一種正面電極側(cè)繞背接觸p型晶硅太陽電池的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法。該方法包括對硅片進(jìn)行化學(xué)清洗制絨、擴(kuò)散制PN結(jié)、二次清洗去磷硅玻璃、制氮化硅減反射膜、制備正面?zhèn)让姹趁骐姌O和激光刻蝕。本發(fā)明的制造方法通過把P型晶硅太陽電池的正面主柵線電極轉(zhuǎn)移到太陽電池背面，從而增加了正面入射光光照面積，提高了太陽電池效率。相比于金屬纏繞背接觸技術(shù)和發(fā)射級穿透技術(shù)，本發(fā)明不需要進(jìn)行激光穿孔，減少了激光穿孔對硅片的損傷，也有利于太陽電池效率的提高。
【專利說明】
一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于晶硅太陽電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能光伏發(fā)電已經(jīng)成為替代化石能源的主要綠色能源。太陽電池的技術(shù)在不斷的進(jìn)步，現(xiàn)在規(guī)?；瘧?yīng)用的主要為晶硅太陽電池，晶硅太陽電池提高轉(zhuǎn)換效率的重要手段之一是增加表面入射光的光照面積。其中現(xiàn)有的技術(shù)有金屬纏繞背接觸技術(shù)和發(fā)射級穿透技術(shù)，需要對硅片進(jìn)行激光穿孔，這樣對硅片造成熱損傷，最終影響太陽電池的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，旨在既提高太陽電池表面入射光的光照面積，而且在太陽電池的制備過程不需要進(jìn)行激光穿孔，減少了激光穿孔對硅片的損傷，有利于太陽電池效率的提高。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]—種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，包括P型硅片側(cè)面銀電極的制備。
[0006]上述正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，具體包括如下步驟:
[0007](I)化學(xué)清洗制絨:采用氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液(優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過50%的較低濃度)，去掉P型硅片表面線切割損傷層，反應(yīng)形成絨面，將P型硅片表面的反射率降低至9?11%;
[0008](2)液態(tài)磷源擴(kuò)散:采用液態(tài)磷源，三氯氧磷與氧氣在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)反應(yīng)，在P型硅片表面進(jìn)行擴(kuò)散，形成N型擴(kuò)散層，從而形成PN結(jié)；
[0009](3) 二次清洗:米用氫氟酸溶液去掉娃片表面擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的磷娃玻璃；
[0010](4)沉積氮化硅減反射膜:采用PECVD法在硅片正面沉積一層氮化硅薄膜，將硅片的表面反射率由制絨后的9?11%降至3?5% ;
[0011](5)絲網(wǎng)印刷正面銀細(xì)柵線電極，烘干；
[0012](6)絲網(wǎng)印刷背面銀細(xì)柵線和銀主柵線電極，烘干，背面銀細(xì)柵線電極和銀主柵線電極均印刷在擴(kuò)散層上；
[0013](7)絲網(wǎng)印刷背面鋁背場和銀鋁主柵線電極，烘干；
[0014](8)制備側(cè)面銀電極:側(cè)面銀電極是在與正面銀細(xì)柵線方向垂直的兩個(gè)側(cè)面上全覆蓋銀電極，要求正面銀細(xì)柵線和背面銀細(xì)柵線均與側(cè)面銀電極相接；
[0015](9)燒結(jié)形成鋁硅合金層和歐姆接觸；
[0016](IQ)激光刻蝕。
[0017]進(jìn)一步地，清洗制絨后的硅片進(jìn)行磷源氣態(tài)擴(kuò)散，擴(kuò)散時(shí)背面加擋片，減少鋁背場位置擴(kuò)散進(jìn)磷原子，增加了太陽電池背表面復(fù)合;且背面未遮擋部分的擴(kuò)散層在背面銀細(xì)柵線電極和銀主柵線電極位置。擴(kuò)散夾具需保證兩個(gè)相對的側(cè)面銀電極面在擴(kuò)散時(shí)無遮擋。硅片正面、側(cè)面銀電極面和背面未遮擋部分均為擴(kuò)散面，形成PN結(jié)。
[0018]進(jìn)一步地，正面印刷銀細(xì)柵線，且正面銀細(xì)柵線延伸至硅片邊緣，進(jìn)行烘干。然后印刷背面銀細(xì)柵線和背面銀主柵線，烘干。再印刷背面鋁背場和背面銀鋁主柵線，烘干。再在兩個(gè)側(cè)面采用涂銀漿法或者電子束蒸鍍等方法全覆蓋銀電極，側(cè)面銀電極與正面和背面銀細(xì)柵線相接，側(cè)面銀電極可幾百片擴(kuò)散片疊在一起同時(shí)制作，然后進(jìn)行燒結(jié)。
[0019]進(jìn)一步地，太陽電池的激光刻蝕工序放在最后一道，激光刻蝕切斷背面擴(kuò)散層，隔離銀電極和鋁電極。
[0020]本發(fā)明的有益效果在于:
[0021]本發(fā)明通過把正面主柵線電極轉(zhuǎn)移到太陽電池背面，從而增加了正面入射光光照面積提高了太陽電池效率。相比于金屬纏繞背接觸技術(shù)和發(fā)射級穿透技術(shù)，本發(fā)明不需要進(jìn)tx激光穿孔，減少了激光穿孔對娃片的損傷，也有利于太陽電池效率的提尚。
【附圖說明】
[0022 ]圖1為液態(tài)磷源擴(kuò)散后硅片的正面擴(kuò)散面。
[0023]圖2為液態(tài)磷源擴(kuò)散后硅片的背面，其中，2和4為擴(kuò)散時(shí)未被擋片遮擋的擴(kuò)散面，3為擴(kuò)散時(shí)被擋片遮擋的面。
[0024]圖3為太陽電池的正面細(xì)柵線銀電極。
[0025]圖4為太陽電池的背面電極。其中，6和13為背面對稱位置的銀細(xì)柵線電極，7和12為背面對稱位置的銀主柵線電極，8為激光刻蝕槽，9為鋁背場電極，10和11為背面對稱位置的銀鋁主柵線電極。
[0026]圖5為太陽電池側(cè)視圖，其中，14為正面細(xì)柵線銀電極，15為側(cè)面銀電極，16為背面細(xì)柵線銀電極。
[0027]圖6為太陽電池截面圖，其中，17為正面銀細(xì)柵線，18為氮化硅減反射膜，19為擴(kuò)散層N型C-Si，20為側(cè)面銀電極，21為基體P型C-Si，22為激光刻蝕槽，23為背面銀細(xì)柵線電極，24為背面銀主柵線電極，25為鋁背場電極燒結(jié)后形成的鋁硅合金層，26為鋁背場電極，27為背面銀鋁主柵線電極。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于此。
[0029]實(shí)施例1
[0030]一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，包括如下步驟:
[0031 ] (I)化學(xué)清洗制絨:采用低濃度的氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液，去掉P型硅片表面線切割損傷層，反應(yīng)形成絨面，將P型硅片表面的反射率降低至9?11%;
[0032](2)液態(tài)磷源擴(kuò)散:采用液態(tài)磷源，三氯氧磷與氧氣在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)反應(yīng)，在P型硅片表面進(jìn)行擴(kuò)散，形成N型擴(kuò)散層，從而形成PN結(jié)；
[0033](3) 二次清洗:采用氫氟酸溶液去掉硅片表面擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的磷硅玻璃；
[0034](4)沉積氮化硅減反射膜:采用PECVD法在硅片正面沉積一層氮化硅薄膜，將硅片的表面反射率由制絨后的9?11%降至3?5% ;
[0035](5)絲網(wǎng)印刷正面銀細(xì)柵線電極，烘干；
[0036](6)絲網(wǎng)印刷背面銀細(xì)柵線和銀主柵線電極，烘干，背面銀細(xì)柵線電極和銀主柵線電極均印刷在擴(kuò)散層上；
[0037](7)絲網(wǎng)印刷背面鋁背場和銀鋁主柵線電極，烘干；
[0038](8)制備側(cè)面銀電極:側(cè)面銀電極是在與正面銀細(xì)柵線方向垂直的兩個(gè)側(cè)面上全覆蓋銀電極，可在整齊疊起來的幾百片硅片兩個(gè)側(cè)面銀電極面涂銀漿或者銀膠，再進(jìn)行烘干，要求正面銀細(xì)柵線和背面銀細(xì)柵線均與側(cè)面銀電極相接；
[0039](9)燒結(jié)形成鋁硅合金層和歐姆接觸；
[0040](10)激光刻蝕:激光刻蝕切斷背面擴(kuò)散層，隔離銀電極和鋁電極。
[0041 ] 實(shí)施例2
[0042]一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，包括如下步驟:
[0043](I)化學(xué)清洗制絨:采用低濃度的氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液，去掉P型硅片表面線切割損傷層，反應(yīng)形成絨面，將P型硅片表面的反射率降低至9?11%;
[0044](2)液態(tài)磷源擴(kuò)散:采用液態(tài)磷源，三氯氧磷與氧氣在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)反應(yīng)，在P型硅片表面進(jìn)行擴(kuò)散，形成N型擴(kuò)散層，從而形成PN結(jié)；
[0045](3) 二次清洗:采用氫氟酸溶液去掉硅片表面擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的磷硅玻璃；
[0046](4)沉積氮化硅減反射膜:采用PECVD法在硅片正面沉積一層氮化硅薄膜，將硅片的表面反射率由制絨后的9?11%降至3?5% ;
[0047](5)絲網(wǎng)印刷正面銀細(xì)柵線電極，烘干；
[0048](6)絲網(wǎng)印刷背面銀細(xì)柵線和銀主柵線電極，烘干，背面銀細(xì)柵線電極和銀主柵線電極均印刷在擴(kuò)散層上；
[0049](7)絲網(wǎng)印刷背面鋁背場和銀鋁主柵線電極，烘干；
[0050](8)燒結(jié)形成鋁硅合金層和歐姆接觸；
[0051](9)制備側(cè)面銀電極:側(cè)面銀電極是在與正面銀細(xì)柵線方向垂直的兩個(gè)側(cè)面上全覆蓋銀電極，可將整齊疊起來的幾百片硅片兩個(gè)側(cè)面銀電極面通過熱蒸發(fā)、雙離子束濺射、電子束蒸發(fā)、磁控濺射等方法鍍銀電極；
[0052](10)激光刻蝕:激光刻蝕切斷背面擴(kuò)散層，隔離銀電極和鋁電極。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，包括P型硅片側(cè)面銀電極的制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，其特征在于，具體包括如下步驟: (1)化學(xué)清洗制絨:采用氫氧化鈉溶液或者氫氧化鉀溶液，去掉P型硅片表面線切割損傷層，反應(yīng)形成絨面，將P型硅片表面的反射率降低至9?11%; (2)液態(tài)磷源擴(kuò)散:采用液態(tài)磷源，三氯氧磷與氧氣在高溫?cái)U(kuò)散爐內(nèi)反應(yīng)，在P型硅片表面進(jìn)行擴(kuò)散，形成N型擴(kuò)散層，從而形成PN結(jié)； (3)二次清洗:米用氫氟酸溶液去掉娃片表面擴(kuò)散時(shí)產(chǎn)生的磷娃玻璃； (4)沉積氮化硅減反射膜:采用PECVD法在硅片正面沉積一層氮化硅薄膜，將硅片的表面反射率由制絨后的9?11%降至3?5% ; (5)絲網(wǎng)印刷正面銀細(xì)柵線電極，烘干； (6)絲網(wǎng)印刷背面銀細(xì)柵線和背面銀主柵線電極，烘干，背面銀細(xì)柵線電極和背面銀主柵線電極均印刷在擴(kuò)散層上； (7)絲網(wǎng)印刷背面鋁背場和背面銀鋁主柵線電極，烘干； (8)制備側(cè)面銀電極:側(cè)面銀電極是在與正面銀細(xì)柵線方向垂直的兩個(gè)側(cè)面上全覆蓋銀電極，要求正面銀細(xì)柵線和背面銀細(xì)柵線均與側(cè)面銀電極相接； (9)燒結(jié)形成鋁硅合金層和歐姆接觸； (10)激光刻蝕。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，其特征在于，清洗制絨后的硅片進(jìn)行磷源氣態(tài)擴(kuò)散，擴(kuò)散時(shí)背面加擋片，減少鋁背場位置擴(kuò)散進(jìn)磷原子增加了太陽電池背表面復(fù)合;且背面兩邊未遮擋部分的擴(kuò)散層在背面銀細(xì)柵線電極和背面銀主柵線電極位置;擴(kuò)散夾具需保證兩個(gè)相對的側(cè)面銀電極面在擴(kuò)散時(shí)無遮擋;硅片正面、側(cè)面銀電極面和背面未遮擋部分均為擴(kuò)散面，形成PN結(jié)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，其特征在于，正面印刷銀細(xì)柵線，且正面銀細(xì)柵線延伸至硅片邊緣，進(jìn)行烘干;然后印刷背面銀細(xì)柵線和銀主柵線，烘干;再印刷背面鋁背場和銀鋁主柵線，烘干;再在兩個(gè)側(cè)面采用涂銀漿法或者電子束蒸鍍方法全覆蓋銀電極，側(cè)面銀電極與正面銀細(xì)柵線和背面銀細(xì)柵線相接，側(cè)面銀電極采用幾百片擴(kuò)散片整齊地疊在一起同時(shí)制作，然后進(jìn)行燒結(jié)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正面電極側(cè)繞背接觸P型晶硅太陽電池的制造方法，其特征在于，太陽電池的激光刻蝕工序放在最后一道，激光刻蝕切斷擴(kuò)散層，隔離背面銀電極和背面鋁電極。
【文檔編號】H01L31/18GK106057925SQ201610622271
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月31日
【發(fā)明人】田莉
【申請人】湖南工程學(xué)院