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一種晶體硅太陽能電池制作方法

文檔序號:7160950閱讀:253來源:國知局
專利名稱:一種晶體硅太陽能電池制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于太陽電池制作技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種晶體硅太陽能電池制作方法。
背景技術(shù)
目前晶體硅電池片的尺寸一般為125cm*125cm或者156cm*156cm,因此其電壓一般為0. 5V左右,電流一般為8A (156多晶)、5. 5A (125單晶)左右。為滿足不同的需求,得到要求的電流與電壓,常常需要將整片電池片直接切割成更小的電池片,再進行串并聯(lián)的組合,如此既影響產(chǎn)品美觀,又降低組件效率。而且目前制作的太陽能電池組件為得到較高的電壓,一般為幾十片電池片串聯(lián),串聯(lián)電池片容易產(chǎn)生熱斑現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對上述缺陷而提供一種晶體硅太陽能電池制作方法。本方法在不分割太陽能電池的前提下,將太陽能電池劃分為若干個獨立的太陽能電池子單元, 在組件封裝時,可以根據(jù)需要將太陽能電池子單元進行串聯(lián)或者并聯(lián)或者相結(jié)合的電路設(shè)計,使得太陽能電池的設(shè)計更加靈活,方便的達到具體應(yīng)用所需要的電流電壓。本發(fā)明采用的技術(shù)方案一種晶體硅太陽能電池的制作方法,包括以下制作步驟 硅片預(yù)處理,制絨,擴散,發(fā)射結(jié)分割,打孔,邊緣絕緣,制作減反射膜,絲網(wǎng)印刷。硅片預(yù)處理步驟為采用有機清洗劑如丙酮,或SCl (氨水和雙氧水混合溶液)對硅片表面的油污、顆粒等進行清潔。制絨步驟,對于單晶硅,使用低濃度堿液,利用硅的各向異性,制作絨面;對于多晶硅,使用酸溶液腐蝕,利用本身的缺陷,制作絨面。擴散主要為制作PN結(jié)。發(fā)射結(jié)分割步驟置于擴散后,印刷前的任何工序,采用激光刻劃的方式,硅片正面發(fā)射結(jié)區(qū)域均勻分割,分成若干單元,硅片背面對應(yīng)正面單元進行分割。打孔工藝步驟置于印刷前的任何工序,打孔位置設(shè)計在每個分割的單元的中心部分,將晶體硅的硅片從正面打穿至反面,孔徑為1微米至50000微米,孔在晶體硅電池上均勻分布。其目的為將正面電極引至背面,實現(xiàn)電池的背接觸,且便于組件封裝時進行電路設(shè)計。絲網(wǎng)印刷步驟,硅片上每個被分開的電池單元均印刷有獨立的正面電極及背面電極,且相鄰電池單元的背電場之間間隔1微米-50000微米,通過孔與正面電極背面部分連接,且每個電池單元的正面電極須在此電池單元區(qū)域內(nèi)。將此電池與印刷有設(shè)計電路的背板相連接,就可以得到需要的電壓、電流的太陽能電池組件。本發(fā)明的有益效果為用本發(fā)明方法制作出的晶體硅太陽能電池,使得一整片電池在不劃片的情況下,可以分成若干個獨立的電池單元,其電壓相同,電流相同,可以進行電路設(shè)計,進行串聯(lián)或者并聯(lián)達到需求的電性能要求。組件封裝過程中可以采用電池內(nèi)部子單元串聯(lián),之后電池與電池之間并聯(lián)的連接方式,此連接方式可以有效的降低熱斑對組件的影響。傳統(tǒng)的串聯(lián)組件部分被遮擋時,即使一片電池片被遮擋,也將有一串電池片失去發(fā)電功能,而此種結(jié)構(gòu)的組件部分被遮擋時,只有被遮擋部分的電池片失去發(fā)電功能,其他電池片可正常工作。


圖1所示為本發(fā)明制作的晶體硅電池的正面圖; 圖2所示為本發(fā)明實施例1的P型晶體硅電池的背面圖; 圖3所示為本發(fā)明實施例1的P型晶體硅電池的側(cè)面圖; 圖4所示為本發(fā)明實施例2的N型晶體硅電池的背面圖; 圖5所示為本發(fā)明實施例2的N型晶體硅電池的側(cè)面圖。圖中,1-正面電極;2-孔;3-背電場;4-背面電極;5-發(fā)射結(jié);6_硅片;7_減反射膜。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明,下面用具體實例來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案,但是本發(fā)明并不局限于此。實施例1
本發(fā)明為晶體硅太陽能電池制作方法,以P型156多晶硅片為例,具體步驟為 硅片表面預(yù)處理步驟采用有機清洗劑如丙酮,或SCl (氨水和雙氧水混合溶液)對硅片6表面的油污、顆粒等進行清潔。制絨,采用酸溶液腐蝕的辦法,利用多晶硅本身的缺陷進行制絨,之后清洗,進行磷擴散,形成正面發(fā)射結(jié)5,得到PN結(jié),PN結(jié)深約0. 2-0. 3微米。將硅片6分為6*6共36個子單元,利用激光將其分割開,激光刻劃深度為1微米, 每個子單元面積大小一致。硅片6正面發(fā)射結(jié)5區(qū)域均勻分割。在每個子單元的中心部分打孔2,孔2徑大小為500微米,之后采用背面腐蝕的方法去除背面結(jié),然后用氫氟酸將剩余的磷硅玻璃去除,再用PECVD的方法制作減反射膜7。用絲網(wǎng)印刷的方法制作電極,分為三道印刷,首先是印刷背面電極4及在硅片6背面孔2內(nèi)印刷正面電極背面部分,電極材料為銀漿;其次是印刷背電場3,材料為鋁漿,背電場3的面積小于子單元的面積,兩個背電場3之間的距離為500微米;再次印刷正面電極1, 材料為銀漿,正面電極1須通過孔2與正面電極背面部分接觸,正面電極1不能越過子單元的邊界。如此,形成背接觸太陽能電池片,將此電池片與印刷有電路的背板進行封裝,通過背面電路的設(shè)計,可以實現(xiàn)電池的串并聯(lián)。實施例2
本發(fā)明為晶體硅太陽能電池制作方法,以N型156多晶硅片為例,具體步驟為 硅片6表面預(yù)處理步驟采用有機清洗劑如丙酮,或SCl (氨水和雙氧水混合溶液)對硅片6表面的油污、顆粒等進行清潔。制絨,采用酸溶液腐蝕的辦法,利用多晶硅本身的缺陷進行制絨,之后清洗; 對硅片6正面進行硼擴散,形成正面發(fā)射結(jié)5,得到PN結(jié),PN結(jié)深約0. 2-0. 3微米; 對硅片6背面進行磷擴散,得到背電場3 ;
將硅片6分為6*6共36個子單元,利用激光對硅片6正面發(fā)射結(jié)5進行分割,激光刻劃深度為1微米,每個子單元面積大小一致;相應(yīng)的對硅片6背電場3同樣進行分割,硅片 6背面分割深度1微米。在每個子單元的中心部分打孔,孔徑大小為500微米,然后用氫氟酸將剩余的磷硅玻璃去除,再用PECVD的方法制作減反射膜7。用絲網(wǎng)印刷的方法制作電極,分為兩道印刷,首先是印刷背面電極4及在硅片6背面孔2內(nèi)印刷正面電極背面部分,電極材料為銀漿;其次印刷正面電極1,材料為銀漿,正面電極1須通過孔2與正面電極背面部分接觸,正面電極1不能越過子單元的邊界。如此,形成背接觸太陽能電池片,將此電池片與印刷有電路的背板進行封裝,通過背面電路的設(shè)計, 可以實現(xiàn)電池的串并聯(lián)。
權(quán)利要求
1.一種晶體硅太陽能電池的制作方法,其特征在于,包括以下制作步驟硅片預(yù)處理, 制絨,擴散,發(fā)射結(jié)分割,打孔,邊緣絕緣,制作減反射膜,絲網(wǎng)印刷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池的制作方法,其特征在于,發(fā)射結(jié)分割步驟置于擴散后,印刷前的任何工序,采用激光刻劃的方式,硅片正面發(fā)射結(jié)區(qū)域均勻分割,分成若干單元,硅片背面對應(yīng)正面單元進行分割。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池的制作方法,其特征在于,硅片正面單元分割深度為發(fā)射結(jié)深度,硅片背面分割深度為背場深度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶體硅太陽能電池的制作方法,其特征在于,打孔工藝步驟置于印刷前的任何工序,打孔位置設(shè)計在每個分割的單元的中心部分打孔,將晶體硅的硅片從正面打穿至反面,孔徑為1微米至50000微米,孔在晶體硅電池上均勻分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種晶體硅太陽能電池的制作方法,其特征在于,絲網(wǎng)印刷步驟,硅片上每個被分開的電池單元正面印刷有獨立的正面電極,通過孔與正面電極背面部分連接,背面印刷有獨立的背面電極。
全文摘要
本發(fā)明屬于太陽電池制作技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種晶體硅太陽能電池制作方法。本發(fā)明在不分割太陽能電池的前提下,將太陽能電池劃分為若干個獨立的太陽能電池子單元,在組件封裝時,可以根據(jù)需要將太陽能電池子單元進行串聯(lián)或者并聯(lián)或者相結(jié)合的電路設(shè)計,使得太陽能電池的設(shè)計更加靈活。
文檔編號H01L31/18GK102299212SQ201110298779
公開日2011年12月28日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者任現(xiàn)坤, 劉鵬, 姜言森, 張麗麗, 張春艷, 張黎明, 徐振華, 李玉花, 王兆光, 程亮, 賈河順 申請人:山東力諾太陽能電力股份有限公司
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