一种晶硅太阳能电池的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池的制造方法。
【背景技术】
[0002]太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结(P-N Junct1n)上，形成新的空穴-电子对(V_Epair)，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。
[0003]晶硅太阳能电池的制造工艺有六道工序，分别为制绒，扩散，刻蚀，镀膜，丝网印刷，烧结。其中丝网印刷用来制造太阳能电池的电极，它分为背银电极印刷，铝背场印刷和正银电极印刷三个步骤。背银电极印刷是指在电池背面印刷银浆，烘干后形成背电极，用来汇集和传导电流。铝背场印刷是指在电池背面除了背电极和边缘以外的部分印刷铝浆，烘干后形成铝背场。正银电极印刷是指在电池正面印刷银浆，烧结后形成正电极主栅和正电极副栅，用来汇集和传导电流。
[0004]业界的丝网印刷流程为，先印刷背银电极、烘干，再印刷铝背场、烘干，最后印刷正银电极，再进入烧结炉。该流程将正银电极、铝背场和背银电极一次性烧结，工艺简单，但是存在光电转换效率和电池外观不可兼得的缺点。由于正银电极要与硅形成欧姆接触，正银浆料的烧结温度高达800多度，一般较高的烧结温度能得到高的光电转换效率.而铝硅合金的熔点低，铝背场烧结的温度在400多度。铝浆的印刷面积大，湿重高，在高温下容易产生铝包和翘曲等不良电池片，影响电池片的合格率。因此，在目前业界的工艺流程下，正银烧结区较短，带速高，正银烧结温度的提高受到限制，从而抑制电池的光电转换效率。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种晶硅太阳能电池的制造方法，可以独立调节背铝浆料和正银浆料的烧结参数，在提高电池光电转换效率的同时，保证电池外观的合格率。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种晶硅太阳能电池的制造方法，包括以下步骤:a)对硅片依次进行制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜；b)在硅片正面印刷正银电极后烘干，然后在硅片背面印刷背银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉；或者先在硅片背面印刷背银电极后烘干，然后在硅片正面印刷正银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉。
[0007]作为上述方案的改进，所述正银电极、背银电极和铝背场采用同一个烧结炉完成烧结工艺。
[0008]作为上述方案的改进，所述烧结炉内设有用于传送硅片进入烧结炉内进行正银电极和背银电极的烘干及烧结的第一条传输带和用于传送硅片进入烧结炉内进行铝背场的烘干及烧结的第二条传输带。
[0009]作为上述方案的改进，所述第一条传输带和第二条传输带的带速可以独立调节，带速范围为 1000mm/miη 到 10000mm/min。
[0010]作为上述方案的改进，所述第一条传输带和第二条传输带的带速设置在6500mm/min 至 7000mm/min 之间。
[0011]作为上述方案的改进，所述烧结炉包含烘干区、铝背场烧结区和银电极烧结区。
[0012]作为上述方案的改进，所述烘干区、铝背场烧结区和银电极烧结区均含有若干个子温区，温度逐区递增。
[0013]作为上述方案的改进，所述烘干区的温度范围为100°C到300°C。
[0014]作为上述方案的改进，所述铝背场烧结区温度范围为400°C到600°C。
[0015]作为上述方案的改进，所述银电极烧结区的温度范围为750°C到1000°C。
[0016]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明将正银电极和背银电极一起烧结，而铝背场就分开单独烧结，可以独立调整正银电极和背银电极的烧结参数，如温度，带速，烧结区的长度等，一般需要提高烧结温度，正银电极和背银电极的烧结温度高于铝背场的烧结温度，具有有效增强正银电极与硅片的欧姆接触，提高电池的光电转换效率的优点；由于铝背场是分开单独烧结，其烧结温度不高，低于正银电极和背银电极的烧结温度，具有不会产生铝包和翘曲等外观不良问题的优点。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一种晶硅太阳能电池的制造方法第一实施例的流程图；
[0018]图2是本发明一种晶硅太阳能电池的制造方法第二实施例的流程图。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
[0020]如图1所示，本发明第一施例提供了一种晶硅太阳能电池的制造方法，包括以下步骤:
[0021]步骤11:对硅片依次进行制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜；
[0022]步骤12:在硅片正面印刷正银电极后烘干；
[0023]步骤13:在硅片背面印刷背银电极；
[0024]步骤14:将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结；
[0025]步骤15:在硅片背面印刷铝背场，
[0026]步骤16:将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉。
[0027]如图2所示，本发明第二施例提供了一种晶硅太阳能电池的制造方法，包括以下步骤:
[0028]步骤21:对硅片依次进行制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜；
[0029]步骤22:在硅片背面印刷背银电极后烘干；
[0030]步骤23:在硅片正面印刷正银电极；[0031 ] 步骤24:将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结；
[0032]步骤25:在硅片背面印刷铝背场，
[0033]步骤26:将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉。
[0034]第一实施例和第二实施例的一种晶硅太阳能电池的制造方法中，正银电极、背银电极和铝背场采用同一个烧结炉完成烧结工艺；烧结炉内设有用于传送硅片进入烧结炉内进行正银电极和背银电极的烘干及烧结的第一条传输带和用于传送硅片进入烧结炉内进行铝背场的烘干及烧结的第二条传输带；第一条传输带和第二条传输带的带速可以独立调节，带速范围为1000mm/min到10000mm/min ;优选地，第一条传输带和第二条传输带的带速设置在6500mm/min至7000mm/min之间。同一烧结炉内设有第一条传输带和第二条传输带，既用来烘干和烧结正银电极和背银电极，又用来烘干和烧结铝背场，大幅度降低了设备投资成本，节约了占地空间。烧结炉包含烘干区、铝背场烧结区和银电极烧结区，烘干区分为3个子温区，3个子温区的温度逐区递增，烘干区的温度范围为100°C到300°C ;铝背场烧结区分为4个子温区，4个子温区的温度逐区递增，铝背场烧结区温度范围为400°C到600°C ;银电极烧结区分为2个子温区，2个子温区的温度逐区递增，银电极烧结区的温度范围为750 °C 至Ij 1000Co
[0035]与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:本发明将正银电极和背银电极一起烧结，而铝背场就分开单独烧结，可以独立调整正银电极和背银电极的烧结参数，如温度，带速，烧结区的长度等，一般需要提高烧结温度，正银电极和背银电极的烧结温度为750°C到100tC，高于铝背场的烧结温度，具有有效增强正银电极与硅片的欧姆接触，提高电池的光电转换效率的优点；由于铝背场是分开单独烧结，其烧结温度为400°C到600°C，低于正银电极和背银电极的烧结温度，具有不会产生铝包和翘曲等外观不良问题的优点。
[0036]以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
【主权项】
1.一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括以下步骤: a)对硅片依次进行制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜； b)在硅片正面印刷正银电极后烘干，然后在硅片背面印刷背银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉；或者先在硅片背面印刷背银电极后烘干，然后在硅片正面印刷正银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉。2.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述正银电极、背银电极和铝背场采用同一个烧结炉完成烧结工艺。3.如权利要求2所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述烧结炉内设有用于传送硅片进入烧结炉内进行正银电极和背银电极的烘干及烧结的第一条传输带和用于传送硅片进入烧结炉内进行铝背场的烘干及烧结的第二条传输带。4.如权利要求3所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一条传输带和第二条传输带的带速可以独立调节，带速范围为1000mm/min到10000mm/min。5.如权利要求4所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述第一条传输带和第二条传输带的带速设置在6500mm/min至7000mm/min之间。6.如权利要求1所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述烧结炉包含烘干区、铝背场烧结区和银电极烧结区。7.如权利要求6所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述烘干区、铝背场烧结区和银电极烧结区均含有若干个子温区，温度逐区递增。8.如权利要求7所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述烘干区的温度范围为100 °C到300 °C。9.如权利要求7所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述铝背场烧结区温度范围为400°C到600°C。10.如权利要求7所述一种晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述银电极烧结区的温度范围为750°C到1000°C。
【专利摘要】本发明公开一种晶硅太阳能电池的制造方法，包括以下步骤：a)对硅片依次进行制绒、扩散、刻蚀和PECVD镀膜；b)在硅片正面印刷正银电极后烘干，然后在硅片背面印刷背银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉；或者先在硅片背面印刷背银电极后烘干，然后在硅片正面印刷正银电极，将硅片放进烧结炉对正银电极和背银电极进行烘干及烧结，再在硅片背面印刷铝背场，将硅片再次放进烧结炉对铝背场进行烘干及烧结后离开烧结炉。与现有技术相比，具有有效增强正银电极与硅片的欧姆接触，提高电池的光电转换效率，不会产生铝包和翘曲等外观不良问题的优点。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0224, H01L31/068
【公开号】CN105023972
【申请号】CN201510423092
【发明人】方结彬, 秦崇德, 石强, 黄玉平, 何达能, 陈刚
【申请人】广东爱康太阳能科技有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月18日