一种全背电极太阳能电池的生产工艺的制作方法_2

文档序号:9728948阅读:来源:国知局

[0025] 本发明中有机载体的作用为金属粉体和起粘结作用的玻璃粉(或氧化物)的运载 体,起着调节浆料粘度,控制浆料的流变性的作用。并使固态的各种粉体混合物分散成具有 流体特性的浆料,W便于通过丝网印刷机高速、高精度地印刷到基体上,形成所需要的线 条。本发明中有机载体为改性纤维素衍生物、分散剂、粘度调节剂和有机溶剂,其中改性纤 维素衍生物具有优良的增稠作用,并且其在一定溫度下溶剂挥发后能成坚膜,烧结后膜层 无裂缝出现,在高溫下能够热分解逸出而无残留灰分。
[00%]在本发明中,所述有机溶剂为二乙二醇下酸、二乙二醇下酸醋酸醋、正下醇、松油 醇、N,N-二甲基乙酷胺中的一种或几种的混合。
[0027] 在本发明中,所述有机添加剂为乙基硅油、苯基硅油、甲基含氨硅油、甲基苯基娃 油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基Ξ氣丙基硅油、甲基乙締基硅油、甲基径基娃 油、乙基含氨硅油、径基含氨硅油、含氯硅油中的一种或几种的混合。
[0028] 在本发明中,所述改性纤维素衍生物由有机树脂替代,其中有机树脂为乙基纤维 素、硝基纤维素、酪醒树脂,中的一种或几种的混合;分散剂为离子型的分散剂或非离子型 的分散剂,具体为邻苯二甲酸二乙醋、司班80、十六醇、BYK-2155,BYK-111,BYK-430,BYK-410中的一种。
[0029] 在本发明中,所述粘度调节剂为松节油、乙二醇下酸、邻苯二甲酸二下醋、巧樣酸 Ξ下醋、憐酸Ξ下醋中的一种或几种按任意比例的组合。
[0030] 在本发明中,功能性添加剂为流平剂、分散剂、消泡剂、触变剂、增稠剂、防沉淀剂、 抗老化剂等中的一种或几种的混合。运些功能性添加剂均为本领域技术人员所公知的一类 物质,其中流平剂包括丙締酸树脂类流平剂、脈醒树脂类流平剂、Ξ聚氯胺甲醒树脂类流平 剂等;分散剂包括脂肪酸类、脂肪族酷胺类、醋类、石蜡类、硬脂酸盐类等;消泡剂包括酷胺 类消泡剂、聚酸类消泡剂、亚胺类消泡剂等;触变剂包括氨化藍麻油类、聚酷胺蜡微粉、改性 脈类物质等;增稠剂包括聚异乙締、聚乙締乙醇、聚甲基苯乙締、聚甲基丙締酸甲醋等;防沉 淀剂包括季锭盐高分子共聚物、阴离子簇酸共聚体、非离子聚氨醋类等;抗老化剂包括辛癸 酸二亚甲基锡、二甲基锡、Ξ下基锡、Ξ苯基锡等。
[0031] 本发明至少包括W下有益效果:采用将本发明的同一种导电浆料同时印刷在η型 娃衬底娃片Ρ+扩散层和η+扩散层上的纯化层上,并采用同样烧结条件同时烧穿,在Ρ+扩散 层和η+扩散层上形成低接触电阻的导电电极,形成的接触电阻率较小,同时大大简化了 IBC 电池的生产工艺,降低了 IBC电池的生产成本。
[0032] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】:
[0033] 图1为本发明实施例1制备的全背电极太阳能电池的结构示意图。
【具体实施方式】:
[0034] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,W令本领域技术人员参照说明书文 字能够据W实施。
[0035] 应当理解,本文所使用的诸如"具有"、"包含"W及"包括"术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。
[0036] 实施例1:
[0037] -种全背电极太阳能电池的生产工艺,包括W下步骤:
[003引步骤一、选取电阻率在1-12Ω . cm的η型单晶娃,厚度为100-150微米;采用扩散炉 对η型单晶娃背表面进行棚扩散,形成背面Ρ+扩散层区域;采用等离子体增强化学气相沉积 技术(PECVD)方式在棚扩散的背表面沉积掩膜SiNx层;通过激光刻蚀的方法蚀刻去掉背面η +型区域的掩膜SiNx层;在η型单晶娃的前表面及背面刻蚀的开膜区域进行织构化处理,形 成绒面;去除背面的掩膜SiNx层;在η型单晶娃的前表面进行憐扩散,形成前表面η+扩散层; 在背面激光刻蚀后的开孔区域进行憐扩散,形成背面η+扩散层区域,即在η型单晶娃的背面 形成具有指状交叉排列的背面η+扩散层区域、背面Ρ+扩散层区域;
[0039] 步骤二、将η型娃衬底娃片进行退火氧化处理,在η型娃衬底娃片的前后表面形成 氧化层;退火溫度控制在800-1000°C,退火时间控制在20-60分钟,在η型娃片的前后表面形 成氧化层,所述氧化层厚度为3-15nm;
[0040] 步骤Ξ、在η型娃衬底娃片的前表面和背面用PECVD进行SiNx的沉积,形成前表面 纯化层和背面纯化层;在前表面纯化层上沉积增反层,形成前表面增反层;
[0041 ]步骤四、将导电浆料单次印刷在背面指状交叉的P+扩散层区域和背面n+扩散层区 域的纯化层上,然后利用红外带式烧结炉烧结,烧结后,所述导电浆料烧穿背面纯化层并分 别在背面P+扩散层区域和背面n+扩散层区域上形成接触指插状电极,完成全背电极太阳能 电池的制造;其中红外加热的带式烧结炉在空气中烧结,不同的烧结炉的设定溫度是不同 的,但一般要求烧结时,娃片上的实际峰值溫度在700-860°C,大于800°C的时间不要超过5 秒。
[0042]其中,所述导电浆料重量百分比的成分如表1所示;
[0043]表 1 Γ00441
[0045] ~在实施例1中所述无机玻璃粉包括W下重量百分比的各组分:20%氧化铅,5%氧胃 化娃,5 %氧化棚,8 %氧化祕,10 %氧化蹄,2 %氧化侣,3 %氧化锁,1 %氧化钢,2 %氧化裡, 3 %氧化儀,3 %氧化鹤,8 %氧化儘,10 %氧化锋,2 %氣化钢,3 %氣化侣,15 %氣化铅。
[0046] 在实施例1中所述有机载体的成分按重量百分比计包括:改性纤维素衍生物10%, 二乙二醇下酸83%,1-乙基-3-甲基氯化咪挫2%,巧樣酸Ξ下醋5%,其中改性纤维素衍生 物的制备方法为:按重量份,取5份径丙基甲基纤维素加入100份1-乙基-3-甲基氯化咪挫 中,于60°C溫度下揽拌2小时,然后加入2份立乙胺,并0.1份/min的滴加速递将10份的苯甲 酷氯加入,在80°C的条件下W 50化/min揽拌反应8小时,得反应混合物;将反应混合物冷却 至室溫后,加入反应混合物3倍体积的乙醇混合,过滤,固体物用体积百分比浓度为95%的 乙醇水溶液洗涂3次后,干燥,即制得改性纤维素衍生物。
[0047] 在实施例1中所述有机添加剂为乙基硅油与苯基硅油按重量比1:1混合;所述功能 性添加剂为分散剂与流变剂按重量比2:1混合。
[0048] 其中,实施例1中的导电浆料的制备方法为将改性纤维素衍生物、分散剂和粘度调 节剂加入有机溶剂中,揽拌混匀,然后加入银粉、无机玻璃粉、有机添加剂,揽拌均匀,再经 过Ξ漉研磨机研磨,使研磨后浆料的细度小于6um,调节浆料粘度至130~300Pa.s,使浆料 具有较好的印刷性,能够用设计线宽为38微米的印刷网板印刷,印刷宽度可在46微米到60 微米之间。
[0049] 本发明的导电银浆不仅能够在IBC太阳能电池的背面P+扩散层上形成较低的接触 电阻率,而且在n+扩散层上也能形成低欧姆接触,接触接触电阻率同样较低,将导电浆料印 刷在有n+扩散层的P-娃上,n+扩散层的方块电阻为80 Ω /□,n+扩散层的上有纯化层SiNx 层,厚度约50-80纳米,印刷的图形为TLM图形,用TLM方法来测试银浆烧结后在n+扩散层接 触电阻率接触电阻率PC。本发明中的导电浆料在烧结后可烧穿纯化层SiNx层,在n+扩散层 上形成低欧姆接触,接触电阻率和在P+娃扩散层接触电阻率PC相当,如表2所示。
[(K)加]表2 [0化1 ]
[0化2]实施例2:
[0053] -种全背电极太阳能电池的生产工艺,包括W下步骤:
[0054] 步骤一、选取电阻率在3 Ω . cm的η型单晶娃,厚度为120微米;在η型单晶娃背面分 别进行憐、棚局部扩散,形成具有指状交叉排列的背面η+扩散层区域、背面Ρ+扩散层区域; 在η型娃衬底娃片前表面进行憐扩散,形成前表面η+扩散层;
[0055] 步骤二、将η型娃衬底娃片进行退火氧化处理,在η型娃衬底娃片的前后表面形成 氧化层;退火溫度控制在900°C,退火时间控制在40分钟,在η型单晶娃的前后表面形成氧化 层,所述氧化层厚度为8nm;
[0056] 步骤Ξ、在η型娃衬底娃片的前表面和背面用PECVD进行SiNx的沉积,形成前表面 纯化层和背面纯化层;在前表面纯化层上沉积增反层,形成前表面增反层;
[0057] 步骤四、将导电浆料单
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