[发明专利]一种晶硅选择性发射极产业化印刷对位方法

说明书

本发明公开了一种晶硅选择性发射极产业化印刷对位方法，包括以下步骤：步骤一、硅片预处理；步骤二、P‑N结的制备；步骤三、SE激光掺杂；步骤四、MARK点的制备：调整激光参数，使得MARK点在镭射制备过程中的激光打标能量均要高于SE激光掺杂的能量；步骤五、硅片再处理；步骤六、背面丝网印刷；步骤七、正面对位丝网印刷；步骤八、烧结测试。本发明对现有的SE技术激光MARK点进行了两种修改方式，其中新的MARK点在镭射过程中的激光打标能量均要高于镭射掺杂线的能量，使镭射区的色度和形貌与非镭射区产生显著差异；同时方形的MARK点以方形激光光斑打出消除了边缘不规则性，便于肉眼确认观察机器印刷后是否偏移量超标及偏移的方向，非常值得推广。

技术领域

本发明涉及丝网印刷技术领域，具体为一种晶硅选择性发射极产业化印刷对位方法。

背景技术

随着晶体硅技术的不断发展，太阳能电池生产规模的扩大以及电池价格的不断降低，降低生产成本、提高效率是电池技术发展的重点。对于现有的常规perc电池，其正面具有较高的结深和磷浓度，而反射极的高复合会导致较低的开压和短路电流，而选择性发射电极是因为其在接受光照的区域低浓度掺杂，在金属栅线下高掺杂，形成横向高低结结构增加P-N结间电势差，减少扩散层复合并降低金属接触区电阻，从而使电池性能整体得到提高，且该技术可以和多种背面提效技术叠加，便于电池效率进一步提升，和设备、材料的成本兼容使用。目前常用的技术为二次扩散法、湿法掩膜法、磷浆印刷法和激光掺杂法等，其中激光掺杂法因其工艺路线简化且兼容性高，设备、添加主辅料成本低廉等优势逐渐在产业化生产中扩大市场应用份额。在SE电池片印刷过程中，为了确保印刷细栅线在激光区域内，采用激光打出对位点的方式来进行印刷校准，因为激光选择性镭射宽度仅有100-120μm，而印刷栅线宽度在40-50μm左右，从而导致印刷偏移窗口仅30μm左右，这对印刷对位的精准性要求非常高，而激光图形和印刷图形的对准问题是选择性发射极晶硅电池提效的关键。

现有晶体硅选择性发射极太阳能电池在量产中存在一个显著的问题就是印刷栅线和SE镭射掺杂线的对准问题，印刷可调整的偏移窗口仅30μm左右，实际生产中需要激光掺杂线与印刷栅线中心精准的对位，在现有的技术中，对准问题引申出两个较为明显的缺陷：

1、均采用在激光掺杂时同时激光出印刷对位的MARK点，MARK点位是直径为0.5mm的实心圆，在实际量产中由于激光掺杂区的颜色差异和形貌与非掺杂区几乎无差异，且SE激光掺杂后还要经过6道生产工序才能进行印刷，无法用肉眼观察到基本对准情况和偏移量；

2、因为单个激光光斑形状为方形，对于激光出圆形对位点会造成对位点圆的边缘不规则性，从而导致印刷相机在对位MARK点时，由于CCD对MARK点的抓取识别偏差会产生额外的偏移量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶硅选择性发射极产业化印刷对位方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种晶硅选择性发射极产业化印刷对位方法，包括以下步骤：

步骤一、硅片预处理：对硅片进行预清洗和绒面制备；

步骤二、P-N结的制备：调整N₂量、通氧量、磷源量以及扩散温度，利用热扩散工艺制备出磷扩散层，且控制扩散层的方阻为100-180Ω；

步骤三、SE激光掺杂：采用激光对硅片正面预备印刷金属细栅线的位置进行选择性掺杂，通过激光局部熔融，使得激光扫描位置的磷进一步扩散，从而形成局部高浓度磷掺杂，使得该区域的方阻值降为60-90Ω；

步骤四、MARK点的制备：调整激光参数，使得MARK点在镭射制备过程中的激光打标能量均要高于SE激光掺杂的能量，在金属主栅的位置上形成方形MARK点，所述方形MARK点为镂空方形MARK点，且细栅线在印刷时需要在镂空方形MARK点的位置穿越主栅；