一种全背电极太阳能电池的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于太阳能电池领域，具体设及一种全背电极太阳能电池的生产工艺。
【背景技术】
[0002] 当下，第Ξ次工业革命的核屯、是新能源革命，提高太阳能电池效率技术作为提高 太阳能利用率的关键，代表了先进的技术发展方向，对我国光伏产业的结构调整和可持续 发展具有重要影响，属于当前应该发展的重大技术之一。
[000引目前的晶体娃太阳能电池由η型或P型娃制造而成。就P型晶体娃太阳能电池来讲， 由于烧穿正面银浆和背场侣浆的应用，导致娃片电池工艺简单，成本较低，所Wp型晶体娃 太阳能电池是当前的主流产品，目前主流的P型娃太阳能电池效率已经可W稳定在19% W 上，但要想在不改变电池结构和金属化工艺的情况下进一步提高效率已非常困难。
[0004] η型娃片通常载流子寿命较长，电池效率可W做得更高，同时光致衰减小，电池的 总发电量也高，是今后高效晶体娃太阳能电池的主要方向，其中W下Ξ种η型型娃太阳能电 池在未来几年内可能会成为主流的太阳能电池，它们是，（1)指叉型背接触（IBC)太阳能电 池:Su吐ower公司，可生产25 %的最高转化效率的IBC太阳能电池 。So 1 exe 1的柔性太阳能电 池，也属于IBC电池，目前利用四川银河星源科技有限公司开发的导电浆料做电接触，效率 可达21.5%。（2)n型娃型双面太阳能电池：英利太阳能，熊猫电池，效率>20%。（3)n型娃异 质结太阳能电池：日本松下，25.6%，最佳的效率。W上Ξ种类型的太阳能电池都有取代目 前传统的娃太阳能电池的潜力。其中，全背电极(指叉型背接触)IBC晶娃太阳能电池的特点 是正面无栅状电极，正负极交叉排列在背后。运种把正面金属栅极去掉的电池结构有很多 优点：（1)减少正面遮光损失，相当于增加了有效半导体面积；（2)组件装配成本降低；（3) IBC电池组件的可靠性优越；（4)若银的线宽足够小，IBC电池可用双面电池使用，可进一步 提高整体电池效率。但是运种太阳能电池的制备过程中需要印刷不同的导电浆料W形成正 负极，制备工艺相对复杂。
[0005] 目前的晶体娃太阳能电池一般用烧穿银浆技术，分别只能在P+扩散层或n+扩散层 上形成电接触，很难同时在P+扩散层和n+扩散层上形成电接触。而在P+娃扩散层上的电接 触用烧穿导电银浆，目前世界上只有杜邦和贺力±才有该类产品，一般叫银侣浆，需要在银 浆中要加如侣粉来减小接触电阻，但侣的加入会增加烧结后银电极的电阻率，从而增加太 阳能电池的串阻，是提高电池的效率的技术瓶颈之一。另外，银侣浆(导电浆料)在P-型娃上 可形成电接触时，一般需要在银浆中要加较多的侣粉来减小接触电阻，例如美国专利 US2013/0061919和US2012/0031484,都详细叙述了银浆中的侣粉的含量比例，侣的含量至 少大于1%，由于较多侣粉的加入，在高溫烧结条件下，侣的快速扩散又会伤害电池的PN结， 特别是侣粉所产生的侣"spiking",可导致太阳电池的开路电压和并联电阻减小，从而减小 电池的转化效率。
[0006] 本发明中采用的银浆(导电浆料），不需要添加侣粉或含量小于0.2%的侣粉，便可 在P-型娃上可形成低接触电阻的电接触，同时由于只含有小于0.2%的侣粉而减小银浆烧 结后的电极电阻率，减小电池的串联电阻，从而可大大提高太阳能电池的转换效率。更重要 的是本发明的银浆，既可在P+扩散层形成电接触又可在n+扩散层上形成电接触，运样可实 现单一浆料，单次印刷来实现IBC电池的制造。
【发明内容】
[0007] 本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优 点。
[0008] 为了实现根据本发明的运些目的和其它优点，提供了一种全背电极太阳能电池的 生产工艺，包括W下步骤：
[0009] 步骤一、在η型娃衬底娃片背面分别进行憐、棚局部扩散，形成具有指状交叉排列 的背面η+扩散层区域、背面Ρ+扩散层区域;在η型娃衬底娃片前表面进行憐扩散，形成前表 面η+扩散层；
[0010] 步骤二、将η型娃衬底娃片进行退火氧化处理，在η型娃衬底娃片的前后表面形成 氧化层；
[0011] 步骤Ξ、在η型娃衬底娃片的前表面和背面沉积纯化层，形成前表面纯化层和背面 纯化层;在前表面纯化层上沉积增反层，形成前表面增反层；
[0012]步骤四、将导电浆料单次印刷在背面指状交叉的Ρ+扩散层区域和背面η+扩散层区 域的纯化层上，然后烧结，烧结后，所述导电浆料同时烧穿背面纯化层并分别在背面Ρ+扩散 层区域和背面η+扩散层区域上形成接触电极，完成全背电极太阳能电池的制造。
[0013] 优选的是，所述导电浆料包括W下重量百分比的各组分:银粉80-90%，无机玻璃 粉0.1-10%，有机载体1-15%，有机添加剂0.1-10%，侣粉0.0-0.2% ;功能性添加剂0.05-5%。
[0014] 优选的是，所述导电浆料包括W下重量百分比的各组分:银粉87%，无机玻璃粉 3%，有机载体含量为8%，有机添加剂1.5%，功能性添加剂0.5%。
[0015] 优选的是，所述无机玻璃粉的成分按重量百分比计包括:5~50%氧化铅，2~15% 氧化娃，3~20 %氧化棚，5~50 %氧化祕，10~50 %氧化蹄，1~20 %氧化侣，0.05~20 %氧 化锁，0.05~5 %氧化钢，0.5~10%氧化裡，0.05~5 %氧化儀，0.05~5%氧化鹤，0.05~ 9%氧化儘，1~20%氧化锋，0.05~5%氣化钢，0.01~5%氣化侣，0.01~50%氣化铅。
[0016] 优选的是，所述有机载体的成分按重量百分比计包括：改性纤维素衍生物10~ 15%，有机溶剂55~85%，分散剂1~5%，粘度调节剂5~10% ;所述分散剂为1-乙基-3-甲 基氯化咪挫、1-下基-3-甲基氯化咪挫、1-正十六烷基-3甲基漠化咪挫、1-己基-3-甲基咪挫 四氣棚酸盐中的一种;采用离子液体作为分散剂，其能够有效防止导电浆料中各种粒子的 团聚，使各组分均匀分散于浆料中。
[0017] 优选的是，所述改性纤维素衍生物的制备方法为:按重量份，取2~8份径丙基甲基 纤维素加入80~100份离子液体中，于8~100°C溫度下揽拌1~2小时，然后加入2~3份立乙 胺，并0.1~0.5份/min的滴加速递将5~15份的苯甲酯氯加入，在80~100°C的条件下W300 ~50化/min揽拌反应8~10小时，得反应混合物;将反应混合物冷却至室溫后，加入反应混 合物3倍体积的乙醇混合，过滤，固体物用体积百分比浓度为95 %的乙醇水溶液洗涂3次后， 干燥，即制得改性纤维素衍生物;所述离子液体为1-乙基-3-甲基氯化咪挫、1-下基-3-甲基 氯化咪挫、1 -正十六烷基-3甲基漠化咪挫、1 -己基-3-甲基咪挫四氣棚酸盐中的一种。
[001引优选的是，所述η型娃衬底娃片为η型单晶娃，其电阻率在1-12Ω . cm,厚度为100-150微米;所述背面n+扩散层的方块电阻为80 Ω/□。
[0019] 优选的是，所述前表面纯化层和背面纯化层为单层膜或叠层膜;所述背面纯化层 的厚度为50~80nm;所述单层膜为SiNx膜，所述叠层膜为Si〇2/^Si3N4叠层膜、Si〇2/Al2〇3/ Si3N4叠层膜、A!2〇3/Si3N4叠层膜中的一种；
[0020] 优选的是，所述步骤二中，退火溫度控制在800-1000°C，退火时间控制在20-60分 钟，在η型娃片的前后表面形成氧化层，所述氧化层厚度为3-15nm。
[0021] 优选的是，所述步骤四中，烧结采用红外带式烧结炉。
[0022] 本发明中，所述银粉的颗粒是球形的，颗粒的大小D50为1.5~2.5微米。
[0023] 本发明中，所述导电银浆中含有不大于0.2%的侣粉或不含侣粉，所述侣粉为纯侣 粉或侣合金粉，侣合金粉为侣娃合金粉，侣儀娃合金粉，侣锋合金粉，纳米侣颗粒、纳米侣合 金颗粒，侣粉或侣合金粉的颗粒大小(D50)为1~12微米，或小于1微米，或小于0.1微米。
[0024] 在本发明中，所述玻璃粉的制备方法采用本领域技术人员常用的玻璃粉的制备方 法，例如采用混合机将各组成玻璃粉的氧化物粉末混合均匀，转入刚玉相蜗或白金相蜗中， 并置于高溫炉中。将高溫炉炉内升溫至550°C，保溫0.化，再升溫至1250°C，保溫2-4小时，水 泽过滤得到玻璃颗粒，将玻璃颗粒装入球磨罐，用氧化错球湿磨，过滤后烘干，得到玻璃粉