一种用于TOPCon电池制作的丝网印刷及烧结方法与流程

本发明涉及光伏晶硅太阳能电池，尤其涉及一种用于topcon电池制作的丝网印刷及烧结方法及装置。

背景技术：

1、钝化接触太阳能电池(tunnel oxide passivated contact solar cell，topcon)是一种新型太阳能电池，该电池首先在电池的背表面制备一层隧穿氧化层，然后再沉积一层掺杂多晶硅层，二者共同形成了钝化接触结构，从而为硅片的背表面提供了良好的界面钝化。钝化接触太阳能电池的掺杂多晶硅层与硅基底表面间的隧穿氧化层对钝化效果起着非常关键的作用，隧穿氧化层通过化学钝化降低了硅基底与掺杂多晶硅层之间的界面态密度，在选择性接触区域，高表面浓度的多晶硅层降低了接触电阻，超薄的隧穿氧化层增加了少数载流子的寿命。

2、目前行业内topcon电池均属于正背面一次共烧，烧结顺序为：①印刷背面主栅；②背面主栅烘干；③印刷背面细栅；④背面细栅烘干；⑤印刷正面主栅；⑥正面主栅烘干；⑦印刷正面细栅；⑧正背面一次共烧；⑨iv测试分选，如图1所示。这种烧结方式容易造成背面烧结温度过高，银浆腐蚀烧结面积更大，导致背面钝化效果降低，减小了开路电压，降低了电池效率，不利于降本增效。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种用于topcon电池制作的丝网印刷及烧结方法及装置，用以解决上述技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于topcon电池制作的丝网印刷及烧结方法，所述方法包括：

3、对氮化硅沉积后的硅片进行正面主栅和正面细栅印刷，获得正面印刷后的硅片；

4、对所述正面印刷后的硅片中的正面主栅与正面细栅进行正面烧结，获得正面烧结后的硅片；

5、对所述正面烧结后的硅片进行背面主栅和背面细栅印刷，获得背面印刷后的硅片；

6、对所述背面印刷后的硅片中的背面主栅和背面细栅进行背面烧结，获得背面烧结后的硅片。

7、可选的，对氮化硅沉积后的硅片进行正面主栅和正面细栅印刷，获得正面印刷后的硅片，包括：

8、对氮化硅沉积后的硅片进行正面主栅印刷和烘干，获得正面主栅印刷后的硅片；

9、对所述正面主栅印刷后的硅片进行正面细栅印刷，获得正面印刷后的硅片。

10、可选的，对所述正面烧结后的硅片进行背面主栅和背面细栅印刷，获得背面印刷后的硅片，包括：

11、对所述正面烧结后的硅片进行背面主栅印刷和烘干，获得背面主栅印刷后的硅片；

12、对所述背面主栅印刷后的硅片进行背面细栅印刷，获得背面印刷后的硅片。

13、可选的，所述正面主栅印刷和所述背面主栅印刷采用的浆料均为银浆；其中，所述银浆的固体银粉含量范围为84-89％。

14、可选的，所述正面细栅印刷采用的浆料为银铝浆；其中，所述银铝浆的固体银粉含量范围为90-95％，所述银铝浆中的固体铝粉含量为2-4％。

15、可选的，所述背面细栅印刷采用的浆料为银浆；其中，所述银浆的固体银粉含量范围为90-95％。

16、可选的，所述正面主栅烘干和所述背面主栅烘干的温度均为150-300℃。

17、可选的，所述正面主栅和所述背面主栅的宽度均为30-60um；所述正面细栅和所述背面细栅的宽度均为15-25um。

18、可选的，所述正面烧结的条件包括：烧结炉烘干区域设定温度为100-300℃；预烧结区域设定温度为450-720℃；高温烧结峰值设定温度为790-850℃。

19、可选的，所述背面烧结的条件包括：烧结炉烘干区域设定温度为100-300℃；预烧结区域设定温度为400-600℃；高温烧结峰值设计温度为720-750℃。

20、本发明的技术效果和优点：

21、本发明提出的印刷烧结顺序为：①印刷正面主栅；②正面主栅烘干；③印刷正面细栅；④正面主栅与细栅烧结；⑤印刷背面主栅；⑥背面主栅烘干；⑦印刷背面细栅；⑧背面主栅与细栅烧结(低温)；⑨iv测试分选。

22、本发明将印刷及烧结顺序进行调整，将1台烘箱改为1台烧结炉，将正面与背面进行分离烧结。主要目的是为了提高电池的开路电压，增加电池转换效率。其原理是：正面银铝浆所有要的烧结峰值温度较高，原因是topcon电池的正面有氧化铝钝化层，需要银铝浆高温烧穿后与p区形成良好的欧姆接触。背面的银浆仅需要烧穿背面氮化硅减反层后与多晶硅重掺杂层形成良好欧姆接触。因此，背面银浆所需要的烧结温度相对较低一些，烧结温度过高会破坏掺杂多晶硅层的钝化性能，降低电池的开路电压。本发明提出的正背面浆料分离烧结，与目前行业正背面一次共烧相比，提高了topcon电池的开路电压，进一步增加了电池的转化效率。

23、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种用于topcon电池制作的丝网印刷及烧结方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对氮化硅沉积后的硅片进行正面主栅和正面细栅印刷，获得正面印刷后的硅片，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述正面烧结后的硅片进行背面主栅和背面细栅印刷，获得背面印刷后的硅片，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正面主栅印刷和所述背面主栅印刷采用的浆料均为银浆；其中，所述银浆的固体银粉含量范围为84-89％。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正面细栅印刷采用的浆料为银铝浆；其中，所述银铝浆的固体银粉含量范围为90-95％，所述银铝浆中的固体铝粉含量为2-4％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背面细栅印刷采用的浆料为银浆；其中，所述银浆的固体银粉含量范围为90-95％。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述正面主栅烘干和所述背面主栅烘干的温度均为150-300℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正面主栅和所述背面主栅的宽度均为30-60um；所述正面细栅和所述背面细栅的宽度均为15-25um。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正面烧结的条件包括：烧结炉烘干区域设定温度为100-300℃；预烧结区域设定温度为450-720℃；高温烧结峰值设定温度为790-850℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背面烧结的条件包括：烧结炉烘干区域设定温度为100-300℃；预烧结区域设定温度为400-600℃；高温烧结峰值设计温度为720-750℃。

技术总结
本发明公开了一种用于TOPCon电池制作的丝网印刷及烧结方法，本发明将印刷及烧结顺序进行调整，将1台烘箱改为1台烧结炉，将正面与背面进行分离烧结，与目前行业正背面一次共烧相比，提高了TOPCon电池的开路电压，进一步增加了电池的转化效率。

技术研发人员：魏凯峰,屈小勇,吴翔,李跃恒,张晓俊
受保护的技术使用者：青海黄河上游水电开发有限责任公司西宁太阳能电力分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22