本發(fā)明涉及一種IBC電池接觸開孔工藝。

背景技術(shù)：

IBC（Interdigitated back contact指交叉背接觸）電池，是指電池正面無電極，正負(fù)兩極金屬柵線呈指狀交叉排列于電池背面。IBC電池最大的特點(diǎn)是PN結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面，正面沒有金屬電極遮擋的影響，因此具有更高的短路電流Jsc，同時(shí)背面可以容許較寬的金屬柵線來降低串聯(lián)電阻Rs從而提高填充因子FF；加上電池前表面場（Front Surface Field, FSF）以及良好鈍化作用帶來的開路電壓增益，使得這種正面無遮擋的電池不僅轉(zhuǎn)換效率高，而且看上去更美觀，同時(shí)，全背電極的組件更易于裝配。IBC電池是目前實(shí)現(xiàn)高效晶體硅電池的技術(shù)方向之一。

目前IBC電池實(shí)現(xiàn)金屬化工程中需要在介質(zhì)膜上生成接觸孔，通常采用光刻、激光開孔和腐蝕漿料的方法進(jìn)行，光刻法比較昂貴，激光開孔容易對介質(zhì)膜下的結(jié)區(qū)造成損傷，腐蝕漿料開孔，受到印刷能力的限制，開孔的區(qū)域往往比較大，而且邊緣不清晰。

上述問題是在IBC電池的生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)予以考慮并解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種IBC電池接觸開孔工藝解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的光刻法比較昂貴，激光開孔容易對介質(zhì)膜下的結(jié)區(qū)造成損傷，腐蝕漿料開孔開孔的區(qū)域往往比較大，而且邊緣不清晰等問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種IBC電池接觸開孔工藝，在太陽能電池的發(fā)射極和背場上形成介質(zhì)膜；在介質(zhì)膜上絲網(wǎng)印刷或者噴墨打印燒穿漿料形成導(dǎo)電觸點(diǎn)圖案；通過退火，燒穿漿料與介質(zhì)膜相互作用，導(dǎo)電觸點(diǎn)圖案形成開孔區(qū)域；使用清洗劑進(jìn)行清洗處理，在導(dǎo)電觸點(diǎn)處摻雜的硅暴露出來，其他地方仍保留介質(zhì)膜。

進(jìn)一步地，介質(zhì)膜包括鈍化介質(zhì)層和抗反射膜，包括SiNx、SiO₂、SiOxNy、TiO₂、Al₂O₃中的一種或多種。

進(jìn)一步地，燒穿漿料包括溶劑、觸變劑、表面活性劑和玻璃粉末。

進(jìn)一步地，溶劑包括松節(jié)油、松油醇、二乙二醇丁醚醋酸脂、二乙二醇丁醚等的一種或多種；觸變劑包括樹膠、淀粉、氣相二氧化硅中的一種或者幾種；表面活性劑包括卵磷脂，環(huán)已酮等一種或幾種；玻璃粉末成分包括PbO、B₂O₃、Bi₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、ZnO、CaO、TiO₂、V₂O₅、Li₂O、MgO等的一種或多種。

進(jìn)一步地，表面活性劑包括卵磷脂、乙醇、環(huán)已酮。清洗劑為含有F離子的溶劑，包括HF、NH4F、NaF、KF中的一種或者幾種。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電接觸圖案為連續(xù)的或分離的規(guī)則圖形、不規(guī)則圖形。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電接觸圖案為直線時(shí)，采用線條寬度為30-100微米的連續(xù)直線形或分段直線形。

進(jìn)一步地，導(dǎo)電接觸圖案為分離的圖形時(shí),每個(gè)導(dǎo)電接觸圖案的面積為2000平方微米到30000平方微米。

進(jìn)一步地，退火溫度為400-900度，時(shí)間為30s-20min。

進(jìn)一步地，采用濃度為0.5%-5%的清洗劑進(jìn)行清洗，去除剩余的燒穿漿料，然后在發(fā)射極和背場區(qū)域分別印刷接觸漿料，燒結(jié)后，接觸漿料通過開孔處分別與發(fā)射極、背場區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部接觸，分別得到正極電極和負(fù)極電極。

本發(fā)明的有益效果是：該種IBC電池接觸開孔工藝，能夠形成清晰度高的、成本低的金屬化開孔。本發(fā)明通過利用燒穿漿料在高溫下與沉積的介質(zhì)絕緣膜發(fā)生反應(yīng)形成太陽能電池局部電接觸的圖案，由此滿足降低復(fù)雜性和相應(yīng)的生產(chǎn)成本的要求。

附圖說明

圖1是在基體上形成背面發(fā)射極和背場區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例中在發(fā)射極背場上形成介質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是實(shí)施例中介質(zhì)膜上印刷燒穿漿料退火的示意圖；

圖4是實(shí)施例中退火清洗后形成摻雜層上的開孔區(qū)域的示意圖；

圖5是實(shí)施例中金屬化后電極通過開孔區(qū)域與摻雜層形成歐姆接觸的示意圖；

圖6是實(shí)施例一中導(dǎo)電接觸圖案的示意圖；

圖7是實(shí)施例二中導(dǎo)電接觸圖案的示意圖；

圖中：1-發(fā)射極，2-背場，3-介質(zhì)膜，4-燒穿漿料 5-開孔區(qū)域 6-正極電極 7-負(fù)極電極，8-前表面場，9-鈍化減反膜，10-基體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

一種IBC電池接觸開孔工藝，在太陽能電池的發(fā)射極1和背場2上形成介質(zhì)膜3，如圖2；在介質(zhì)膜3上絲網(wǎng)印刷或者噴墨打印燒穿漿料4形成導(dǎo)電觸點(diǎn)圖案，如圖3；通過退火，燒穿漿料4與介質(zhì)膜3相互作用，導(dǎo)電觸點(diǎn)圖案形成開孔區(qū)域5，如圖4；使用清洗劑進(jìn)行清洗處理，在導(dǎo)電觸點(diǎn)處摻雜的硅暴露，其他地方仍保留介質(zhì)膜3。

燒穿漿料4包括燒穿漿料包括溶劑、觸變劑、表面活性劑和玻璃粉末。溶劑包括松節(jié)油、松油醇、二乙二醇丁醚醋酸脂、二乙二醇丁醚等的一種或多種；觸變劑包括樹膠、淀粉、氣相二氧化硅中的一種或者幾種；表面活性劑包括卵磷脂，環(huán)已酮等一種或幾種；玻璃粉末成分包括PbO、B₂O₃、Bi₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、ZnO、CaO、TiO₂、V₂O₅、Li₂O、MgO等的一種或多種。

介質(zhì)膜3包括鈍化介質(zhì)層和抗反射膜，包括SiNx、SiO₂、SiOxNy、TiO₂、Al₂O₃中的一種或多種。

實(shí)施例一

IBC電池經(jīng)過清洗，擴(kuò)散，如圖1，在基體上形成背面發(fā)射極和背場區(qū)域，在太陽能電池的發(fā)射極1和背場2上形成介質(zhì)膜3，如圖2；背表面鍍膜后在發(fā)射極1和背場2區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域印刷含有燒穿漿料4，燒穿漿料4中含有PbO 50%、B₂O₃ 10%、SiO₂ 25%、Al₂O₃ 5 %、ZnO 5% 、Li₂O 5%。如圖6，印刷后圖形寬度為50微米，長度為100微米，垂直方向上相鄰圖形的間距為1.5mm，進(jìn)行250^oC烘干，840^oC下燒結(jié)2min，燒穿漿料4與介質(zhì)膜3發(fā)生反應(yīng)，形成開孔區(qū)域5，且燒穿漿料4并不與介質(zhì)膜3下的摻雜層發(fā)生反應(yīng)。

將燒結(jié)后的電池片采用濃度為2%的清洗劑HF溶液，清洗15秒，去除剩余的燒穿漿料4，然后在發(fā)射極1和背場2區(qū)域分別印刷接觸漿料，燒結(jié)后，接觸漿料通過開孔處與發(fā)射極1和背場2區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部接觸，如圖5所示，分別得到正極電極6和負(fù)極電極7。電池片的正面依次設(shè)有前表面場8和鈍化減反膜9。

實(shí)施例二

IBC電池經(jīng)過清洗，擴(kuò)散，如圖1，在基體上形成背面發(fā)射極和背場區(qū)域，在太陽能電池的發(fā)射極1和背場2上形成介質(zhì)膜3，如圖2；背表面鍍膜后在發(fā)射極1和背場2區(qū)域?qū)?yīng)的區(qū)域印刷燒穿漿料4，即含有玻璃料的漿料，燒穿漿料4含有PbO 60%、B₂O₃ 5%、SiO₂ 20%、Al₂O₃3 %、ZnO 7%、NaO 5%。如圖7，印刷后圖形為圓形，直徑為50微米，垂直方向上相鄰圖形的間距為1.5mm，進(jìn)行250^oC烘干，840^oC下燒結(jié)1.5min，燒穿漿料4與介質(zhì)膜3發(fā)生反應(yīng)，形成開孔區(qū)域5，燒穿漿料4并不與介質(zhì)膜3下的摻雜層發(fā)生反應(yīng)。

將燒結(jié)后的電池片采用濃度為5%的NH4F溶液，清洗30秒，去除剩余的玻璃料，然后在發(fā)射極1和背場2區(qū)域分別印刷接觸漿料，燒結(jié)后，接觸漿料通過開孔處與發(fā)射極1和背場2區(qū)域?qū)崿F(xiàn)局部接觸，分別得到正極電極6和負(fù)極電極7。

實(shí)施例一、二的IBC電池接觸開孔工藝，能夠形成清晰度高的、成本低的金屬化開孔。實(shí)施例通過利用燒穿漿料4在高溫下與沉積的介質(zhì)絕緣膜發(fā)生反應(yīng)形成太陽能電池局部電接觸的圖案，由此滿足降低復(fù)雜性和相應(yīng)的生產(chǎn)成本的要求。