专利名称：一种晶体硅太阳能电池的制备方法
技术领域：
本发明属于太阳能光电利用领域，具体涉及一种晶体硅太阳能电池的制备方法。
背景技术：
太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源，也是清洁能源，不产生任何的环 境污染。在太阳能的有效利用当中，大阳能光电利用是近些年来发展最快、最具活力的研究 领域，是其中最受瞩目的项目之一。为此，人们研制和开发了太阳能电池。制作太阳能电 池主要是以半导体材料为基础，其工作原理是利用光电材料吸收光能后发生光电子转换反 应；根据所用材料的不同，太阳能电池可分为1、硅太阳能电池2、以无机盐如砷化镓III-V 化合物、硫化镉、铜铟硒等多元化合物为材料的电池3、功能高分子材料制备的大阳能电池 4、纳米晶太阳能电池等。 目前，广泛应用于制造太阳能电池的主要材料是半导体硅材料，而且其制造工艺 也很成熟，一般的制造流程为表面清洗及结构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀减反射膜、丝网 印刷、烧结形成欧姆接触、测试。这种商业化太阳能电池制造技术相对简单、成本较低，适合 工业化、自动化生产，因而得到了广泛应用。 按照上述工艺制造得到的太阳能电池，其正面沉积SiNx作为减反射、钝化膜，背 面直接丝网印刷铝浆，通过烧结形成背电场。 然而，由于电池背面没有钝化措施，所以复合比较严重，造成电池的长波响应比较
差；并且随着硅片的进一步减薄，背面的复合对太阳电池的不利影响将变得尤为突出。此
外，目前的全铝背场结构，容易造成应力不均匀，使得电池片弯曲，对制作组件不利。 针对上述问题，虽然目前实验室已经研制出高效太阳能电池，在背面采用热氧化
Si02、 a-Si钝化，然后利用光刻技术在钝化层开孔，再在开孔处形成欧姆接触；或者利用激
光烧结技术，在钝化层上直接形成欧姆接触。但因为用到光刻、激光等设备，价格昂贵，不适
于大规模、低成本的工业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶体硅太阳能电池的制备方法，以降低电池背面复合速 率，提高电池背面反射和长波响应。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是一种晶体硅太阳能电池的制备 方法，包括制备晶体硅太阳能电池的必需工艺，还包括如下步骤
(1)在电池的背面形成单层钝化层； (2)利用喷墨印刷在上述背面单层钝化层上印刷腐蚀性浆料，然后烘干腐蚀钝化 层，清洗去除浆料，形成局部接触的窗口 ；然后在其上利用丝网印刷形成背面接触；
其中，所述腐蚀性浆料的成分为磷酸，腐蚀性浆料的湿重为每片0. 1 0. 5g。
上述技术方案中，所述步骤(1)的单层钝化层的制备方法是热氧化、化学氧化、 PECVD或磁控溅射。这些技术都是常规的现有技术。
上述技术方案中，所述步骤(1)的单层钝化层为Si02、 a-Si、 SiC或SiNx，其厚度 为5 60nm。
由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点 1.本发明利用喷墨印刷在背面单层钝化层上印刷腐蚀性浆料，然后利用丝网印刷
形成背面接触，得到了背面钝化局部接触的太阳电池结构，试验证明，该钝化结构可以有效
地提高太阳电池的长波响应以及背面反射，提高太阳电池的转换效率。 2.本发明在电池背面形成单层钝化层，工艺简单，易于制作，配合后续的腐蚀工 艺，形成局部接触的窗口 ，因而整个工艺流程简单易行，具有良好的应用前景。
3.本发明的制备方法易于操作，工艺简单，适于推广应用。
图1是本发明实施例一的反射率与普通太阳能电池反射率的对比图；
图2是本发明实施例二的反射率与普通太阳能电池反射率的对比图；
图3是本发明实施例三的反射率与普通太阳能电池反射率的对比图。
具体实施例方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述
实施例一 参见附图1所示，一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤
(1)清洗硅片，制作表面织构；
(2)进行磷扩散，形成PN结；
(3)刻蚀，去磷硅玻璃清洗； (4)利用PECVD或者磁控溅射的方法在正表面形成钝化层； (5)利用热氧化的方法在背表面形成单层钝化层，钝化层的结构为Si0j钝化层还 可以是a-Si 、 SiC、 SiNx等)，厚度为20nm ; (6)利用喷墨印刷腐蚀性浆料的方法，在背面钝化层上开接触窗口 ，在太阳电池背
面钝化层表面开接触窗口的工艺过程是采用喷墨印刷的方法在背面钝化层上印刷腐蚀性
浆料，腐蚀性浆料的湿重为每片0. 15g，然后进行烘干腐蚀钝化层，烘干完毕后进行清洗，去
除腐蚀性浆料(所述腐蚀性浆料的成分为磷酸)； (7)丝网印刷背电极、背电场、正电极； (8)烧结形成欧姆接触； (9)测试电池反射率。 试验结果如附图1所示，从图中可见，本发明实施例一的太阳能电池的反射率在 波长大于1050nm的长波段比普通的电池较高，证明其具有较好的长波响应以及背面反射。
实施例二 参见附图2所示，一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤
(1)清洗硅片，制作表面织构；
(2)进行磷扩散，形成PN结；
(3)刻蚀，去磷硅玻璃清洗；
(4)利用PECVD或者磁控溅射的方法在正表面形成钝化层； (5)利用PECVD的方法在背表面形成单层钝化层，钝化层的结构为Si02 (钝化层还 可以是a-Si 、 SiC、 SiNx等)，厚度为50nm ; (6)利用喷墨印刷腐蚀性浆料的方法，在背面钝化层上开接触窗口 ，在太阳电池背
面钝化层表面开接触窗口的工艺过程是采用喷墨印刷的方法在背面钝化层上印刷腐蚀性
浆料，腐蚀性浆料的湿重为每片0. 3g，然后进行烘干腐蚀钝化层，烘干完毕后进行清洗，去
除腐蚀性浆料(所述腐蚀性浆料的成分为磷酸)； (7)丝网印刷背电极、背电场、正电极； (8)烧结形成欧姆接触； (9)测试电池反射率。 试验结果如附图2所示，从图中可见，本发明实施例二的太阳能电池的反射率在 波长大于1050nm的长波段比普通的电池较高，证明其具有较好的长波响应以及背面反射。
实施例三 参见附图3所示，一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤
(1)清洗硅片，制作表面织构；
(2)进行磷扩散，形成PN结；
(3)刻蚀，去磷硅玻璃清洗； (4)利用PECVD或者磁控溅射的方法在正表面形成钝化层； (5)利用PECVD的方法在背表面形成单层钝化层，钝化层的结构为SiNx (钝化层还 可以是a-Si、 SiC、 Si02等)，厚度为60nm ; (6)利用喷墨印刷腐蚀性浆料的方法，在背面钝化层上开接触窗口 ，在太阳电池背
面钝化层表面开接触窗口的工艺过程是采用喷墨印刷的方法在背面钝化层上印刷腐蚀性
浆料，腐蚀性浆料的湿重为每片0. 45g，然后进行烘干腐蚀钝化层，烘干完毕后进行清洗，去
除腐蚀性浆料(所述腐蚀性浆料的成分为磷酸)； (7)丝网印刷背电极、背电场、正电极； (8)烧结形成欧姆接触； (9)测试电池反射率。 试验结果如附图3所示，从图中可见，本发明实施例三的太阳能电池的反射率在 波长大于1050nm的长波段比普通的电池较高，证明其具有较好的长波响应以及背面反射。
权利要求
一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括制备晶体硅太阳能电池的必需工艺，其特征在于，还包括如下步骤(1)在电池的背面形成单层钝化层；(2)利用喷墨印刷在上述背面单层钝化层上印刷腐蚀性浆料，然后烘干腐蚀钝化层，清洗去除浆料，形成局部接触的窗口；然后在其上利用丝网印刷形成背面接触；其中，所述腐蚀性浆料的成分为磷酸，腐蚀性浆料的湿重为每片0.1～0.5g。
2. 根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 的单层钝化层的制备方法是热氧化、化学氧化、PECVD或磁控溅射。
3. 根据权利要求1所述的晶体硅太阳能电池的制备方法，其特征在于所述步骤(1) 的单层钝化层为Si02、a-Si、SiC或SiNx，其厚度为5 60nm。
全文摘要
本发明公开了一种晶体硅太阳能电池的制备方法，包括制备晶体硅太阳能电池的必需工艺，还包括如下步骤在电池的背面形成单层钝化层；利用喷墨印刷在上述背面单层钝化层上印刷腐蚀性浆料，然后烘干腐蚀钝化层，清洗去除浆料，形成局部接触的窗口；然后在其上利用丝网印刷形成背面接触。本发明得到了背面钝化局部接触的太阳电池结构，试验证明，该钝化结构可以有效地提高了太阳电池的长波响应以及背面反射，提高了太阳电池的转换效率。
文档编号H01L31/18GK101728459SQ20091023446
公开日2010年6月9日 申请日期2009年11月18日 优先权日2009年11月18日
发明者房海冬, 朱冉庆, 王栩生, 王立建, 章灵军 申请人:苏州阿特斯阳光电力科技有限公司;常熟阿特斯阳光电力科技有限公司;阿特斯光伏电力(洛阳)有限公司;阿特斯光伏科技(苏州)有限公司;阿特斯太阳能光电(苏州)有限公司;阿特斯光伏电子(常熟)有限公司;常熟阿特斯太阳能电力有限公司