专利名称：一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法
技术领域：
本发明涉及ー种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法。
背景技术：
晶体硅太阳电池的金属化工序包括在电池背面和正面印刷上Al (招)浆和Ag (银)浆，然后在快速烧结炉中经历低温烘干和高温烧结，形成良好的金属-半导体接触。目前，太阳电池的烧结一般采用链式烧结炉。在印刷完成后，电池前电极Ag浆朝上放置进入烧结炉，在一定的带速下，电池依次经过烘干，升温和烧结，降温等过程完成。在整个烧结エ艺中，电池始终是前电极Ag浆朝上而背面Al浆朝下放置，如图I所示。在这种烧结エ艺中，正面Ag浆可以很好的形成Ag-Si接触，而背面的Al浆由于重力作用影响往往烧结性能更差，这在下一代背钝化太阳电池中表现更加明显在背钝化电池中，由于背面钝 Al浆面在下，重力的作用使得Al浆只能通过扩散的方式向开孔区域流动，受Kirkendall效应(硅在铝中的扩散速度大于铝在硅中的扩散速度)的影响，Al浆不易填充开孔区域而很容易形成空洞。经统计，背钝化电池局部铝背场的空洞比例可高达50%以上。空洞处不仅BSF窄，钝化性能不好，而且増大了电池的串阻Rs，导致填充性能和电池效率的降低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供ー种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，提高背面Al浆的烧结性能，減少空洞。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是ー种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，具体的烧结步骤如下(I)浆料烘干印刷有Al浆和Ag浆的太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉，经第一温度区进行浆料烘干，烘干温度为200 400°C，时间为30 50s ；(2)翻转和Al烧结太阳电池片经过升温区，升温时间15 25s升温到500 5500C时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结，Al烧结时间20 30s，Al烧结温度为550 750°C，此段烧结区的炉带采用石英炉带；(3) 二次翻转和Ag烧结烧结炉温度升至750 780°C时，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；在Ag烧结区，温度继续升高至900°C左右，Ag烧结时间为20 30s ；(4)快速降温时间O. 5 Imin内降温,烧结エ艺完成。本发明的有益效果是通过上述烧结エ艺以及在烧结过程中増加硅片翻转エ艺转而使背面Al浆朝上进行Al烧结，改善背面Al浆的烧结性能，减小空洞的产生;Ag烧结时又将电池翻转回Ag面朝上放置，保证正面发射极不受污染；可使电池的填充因子提高O. 5%-1%，效率提升 O. 1-0. 3%ο
下面结合附图对本发明进ー步说明。图I是现有技术中的电池片放置示意图；图2是本发明的エ艺Al烧结时的电池片放置示意具体实施例方式现在结合附图对本发明作进ー步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。如图2所示，ー种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，具体的烧结步骤如下
(I)浆料烘干印刷有Al浆和Ag浆的太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉，经第一温度区进行浆料烘干，烘干温度为200 400°C，时间为30 50s ；(2)翻转和Al烧结太阳电池片经过升温区，升温时间15 25s升温到500 550°C时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结，Al烧结时间20 30s，Al烧结温度为550 750°C，此段烧结区的炉带采用石英炉带，避免对发射极造成污染；(3) 二次翻转和Ag烧结烧结炉温度升至750 780°C时，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；在Ag烧结区，温度继续升高至900°C左右，Ag烧结时间为20 30s ；(4)快速降温时间O. 5 Imin内降温,烧结エ艺完成。通过上述烧结エ艺以及在烧结的过程中増加硅片翻转エ艺，使Al烧结时将Al面朝上放置，Al浆由于重力的作用可向开槽区域流动，从而更好地填充背钝化电池的开槽区域，在一定程度上补偿了 Kirkendall效应的影响,减小了空洞的形成，改善Al楽;的烧结性能。而Ag烧结时又将电池翻转回Ag面朝上放置，可以尽可能地减小对发射极的污染。本发明可改善背面Al浆的烧结性能，同时保证正面发射极不受污染，减小空洞的产生，可使电池的填充因子提高O. 5%-1%，效率提升O. 1-0. 3%。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多祥的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.ー种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，其特征在于具体的烧结步骤如下 (1)浆料烘干印刷有Al浆和Ag浆的太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉，经第一温度区进行浆料烘干，烘干温度为200 400°C，时间为30 50s ； (2)翻转和Al烧结太阳电池片经过升温区，升温时间15 25s升温到500 550°C时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结，Al烧结时间20 30s，Al烧结温度为550 750°C，此段烧结区的炉带采用石英炉带； (3)二次翻转和Ag烧结烧结炉温度升至750 780°C吋，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；在Ag烧结区，温度继续升高至900°C左右，Ag烧结时间为20 30s ； (4)快速降温时间O.5 Imin内降温,烧结エ艺完成。
全文摘要
本发明涉及一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，具体的烧结步骤如下(1)浆料烘干太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉进行浆料烘干；(2)翻转和Al烧结升温到500～550℃时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结；(3)二次翻转和Ag烧结烧结炉温度升至750～780℃时，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；(4)快速降温时间0.5～1min内降温。本发明可改善背面Al浆的烧结性能，同时保证正面发射极不受污染，减小空洞的产生，可使电池的填充因子提高0.5%-1%，效率提升0.1-0.3%。
文档编号H01L31/18GK102709382SQ201210140670
公开日2012年10月3日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者李中兰, 许庭静 申请人:常州天合光能有限公司