一种新型埋栅光伏电池片的制作方法

本实用新型属于光伏发电技术领域，特别是涉及一种新型埋栅光伏电池片。

背景技术：

伴随着全球能源需求的快速增长，传统化石能源(煤、石油和天然气等)日益减少及其引起的严重环境污染和全球气候变暖对生态的压力，促使人们越来越重视可再生能源的使用，太阳能是最具开发和应用前景的可再生能源之一，而光伏发电无疑是目前利用太阳能的最佳途径，近年来由于光伏技术的进步和法规、政策的推动，促使光伏发电成本不断降低，同时市场也急剧扩大，光伏产业成为近十年来全球成长最快的产业之一。

目前常规太阳能电池丝网印刷阶段直接将银浆印刷于电池片的前表面，电极区域的直接构成了遮光面积，影响了电池片的有效光吸收，虽然被电极遮挡的区域由于光的折射和衍射并非完全无法进行光电转换，但是前电极的遮挡效应仍使效率损失部分比较可观。

目前技术上主要希望通过降低银浆的覆盖区域来改善这一状况，但接触面积减小后会影响电流的收集效果以及接触的电阻的阻值，因此需要提升前电极的高宽比，这样可以在减小遮挡面积的前提下保证电极和半导体之间的接触电阻。

但就目前而言，丝网印刷工序受行业技术所约束，太阳能电池印刷网版线宽已经几乎接近极限，所以必须通过对工艺流程进行改造，在保证电极在良好的导电性能前提下尽可能减少遮挡面积。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型埋栅光伏电池片，通过激光进行刻槽，并将金属化的栅线嵌入电池表面的狭窄沟槽内，通过选择性发射结降低电池片串联电阻，通过使用电镀镍、铜和锡的方法制备金属化的栅线，实现了电池的金属化，解决了现有的光伏电池片发电效率较低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种新型埋栅光伏电池片，包括P型硅板，所述P型硅板上表面设有N++层，所述N++层上表面设有N+层，所述N+层上表面设有氧化硅层，所述氧化硅层上设有选择性发射结层，所述P型硅板下表面设有背电场，所述背电场下表面设有背电极，选择性发射结层采用返刻法制备，首先将刻槽后的硅片进行深扩散形成深结低方阻，然后在刻槽区域印刷有机材料掩膜作为刻蚀阻挡层，通过酸液腐蚀提高非阻挡层覆盖区域的方阻，有掩模区域保护处保留扩散时的低方阻，经过碱液，把掩模去除，形成高低结；

所述氧化硅层、N+层、N++层和P型硅板上设有开设有沟槽，沟槽是采用激光刻出的槽，所述沟槽内填充有电镀栅线。

进一步地，所述电镀栅线包括沉积镍层，沉积镍层时为了在硅极上沉积后续电镀所需的导电层，所述沉积镍层上表面设有电镀镍层，电镀镍层主要是对镍层进行加厚，较厚的镍层将铜和硅片分开，所述电镀镍层上表面设有沉积铜层，所述沉积铜层上表面设有电镀锡层，电镀锡层对铜层起到良好的保护作用防止其氧化，并且电镀锡层能够提供良好的可焊性，为组件端的焊接打好基础。

进一步地，所述沟槽的横截面为倒三角形结构，所述沟槽的宽度在20-25um的范围，所述沟槽的深度在10-15um的范围。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过激光进行刻槽，同时将金属化的栅线嵌入电池表面的狭窄沟槽内，使得在不增加表面遮光面积的前提下降低栅线与硅片的接触电阻，不仅能增加栅线高宽比，同时使栅线更好的收集电流，提高了电池的发电效率。

2、本实用新型通过返刻法制备选择性发射结，首先将刻槽后的硅片进行深扩散形成深结低方阻，然后在刻槽区域印刷有机材料掩膜作为刻蚀阻挡层，通过酸液腐蚀提高非阻挡层覆盖区域的方阻，有掩膜区域保护处保留扩散时的低方阻，经过碱液，把掩模去除，形成高低结，降低了电池片串联电阻，实现较好的填充因子。

3、本实用新型通过使用电镀镍、铜和锡的方法制备栅线，实现了电池的金属化，首先使用化学法沉积很薄的镍层，为了在硅极上沉积后续电镀所需的导电层，第二步进行电镀镍，对镍层进行了加厚，较厚的镍层将铜和硅片分开，第三步沉积较厚的铜层，可以获得纯度极高的铜层，从而充分发挥其优良的性价比，最后进行电镀锡，电镀锡能够对铜层起到良好的保护作用防止其氧化，其次是提供良好的可焊性，为组件端的焊接打好基础。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的一种新型埋栅光伏电池片的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1的结构爆炸图；

图4为电镀栅线的结构剖视图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-P型硅板，2-N++层，3-N+层，4-氧化硅层，5-选择性发射结层，6-背电场，7-背电极，8-沟槽，9-电镀栅线，901-沉积镍层，902-电镀镍层，903-沉积铜层，904-电镀锡层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3所示，本实用新型为一种新型埋栅光伏电池片，包括P型硅板1，P型硅板1上表面设有N++层2，N++层2上表面设有N+层3，N+层3上表面设有氧化硅层4，氧化硅层4上设有选择性发射结层5，P型硅板1下表面设有背电场6，背电场6下表面设有背电极7，选择性发射结层5采用返刻法制备，首先将刻槽后的硅片进行深扩散形成深结低方阻，然后在刻槽区域印刷有机材料掩膜作为刻蚀阻挡层，通过酸液腐蚀提高非阻挡层覆盖区域的方阻，有掩模区域保护处保留扩散时的低方阻，经过碱液，把掩模去除，形成高低结；

氧化硅层4、N+层3、N++层2和P型硅板1上设有开设有沟槽8，沟槽8是采用激光刻出的槽，沟槽8内填充有电镀栅线9。

其中如图4所示，电镀栅线9包括沉积镍层901，沉积镍层901时为了在硅极上沉积后续电镀所需的导电层，沉积镍层901上表面设有电镀镍层902，电镀镍层902主要是对镍层进行加厚，较厚的镍层将铜和硅片分开，电镀镍层902上表面设有沉积铜层903，沉积铜层903上表面设有电镀锡层904，电镀锡层904对铜层起到良好的保护作用防止其氧化，并且电镀锡层904能够提供良好的可焊性，为组件端的焊接打好基础。

其中，沟槽8的横截面为倒三角形结构，沟槽8的宽度在20-25um的范围，沟槽8的深度在10-15um的范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。