專利名稱：一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能光電利用領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能是人類(lèi)取之不盡用之不竭的可再生能源，也是清潔能源，不產(chǎn)生任何的環(huán) 境污染。在太陽(yáng)能的有效利用當(dāng)中，大陽(yáng)能光電利用是近些年來(lái)發(fā)展最快、最具活力的研究 領(lǐng)域，是其中最受矚目的項(xiàng)目之一。為此，人們研制和開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能電池。制作太陽(yáng)能電 池主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電子轉(zhuǎn)換反 應(yīng)；根據(jù)所用材料的不同，太陽(yáng)能電池可分為1、硅太陽(yáng)能電池2、以無(wú)機(jī)鹽如砷化鎵III-V 化合物、硫化鎘、銅銦硒等多元化合物為材料的電池3、功能高分子材料制備的大陽(yáng)能電池 4、納米晶太陽(yáng)能電池等。 目前，廣泛應(yīng)用于制造太陽(yáng)能電池的主要材料是半導(dǎo)體硅材料，而且其制造工藝 也很成熟，一般的制造流程為表面清洗及結(jié)構(gòu)化、擴(kuò)散、清洗刻蝕去邊、鍍減反射膜、絲網(wǎng) 印刷、燒結(jié)形成歐姆接觸、測(cè)試。這種商業(yè)化太陽(yáng)能電池制造技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單、成本較低，適合 工業(yè)化、自動(dòng)化生產(chǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。 按照上述工藝制造得到的太陽(yáng)能電池，其正面沉積SiNx作為減反射、鈍化膜，背 面直接絲網(wǎng)印刷鋁漿，通過(guò)燒結(jié)形成背電場(chǎng)。 然而，由于電池背面沒(méi)有鈍化措施，所以復(fù)合比較嚴(yán)重，造成電池的長(zhǎng)波響應(yīng)比較
差；并且隨著硅片的進(jìn)一步減薄，背面的復(fù)合對(duì)太陽(yáng)電池的不利影響將變得尤為突出。此
外，目前的全鋁背場(chǎng)結(jié)構(gòu)，容易造成應(yīng)力不均勻，使得電池片彎曲，對(duì)制作組件不利。 針對(duì)上述問(wèn)題，雖然目前實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)研制出高效太陽(yáng)能電池，在背面采用熱氧化
Si02、 a-Si鈍化，然后利用光刻技術(shù)在鈍化層開(kāi)孔，再在開(kāi)孔處形成歐姆接觸；或者利用激
光燒結(jié)技術(shù)，在鈍化層上直接形成歐姆接觸。但因?yàn)橛玫焦饪?、激光等設(shè)備，價(jià)格昂貴，不適
于大規(guī)模、低成本的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，以降低電池背面復(fù)合速 率，提高電池背面反射和長(zhǎng)波響應(yīng)。
為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備 方法，包括制備晶體硅太陽(yáng)能電池的必需工藝，還包括如下步驟
(1)在電池的背面形成單層鈍化層； (2)利用噴墨印刷在上述背面單層鈍化層上印刷腐蝕性漿料，然后烘干腐蝕鈍化 層，清洗去除漿料，形成局部接觸的窗口 ；然后在其上利用絲網(wǎng)印刷形成背面接觸；
其中，所述腐蝕性漿料的成分為磷酸，腐蝕性漿料的濕重為每片0. 1 0. 5g。
上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)的單層鈍化層的制備方法是熱氧化、化學(xué)氧化、 PECVD或磁控濺射。這些技術(shù)都是常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)。
上述技術(shù)方案中，所述步驟(1)的單層鈍化層為Si02、 a-Si、 SiC或SiNx，其厚度 為5 60nm。
由于上述技術(shù)方案的采用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1.本發(fā)明利用噴墨印刷在背面單層鈍化層上印刷腐蝕性漿料，然后利用絲網(wǎng)印刷
形成背面接觸，得到了背面鈍化局部接觸的太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)證明，該鈍化結(jié)構(gòu)可以有效
地提高太陽(yáng)電池的長(zhǎng)波響應(yīng)以及背面反射，提高太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率。 2.本發(fā)明在電池背面形成單層鈍化層，工藝簡(jiǎn)單，易于制作，配合后續(xù)的腐蝕工 藝，形成局部接觸的窗口 ，因而整個(gè)工藝流程簡(jiǎn)單易行，具有良好的應(yīng)用前景。
3.本發(fā)明的制備方法易于操作，工藝簡(jiǎn)單，適于推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的反射率與普通太陽(yáng)能電池反射率的對(duì)比圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的反射率與普通太陽(yáng)能電池反射率的對(duì)比圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例三的反射率與普通太陽(yáng)能電池反射率的對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
實(shí)施例一 參見(jiàn)附圖1所示，一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，包括如下步驟
(1)清洗硅片，制作表面織構(gòu)；
(2)進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成PN結(jié)；
(3)刻蝕，去磷硅玻璃清洗； (4)利用PECVD或者磁控濺射的方法在正表面形成鈍化層； (5)利用熱氧化的方法在背表面形成單層鈍化層，鈍化層的結(jié)構(gòu)為Si0j鈍化層還 可以是a-Si 、 SiC、 SiNx等)，厚度為20nm ; (6)利用噴墨印刷腐蝕性漿料的方法，在背面鈍化層上開(kāi)接觸窗口 ，在太陽(yáng)電池背
面鈍化層表面開(kāi)接觸窗口的工藝過(guò)程是采用噴墨印刷的方法在背面鈍化層上印刷腐蝕性
漿料，腐蝕性漿料的濕重為每片0. 15g，然后進(jìn)行烘干腐蝕鈍化層，烘干完畢后進(jìn)行清洗，去
除腐蝕性漿料(所述腐蝕性漿料的成分為磷酸)； (7)絲網(wǎng)印刷背電極、背電場(chǎng)、正電極； (8)燒結(jié)形成歐姆接觸； (9)測(cè)試電池反射率。 試驗(yàn)結(jié)果如附圖1所示，從圖中可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例一的太陽(yáng)能電池的反射率在 波長(zhǎng)大于1050nm的長(zhǎng)波段比普通的電池較高，證明其具有較好的長(zhǎng)波響應(yīng)以及背面反射。
實(shí)施例二 參見(jiàn)附圖2所示，一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，包括如下步驟
(1)清洗硅片，制作表面織構(gòu)；
(2)進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成PN結(jié)；
(3)刻蝕，去磷硅玻璃清洗；
(4)利用PECVD或者磁控濺射的方法在正表面形成鈍化層； (5)利用PECVD的方法在背表面形成單層鈍化層，鈍化層的結(jié)構(gòu)為Si02 (鈍化層還 可以是a-Si 、 SiC、 SiNx等)，厚度為50nm ; (6)利用噴墨印刷腐蝕性漿料的方法，在背面鈍化層上開(kāi)接觸窗口 ，在太陽(yáng)電池背
面鈍化層表面開(kāi)接觸窗口的工藝過(guò)程是采用噴墨印刷的方法在背面鈍化層上印刷腐蝕性
漿料，腐蝕性漿料的濕重為每片0. 3g，然后進(jìn)行烘干腐蝕鈍化層，烘干完畢后進(jìn)行清洗，去
除腐蝕性漿料(所述腐蝕性漿料的成分為磷酸)； (7)絲網(wǎng)印刷背電極、背電場(chǎng)、正電極； (8)燒結(jié)形成歐姆接觸； (9)測(cè)試電池反射率。 試驗(yàn)結(jié)果如附圖2所示，從圖中可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例二的太陽(yáng)能電池的反射率在 波長(zhǎng)大于1050nm的長(zhǎng)波段比普通的電池較高，證明其具有較好的長(zhǎng)波響應(yīng)以及背面反射。
實(shí)施例三 參見(jiàn)附圖3所示，一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，包括如下步驟
(1)清洗硅片，制作表面織構(gòu)；
(2)進(jìn)行磷擴(kuò)散，形成PN結(jié)；
(3)刻蝕，去磷硅玻璃清洗； (4)利用PECVD或者磁控濺射的方法在正表面形成鈍化層； (5)利用PECVD的方法在背表面形成單層鈍化層，鈍化層的結(jié)構(gòu)為SiNx (鈍化層還 可以是a-Si、 SiC、 Si02等)，厚度為60nm ; (6)利用噴墨印刷腐蝕性漿料的方法，在背面鈍化層上開(kāi)接觸窗口 ，在太陽(yáng)電池背
面鈍化層表面開(kāi)接觸窗口的工藝過(guò)程是采用噴墨印刷的方法在背面鈍化層上印刷腐蝕性
漿料，腐蝕性漿料的濕重為每片0. 45g，然后進(jìn)行烘干腐蝕鈍化層，烘干完畢后進(jìn)行清洗，去
除腐蝕性漿料(所述腐蝕性漿料的成分為磷酸)； (7)絲網(wǎng)印刷背電極、背電場(chǎng)、正電極； (8)燒結(jié)形成歐姆接觸； (9)測(cè)試電池反射率。 試驗(yàn)結(jié)果如附圖3所示，從圖中可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例三的太陽(yáng)能電池的反射率在 波長(zhǎng)大于1050nm的長(zhǎng)波段比普通的電池較高，證明其具有較好的長(zhǎng)波響應(yīng)以及背面反射。
權(quán)利要求
一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，包括制備晶體硅太陽(yáng)能電池的必需工藝，其特征在于，還包括如下步驟(1)在電池的背面形成單層鈍化層；(2)利用噴墨印刷在上述背面單層鈍化層上印刷腐蝕性漿料，然后烘干腐蝕鈍化層，清洗去除漿料，形成局部接觸的窗口；然后在其上利用絲網(wǎng)印刷形成背面接觸；其中，所述腐蝕性漿料的成分為磷酸，腐蝕性漿料的濕重為每片0.1～0.5g。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于所述步驟(1) 的單層鈍化層的制備方法是熱氧化、化學(xué)氧化、PECVD或磁控濺射。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，其特征在于所述步驟(1) 的單層鈍化層為Si02、a-Si、SiC或SiNx，其厚度為5 60nm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種晶體硅太陽(yáng)能電池的制備方法，包括制備晶體硅太陽(yáng)能電池的必需工藝，還包括如下步驟在電池的背面形成單層鈍化層；利用噴墨印刷在上述背面單層鈍化層上印刷腐蝕性漿料，然后烘干腐蝕鈍化層，清洗去除漿料，形成局部接觸的窗口；然后在其上利用絲網(wǎng)印刷形成背面接觸。本發(fā)明得到了背面鈍化局部接觸的太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)證明，該鈍化結(jié)構(gòu)可以有效地提高了太陽(yáng)電池的長(zhǎng)波響應(yīng)以及背面反射，提高了太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK101728459SQ20091023446
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者房海冬, 朱冉慶, 王栩生, 王立建, 章靈軍 申請(qǐng)人:蘇州阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;常熟阿特斯陽(yáng)光電力科技有限公司;阿特斯光伏電力(洛陽(yáng))有限公司;阿特斯光伏科技(蘇州)有限公司;阿特斯太陽(yáng)能光電(蘇州)有限公司;阿特斯光伏電子(常熟)有限公司;常熟阿特斯太陽(yáng)能電力有限公司