[发明专利]一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制备方法，具体涉及一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池的制备方法。

背景技术

现代化太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，背钝化与金属化区域局域重掺杂技术相结合作为高效低成本发展方向的代表，其优势在于：

（1）优异的背反射器：由于电池背面介质膜的存在使得内背反射从常规全铝背场65%增加到92-95%。一方面增加的长波光的吸收，另一方面尤其对未来薄片电池的趋势提供了技术上的保证；

（2）介质薄膜优越的背面钝化技术：由于背面介质膜的良好的钝化作用，介质薄膜区域的背面复合速率降低至10-50cm/s；

目前PERC电池的背钝化通常采用真空沉积介质薄膜的方式实现中需要通过局域接触先在沉积的薄膜上激光开孔，真空沉积设备和激光设备相对于常规生产线都是需要另外添置，而这些设备昂贵，导致生产投入大，大大增加了生产的成本。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种无需在沉积的薄膜上开孔的背钝化PERC晶体硅太阳能电池的制备方法。

技术方案：为了实现以上目的，本发明公开了一种背钝化PERC晶体硅太阳能电池的制备方法，其中，硅片背面采用印刷式的背钝化方式，将钝化浆料以点接触的图案到硅片背面：通过上述方式达到替代背钝化膜沉积和激光开膜两个工艺步骤的目的，从而背钝化PERC晶体硅太阳能电池的生产避免了采用真空沉积设备和激光设备。

本发明中还公开了基于上述方法的背钝化PERC晶体硅太阳能电池的制备方法的具体步骤：

（1）硅片去损伤并制绒；

（2）磷扩散；

（3）先去除背面磷硅玻璃并背面抛光，然后去除正面磷硅玻璃并清洗；

（4）正面减反射薄膜生长；

（5）硅片背面采用钝化浆料进行丝网印刷，烘干；

（6）背面铝浆印刷； 

（7）正面印刷银栅线，烧结。

本发明中通过采用钝化浆料和丝网印刷的应用，规避了昂贵设备的使用，大大降低了生产成本。

    本发明中太阳电池所用硅基体为p型硅片，电阻率0.5-6 ohm*cm；太阳电池正面通过磷扩散形成n型层，方阻值控制在30-180ohm/sq；利用扩散自然形成的磷硅玻璃作为电池正面的掩膜，实现背面去除发射结以及抛光的目的。

本发明中所述钝化浆料中含有氧化硅颗粒小球，其大小为0.005-20um，高温烧结时氧化硅颗粒小球在硅片的表面形成一层致密的氧化层，从而起到表面的保护作用。

本发明中所述步骤（5）中所述印刷方式为丝网印刷，所述丝网印刷的印刷图案显示的点阵处为浆料屏蔽处，即漏出硅基体；构成图案的点阵列的直径50-400um，点间距0.1-2mm，印刷后烘干，烘干温度100-450℃，烘干时间0.1-10分钟；本发明中通过丝网印刷实现了图案的点接触印刷，避免了激光开孔。

本发明中点阵列的直径50-400um，最优值为180um，点间距0.1-2mm，最优值为0.7mm。印刷后烘干，烘干温度100-450℃，最优值为300℃，烘干时间0.1-10分钟，最优值为1分钟。

本发明中所述步骤（3）中去除背面磷硅玻璃并背面抛光的方法为：采用在线滚轮式设备，单面去除磷硅玻璃，抛光时正面发射结被磷硅玻璃保护，实现背面抛光；去除正面磷硅玻璃后的清洗采用溶液浓度0.1-20%的HF溶液清洗，本方法中利用扩散自然形成的磷硅玻璃PSG作为电池正面的掩膜，实现背面去除发射结以及抛光的目的，HF溶液能够有效清洗PSG。

本发明中所述步骤（2）中磷扩散形成n型层，其方阻值为30-180ohm/sq，最优值90ohm/sq。

本发明中所述步骤（4）中减反膜为氮化硅减反膜，其折射率为1.9-2.3，最优值为2.07，厚度为40-120nm，最优值为78nm。

有益效果：本发明提供的制备方法与现有技术相比，具有以下优点：

本发明中采用印刷式的背钝化方法，将图案以点接触的方式印刷到硅片背面，从而达到替代背钝化膜沉积和激光开膜两个工艺步骤的目的，使背钝化PERC晶体硅太阳能电池的生产避免了采用真空沉积设备和激光设备，大大降低了生成成本。

附图说明

图1为本发明所述背钝化PERC晶体硅太阳能电池的结构示意图；

图中：正面Ag电极1、SiNx减反膜2、磷扩散层3、P型硅基体4、钝化层5、铝印刷层6、烧结过程中形成的铝硅点接触7。

具体实施方式