一种mwt太阳能电池的制备方法

文档序号:6999041阅读:183来源:国知局
专利名称:一种mwt太阳能电池的制备方法
技术领域
本发明属于太阳电池领域,具体涉及一种MWT太阳能电池制备方法。
背景技术
光伏技术利用大面积的半导体器件将太阳的辐射能量转化为电能。因此这种将太阳能转化为电能的半导体器件叫做太阳电池,其中起关键作用的是电池中所具有的p-n结结构。半导体材料都具有一定的禁带宽度,当太阳能电池受到太阳辐射时,能量超过禁带宽度的光子在太阳电池体内产生电子空穴对,P-n结将电子空穴对分离,p-n结的非对称性决定了不同类型的光生载流子的流动方向,通过外部电路连接可以向外输出功率。这跟普通的电化学电池原理类似。以P-型硅基体为例,图1给出了传统的太阳能电池的截面图。在传统的太阳能电池中,发射极接触电极和基极接触电极分别配置在电池片的正反两面。接触发射极的金属栅线电极是制做在接受阳光照射的正面,因此电池的部分表面被金属复盖,造成一部分光学损失。为减低此类光学损失,有人提出利用所谓“金属穿导(Metal Wrap Through)”的方法,将发射极从硅基体体内引导到电池背面,形成发射极接触电极和基极接触电极都位于电池背面的背接触结构(US3903428、US5468652, US714475142),从而被简称为MWT电池。在丽T电池结构中,由于传统太阳能电池正面所具有的导电主栅线被移到背面的发射电极所取代,电池片正面的遮光面积减小,接受光照的面积增加,有效增加了电池片的短路电流,使能量转化效率得到提高。图2给出常规MWT太阳能电池的截面图。与图1所示的传统太阳能电池结构相比,MWT太阳能电池的主要不同是电池的正负电极都位于电池的背面,位于表面的发射极所收集的电流由穿过硅基体的金属导线引导到电池的背面。这样一来,在制作太阳能光伏组件时,电池片之间的连接均在背面接触。这样就不需要为了方便焊接而存在的表面导电主栅线,又可降低由连接焊带引起的电阻损耗,从而既提高了电池转化效率和组件的输出功率,又使电池到组件(CTM)损耗降到最小。与传统太阳能电池制作相比,如图2所示,MWT电池的背接触制造工艺需在传统电池工艺上增加两道工序(A)在硅基体上制备导电通孔;(B)实现正极(ρ型)接触与负极 (η型)接触之间的绝缘。制备导电通孔的目的是为了将MWT电池发射极的导电接触从电池的正面引导到电池片的背面。实现正极(P型)接触与负极(η型)接触之间的绝缘则要求在制做MWT电池时增加一道在背面发射极电极附近进行电绝缘的步骤,用以保证位于背面基极与发射极之间具有良好的电绝缘。与图1相比,图2所示的MWT电池结构上增加了绝缘槽82。否则MWT太阳能电池将会局部短路,降低电池的能量转换效率,并会严重影响太阳能光伏组件性能和功效。美国专利US-A-3903427中所述的MWT电池的制备工艺采用机械方法,或利用电子束或激光方法进行导电通孔的制备。然后在孔壁上沉积一层较厚的绝缘介质膜,以实现基极接触电极与发射极接触电极之间的电绝缘。这种绝缘介质膜的沉积工艺增加了额外的步骤,并且难以与当前广泛应用的丝网印刷烧结工艺相结合。因为在烧结的高温过程中,介质膜往往会被损坏,从而导致电绝缘的失败。美国专利USA-4667058中提出用激光刻蚀开槽的方法来实现基极接触与发射极接触的电绝缘。这种激光刻蚀方法能较好地实现电绝缘,但从生产工艺的角度来讲增加了一道额外的步骤。从设备的角度来讲,对激光设备的光学对准的精度以及光束的质量有很高的要求,不利于大规模量产。

发明内容
本发明的目的在于提供一种MWT太阳能电池的制备方法,该制备方法利用化学方法实现基极接触与发射极接触之间的电绝缘,与传统太阳能电池制备工艺相比只增加了激光打孔步骤,与常规MWT太阳能电池制备工艺相比减少了激光刻蚀形成电极之间绝缘的步骤以及相应所需精密激光设备,工艺流程简单,易操作,与当前光伏工业界广泛应用的太阳能电池生产线完全兼容,适合于大规模生产,制备获得的晶体硅太阳能电池可以减少前表面金属电极的覆盖面积,进而减小遮光损失,提高短路光电流,增加太阳能电池的光电转化效率。本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的一种MWT太阳能电池的制备方法,包括如下步骤
(1)使用P型晶体硅基体,进行磷扩散;
(2)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;
(3)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;
(4)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;
(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;
(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;
(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;
(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程;
其中利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔的工序的顺序可以进行适当的调整,比如可以将其调整至步骤( 或步骤C3)的前面,但是以如下两种顺序获得的电池的效果最佳, 具体为
方法(一)一种MWT太阳能电池的制备方法,采用如下顺序的步骤
(1)使用P型晶体硅基体,进行磷扩散;
(2)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;
(3)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;
(4)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;
(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;
(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;
(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;
(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。方法(二)一种MWT太阳能电池的制备方法,采用如下顺序的步骤
(1)使用P型晶体硅基体,进行磷扩散;
(2)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;
(3)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;(4)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;
(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;
(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;
(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;
(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。在上述MWT太阳能电池的制备方法中,ρ型晶体硅基体优选为P型单晶或多晶晶体硅基体,其电阻率为0. 1-10 Ω -cm,厚度为150-500 μ m,所述的ρ型晶体硅基体使用前先经表面制绒处理。但本发明并不局限于上述ρ型单晶或多晶硅基体,还可以采用η型单晶或多晶硅片,其电阻率为0. ΓΙΟ Ω-cm,其厚度为5(Γ500μπι。本发明对ρ型晶体硅进行磷扩散,磷扩散采用POCldf散,在晶体硅基体表面形成掺磷的扩散层,或磷扩散使用磷酸溶液喷涂在硅片表面,经驱入在晶体硅基体表面附近形成掺磷的扩散层。但针对不同类型的硅晶体,其扩散方式有所不同,本发明中的电池发射极位于电池正面,电池正面是阳光入射面。发射极是由扩散方式形成,其扩散杂质的电性能与硅基体的电学性质相反即η-型杂质掺入ρ-型基体。本发明使用化学溶液抛光晶体硅基体的背面,去除扩磷层形成抛光面,其中所述的化学溶液为KOH或NaOH水溶液,其重量百分含量为10_40%,化学抛光时的温度为 50-900C ;或所述的化学溶液为四甲基氢氧化铵或乙二胺溶液,其重量百分含量为10-30%, 化学抛光时的温度为50-90°C ;或所述化学溶液为HF、HN03和H2SO4中的一种或几种的溶液, 其重量百分比为10%-90%,化学抛光时的温度为5-90°C。本发明在晶体硅基体前表面沉积钝化减反射膜前可以利用化学溶液先除去晶体硅基体扩散时形成的磷硅玻璃,所述的化学溶液优选为HF和HNO3中的一种或两种的水溶液,其重量百分含量为5-40%,化学抛光时的温度为5-50°C。本发明所述的钝化减反射膜为氮化硅膜、氧化硅膜、氧化铝膜和二氧化钛膜中的一种或两种,其厚度为30-100nm,折射率为1. 2-2. 8,所述的钝化减反射膜的制备方法优选为 PECVD 或 PVD。本发明所述导电通孔是为连接表面接触栅线与发射极接触电极所用。本发明所述的导电通孔的个数优选为5-10000个,孔径大小优选为50-500 μ m,孔的形状为圆柱形或楔形。通孔由激光打孔制成。所用激光波长可以为红外、可见或紫外。本发明所述发射极接触电极为金属电极,可由银或铝制成,也可是银铝合金。本发明在抛光面上使用丝网印刷导电通孔银浆,但并不仅仅局限于银浆,填满导电通孔形成与受光面扩散层良好的接触的发射极接触金属电极。以上所述填满导电通孔的银浆经烧结后形成发射极接触金属电极。所述发射极接触电极的数量优选为5-10000个。本发明所述基极接触电极为金属电极,由铝或银制成,也可是银铝合金。本发明在抛光面上使用丝网印刷铝浆,但并不仅仅局限于铝浆料,并使所印刷的铝浆与在抛光面上印刷的发射极接触电极银浆不相接触,铝浆经烧结后形成与硅基体的欧姆接触即基极接触。所述基极接触将覆盖绝大部分硅基体背表面,与硅基体形成良好欧姆接触,实现电流导
ο
本发明所述表面接触栅线为金属栅线,可以由银或银铝合金形成。本发明使用丝网印刷在钝化减反射膜上印刷银浆,但并不仅仅局限于银浆,形成受光面接触栅线,并使接触栅线与导电通孔中所灌银浆相连,经烧结穿过钝化减反膜与晶体硅基体受光面扩散层以及发射极接触电极形成良好欧姆接触。本发明的有益效果是
(1)本发明制备的MWT太阳能电池与传统的太阳能电池相比,其发射极接触电极被移到电池片的背面,省去了传统的太阳能电池表面的主栅线,减少了金属遮光面积,导致电池效率的提高;
(2)本发明MWT太阳能电池的制备方法与传统的太阳能电池制备流程相比,只增加了一道激光打孔步骤;比起常规MWT太阳能电池制备工艺相比,本发明的最大的不同之处在于利用化学溶液刻蚀的方法,一次性提供各电极之间的绝缘,省去了两道激光刻蚀以形成边缘绝缘和背发射极与基极接触电极之间的绝缘的步骤,使工艺窗口增宽,电池制备流程简化,可行性更强,更利于大规模生产。


图1是ρ-型晶体硅基体上传统太阳能电池的结构示意图; 图2是常规MWT太阳能电池的结构示意图3是本发明制备的MWT太阳能电池结构示意图; 图4是本发明制备的MWT太阳电池的I-V和P-V测试曲线;

,1、晶体硅基体;2、发射极;3、钝化减反射层;4、发射极接触栅线;51、背接触电极(即基极接触电极);52、绝缘槽;5、导电通孔;6、发射极接触电极;7、基极接触电极; 81、绝缘槽;82、绝缘槽。
具体实施例方式下面结合附图和实施例,对本发明作进一步详细的说明 实施例1
本实施例提供的MWT太阳能电池,如图3所示,包括ρ-型多晶硅基体1,在ρ-型多晶硅基体1的前表面(受光面)从下至上设有发射极2、钝化减反射层3和发射极接触栅线4,在晶体硅基体的前表面和后表面(背面)之间设有多个穿透基体的导电通孔5,填满多个导电通孔,连接发射极和前表面接触栅线的发射极接触电极6 (即负极),在晶体硅基体背面未设有发射极接触电极的区域与硅基体形成欧姆接触的基极接触电极7 (即正极),在发射极接触电极与基极接触电极之间的空隙提供正负电极之间的绝缘。本实施例中上述MWT太阳能电池的制备方法包括如下步骤 (1)绒面腐蚀
选取电阻率范围为1. (Γ3. 0 Ω .cm的P-型多晶硅基体(片),将硅基体一片片置于温度为8 10°C的酸制绒溶液(由HF,HNO3, H20组成)溶液中进行前表面单面腐蚀,形成凹凸不平的绒面然后用去离子水漂洗干净。(2)磷扩散
采用三氯氧磷液态源,在工业用管式扩散炉中进行扩散,使恒温区温度为800-900°C,扩散时间为30-90分钟,扩散方阻控制在40-80 Ω / 口 ;本实施例中恒温区温度为 830°C, 扩散时间为70分钟,扩散方阻控制在60 Ω/口。(3)化学刻蚀去除背面磷扩散层形成抛光面
进行硅基体背面(非绒面)单面刻蚀。硅片非绒面在温度为5(T90°C,浓度为1(Γ40%的氢氧化钾溶液中进行反应。通过调整反应时间控制硅片减薄厚度。刻蚀抛光后的硅片在去离子水中漂洗干净,烘干;本实施例中温度选择为60°C,氢氧化钾溶液的质量浓度为20%。(4) PECVD沉积氮化硅
在PECVD设备中,沉积正面(制绒面)氮化硅形成钝化减反射层。氮化硅的折射率控制在2.0,膜厚约为80nm; (5)激光打孔
在上述沉积氮化硅膜的硅片上采用激光打孔,孔的数量为可为16-36个,孔的半径为 100-300 um;本实施例中孔的数量选取为36个,孔的半径为lOOMm。(6)丝网印刷接触电极
丝网印刷采用常规生产工艺、设备,按照顺序印刷背面金属浆料、正面金属浆料,其具体做法为
从硅基体的背面通过印刷银浆(Ag)将导电通孔填满,制备发射极接触电极; 在基体的背面没有发射极接触电极的区域印刷铝浆(Al),形成基极接触电极,并在发射极接触电极与基极接触电极之间留出一定的绝缘空隙。采用丝网印刷方法,在基体的正面印刷银浆(Ag)形成接触栅线,并使每一条栅线都与发射极接触电极相连。(7)金属化烧结
在链式烧结炉中一次烧结,完成电池金属化,优化烧结温度为600-900°C,本实施例中选用750 0C ο本实施例中采用了一些简化步骤其中步骤(3)采用化学腐蚀方法去除背面的扩散层,一步实现基极接触与发射极接触之间的电绝缘,以及背面基极与正面发射极之间的电绝缘,从而省略了传统MWT电池制备中所需的两个激光刻蚀步骤,避免了激光刻蚀工艺带来的操作偏差,扩大了工艺窗口,简化了电池制备流程,增强了大规模生产的可行性。图 4是从一个利用本发明制备的MWT太阳电池测试的I-V和P-V曲线。实施例2
本实施例中MWT太阳能电池的制备方法包括如下步骤 (1) 绒面腐蚀
绒面腐蚀通常为选取电阻率1.0-3.0 Ω ^m的ρ-型单晶硅基体(片),将硅片置于温度为80-95°C,体积百分含量为1-10%酒精的氢氧化钠溶液中进行表面腐蚀形成凹凸不平的绒面。氢氧化钠溶液的重量百分含量为0. 5-1. 5%。制绒后的硅片在10%的稀盐酸中浸泡 2分钟,然后用去离子水漂洗干净。(2)磷扩散
磷扩散通常为采用三氯氧磷液态源,在工业用管式扩散炉中进行扩散,使恒温区温度为80(T90(TC,扩散时间为30 60分钟,扩散方阻控制在40 80 Ω / □;
本实施例中采用三氯氧磷液态源,在工业用管式扩散炉中进行扩散,使恒温区温度为8700C,扩散时间为55分钟,扩散方阻控制在55 Ω / 口。(3)化学刻蚀去除背面磷扩散层形成抛光面
进行硅基体背面单面刻蚀。硅片背面在温度为5(T90°C,浓度为1(Γ40%的氢氧化钾溶液中进行反应。通过调整反应时间控制硅片减薄厚度。腐蚀抛光后的硅片在去离子水中漂洗干净,烘干;本实施例中温度选择为90°C,氢氧化钾溶液的质量浓度为10%。(4) PECVD沉积氮化硅
在PECVD设备中,沉积正面(制绒面)氮化硅形成钝化减反射层。氮化硅的折射率控制在2.0,膜厚约为80nm。(5)激光打孔
在上述沉积氮化硅膜的硅片上采用激光打孔,孔的数量为可为16-36个,孔的半径为 100-300Mm ;本实施例中孔的数量为16个,孔的半径为300Mm。(6)丝网印刷接触电极
丝网印刷采用常规生产工艺、设备,按照顺序印刷背面金属浆料、正面金属浆料,其具体做法为
从硅基体的背面通过印刷银浆(Ag)将导电通孔填满,制备发射极接触电极; 在基体的背面没有发射极接触电极的区域印刷铝浆(Al),形成基极接触电极,并在发射极接触电极与基极接触电极之间留出一定的绝缘空隙;
采用丝网印刷方法,在基体的正面印刷银浆(Ag)形成接触栅线,并使每一条栅线都与发射极接触电极相连。(7)金属化烧结
在链式烧结炉中一次烧结,完成电池金属化。优化烧结温度为600-900°C,本实施例中采用850 0C ο实施例3
本实施例中MWT太阳能电池的制备方法包括如下步骤 (1)绒面腐蚀
选取电阻率范围为1. (Γ3. 0 Ω -cm的ρ-型多晶硅基体(片),将硅基体一片片放置于温度为纩10°C的酸性制绒溶液(由HF,HNO3, H2O组成)溶液中进行前表面单面腐蚀,形成凹凸不平的绒面然后用去离子水漂洗干净。(2)磷扩散
采用三氯氧磷液态源,在工业用管式扩散炉中进行扩散,使恒温区温度为800-900°C, 扩散时间为30-90分钟,扩散方阻控制在40-80 Ω/口 ;本实施例中恒温区温度为850°C,扩散时间为70分钟,扩散方阻控制在60 Ω/口。(3)激光打孔
在上述磷扩散的硅片上采用激光打孔,孔的数量为可为M个,孔的半径为200Mm ; (4)化学刻蚀去除背面磷扩散层形成抛光面
进行硅基体背面(非绒面)单面刻蚀。硅片非绒面在温度为5(T90°C,浓度为1(Γ40%的氢氧化钾溶液中进行反应。通过调整反应时间控制硅片减薄厚度。刻蚀抛光后的硅片在去离子水中漂洗干净,烘干;本实施例中温度选择为90°C,氢氧化钾溶液的质量浓度为10%。(5)去除磷硅玻璃利用化学溶液刻蚀的方法去除晶体硅基体正面上的磷硅玻璃,化学溶液为HF和HNO3 的混合溶液,其重量百分含量为10%,温度为15°C。(6) PECVD沉积氮化硅
在PECVD设备中,沉积正面(制绒面)氮化硅形成钝化减反射层。氮化硅的折射率控制在2.0,膜厚约为80nm。(7)丝网印刷接触电极
丝网印刷采用常规生产工艺、设备,按照顺序印刷背面金属浆料、正面金属浆料,其具体做法为
从硅基体的背面通过印刷银浆(Ag)将导电通孔填满,制备发射极接触电极; 在基体的背面没有发射极接触电极的区域印刷铝浆(Al),形成基极接触电极,并在发射极接触电极与基极接触电极之间留出一定的绝缘空隙。采用丝网印刷方法,在基体的正面印刷银浆(Ag)形成接触栅线,并使每一条栅线都与发射极接触电极相连。(8)金属化烧结
在链式烧结炉中一次烧结,完成电池金属化。优化烧结温度为400-900°C,本实施例中采用800°C。本实施例中,激光打孔步骤置于背面化学抛光步骤之前。这样有利于去除激光造成的晶体损伤,降低了基体内的少子复合速率,并能提高太阳能电池并联电阻。实施例4
本实施例中MWT太阳能电池的制备方法包括如下步骤 (1)绒面腐蚀
选取电阻5 Ω · cm的ρ-型单晶硅基体(片),将硅片置于温度为90°C,含体积百分含量为5%酒精的氢氧化钠溶液中进行表面腐蚀形成凹凸不平的绒面。氢氧化钠溶液的重量百分含量为1. 0%。制绒后的硅片在10%的稀盐酸中浸泡2分钟,然后用去离子水漂洗干净。(2)磷扩散
采用三氯氧磷液态源,在工业用管式扩散炉中进行扩散,使恒温区温度为850°C,扩散时间为50分钟,扩散方阻控制在50 Ω/口。(3)激光打孔
在上述磷扩散硅片上采用激光打孔,孔的数量为可为36个,孔的半径为150Mm。(4)化学刻蚀去除背面磷扩散层形成抛光面
进行硅基体背面单面刻蚀。硅片背面在温度为5(T90°C,浓度为1(Γ40%的氢氧化钾溶液中进行反应。通过调整反应时间控制硅片减薄厚度。腐蚀抛光后的硅片在去离子水中漂洗干净,烘干;本实施例中温度选择为90°C,氢氧化钾溶液的质量浓度为10%。(5)去除磷硅玻璃
利用化学溶液刻蚀的方法去除晶体硅基体正面上的磷硅玻璃,化学溶液为HF和HNO3 的混合溶液,其重量百分含量为10%,化学抛光时的温度为15°C。(6) PECVD沉积氮化硅
在PECVD设备中,沉积正面(制绒面)氮化硅形成钝化减反射层。氮化硅的折射率控制在2.0,膜厚约为80nm。
(7)丝网印刷接触电极
丝网印刷采用常规生产工艺、设备,按照顺序印刷背面金属浆料、正面金属浆料,其具体做法为
从硅基体的背面通过印刷银浆(Ag)将导电通孔填满,制备发射极接触电极; 在基体的背面没有发射极接触电极的区域印刷铝浆(Al),形成基极接触电极,并在发射极接触电极与基极接触电极之间留出一定的绝缘空隙。采用丝网印刷方法,在基体的正面印刷银浆(Ag)形成接触栅线,并使每一条栅线都与发射极接触电极相连。(8)金属化烧结
在链式烧结炉中一次烧结,完成电池金属化。优化烧结温度为600-900°C,本实施例中选用870 0C ο以上列举的具体实施例是对本发明进行的说明。需要指出的是,以上实施例只用于对本发明作进一步说明,不代表本发明的保护范围,其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整,仍属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种MWT太阳能电池的制备方法,其特征是包括如下步骤(1)使用P型晶体硅基体,进行磷扩散;(2)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;(3)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;(4)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。
2.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是采用如下顺序的步 骤(1)使用Ρ型晶体硅基体,进行磷扩散;(2)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;(3)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;(4)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。
3.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是采用如下顺序的步骤(1)使用Ρ型晶体硅基体,进行磷扩散;(2)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;(3)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;(4)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;(5)在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。
4.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤(1)中的ρ型晶体硅基体为ρ型单晶或多晶晶体硅基体,其电阻率为0. 1-10Ω ^m,厚度为150-500μπι, 所述的P型晶体硅基体使用前先经表面制绒处理。
5.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤⑴中对ρ型晶体硅进行磷扩散,磷扩散采用POCldf散,在晶体硅基体表面形成掺磷的扩散层;或磷扩散使用磷酸溶液喷涂在硅片表面,经驱入在晶体硅基体表面附近形成掺磷的扩散层。
6.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤⑵中使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的背面,去除扩磷层形成抛光面,其中所述的化学溶液为KOH或NaOH 水溶液,其重量百分含量为10-40%,化学刻蚀时的温度为50-90°C ;或所述的化学溶液为四甲基氢氧化铵或乙二胺溶液,其重量百分含量为10-30%,化学刻蚀时的温度为50-90°C ;或所述化学溶液为HF、HN03和H2SO4中的一种或几种的溶液,其重量百分比为10%-90%,化学刻蚀时的温度为5-90°C。
7.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤⑶中所述的钝化减反射膜为氮化硅膜、氧化硅膜、氧化铝膜和二氧化钛膜中的一种或两种,其厚度为 30-100nm,折射率为1. 2-2. 8,所述的钝化减反射膜的制备方法为PECVD或PVD。
8.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤(4)中所述的导电通孔的个数为5-10000个,孔径大小为50-500 μ m,孔的形状为圆柱形或楔形。
9.根据权利要求1所述的MWT太阳能电池的制备方法,其特征是步骤(5)中使用丝网印刷导电通孔银浆,填满导电通孔形成与受光面扩散层良好的接触;步骤(6)中在抛光面上使用丝网印刷铝浆,并使所印刷的铝浆与在抛光面上印刷的银浆不相接触,铝浆经烧结后形成与硅基体的良好欧姆接触;步骤(7)中使用丝网印刷在钝化减反射膜上印刷银接触栅线,并与导电通孔相连,经烧结穿过钝化减反膜与晶体硅基体形成良好欧姆接触。
全文摘要
本发明公开了一种MWT太阳能电池的制备方法,包括如下步骤(1)使用p型晶体硅基体,进行磷扩散;(2)使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面,去除扩磷层形成抛光面;(3)在晶体硅基体的另一面沉积钝化减反射膜形成受光面;(4)利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔;(5)在抛光面上使用丝网将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极;(6)在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极;(7)在受光面印刷银接触栅线,并与导电通孔相连接;(8)经烧结形成金属与硅基体欧姆接触,完成太阳电池制作过程。本发明工艺流程简单而易操作,与当前光伏工业界广泛应用的太阳能电池生产线完全兼容,适合于大规模生产。
文档编号H01L31/18GK102208486SQ20111009651
公开日2011年10月5日 申请日期2011年4月18日 优先权日2011年4月18日
发明者于海斌, 单伟, 吴兰峰, 周艳芳, 张红玲, 曹兵, 朱升宾, 朴松源, 班文政 申请人:晶澳(扬州)太阳能科技有限公司
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