一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法与流程

本发明涉及一种常规单晶硅制备太阳能电池片的方法。
背景技术：
：太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。现有的晶体硅太阳能电池片的制备工艺得到电池片性能较低。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法，采用新的扩散工艺，二次印刷工艺以及无氧退火工艺，大大提高了太阳能电池片的性能。为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种常规单晶二次印刷太阳能电池片的制备方法，包括以下步骤：a.制绒；b.扩散；太阳能电池需要一个大面积的pn结以实现光能到电能的转换，而扩散炉即为制造太阳能电池pn结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把p型硅片放在管式扩散炉的石英容器内，在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器，通过三氯氧磷和硅片进行反应，得到磷原子。经过一定时间，磷原子从四周进入硅片的表面层，并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散，形成了n型半导体和p型半导体的交界面，也就是pn结。这种方法制出的pn结均匀性好，方块电阻的不均匀性小于百分之十，少子寿命可大于10ms。制造pn结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是pn结的形成，才使电子和空穴在流动后不再回到原处，这样就形成了电流，用导线将电流引出，就是直流电。扩散是晶体硅太阳能电池片生产过程中的一道重要工序，传统扩散工艺对晶体硅太阳能电池片的表面均匀掺杂，为了减少接触电阻、提高电池带负载能力，太阳能电池片的表面掺杂浓度较高，但表面杂质浓度过高导致扩散区能带收缩、晶格畸变、缺陷增加、“死层”明显、电池短波响应差；为了得到良好短波响应的高效晶体硅太阳能电池片，晶体硅片的扩散朝高方阻方向发展。目前采用的晶体硅太阳能电池片的扩散方法为：将晶体硅片放置于卧式扩散炉腔内，通入混合气体，混合气体由氮气和三氯氧磷按比例混合而成，在常压状态下对晶体硅片进行扩散，扩散加工后得到的晶体硅片内的表面方块电阻均匀性差，在进行高表面方块电阻制作时，容易导致后续的生产过程出现低效率的晶体硅太阳能电池片。本发明提供采用的扩散，经过低温、高温两次扩散，并进行升温、降温两次有氧推进，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，提高了太阳能电池对光的吸收率，从而提高了太阳能电池的转换效率。通过低温、高温两阶扩散，以及间隔在两阶扩散之间的推进，将p原子从表面推入pn结内，尽可能降低表面p浓度。而现有技术中的扩散和推进方式，相比本发明而言p原子的表面浓度要高。高浓度p原子会在表面形成死层，捕获电子，电池片的光电转换效率降低。而相对于现有技术，本发明保证杂质磷原子由硅片表面向硅片内部扩散的同时，避免了因硅片表面二氧化硅层过厚，而影响杂质的扩散以及磷硅玻璃去除的问题，并且采用本发明提供的扩散方法，增加了扩散杂质的浓度梯度分布和载流子寿命，在降低硅片表面杂质浓度的同时提高了扩散的均匀性，从而提高了太阳能电池在短波段内的光谱响应度，提高了太阳能电池对光的吸收率，进而提高了太阳能电池的转换效率。另外，本发明还具有如下优点，1、更均匀的pn结；2、单管炉内硅片间隔可以小，产量更大；3、省源省气。c.刻蚀；d.退火；现有技术单晶硅太阳能电池扩散不均匀，表面浓度偏高。而且单晶硅在经过高温扩散后容易形成晶格扭曲。因此在经过制绒、扩散、刻蚀后增加退火工艺，退火的作用一方面起到磷推进的作用，降低磷的表面浓度，减少“死层”，电性能方面主要体现为uoc优势明显；另一方面可使扩散过程中扭曲的晶格得以恢复。现有的退火工艺主要采用的是“一步通氧法”，而氧是硅片中的主要杂质。氧含量过高会增加硅片中的缺陷，降低转化效率并且增加光致衰减。本发明采用无氧退火工艺，通过退火进行磷原子推进，并恢复扩散过程中扭曲的晶格。在退火的过程中没有氧气参与，避免氧气与硅片发生反应产生新的杂质。在退火以恢复扩散过程中扭曲的晶格同时，还继续磷原子的推进，降低磷原子的表面浓度，减少死层，提高电性能。更主要的是，退火过程中没有氧的参与，避免氧与磷和硅反应产生杂质从而影响电池片的性能。e.镀减反射膜；f.印刷；太阳电池经过制绒、扩散及pecvd等工序后，已经制成pn结，可以在光照下产生电流，为了将产生的电流导出，需要在电池表面上制作正、负两个电极。制造电极的方法很多，而丝网印刷是目前制作太阳电池电极最普遍的一种生产工艺。丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，该设备由电池背面银铝浆印刷、电池背面铝浆印刷和电池正面银浆印刷三部分组成。其工作原理为：利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔中挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程。在目前的光伏行业中，由于丝网印刷工艺技术成熟、工艺简单且精度容易控制，被广泛用于形成太阳能电池片的正面电极，但在目前追求高效率低成本的太阳电池的趋势下，丝网印刷技术已逐渐显示出它的局限性。太阳电池制作工艺中，副栅线高宽比的优化越来越被广泛重视。太阳电池的副栅线的高度越高，副栅线的传输电阻就会越低；而副栅线的宽度越宽，虽然同样可以降低电阻，但是会降低有效受光面积，反而会得不偿失，反之，细化副栅则可以增加受光面积，提高太阳电池的转换效率；所以优选是将太阳电池的副栅线做的又细又高，即副栅线的高宽比越高越好。目前传统的丝网印刷，由于受到浆料流变性的制约，副栅的印刷高度提升往往需要依赖宽度的增加；另外，由于使用的丝网网版膜厚的限制，也会影响透过丝网网版的印刷浆料的下墨量，所以印刷的浆料的高度也存在限制。另外，在太阳电池的栅线中，其副栅线和主栅线的作用并不完全一致，副栅线主要对太阳电池中产生的光生电流进行收集，主栅线与副栅线电性连接，将副栅线收集的电流进行汇集输出，所以副栅线需要与太阳电池形成欧姆接触，而主栅线却无需与太阳电池形成欧姆接触。但是在传统的丝网印刷工艺中是使用一种浆料对主栅线及副栅线同时印刷，为了尽量提高副栅线的高度，主栅线高度势必也会随之增加，而主栅线的高度增加不但对电性能没有明显帮助，反而会增加浆料的单耗，增加成本，同时主栅线高度过高也会造成组件焊接碎片增加，容易导致太阳电池报废。因此，从理论上说，将太阳能电池片的正电极印刷分为两次印刷，能实现在印刷栅线宽度变细的基础上，高度相比单次印刷有明显的提高，从而在减少遮光面积，提高短路电流的基础上，保证了填充因子不损失，因此采用二次印刷技术成为当今提高转化效率的有效方法，但是现有技术中存在丝网印刷机器的校准对位不精准、操作员水平不够等因素，导致栅线印刷的效果并不理想。另外，目前使用的丝印网版，多为22.5°的斜交网版，网布上经纬线所形成的网结会影响到印刷浆料的通过，导致印刷线型均匀性差、易堵网、线条图形缺失形成虚印和断栅、栅线宽度不能做太窄等问题的发生，造成电池片品位和电性能明显下降。本发明采用无网结二次印刷方法，突破传统印刷工艺的局限，提高副栅印刷高宽比，改善栅线印刷质量，提高电池片的电性能和优品率。作为一种改进，步骤b又包含以下步骤：(1)将电池片放入扩散炉，并往扩散炉中通入大氮；(2)将扩散炉炉腔升温至第一温度，并持续通入大氮；(3)将炉腔维持在第一温度，并向炉腔内通入大氮和氧气对电池片进行氧化；(4)在第一温度下进行低温扩散，此过程中持续向炉腔内通入大氮、小氮、氧气；(5)将扩散炉炉腔升温至第二温度同时推进磷原子，继续通入大氮；(6)将炉腔维持在第二温度并进行高温扩散，此过程中持续向炉腔内通入大氮、小氮、氧气；(7)将扩散炉炉腔升温至第三温度同时推进磷原子，继续通入大氮；(8)在第三温度下持续推进磷原子，此过程中持续向炉腔内通入大氮、氧气；(9)降温并进行氧化同时推进磷原子，此过程中持续向炉腔内通入大氮、氧气；(10)出炉；其中，第一温度<第二温度<第三温度。作为一种改进，所述的第一温度为770-790℃，所述第二温度为807-827℃，所述第三温度为840-860℃。；步骤(1)中将扩散炉初始温度设置在590-610℃。作为一种优选，步骤(2)中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至第一温度；步骤(5)中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至第二温度；步骤(7)中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至第三温度；步骤(9)中以0.18-0.22℃/s的速度降温。作为一种改进，步骤(3)中氧气通入的流量为80-120ml/min；步骤(4)中氧气通入的流量为180-220ml/min；步骤(6)中氧气通入的流量为180-220ml/min；步骤(8)中氧气通入的流量为180-220ml/min；步骤(9)中氧气通入的流量为180-220ml/min；步骤(4)中小氮通入的流量为180-220ml/min；步骤(6)中小氮通入的流量为80-120ml/min；步骤(1)至步骤(10)中大氮通入的流量均为1800-2200ml/min。作为一种改进，步骤(3)中通入氧气进行氧化的时间为180-220s；步骤(4)中低温扩散的时间为480-520s；步骤(6)中高温扩散的时间为280-320s；步骤(8)中磷原子推进的时间为180-220s。作为一种改进，步骤d采用的无氧退火包括以下步骤：((1)将电池片放入退火炉；(2)将退火炉炉管内温度升至温度i，并抽取真空至压强i；(3)保持温度i及压强i；(4)将退火炉炉管内温度温度降至温度ii；(5)将退火炉炉管内压强升至常压；(6)出炉。作为一种改进，步骤(1)中向退火炉炉管中通入大氮，通入大氮的流量为1500ml/min-3500ml/min。作为一种改进，步骤(2)中在290-310s内将温度升至温度i，温度i为740-760℃，压强i为160-180mpa；步骤(3)中持续时间为890-910s；步骤(4)中在140-160s内将温度降低到温度ii，所述温度ii为640-660℃；步骤(5)中在90-110s内从压强i升至常压。作为一种改进，步骤f中采用的无网结二次印刷包括采用丝网印刷机进行dp1和dp2的两次印刷，dp1印刷副栅线，dp2套印主栅线和副栅线，所述dp1印刷和dp2印刷使用的丝印网版为无网结丝印网版，所述无网结丝印网版包括网框以及张接固定于所述网框中的网纱，网纱由多根经线和纬线编织而成，所述网纱中的每一经线与纬线分别平行或垂直于网框，所述网纱上设置有印刷区和非印刷区；所述dp1无网结丝印网版的网纱上印刷区的图形包括多个间隔平行分布的用于印刷副栅线的副栅线孔和用于印刷外围边框线的外围边框线孔以及定位孔，所述副栅线孔位于相邻两根纬线之间，外围边框线孔的形状为波浪形或锯齿形，定位孔位于主栅线上；所述dp2无网结丝印网版的网纱上印刷区的图形包括多个间隔平行分布的用于印刷副栅线的副栅线孔和多个间隔平行分布的用于印刷主栅线的主栅线孔以及用于印刷外围边框线的外围边框线孔，所述副栅线孔位于相邻两根纬线之间，每个主栅线孔与多个副栅线孔均连通，主栅线孔与副栅线孔相互垂直设置，所述主栅线孔上设置有多个导电银浆无法透过的微小图形以及与dp1定位孔相对的导电银浆无法通过的对位点，外围边框线孔设置在主栅线孔和副栅线孔的四周，外围边框线孔的形状为波浪形或锯齿形。二次印刷方法具有以下优点：1、副栅线由于套印处理，栅线高度更高，传输电阻更低，相对于单次印刷具有更佳的高宽比，更平整的线型；2、副栅线因为经过两次印刷，可以解决单次印刷中常见的断线及结点等印刷问题，使生产更连续、更稳定；3、相比常规单次印刷网版，副栅线宽可以缩窄5-10um，印刷后的线型更细，有效收集面积进一步提升，电流收集更好；4、主栅线仅印刷一次，浆料无额外耗用，整体浆料耗用与单次印刷在同一水准；5、主、副栅线分两次印刷，相对应的正银浆料可以针对特定的性能做专门处理；第一次印刷可以选择欧姆接触较好，接触电阻低的浆料，而第二次印刷则可以选择导电性能好，塑形更好的浆料；在浆料优化时目标更明确；方便浆料性能的优化改进；6、二次印刷相对于单次印刷因为具有更优秀的线型及高宽比，同时浆料的分别处理能同时实现提高电流并降低串联电阻的目的；相比于单次印刷，可以实现接近0.1％的效率提升；7、dp1和dp2的印刷网版采用零度张网技术，副栅处能有效的避开网结，解决了现有技术中网布上经纬线所形成的网结严重影响印刷浆料通过，造成印刷线型均匀性差、易堵网、线条图形缺失形成虚印和断栅、栅线宽度不能做太窄等问题；同时正电极边框线型采用波浪或锯齿型，避开了经纬线的遮挡，解决了由于经纬线遮挡边框线容易虚印的问题；主栅线孔上增设多个微小图形，即在主栅线处涂一定图形的乳剂，乳剂在压印过程中起到支撑的作用，能增大透墨量，由于有乳剂的地方面积非常小，周围的浆料坍塌后可以填补该处的空缺，从而保证了电极主栅线的畅通。没有网结的阻碍和经纬线的遮挡，其透墨性可增加20％以上，使印刷更流畅，印刷的线性更为平滑，减少了断栅现象以及主栅虚印、边框虚印现象的发生，使副栅细线化，网版副栅线宽最细可做到20μm，高宽比大，减小了栅线对光的遮盖面积，提高了太阳能电池片的品位和电性能。附图说明图1为dp1丝印网版的结构示意图；图2为图1中a的放大示意图(边框线为波浪形)；图3为dp2丝印网版的结构示意图；图4为图3中a的放大示意图(边框线为锯齿形)；图5为图3中b的放大示意图。图例说明：1-网框、2-网纱、3-印刷区、4-非印刷区、5-微小图形；21-经线、22-纬线；31-副栅线孔、32-主栅线孔、33-边框线孔、34-定位孔，35-对位点。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。本发明的步骤包括：a.制绒。单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀，在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射，增加了光的吸收，提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液，可用的碱有氢氧化钠，氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1％的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅，腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面，还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂，以加快硅的腐蚀。制备绒面前，硅片须先进行初步表面腐蚀，去除机械损伤层，在腐蚀绒面后，进行一般的化学清洗。制绒腐蚀深度控制在2.8-3.5um。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存，以防沾污，应尽快扩散制结。b.扩散。扩散又包括以下步骤。(1)将电池片放入扩散炉，并往扩散炉中通入大氮；在放入电池片之前，将扩散炉初始温度设置在590-610℃。电池片最好在石英舟中背对背放置，将石英舟置入扩散炉中。大氮的通入量为1800-2200ml/min，其目的在于调节反应的压强，使得反应过程中，扩散炉炉腔内的压强保持在100-140mbar。(2)将扩散炉炉腔升温至第一温度，并持续通入大氮；该步骤中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至770-790℃，持续以1800-2200ml/min向炉腔内通入大氮，使得炉腔内的压强保持在100-140mbar。(3)将炉腔维持在第一温度，并向炉腔内通入大氮和氧气对电池片进行氧化；该步骤中，通入氧气进行氧化的时间为180-220s；氧气通入的流量为80-120ml/min；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。该步骤的目的在于在电池片表面形成均匀的氧化层，让后续扩散更加的均匀。(4)在第一温度下进行低温扩散，此过程中持续向炉腔内通入大氮、小氮、氧气；电池片表面形成一层含磷的sio2层。该步骤中，在770-790℃下进行低温扩散，低温扩散的时间为480-520s；小氮通入的流量为180-220ml/min；氧气通入的流量为180-220ml/min；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。pocl3在高温下大于600℃时分解生成五氯化磷(pcl5)和五氧化二磷(p2o5)；生成的p2o5在扩散温度下与硅反应，生成二氧化硅(sio2)和磷原子。pocl3热分解时，如果没有外来的氧(o2)参与其分解是不充分的，生成的pcl5是不易分解的，并且对硅有腐蚀作用，破坏硅片的表面状态。但在有外来o2存在的情况下，pcl5会进一步分解成p205并放出氯气(cl2)。生成的p2o5又进一步与硅作用，生成sio2和磷原子，由此可见，在磷扩散时，为了促使pocl3充分的分解和避免pcl5对硅片表面的腐蚀作用，必须在通氮气的同时通入一定流量的氧气。有氧气存在时，pocl3分解产生的p2o5淀积在硅片表面，p2o5与硅反应生成sio2和磷原子，并在硅片表面形成一层磷-硅玻璃，然后磷原子再向硅中进行扩散。(5)将扩散炉炉腔升温至第二温度同时推进磷原子，继续通入大氮；边升温边推进。该步骤中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至807-827℃；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。(6)将炉腔维持在第二温度并进行高温扩散，此过程中持续向炉腔内通入、小氮、氧气；该步骤中，在807-827℃下进行高温扩散，高低温扩散的时间为280-320ss；小氮通入的流量为80-120ml/min；氧气通入的流量为180-220ml/min；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。(7)将扩散炉炉腔升温至第三温度同时推进磷原子，继续通入大氮；该步骤中，以0.18-0.22℃/s的速度将炉腔温度升至840-860℃。大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。(8)在第三温度下持续推进磷原子，此过程中持续向炉腔内通入大氮、氧气；该步骤中，在840-860℃下持续推进磷原子180-220s。氧气通入的流量为180-220ml/min；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。高温下可使将表面高浓度的p原子向基体中扩散，减小表面死层。通入氧气的目的是生成的sio2与表面重掺杂去过量的p反应，生成后续能用酸清洗掉的ps6(磷硅玻璃)。(9)降温并进行氧化同时推进磷原子，此过程中持续向炉腔内通入大氮、氧气；以0.18-0.22℃/s的速度降至室温，氧气通入的流量为180-220ml/min；大氮通入的流量为1800-2200ml/min。炉腔内的压强保持在100-140mbar。(10)出炉。整个过程中，第一温度＜第二温度＜第三温度。本发明采用了低温扩散、高温扩散、升温推进、高温持续推进、最后降温氧化同时推进的方式。低温扩散时，磷原子会堆积在硅片表面，此时晶界扩散起主要作用，杂质原子会通过晶界和位错″管道″逸出，但吸杂的效果不明显；第二步高温扩散，可以快速有效的溶解金属沉淀和金属复合体使杂质原子从不同的形态变为可以快速移动的间隙原子，但此高温下，在多晶硅衬底和在重磷扩散区域内的分凝系数差别不大，所以就需要进一步高温再推进，最后降温增加吸杂的驱动力(此时金属在不同区域的分凝系数相差很大)，最终达到改善原材料的目的。以下是依照上述方法进行扩散与常规方案进行扩散后电池片方阻数据。c.刻蚀。由于在扩散过程中，即使采用背靠背扩散，硅片的所有表面包括边缘都将不可避免地扩散上磷。pn结的正面所收集到的光生电子会沿着边缘扩散有磷的区域流到pn结的背面，而造成短路。因此，必须对太阳能电池周边的掺杂硅进行刻蚀，以去除电池边缘的pn结。通常采用等离子刻蚀技术完成这一工艺。等离子刻蚀是在低压状态下，反应气体cf4的母体分子在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体。等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团。活性反应基团由于扩散或者在电场作用下到达sio2表面，在那里与被刻蚀材料表面发生化学反应，并形成挥发性的反应生成物脱离被刻蚀物质表面，被真空系统抽出腔体。d.退火。本发明采用的无氧退火工艺包括以下步骤。(1)将电池片放入退火炉；将盛有电池片推入退火炉炉管内，并往炉管内通入大氮，其通入的流量为1500ml/min-3500ml/min，同时将炉管预热至640-660℃。通入大氮的目的是为了将炉管内的空气排挤掉，尽量降低炉管内的氧气含量。在生产过程中为了保证产量，炉子在非退火状态一般会一直保持在600℃的温度。这样能减少升高温度(如升到740℃)所需要的时间。大氮流量可以是一个范围1500ml/min-3500ml/min，步骤a中限制大氮流量的目的是尽快将腔体内的空气排出。流量太小空气排出速度慢，太大没有必要，造成气体浪费。(2)将退火炉炉管内温度升至温度i，并抽取真空至压强i；在290-310s内将炉管捏的温度升至740-760℃，并抽取真空，使得炉管中的压强在160-180mpa内。真空有利于炉管内的热量均匀传导，并且进一步降低氧气的含量。步骤b中通氮气和抽真空是同时存在的，大氮流量太小退火过程中析出的杂质气体不能及时排出，太大会造成气体浪费。(3)保持温度i及压强i；在740-760℃的温度条件以及160-180mpa压强下持续890-910s。磷原子在高温下进行扩散，其温度在850℃左右。高温扩散可以快速有效的溶解金属沉淀和金属复合体使杂质原子从不同的形态变为可以快速移动的间隙原子，但此高温下，在多晶硅衬底和在重磷扩散区域内的分凝系数差别不大，所以就需要通过降温退火增加吸杂的驱动力(此时金属在不同区域的分凝系数相差很大)，最终达到改善原材料的目的。另外降温退火可使扩散过程中扭曲的晶格得以恢复。由于在之前的步骤中排出了空气并抽取真空，避免氧原子进入电池片内部产生复合中心从而降低电池片性能。(4)将退火炉炉管内温度温度降至温度ii；在140-160s内将炉管内的温度降至640-660℃。步骤d中充大氮是将气压升到常压。(5)将退火炉炉管内压强升至常压；在90-110s内从将炉管内的压强从160-180mpa升至常压，常压约为1031mpa。(6)出炉。下方表格是退火前后电池片电学性能的对比。退火voc(v)isc(a)rs(ω)rsh(ω)ffeff(％)irev2(a)数量有氧0.64119.4351.42e-03346.4480.33319.8900.093600否0.63819.42051.48e-031496.680.24919.7460.022600无氧0.64359.4391.43e-03756.3680.38919.9870.024600其中，voc开路电压，isc短路电流，rs串联电阻，rsh并联电阻，ff填充因子，eff转换效率，irev2逆向电流。从上表可以看出，经过上述工艺进行退火后，电池片的各方面电学性能都优于退火前。e.镀减反射膜；经过制绒后硅表面的反射率为20％左右，为了进一步减少表面反射，提高电池的转换效率，需要沉积一层氮化硅减反射膜。现在工业生产中常采用pecvd设备制备减反射膜。pecvd即等离子增强型化学气相沉积。它的技术原理是利用低温等离子体作能量源，样品置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体sih4和nh3，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在样品表面形成固态薄膜即氮化硅薄膜。一般情况下，使用这种等离子增强型化学气相沉积的方法沉积的薄膜厚度在70nm-90nm。这样厚度的薄膜具有光学的功能性。利用薄膜干涉原理，可以使光的反射大为减少，电池的短路电流和输出就有很大增加，效率也有相当的提高。f.印刷。本发明采用的无网结二次印刷方法包括采用丝网印刷机进行dp1和dp2的两次印刷，dp1印刷副栅线烘烤干后，dp2套印主栅线和副栅线，所述dp1印刷和dp2印刷使用的丝印网版均为无网结丝印网版。参见图1、图2，所述dp1无网结丝印网版包括网框1以及张接固定于所述网框1中的网纱2，网纱由多根经线21和纬线22编织而成，所述网纱中的每一经线21与纬线22分别平行或垂直于网框1，所述网纱上设置有印刷区3和非印刷区4；所述印刷区的图形包括多个间隔平行分布的用于印刷副栅线的副栅线孔31和用于印刷外围边框线的外围边框线孔33以及定位孔34，所述副栅线孔31位于相邻两根纬线22之间，外围边框线孔33的形状为波浪形或锯齿形，定位孔34位于主栅线上，定位孔34的直径小于等于主栅线的宽度；参见图3至图5，所述dp2无网结丝印网版包括网框1以及张接固定于所述网框1中的网纱2，网纱由多根经线21和纬线22编织而成，所述网纱中的每一经线21与纬线22分别平行或垂直于网框1，所述网纱上设置有印刷区3和非印刷区4；所述印刷区的图形包括多个间隔平行分布的用于印刷副栅线的副栅线孔31和多个间隔平行分布的用于印刷主栅线的主栅线孔32以及用于印刷外围边框线的外围边框线孔33，所述副栅线孔31位于相邻两根纬线22之间，每个主栅线孔32与多个副栅线孔31均连通，主栅线孔32与副栅线孔31相互垂直设置，所述主栅线孔32上设置有多个导电银浆无法透过的微小图形5以及与dp1定位孔34相对应的导电银浆无法通过的对位点35，外围边框线孔33设置在主栅线孔32和副栅线孔31的四周，外围边框线孔33的形状为波浪形或锯齿形。。优选的，所述dp1印刷的印刷压力为60-80n，印刷速度为200-300片/min。优选的，所述dp2印刷的印刷压力为60-80n，印刷速度为200-300片/min。优选的，所述dp1无网结丝印网版的网纱厚为18μm，非印刷区乳剂厚10μm。优选的，所述dp2无网结丝印网版的网纱厚为22μm，非印刷区乳剂厚12μm。。优选的，所述dp1无网结丝印网版的网纱印刷区上任一副栅线孔的宽度均为20μm。优选的，所述dp2无网结丝印网版的网纱印刷区上任一副栅线孔的宽度均为22μm。优选的，所述dp1无网结丝印网版的网纱印刷区上定位孔的直径为主栅线宽度的1/2。优选的，所述dp2无网结丝印网版的网纱印刷区上任一主栅线孔的宽度均为0.4～1.5mm。优选的，所述dp2无网结丝印网版的主栅线孔上微小图形的总面积与主栅线孔的面积比(即主栅线孔的镂空率)在25～45％之间。本发明dp1和dp2印刷网版的制作方法同现有技术相同，都是将网布经过一定的拉力拉伸后，粘接于网框上，网布上的经纬线分别与网框平行或垂直，然后再经过预处理去除油脂、杂质后进行感光胶涂布，经晒版固化、显影冲洗形成本发明印刷区上的图案，然后再在主栅线孔处涂上一定图形的乳胶形成微小图形和定位点。乳剂在压印过程中起到支撑的作用，能增大透墨量，由于有乳剂的地方面积非常小，周围的浆料坍塌后可以填补该处的空缺，从而保证了电极主栅线的畅通。下面实验采用常规p型单晶生产线进行实验，生产工艺流程为：制绒→扩散→去psg→pecvd→丝网印刷→烧结→分选。实验选取156mm×156mm单晶硅片，厚度为200μm，电阻率为1-3ω同批次硅片400片，首先通过碱制绒在硅片两面形成随机的金字塔结构，然后进入下一工序用三氯氧磷扩散形成pn结，通过化学药液进行背面抛光并去掉边缘玻璃层，然后用镀膜设备制备表面氮化硅膜，最后将400片随机分成两组各200片，选用同一条印刷线进行正电极的印刷，再经同一台烧结炉和测试仪进行烧结测试，具体数据见下表所示。其中试验1采用本发明二次印刷方法进行印刷，具体步骤如下所述；试验2为现有的常规单次印刷技术，印刷网版采用现有的22.5°斜交网版。试验1正电极的印刷步骤为：1、使用本发明dp1无网结丝印网版，浆料透过该网版将副栅线和定位点印刷到电池片上，印刷压力为60-80n，印刷速度为200-300片/min；2、高清摄像机捕捉到电池片上四个实心的定位点后，自动调整电池片到合适位置，与dp2无网结丝印网版上的对位点实现精确对照，然后浆料透过dp2无网结丝印网版将主栅线和副栅线印刷到电池片上，印刷压力为60-80n，印刷速度为200-300片/min。表1.电池片副栅线的高宽表2.电池片电性能数据从上表中可以看出，采用本发明无网结二次印刷方法印刷出的副栅线线型较现有的单次印刷斜交网版相比，其宽度更窄，厚度更大，高宽比得到了明显的提升，从而使电池片的短路电流得到了提升，因而转换效率也有明显的提高，采用本发明方法印刷得到的太阳能电池片的电学性能更加优越。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页12