一種背鈍化perc晶體硅太陽(yáng)能電池的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，為依次疊加的正面銀電極、減反膜、磷擴(kuò)散層、P型硅基體、鈍化漿料層和鋁印刷層結(jié)構(gòu)，所述鈍化漿料層的鈍化漿料包含氧化硅顆粒，該鈍化漿料印刷在所述P型硅基體的背面，與P型硅基體形成點(diǎn)歐姆接觸：本實(shí)用新型的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)避免了采用真空沉積設(shè)備和激光設(shè)備。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電池，具體涉及一種背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代化太陽(yáng)能電池工業(yè)化生產(chǎn)朝著高效低成本化方向發(fā)展，背鈍化與金屬化區(qū)域局域重?fù)诫s技術(shù)相結(jié)合作為高效低成本發(fā)展方向的代表，其優(yōu)勢(shì)在于:
[0003](I)優(yōu)異的背反射器:由于電池背面介質(zhì)膜的存在使得內(nèi)背反射從常規(guī)全鋁背場(chǎng)65%增加到92-95%。一方面增加的長(zhǎng)波光的吸收，另一方面尤其對(duì)未來(lái)薄片電池的趨勢(shì)提供了技術(shù)上的保證；
[0004](2)介質(zhì)薄膜優(yōu)越的背面鈍化技術(shù):由于背面介質(zhì)膜的良好的鈍化作用，介質(zhì)薄膜區(qū)域的背面復(fù)合速率降低至10-50cm/s ；
[0005]目前PERC電池的背鈍化通常采用真空沉積介質(zhì)薄膜的方式實(shí)現(xiàn)中需要通過(guò)局域接觸先在沉積的薄膜上激光開(kāi)孔，真空沉積設(shè)備和激光設(shè)備相對(duì)于常規(guī)生產(chǎn)線(xiàn)都是需要另外添置，而這些設(shè)備昂貴，導(dǎo)致生產(chǎn)投入大，大大增加了生產(chǎn)的成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無(wú)需在沉積的薄膜上開(kāi)孔的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池。
[0007]技術(shù)方案:為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，為依次疊加的正面銀電極、減反膜、磷擴(kuò)散層、P型硅基體、鈍化漿料層和鋁印刷層結(jié)構(gòu)，所述鈍化漿料層的鈍化漿料包含大小為0.005-20um的氧化硅顆粒氧化硅顆粒，該鈍化漿料印刷在所述P型硅基體的背面，與P型硅基體形成點(diǎn)歐姆接觸，P型硅基體背面采用印刷式的背鈍化方式，將鈍化漿料以點(diǎn)接觸的圖案印刷到硅片背面:通過(guò)上述結(jié)構(gòu)達(dá)到替代背鈍化膜沉積和激光開(kāi)膜兩個(gè)工藝步驟的目的，從而背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)避免了采用真空沉積設(shè)備和激光設(shè)備。
[0008]本實(shí)用新型中所述點(diǎn)歐姆接觸的點(diǎn)陣列的直徑50-400um，最優(yōu)值為180um，點(diǎn)間距0.最優(yōu)值為0.7_。
[0009]本實(shí)用新型中所述P型娃基體的電阻率為0.5-6 ohm*cm。
[0010]本實(shí)用新型中所述磷擴(kuò)散層為η型層，其方阻值為30-180ohm/Sq。
[0011]本實(shí)用新型中所述減反膜為氮化硅減反膜，其折射率為1.9-2.3，厚度為40_120nm。
[0012]本實(shí)用新型在高溫?zé)Y(jié)時(shí)氧化硅顆粒小球在硅片的表面形成一層致密的氧化層，從而起到表面的保護(hù)作用。
[0013]上述背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其制備步驟包括:
[0014](I)硅片去損傷并制絨；
[0015](2)磷擴(kuò)散；
[0016](3)先去除背面磷硅玻璃并背面拋光，然后去除正面磷硅玻璃并清洗；
[0017](4)正面減反射薄膜生長(zhǎng)；
[0018](5)硅片背面采用鈍化漿料進(jìn)行絲網(wǎng)印刷，烘干；
[0019](6)背面鋁漿印刷；
[0020](7)正面印刷銀柵線(xiàn)，燒結(jié)。
[0021]本實(shí)用新型中通過(guò)采用鈍化漿料和絲網(wǎng)印刷的應(yīng)用，規(guī)避了昂貴設(shè)備的使用，大大降低了生產(chǎn)成本。
[0022]步驟(5)中所述印刷方式為絲網(wǎng)印刷，所述絲網(wǎng)印刷的印刷圖案顯示的點(diǎn)陣處為漿料屏蔽處，即漏出硅基體；印刷后烘干，烘干溫度100-450°C，最優(yōu)值為300°C，烘干時(shí)間0.1-10分鐘，最優(yōu)值為I分鐘；本實(shí)用新型中通過(guò)絲網(wǎng)印刷實(shí)現(xiàn)了圖案的點(diǎn)接觸印刷，避免了激光開(kāi)孔。
[0023]本實(shí)用新型中所述步驟(3)中去除背面磷硅玻璃并背面拋光的方法為:采用在線(xiàn)滾輪式設(shè)備，單面去除磷硅玻璃，拋光時(shí)正面發(fā)射結(jié)被磷硅玻璃保護(hù)，實(shí)現(xiàn)背面拋光；去除正面磷硅玻璃后的清洗采用溶液濃度0.1-20%的HF溶液清洗，本方法中利用擴(kuò)散自然形成的磷硅玻璃PSG作為電池正面的掩膜，實(shí)現(xiàn)背面去除發(fā)射結(jié)以及拋光的目的，HF溶液能夠有效清洗PSG。
[0024]有益效果:本實(shí)用新型提供的制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0025]本實(shí)用新型中采用印刷式的背鈍化方法，將圖案以點(diǎn)接觸的方式印刷到硅片背面，從而達(dá)到替代背鈍化膜沉積和激光開(kāi)膜兩個(gè)工藝步驟的目的，使背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)避免了采用真空沉積設(shè)備和激光設(shè)備，大大降低了生成成本。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型所述背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中:正面Ag電極1、SiNx減反膜2、磷擴(kuò)散層3、P型硅基體4、鈍化層5、鋁印刷層6、燒結(jié)過(guò)程中形成的鋁硅點(diǎn)接觸7。

【具體實(shí)施方式】
[0028]以下結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但同時(shí)說(shuō)明本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于本實(shí)施例的具體范圍，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0029]如圖1所示，背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池為依次疊加的正面銀電極1、減反膜2、磷擴(kuò)散層3、P型硅基體4、鈍化漿料層5和鋁印刷層6結(jié)構(gòu)，所述鈍化漿料層的鈍化漿料包含大小為0.005-20um的氧化硅顆粒，該鈍化漿料印刷在所述P型硅基體的背面，與P型硅基體形成點(diǎn)歐姆接觸7
[0030]實(shí)施例1:
[0031]本實(shí)施例以156_ P型單晶硅片為基體材料，制備方法的具體步驟如下:
[0032](I)P型硅片去損傷并制絨，清洗；
[0033](2)磷擴(kuò)散:管式磷擴(kuò)散，擴(kuò)散方阻90ohm/sq ；
[0034](3)濕法in line設(shè)備背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面拋光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0035](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生長(zhǎng)氮化硅減反膜，折射率2.07，厚度78nm ；
[0036](6)在硅片的背面印刷鈍化漿料，該鈍化漿料包含大小為10.0um的氧化硅顆粒，印刷圖案顯示為點(diǎn)陣處為漿料屏蔽處，即漏出硅基體。點(diǎn)陣列的直徑180um，點(diǎn)間距0.7mm ；印刷后烘干，烘干溫度300°C，烘干時(shí)間I分鐘；
[0037](7)在硅片的背面印刷鋁漿，并烘干；
[0038](8)在硅片的正面絲網(wǎng)印刷銀柵線(xiàn)，并燒結(jié)；
[0039]該實(shí)例中，優(yōu)化的單晶電池轉(zhuǎn)換效率批次平均效率達(dá)到19.8%。
[0040]實(shí)施例2:
[0041]本實(shí)施例以156_ P型單晶硅片為基體材料，制備方法的具體步驟如下:
[0042](I)P型硅片去損傷并制絨，清洗；
[0043](2)磷擴(kuò)散:管式磷擴(kuò)散，擴(kuò)散方阻30ohm/sq ；
[0044](3)濕法in line設(shè)備背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面拋光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0045](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生長(zhǎng)氮化硅減反膜，折射率2.3，厚度120nm ；
[0046](6)在硅片的背面印刷鈍化漿料，該鈍化漿料包含大小為0.005um的氧化硅顆粒印刷圖案顯示為點(diǎn)陣處為漿料屏蔽處，即漏出硅基體。點(diǎn)陣列的直徑50um，點(diǎn)間距0.1mm ；印刷后烘干，烘干溫度100°C，烘干時(shí)間10分鐘；
[0047](7)在硅片的背面印刷鋁漿，并烘干；
[0048](8)在硅片的正面絲網(wǎng)印刷銀柵線(xiàn)，并燒結(jié)；
[0049]該實(shí)例中，優(yōu)化的單晶電池轉(zhuǎn)換效率批次平均效率達(dá)到19.6%。
[0050]實(shí)施例3:
[0051]本實(shí)施例以156mm P型單晶硅片為基體材料，制備方法的具體步驟如下:
[0052](I)P型硅片去損傷并制絨，清洗；
[0053](2)磷擴(kuò)散:管式磷擴(kuò)散，擴(kuò)散方阻180ohm/sq ；
[0054](3)濕法in line設(shè)備背面磷硅玻璃(PSG)去除，背面拋光，去除正面PSG后采用1%HF溶液清洗；
[0055](5)在硅片的前表面用PECVD的方法生長(zhǎng)氮化硅減反膜，折射率1.9，厚度40nm ；
[0056](6)在硅片的背面印刷鈍化漿料，該鈍化漿料包含大小為20um的氧化硅顆粒印刷圖案顯示為點(diǎn)陣處為漿料屏蔽處，即漏出硅基體。點(diǎn)陣列的直徑400um，點(diǎn)間距2mm ;印刷后烘干，烘干溫度450°C，烘干時(shí)間0.1分鐘；
[0057](7)在硅片的背面印刷鋁漿，并烘干；
[0058](8)在硅片的正面絲網(wǎng)印刷銀柵線(xiàn)，并燒結(jié)；
[0059]該實(shí)例中，優(yōu)化的單晶電池轉(zhuǎn)換效率批次平均效率達(dá)到19.5%。
[0060]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的是讓熟悉該【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作出的等同變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于:為依次疊加的正面銀電極、減反膜、磷擴(kuò)散層、P型硅基體、鈍化漿料層和鋁印刷層結(jié)構(gòu)，所述鈍化漿料層的鈍化漿料包含大小為0.005-20um的氧化硅顆粒，該鈍化漿料印刷在所述P型硅基體的背面，與P型硅基體形成點(diǎn)歐姆接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述點(diǎn)歐姆接觸的點(diǎn)陣列的直徑50-400um，點(diǎn)間距0.l_2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述P型硅基體的電阻率為0.5-6 ohm*cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述磷擴(kuò)散層為η型層，其方阻值為30-180ohm/sq。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背鈍化PERC晶體硅太陽(yáng)能電池，其特征在于:所述減反膜為氮化硅減反膜，其折射率為1.9-2.3，厚度為40-120nm。
【文檔編號(hào)】H01L31/0216GK204045609SQ201420521233
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】夏正月, 高艷濤, 崔會(huì)英, 錢(qián)亮, 何銳, 張斌, 邢國(guó)強(qiáng) 申請(qǐng)人:合肥海潤(rùn)光伏科技有限公司