[发明专利]一种分段式掩膜图形制备SE电池方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，涉及一种分段式掩膜图形制备SE电池方法。

背景技术

在太阳能电池的众多参数中，发射极是最能影响转换效率的参数之一。适当提高方块电阻可提高开路电压和短路电流，但是在丝网印刷方式下，Ag（银）电极与低表面掺杂浓度发射极的接触电阻较大，最终会由于填充因子的下降从而引起转换效率降低。为了同时兼顾开路电压、短路电流和填充因子的需要，选择性发射极电池，即SE结构太阳能电池是比较理想的选择，即在电极接触部位进行重掺杂，在电极之间位置进行轻掺杂。

传统结构的太阳电池n+扩散层方阻一般在40-50Ω/□，而SE（selective emitter选择性发射极）结构的太阳电池的浅扩散方阻一般在80-100Ω/□，在电极下的重掺方阻则低于40Ω/□。

目前在太阳能电池制造领域，SE效果电池的制备方法多且成熟，包括激光掺杂法，有二次扩散法，硅墨法，刻蚀掩膜法等等，其中刻蚀掩膜法的一种具体制备工艺如下：

（1）制绒硅片形成光陷阱表面；

（2）在绒面上扩散掺杂形成PN结； 

（3）在扩散面上打印上起掩蔽作用的SE刻蚀掩膜浆料；

（4）在覆盖掩膜的片子上覆盖水膜；

（5）利用化学液去除硅片周边和背面多余的PN结；

（6）在SE刻蚀掩膜浆料的掩蔽作用下，利用化学液对硅片表面进行刻蚀；

（7）去除SE刻蚀掩膜浆料；

（8）磷硅玻璃的去除；

（9）镀氮化硅膜；

（10）印刷背面电极和背场；

（11）在SE刻蚀掩膜浆料掩膜对应位置处印刷正面电极；

（12）烧结，测试电性能；

其中步骤（3）中打印的SE刻蚀掩膜浆料图形和步骤（11）中正面银电极印刷的图形是一样的，一般采用H形,如图1（6为SE电池片，2为主栅线，1为细栅线）。其中， 在SE刻蚀掩膜浆料的保护下，该区域下达到重掺杂效果，使金属电极与硅片形成良好的欧姆接触，降低接触电阻；而非SE刻蚀掩膜浆料保护区域被刻蚀达到轻掺杂的效果，提高短波响应和钝化作用，从而提高短路电流和开路电压。由此实现了选择性发射极（SE-selectiveemiter）效果。

采用掩膜法制备SE电池在转换效率上较常规电池一般有0.3%左右的提升，但其较常规电池的生产工艺多了打印和去除SE刻蚀掩膜浆料的工序，这使得SE刻蚀掩膜制备成为除去硅片、金属浆料成本以外电池片制备成本的主要部分之一。由此可见，SE刻蚀掩膜图形的设计十分重要，在保证转换转换效率的情况下，尽可能的减少SE刻蚀掩膜浆料耗量是刻蚀掩膜法制备SE电池的工艺重点。

目前SE刻蚀掩膜太阳能电池正面电极细栅线一般采用H形,如图1。现在已有很多SE刻蚀掩膜电极栅线图形的设计，不断调整掩膜栅线的长度、宽度以及分辨率等达到降本增效，但降低SE刻蚀掩膜浆料耗量的空间有限。

目前，SE刻蚀掩膜正面电极的细栅线与电池片本体的连接采用SE刻蚀掩膜浆料，SE刻蚀掩膜浆料的形状以直通式为主。采用直通式的全连接不仅会增加后续金属电极与半导体接触层的复合，增加转换效率损耗，同时增加了SE刻蚀掩膜浆料的耗量。

发明内容

为克服传统SE电池制造工艺SE刻蚀掩膜浆料消耗量大，成本较高的技术缺陷，本发明提供一种分段式掩膜图形制备SE电池方法。

本发明所述分段式掩膜图形制备SE电池方法,包括在扩散面上用SE刻蚀掩膜浆料形成SE掩膜图形的步骤，所述SE掩膜图形对应细栅线的部分是分段式的不连续形状，形成分段式SE掩膜涂料覆盖区。

优选的，还包括形成细栅线电极的步骤，所述形成细栅线电极的步骤包括先后顺序可对调的以下A、B两个步骤；

A.与分段式SE掩膜涂料覆盖区重叠的细栅线电极部分采用能穿透氮化硅膜的电极浆料印刷；

B. 与分段式SE掩膜涂料覆盖区不相重叠的细栅线电极部分采用不能穿透氮化硅膜的电极浆料印刷。

优选的，所述分段式SE掩膜涂料覆盖区为间隔排列的长方形、正方形、圆形、椭圆形、竹节形中的一种；所述竹节形是由粗节和位于粗节两端的细节构成的形状。

优选的，所述分段式的不连续形状中每段分段式SE掩膜涂料覆盖区的长度a相同，相邻两段分段式SE掩膜涂料覆盖区的间距b相同，且a:b=100：1至1:200。

进一步的，所述细栅线为互相平行的直线，相邻细栅线之间的间距相同；