[发明专利]用于制造具有背面介电钝化的硅太阳能电池背面触点的铝浆

说明书

本发明涉及厚膜微电子学。用于制造具有背面介电钝化作用的硅太阳能电池的背面接触的铝浆包括铝粉，有机粘合剂，玻璃粉，并且铝浆还包含一种或多种碱土金属的有机金属化合物的混合物，以下成分比例wt％：铝粉‑68‑82；玻璃粉‑不超过1.0；碱土金属的有机金属化合物‑0.1‑2.0；有机粘合剂‑15‑29。本发明减少在太阳能电池接触系统烧损过程中铝浆对介质钝化的损伤，同时通过获得均匀的局部BSF层，同时提高背面铝接触质量和局部接触的钝化质量，在铝浆印刷重量小于每个太阳能电池0.7克的情况下，显着降低缺陷和太阳能电池的效率提高。

技术领域

本发明涉及厚膜电子器件，即涉及通过丝网印刷具有背面介电钝化的硅太阳能电池的背集电器的触点PERC(Passivated Emitter and Rear Contact)的材料。

背景技术

使用PERC技术的具有背面介电钝化的太阳能电池是基于掺硼或镓的p型电导率的单晶硅或多晶硅制成的。根据在厚度为150-220微米的硅晶片上制造太阳能电池的已知方法，通过化学腐蚀去除正面和背面上的受损层，并且同时在太阳能电池的正面上形成纹理。太阳能电池的发射极-掺磷的硅晶片层-在正面的纹理侧上通过扩散或离子注入来制造的。一层非化学计量的氮化硅(SiNx)抗反射膜被涂敷到正面的整个区域。对硅晶片的背面进行重复化学腐蚀，以去除在制造发射极过程中在背面出现的磷，并去除硅晶片背面上的形貌缺陷，然后再施加两次层背面的介电钝化。

将两个介电层施加到太阳能电池的整个背面，以提供背面的介电钝化。非化学计量的氧化铝(Al2Ox)或氮氧化硅(SiNxOy)的钝化层通过PECVD法形成，厚度为10-25nm，或者通过ALD法形成，厚度为5-15nm。钝化层将少数载流子的表面复合率降低到10-50cm/s的水平。通过PECVD方法在钝化层的整个表面上施加厚度为40-120nm的非化学计量的氮化硅(SiNx)的第二保护层。在背面两层介电层中，通过激光烧蚀方法产生局部接触，即遥远的两层的电介质的区域，其中烧成太阳能电池时铝浆将与硅板直接烧结(见图1)。

共有三种局部接触拓扑(请参见图2)：

1.局部触点的线性虚线拓扑(请参见图2a)。不连续的线条，由30-50μm宽的线条组成。线条长度为1.0-8.0毫米，一条线的线条之间的距离为30-300微米。线之间的距离为600-1400微米。

2.局部触点的线性点拓扑(见图2b)。线宽30-50μm，由单个点组成，一行点之间的距离为10-100μm。线之间的距离为600-1400微米。

3.局部触点的点拓扑(见图2c)。直径为30-100μm的单个点，它们之间的距离为200-700μm。

在通过丝网印刷局部接触的介电钝化之上，施加含银浆料的区域，然后在输送的干燥机中于150-200℃的温度下干燥15-40秒。平台用于焊接集流电的母线。

在太阳能电池的正侧，通过丝网印刷施加含银浆料的接触栅，随后在150-200℃的温度下在输送的干燥机中干燥15-40秒。接触栅用于收集电荷载体并焊接正面的集流电母线。

在太阳能电池制造的下一个技术阶段，将铝浆通过丝网印刷到在太阳能电池的背面。印刷铝浆有两种结构(见图3)：

1.一层连续的铝浆，与集电的含银平台接触，沿每个平台的周长重叠0.1-0.5毫米(见图3a)；

2.在介电钝化中，将铝浆在局部触点上印刷为轨道。其结构提供与集电的含银平台的接触，沿每个平台的周长有0.1-0.5mm的重叠(请参见图3b)。

印刷铝浆后，将其在红外线加热的传送的干燥机中或在200-350℃的温度下用热空气加热干燥15-60秒。