硅基體I前表面上有磷擴(kuò)散層2，磷擴(kuò)散層2上覆蓋有一層75nm厚的氮化硅減反膜3，氮化硅減反膜3上絲網(wǎng)印刷有正面銀電極4，P型硅基體I背面上有鈍化層，鈍化層由氧化鋁鈍化層5和氮化硅保護(hù)層6組成，氮化硅保護(hù)層6位于氧化鋁鈍化層5外側(cè)，氧化鋁鈍化層5的厚度為10-15nm，本實(shí)施例為IOnm ;氮化硅保護(hù)層6的厚度為80-100nm，本實(shí)施例為IOOnm ;鈍化層上通過激光開窗形成點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9 (見圖3)，點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9由多個(gè)(48000個(gè))圓點(diǎn)91組合而成，多個(gè)圓點(diǎn)91橫向成排縱向成列均勻布置，圓點(diǎn)91的直徑為100 μ m，相鄰的兩個(gè)圓點(diǎn)91之間的間距h為O. 7mm (見圖4);點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9的開窗面積(即圓點(diǎn)的面積總和)占P型硅基體I背面總面積的6. 3%。點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9穿透鈍化層，設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9的鈍化層上絲網(wǎng)印刷有背面鋁電極7，背面鋁電極7在點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)9處與P型硅基體I接觸。本實(shí)用新型P型硅基體背面鈍化層上采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，使用激光開窗時(shí)，光斑不會(huì)重疊，因此不會(huì)損傷硅片。此外，采用點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。以上所述的實(shí)施例只是本實(shí)用新型的一種較佳的方案，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
權(quán)利要求1.一種太陽能晶娃電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，包括P型娃基體(1)，所述P型娃基體(I)前表面上有磷擴(kuò)散層(2 )，磷擴(kuò)散層(2 )上覆蓋有氮化硅減反膜(3 )，氮化硅減反膜(3 )上絲網(wǎng)印刷有正面銀電極(4)，所述P型硅基體(I)背面上設(shè)有鈍化層，其特征在于所述鈍化層上設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)，點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)穿透鈍化層，設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)的鈍化層上絲網(wǎng)印刷有背面鋁電極(7)，背面鋁電極(7)在點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)處與P型硅基體(I)接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于所述點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)由多個(gè)圓點(diǎn)(91)組合而成，多個(gè)圓點(diǎn)(91)橫向成排縱向成列均勻布置，所述點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)(9)的開窗面積占P型硅基體(I)背面總面積的6%-7%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于所述圓點(diǎn)(91)的直徑為90-110 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于相鄰的兩個(gè)圓點(diǎn)(91)之間的間距h為O. 7mm -O. 9mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3或4所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鈍化層由氧化鋁鈍化層(5)和氮化硅保護(hù)層(6)組成，氮化硅保護(hù)層(6)位于氧化鋁鈍化層(5)外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氧化鋁鈍化層(5)的厚度為10-15nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其特征在于所述氮化硅保護(hù)層(6)的厚度為80-100nm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能晶硅電池的背面開窗結(jié)構(gòu)，其目的在于解決現(xiàn)有太陽能晶硅電池的背面使用激光開窗時(shí)易于造成的硅片損傷以及由于直線開窗的寬度窄與鋁粉顆粒大小難以匹配的問題。本實(shí)用新型包括P型硅基體，所述P型硅基體前表面上有磷擴(kuò)散層，磷擴(kuò)散層上覆蓋有氮化硅減反膜，氮化硅減反膜上絲網(wǎng)印刷有正面銀電極，所述P型硅基體背面上設(shè)有鈍化層，所述鈍化層上設(shè)有點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)，點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)穿透鈍化層，鈍化層上絲網(wǎng)印刷有背面鋁電極，背面鋁電極在點(diǎn)狀開窗結(jié)構(gòu)處與P型硅基體接觸。本實(shí)用新型在使用激光開窗時(shí)不會(huì)損傷硅片，與導(dǎo)電鋁漿中鋁粉顆粒匹配度好，印刷燒結(jié)時(shí)鋁粉顆粒與硅片接觸良好，提高了太陽能晶硅電池的電性能。
文檔編號(hào)H01L31/0224GK202736931SQ20122042872
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者吳敏, 韓健鵬, 陳金燈, 呂紹杰 申請(qǐng)人:橫店集團(tuán)東磁股份有限公司