太阳能电池背面局部金属接触方法及电池制造方法与流程

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种太阳能电池背面局部金属接触的方法及电池制造方法。

背景技术：

目前产业化的太阳能电池背面局部金属接触的方法为：背面整面沉积氧化铝/氮化硅钝化膜，然后对钝化膜局部激光开槽，最后在开槽区域形成背面电极。但是，其工艺复杂，且需要昂贵的激光设备的投入，成本较高。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有的太阳能电池背面局部金属接触方法工艺复杂、且成本较高的问题，提供一种工艺简单、成本低廉的太阳能电池背面局部金属接触方法。

一种太阳能电池背面局部金属接触的方法，包括如下步骤：

提供掩膜版；采用所述掩膜版在硅片的背面沉积钝化膜，以形成电极接触区以及钝化区；在所述电极接触区上形成背电极。

上述太阳能电池背面局部金属接触的方法，无需在硅片背面开膜，就能够实现太阳能电池背面局部金属接触。具体而言，利用掩膜版掩盖硅片的背面，然后沉积钝化膜，沉积完成后，取下掩膜版，在电极接触区上印刷浆料形成背电极。

此外，也不需要额外投入昂贵的激光设备。具体而言，因未采用传统钝化膜局部激光开槽的方法，所以无需投入额外昂贵的激光设备。

再者，掩模版图案可自由选择，保证良好的局部金属接触效果。

在其中一个实施例中，所述掩膜版的厚度为1～30mm。

在其中一个实施例中，所述掩膜版为石墨掩膜版。

在其中一个实施例中，所述沉积为等离子体增强化学气相沉积。

在其中一个实施例中，采用所述掩膜版在硅片的背面沉积钝化膜包括：将所述掩膜版与所述硅片固定在石墨框或石墨舟中，然后将所述石墨框或石墨舟放入镀膜腔体中进行沉积操作。

在其中一个实施例中，所述沉积操作的压强在0.5mbar以内。

在其中一个实施例中，所述沉积操作的温度为300℃～500℃。

在其中一个实施例中，所述沉积钝化膜包括：先沉积厚度为10～30nm的氧化铝，然后沉积厚度为60～130nm的氮化硅。

在其中一个实施例中，所述钝化区包含若干平行的子钝化条，所述子钝化条的宽度为0.5mm-2mm，所述子钝化条的间距为0.02mm-0.1mm。

本发明还提供了一种太阳能电池的制造方法。

一种太阳能电池制造方法，包括如下步骤：包括本发明所提供的太阳能电池背面局部金属接触的方法。

本发明的太阳能电池制造方法，工艺简单。无需额外投入昂贵的激光设备，具有局部金属接触良好的性能。

附图说明

图1为硅片与掩膜版固定在石墨框上的俯视示意图。

图2为沉积钝化膜后的硅片的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一种太阳能电池背面局部金属接触的方法，包括如下步骤：

s1、提供掩膜版。

s2、采用掩膜版在硅片的背面沉积钝化膜，在硅片上形成电极接触区以及钝化区。

s3、在电极接触区上形成背电极。

在步骤s1中，掩膜版作用是掩盖硅片背面局部区域。掩膜板覆盖的区域无法沉积钝化膜，而掩膜板未覆盖的区域可以沉积钝化膜。

优选地，掩模版的形状根据所要形成的背电极的形状而定，可以不必局限于某种固定形状。更优选地，掩模版形状为“梯子”型，具体而言，参见图1，掩膜版“梯子”型结构由水平方向的若干间隔设置的掩膜条430与竖直方向的两根固定条440组成。

在一优选实施方式中，掩膜条430的长度为160mm、宽度为0.05mm，两个相邻版材之间的间距为1.2mm。固定条440的高度160mm、宽度为1mm。掩模版的厚度为1～30mm。更优选地，掩模版的厚度为2mm。这样既有利于固定硅片，同时也方便将掩膜板装进石墨框或石墨舟中。

优选地，掩膜版为石墨掩膜版，这样可以保证掩膜版材质与石墨框或石墨舟材质相同，易于加工成型。在沉积钝化膜的腔体中石墨材质的掩膜版化学物理稳定性较好，在氢氟酸清洗钝化膜后，掩膜版可以重复利用。当然可以理解的是，掩膜版材质并不局限于石墨材质，其它耐500℃高温并且耐酸的材质也可以用于制备掩膜版。

在步骤s2中，硅片可以通过如下步骤制备获得：将片状晶体硅经过去损伤层、制绒、扩散形成pn结后获得。

在本发明中，片状晶体硅选自单晶硅片或多晶硅片。当片状晶体硅为多晶硅片时，多晶硅片的厚度优选为190±10μm，多晶硅片的面积优选为156.75×156.75mm²。

更优选地，片状晶体硅为p型片状晶体硅，当然，可以理解的是，片状晶体硅并不局限于上述片状晶体硅，例如还可以选自n型片状晶体硅。

此外，片状晶体硅的电阻率优选为2±1ohmcm。

其中，扩散过程选用磷扩散，磷扩散方阻为90ohm/sq。

在一优选实施方式中，采用掩膜版在硅片的背面沉积钝化膜包括：将硅片置于石墨框内，再将掩膜版与硅片固定在石墨框中，然后将石墨框水平放入镀膜腔体中并沉积钝化膜。

当然，可以理解的是，本发明并不局限于上述方式。例如，在另一优选实施方式中，采用掩膜版在硅片的背面沉积钝化膜包括：将硅片置于石墨舟内，再将掩膜版与硅片固定在石墨舟中，然后将石墨舟竖直放入镀膜腔体中并沉积钝化膜。

在步骤s2中，沉积钝化膜方法为等离子体增强化学气相沉积，优选为微波源等离子体增强化学气相沉积。当然，本发明也可以其他沉积方式，例如也可采用射频等离子体增强化学气相沉积。

优选地，等离子体源包含一氧化二氮、三甲胺、硅烷或氨气其中一种或多种。

优选地，等离子体增强化学气相沉积的设备为maia设备。

优选地，沉积操作过程中压强保持在0.5mbar以内，沉积操作的温度为300℃～500℃。

优选地，沉积的钝化膜成分为氧化铝和氮化硅，钝化膜沉积过程是先沉积厚度为10～30nm氧化铝，然后沉积厚度为60～130nm氮化硅。更优选地，为保证电池背面良好的钝化效果及增加太阳光的吸收，氧化铝和氮化硅沉积厚度分别为20nm和100nm。

优选地，参见图2，沉积完成后，钝化区310内沉积形成钝化膜。钝化区310内包含若干平行的子钝化条，子钝化条的宽度为0.5mm-2mm，子钝化条的间距为0.02mm-0.1mm，既有利于降低电池电阻，又可以提高电池开路电压。

在步骤s3中，背电极的形成过程包括：用pecvd设备对已经沉积完成钝化膜的硅片的正面进行氮化硅钝化减反射膜沉积，然后硅片背面印刷背电极银浆、再印刷铝浆，硅片正面印刷正电极银浆，烧结后硅片背面电极接触区与铝浆烧结后形成背电极。

上述太阳能电池背面局部金属接触的方法，无需在硅片背面开膜，就能够实现太阳能电池背面局部金属接触。具体而言，利用掩膜版掩盖硅片的背面，然后沉积钝化膜，沉积完成后，取下掩膜版，在电极接触区上印刷浆料形成背电极。

此外，也不需要额外投入昂贵的激光设备。具体而言，因未采用传统钝化膜局部激光开槽的方法，所以无需投入额外昂贵的激光设备。

再者，掩模版图案可自由选择，保证良好的局部金属接触效果。

此外，本发明还提供了一种太阳能电池制造方法，

一种太阳能电池制造方法，包括本发明所提供的太阳能电池背面局部金属接触的方法。

当然，可以理解的是，在太阳能电池制造过程中，除了太阳能电池背面局部金属接触的过程采用本发明方法之外，其他部分均采用现有技术，在此不再赘述。

本发明的太阳能电池制造方法，工艺简单。无需额外投入昂贵的激光设备，具有局部金属接触良好的性能。

以下结合具体实施例对本发明作进一步的阐述。

实施例1

提供掩膜版。先将硅片背面朝上放置于石墨框中，再将掩模版置于硅片上，然后将掩膜版连同硅片固定在石墨框中，而后将石墨框水平放入maia设备镀膜腔体中。采用微波源等离子体增强化学气相沉积法在掩膜版钝化区沉积钝化膜，钝化膜沉积过程为先沉积厚度为20nm氧化铝，然后沉积厚度为100nm氮化硅。钝化过程中，保证镀膜腔体压强为0.2mbar，温度为400℃。沉积完成后，将石墨框从maia设备腔体中取出。然后取下掩模版，此时硅片背面将形成钝化膜的图案。由于电极接触区被掩膜版遮挡，遮挡区不会沉积钝化膜，硅片背面得到局部区域沉积的钝化膜。

再用pecvd设备对硅片的正面进行氮化硅钝化减反射膜沉积，沉积厚度为80nm。

然后硅片背面印刷背电极银浆、再印刷铝浆，硅片正面印刷正电极银浆，烧结后硅片背面电极接触区与铝浆烧结后形成背电极。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。