一种mwt太阳能电池及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种MWT太阳能电池及其制作方法，所述制作方法包括：提供一电池片；形成贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大；由所述背光表面印刷浆料，在所述过孔内形成过孔电极。所述制作方法避免了由于过孔侧面垂直导致的过孔开口处浆料较薄的问题，进而避免了过孔电极电阻较大的问题，提高了电池的转换效率。因此采用所述制作方法制备的MWT太阳能电池具有较高的转换效率。
【专利说明】—种MWT太阳能电池及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池制作工艺【技术领域】，更具体地说，涉及一种MWT太阳能电池及其制作方法。
【背景技术】
[0002]金属过孔娃太阳能电池(MetalWrap Through Silicon Solar Cell),简称MWT太阳能电池，是为解决传统太阳能电池受光表面被遮挡问题的一种太阳能电池。MWT太阳能电池是通过过孔电极将位于太阳能电池正面的电极引至太阳能电池的背光表面，在受光表面通过面积较小的正面电极实现过孔电极之间的耦合，从而减小了栅线对受光表面的遮挡。
[0003]参考图1，现有技术制备MWT太阳能电池时，一般在电池片I上形成圆形过孔2。发明人发现，如图2所示，现有结构的过孔2在印刷浆料时，由于过孔2的侧面垂直，会导致过孔2上部开口附近的过孔浆料3过薄(如图2中椭圆形区域所示)，导致过孔电极的电阻较大，降低电池的转换效率。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供一种MWT太阳能电池及其制作方法，提高了电池的转换效率。
[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种MWT太阳能电池的制作方法，该处理方法包括:
[0007]提供一电池片；
[0008]形成贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大；
[0009]由所述背光表面印刷浆料，在所述过孔内形成过孔电极。
[0010]优选的，在上述制作方法中，采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔。
[0011]优选的，在上述制作方法中，所述采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔包括:
[0012]采用设定扫描直径的激光形成贯穿所述电池片的通孔；
[0013]逐渐增大激光的扫描直径，对所述通孔进行刻蚀，每一个扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的增大而减小，从而在所述电池片上形成所述过孔；
[0014]其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
[0015]优选的，在上述制作方法中，所述采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔包括:
[0016]采用设定扫描直径的激光在所述电池片表面形成设定深度的凹槽；
[0017]逐渐减小激光的扫描直径，对所述凹槽进行刻蚀，每一扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的减小而增大，从而在所述电池片上形成所述过孔；[0018]其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
[0019]优选的，在上述制作方法中，所述激光打孔装置为固体调Q激光器。
[0020]优选的，在上述制作方法中，所述过孔位于所述背光表面的开口直径与位于所述受光表面的开口直径的差值范围为30 ii m-100 iim，包括端点值。
[0021]优选的，在上述制作方法中，所述过孔在背光表面的开口直径为100 m-500 m。
[0022]优选的，在上述制作方法中，所述过孔在受光表面的开口直径为50 ii m-450 ii m。
[0023]本发明还提供了一种MWT太阳能电池，该MWT太阳能电池包括:
[0024]电池片；
[0025]贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大；
[0026]填充所述过孔的过孔电极。
[0027]从上述技术方案可以看出，本发明所提供的制作方法在制作MWT太阳能电池时，在电池片上形成设定结构的过孔，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大，这样，所述过孔在背面开口具有设定的坡度，在对所述电池片背面进行印刷浆料以在所述过孔内形成过孔电极时，避免了由于过孔侧面垂直导致的过孔开口处浆料较薄的问题，进而避免了过孔电极电阻较大的问题，提高了电池的转换效率。因此采用所述制作方法制备的MWT太阳能电池具有较高的转换效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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发明的一些实施例，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。
[0029]图1为现有技术中常见的一种MWT太阳能电池的过孔的结构示意图；
[0030]图2为对图1所示MWT太阳能电池的过孔进行衆料印刷的结构示意图；
[0031]图3为本发明实施例提供的一种MWT太阳能电池的制作方法的流程示意图；
[0032]图4本发明实施例提供的一种MWT太阳能电池的过孔的结构示意图；
[0033]图5为对图4所示MWT太阳能电池的过孔进行衆料印刷的结构示意图；
[0034]图6为本发明实施例提供的一种激光振镜扫描系统的光斑扫描路径的结构不意图。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]实施例一
[0037]本实施例提供了一种MWT太阳能电池的制作方法，参考图3，该制作方法包括:[0038]步骤Sll:提供一电池片。
[0039]所述电池片可以为N型硅片或是P型硅片。所述硅片可以为多晶硅片或是单晶硅片。
[0040]步骤S12:形成贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大。
[0041]可以采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔。采用激光打孔装置在所述电池片表面形成所述过孔包括两种方式:
[0042]第一种方式为:采用设定扫描直径的激光形成贯穿所述电池片的通孔；逐渐增大激光的扫描直径，对所述通孔进行刻蚀，每一个扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的增大而减小，从而在所述电池片上形成所述过孔；其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
[0043]第二种方式可以为:采用设定扫描直径的激光在所述电池片表面形成设定深度的凹槽；逐渐减小激光的扫描直径，对所述凹槽进行刻蚀，每一扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的减小而增大，从而在所述电池片上形成所述过孔；其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
[0044]参考图4，上述两种方式均可在电池片11上形成相同结构的过孔12。所述过孔的直径由所述硅片11的背光表面到其受光表面逐渐减小。
[0045]在本实施例中，所述过孔位于所述背光表面的开口直径与位于所述受光表面的开口直径的差值范围为30 u m-100 u m,包括端点值。优选的，所述过孔在背光表面的开口直径为100 u m-500 u m。所述过孔在受光表面的开口直径为50 u m-450 u m。
[0046]形成所述过孔后对所述电池片进行制绒、扩散制结、边缘刻蚀、去硅磷玻璃、沉积减反膜等工序处理，所述工序处理与现有技术相同，在此不再赘述。
[0047]通过激光刻蚀形成的过孔，过孔侧壁为绝缘的二氧化硅层，为了进一步保证电池片两个表面之间绝缘效果，可在所述过孔的侧壁形成氮化硅层。
[0048]步骤S13:由所述背光表面印刷浆料，在所述过孔内形成过孔电极。
[0049]如图5所示，由电池片的背光表面印刷浆料，浆料有过孔的大直径的开口向小开口填充，方便浆料的填充，浆料能够较好的填充所述过孔，浆料的填充效果好，电阻较小，保证了电池的转换效率。
[0050]此后，通过丝网印刷形成电池表面的电极线，在通过烧结等工艺最终完成MWT太阳能电池制备，此过程与现有技术相同，在此不在赘述。
[0051]所述制作方法制备的MWT太阳能电池，过孔直径较大开口位于背光表面，不影响MWT太阳能电池受光表面的有效受光表面积，且使得过孔电极位于背光表面一端的面积较大，有利于在背光表面形成较大接触面积的电极接触点，便于背光面电极的互联，降低电池的整体电阻，保证电池的转换效率。
[0052]由上述可知，本实施例制作方法在制作MWT太阳能电池时，在电池片上形成设定结构的过孔，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大，这样，所述过孔在背面开口具有设定的坡度，在对所述电池片背面进行印刷浆料以在所述过孔内形成过孔电极时，避免了由于过孔侧面垂直导致的过孔开口处浆料较薄的问题，进而避免了过孔电极电阻较大的问题，提高了电池的转换效率。因此采用所述制作方法制备的MWT太阳能电池具有较高的转换效率。
[0053]在本实施例中，采用激光为波长532nm的固体调Q激光器形成所述过孔。激光器的光斑大小为35iim，重复频率wielOOKHz，采用振镜扫描系统，激光功率为18W。
[0054]优选的，上述振镜扫描系统光斑扫描路径可以如图6所示，包括:
[0055]扫描路径Rl:激光光斑扫描线速度400mm/s、顺时针沿路径Rl扫描圆20次、路径
1直径 200 ii m ;
[0056]扫描路径R2:激光光斑扫描线速度1000mm/s、顺时针沿路径R2扫描圆5次、路径
2直径 220 u m ；
[0057]扫描路径R3:激光光斑扫描线速度1500mm/s、顺时针沿路径R3扫描圆3次、路径
3直径 230 u m ;
[0058]扫描路径R4:激光光斑扫描线速度2000mm/s、顺时针沿路径R4扫描圆2次、路径
4直径 240 u m ；
[0059]扫描路径R5:激光光斑扫描线速度2000mm/s、顺时针沿路径R5扫描圆I次、路径
5直径 260 u m ；
[0060]所述振镜扫描系统采用上述第一种方式形成所述过孔时，在扫描路径Rl结束时，形成贯穿电池片的通孔，随后依次采用扫描路径R2、扫描路径R3、扫描路径R4以及扫描路径R5，对所述通孔进行进一步刻蚀加工，从而形成上大下小的喇叭口形状是所述过孔。该方式最终可形成背光表面开口直径为280 y m，受光表面开口直径为210 y m的过孔。
[0061]也可以采用上述第二种方式形成所述过孔，此时的扫描顺序是从扫描路径R5到扫描路径Rl。
[0062]通过上述描述可知，本实施例所述制作方法在制备MWT太阳能电池时，在电池片上形成喇叭口状的过孔，一、避免了垂直过孔侧面导致的过孔开口处电极浆料过薄的问题，进而避免了由于上述问题导致的过孔电极电阻较大、电池转换效率低的问题；二、由于采用上述喇叭口状的通孔结构，在过空处填充浆料时，由开口较大的一端进行印刷，浆料能够完全的填充整个过孔，保证了填充效果，进一步降低了过孔电极的电阻；三、增大了过孔与浆料的接触面积，过孔电极的稳定性更好，不易脱落。
[0063]实施例二
[0064]本实施例提供了一种MWT太阳能电池，所述MWT太阳能电池包括:
[0065]电池片；
[0066]贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大；
[0067]填充所述过孔的过孔电极。
[0068]可采用实施例所述制作方法制作所述MWT太阳能电池，由于所述MWT太阳能电池的过孔直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大，避免了垂直过孔侧面导致的过孔开口处电极浆料过薄的问题，进而避免了由于上述问题导致的过孔电极电阻较大、电池转换效率低的问题。
[0069]而且，在制作所述MWT太阳能电池时，由于采用上述喇叭口状的通孔结构，在过空处填充浆料时，由开口较大的一端进行印刷，浆料能够完全的填充整个过孔，保证了填充效果，进一步降低了过孔电极的电阻[0070]同时，所述过孔结构增大了过孔与浆料的接触面积，过孔电极的稳定性更好，不易脱落。
[0071]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种MWT太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括: 提供一电池片； 形成贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大； 由所述背光表面印刷浆料，在所述过孔内形成过孔电极。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔包括: 采用设定扫描直径的激光形成贯穿所述电池片的通孔； 逐渐增大激光的扫描直径，对所述通孔进行刻蚀，每一个扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的增大而减小，从而在所述电池片上形成所述过孔； 其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用激光打孔装置在所述电池片表面形成过孔包括: 采用设定扫描直径的激光在所述电池片表面形成设定深度的凹槽； 逐渐减小激光的扫描直径，对所述凹槽进行刻蚀，每一扫描直径下的刻蚀深度随着扫描直径的减小而增大，从而在所述电池片上形成所述过孔； 其中，激光的入射表面是所述背光表面，所述刻蚀深度为相对于所述背光表面的刻蚀深度。
5.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述激光打孔装置为固体调Q激光器。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述过孔位于所述背光表面的开口直径与位于所述受光表面的开口直径的差值范围为30 V- m-100 V- m,包括端点值。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述过孔在背光表面的开口直径为100 u m-500 u m。
8.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述过孔在受光表面的开口直径为50 u m-450 u m。
9.一种MWT太阳能电池，其特征在于，包括: 电池片； 贯穿所述电池片的过孔，其中，所述过孔的直径由所述硅片的背光表面到所述硅片的受光表面逐渐增大； 填充所述过孔的过孔电极。
【文档编号】H01L31/0224GK103762278SQ201410043556
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】王子谦, 翟金叶, 王建明, 陈迎乐, 沈燕龙, 史金超, 李高非, 胡志岩 申请人:英利集团有限公司, 英利能源（中国）有限公司, 保定天威英利新能源有限公司