CN101383390A - 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法 - Google Patents

利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101383390A
CN101383390A CNA2008101567536A CN200810156753A CN101383390A CN 101383390 A CN101383390 A CN 101383390A CN A2008101567536 A CNA2008101567536 A CN A2008101567536A CN 200810156753 A CN200810156753 A CN 200810156753A CN 101383390 A CN101383390 A CN 101383390A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sintering
printing
sintering furnace
time
positive electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2008101567536A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101383390B (zh
Inventor
王玉亭
傅建奇
王栩生
吴现实
高周妙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Linyang Solar Battery and Applied Engineering Technology Research Center Co., Ltd.
Jiangsu Linyang Solarfun Co Ltd
Original Assignee
JIANGSU LINYANG SOLAR CELL AND APPLIED ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Jiangsu Linyang Solarfun Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU LINYANG SOLAR CELL AND APPLIED ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd, Jiangsu Linyang Solarfun Co Ltd filed Critical JIANGSU LINYANG SOLAR CELL AND APPLIED ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER Co Ltd
Priority to CN2008101567536A priority Critical patent/CN101383390B/zh
Publication of CN101383390A publication Critical patent/CN101383390A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101383390B publication Critical patent/CN101383390B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，包括制绒、扩散、去磷硅玻璃、等离子增强型化学气相淀积法淀积氮化硅薄膜、背电极印刷、烘干、背电场印刷、烘干、正电极印刷步骤，在背电场印刷、烘干后先在烧结炉中进行第一次高温烧结处理，然后进行正电极印刷，并在正电极印刷后在烧结炉中进行第二次高温烧结处理，然后经测试分选得产品。本发明的实质，在规模化生产方面，在背电极，铝背场印刷之后，增加一个高温烧结工艺，改变以前的共烧工艺为二次烧结炉的烧结工艺。二次烧结炉高温烧结后，P+层的厚度为5－10μm。经过二次高温烧结工艺烧结的电池效率分别比共烧工艺制造的提高0.25－0.6％，本发明适合于规模化生产。

Description

利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法
技术领域：
本发明涉及一种规模化生产晶硅太阳电池的方法。
背景技术：
人类的发展将面临着常规能源的短缺和温室效应严重挑战，二次能源，太阳能发电将有可能成为重要的替代能源。目前晶硅太阳电池推广应用的主要障碍是效率偏低，成本高。提高效率降低成本，是广大科技工作者的神圣职责。
目前国内外晶硅太阳电池在丝网印刷烧结工艺中都采用一次共烧工艺，在一次烧结中要圆满完成多种任务：正面电极、背面电极形成良好的欧姆接触；氮化硅薄膜对晶体缺陷和衬底重金属粒子形成良好的钝化；铝背场在电池的背面形成P+层的最佳厚度，对衬底具有良好的吸杂作用。(随着硅片越来越薄，吸杂效果也越来越明显，效率提高的幅度也越大)为完成多种任务，选择烧结工艺为最佳折衷方案。实践中发现，一次烧结工艺还存在着一些不足。原因在于：
1、在电池的正面，有细栅线和汇流条，在电池的背面有背电极和铝背场。在烧结炉中烧结时，采用红外加热。在烧结过程中，在电池背面不同区域放置8支热电耦温度计，在汇流条的下面的温度与电池其他区域的温度相比较，温度低30℃。由于温度的差异，必然会导致电池性能上的变化。
2、电池正面栅线是由银浆印刷形成的。不同制造商的银浆具有不同的组成成分，同时具有不同的最佳烧结温度。银浆由三种主要成分组成：(1)银粉，其尺寸为0.1-0.3μm；(2)玻璃粉，由大量的金属氧化物如铅硼硅酸盐玻璃；(3)有机熔剂。正面栅线的银浆，在高温烧结工艺过程中，其中银粉颗粒与其下面的硅发生化学反应，形成一个富银区和一个富硅区，只有形成非常浅薄的富银区才能形成良好的欧姆接触，使电池具有高的填充因子。当然富银区越大，富硅区越小越好。通常富银区的形成主要取决于银粉的颗粒度、工艺条件和银浆的组分。
3、电池的正面栅线其实是印刷在电池的N型层上。在高温烧结过程中，不仅银硅反应生成富银区，同时也引起N型层上的磷浓度的严重下降，结深变浅。在栅线下面的N型区，电阻率升高，开路电压下降。尤其是在结深较浅，表面浓度较低的情况下，开路电压下降很明显。
4、氮化硅薄膜为晶硅电池的效率提高做出了卓越的贡献。主要作用：(1)减反射作用；(2)钝化作用。下面就简单分析钝化效果与哪几个因素有关。使用PECVD方法制备的无定形态的氮化硅薄膜内含有一定量的氢离子，在烧结温度条件，氢离子可以向两个方向扩散，一个方向为电池的内部，另一个为逸出电池。氢离子在晶粒间界的扩散系数和起始扩散温度远比在晶粒中的扩散系数和扩散温度低。电池的铝背场对氢离子起到限制和阻挡作用，在烧结温度条件，氢离子的扩散速度非常快。
5、关于铝背场的形成：铝浆丝网印刷在电池背面，有机熔剂经过烘干彻底挥发，在高温烧结过程中，硅熔解于铝层中，在降温过程中，硅从铝层中析出，并带走了大量的铝，由于铝是三价金属，相当于受主杂质，所以这部分析出的硅就形成了P+层。铝在硅中的熔解度非常小，经共熔冷却后约熔解5×1018cm-3铝原子。即100ppm。从铝硅二元相图的熔解曲线可以看出，硅在铝中的熔解度是温度的函数。硅在铝层中的扩散系数随温度上升很快。经验数据表明，在典型的共烧工艺条件下，P+层的厚度为3-4μm。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种电池效率高的利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法。
本发明的技术解决方案是：
一种利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，包括制绒、扩散、去磷硅玻璃、等离子增强型化学气相淀积法淀积氮化硅薄膜(PECVD)、背电极印刷、烘干、背电场印刷、烘干、正电极印刷步骤，其特征是：在背电场印刷、烘干后先在烧结炉中进行第一次高温烧结处理，然后进行正电极印刷，并在正电极印刷后在烧结炉中进行第二次高温烧结处理，然后经测试分选得产品。
第一次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。
第二次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。
本发明的实质，在规模化生产方面，在背电极，铝背场印刷之后，增加一个高温烧结工艺，改变以前的共烧工艺为二次烧结炉的烧结工艺。二次烧结炉高温烧结后，P+层的厚度为5-10μm。经过二次高温烧结工艺烧结的电池效率分别比共烧工艺制造的提高0.25-0.6％，本发明适合于规模化生产。
附图说明：
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明作进一步说明。
具体实施方式：
一种利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，包括制绒(即将硅片表面制成绒面)、扩散(即扩磷)、去磷硅玻璃(即将扩磷后硅片表面的P2O5等去除)、等离子增强型化学气相淀积法淀积氮化硅薄膜、背电极印刷、烘干、背电场印刷、烘干、正电极印刷步骤，在背电场印刷、烘干后先在烧结炉中进行第一次高温烧结处理，然后进行正电极印刷，并在正电极印刷后在烧结炉中进行第二次高温烧结处理，然后经测试分选得产品。第一次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。第二次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。
制得的产品结构包括正面栅线1、氮化硅薄膜2、绒面N型层3、PN结4、P型衬底5、P+层6、铝浆层7、背电极8。

Claims (3)

1、一种利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，包括制绒、扩散、去磷硅玻璃、等离子增强型化学气相淀积法淀积氮化硅薄膜、背电极印刷、烘干、背电场印刷、烘干、正电极印刷步骤，其特征是：在背电场印刷、烘干后先在烧结炉中进行第一次高温烧结处理，然后进行正电极印刷，并在正电极印刷后在烧结炉中进行第二次高温烧结处理，然后经测试分选得产品。
2、根据权利要求1所述的利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，其特征是：第一次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。
3、根据权利要求1或2所述的利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法，其特征是：第二次高温烧结处理的温度为900～960℃，处理时间为3.5分钟。
CN2008101567536A 2008-09-25 2008-09-25 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法 Expired - Fee Related CN101383390B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101567536A CN101383390B (zh) 2008-09-25 2008-09-25 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008101567536A CN101383390B (zh) 2008-09-25 2008-09-25 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101383390A true CN101383390A (zh) 2009-03-11
CN101383390B CN101383390B (zh) 2010-06-09

Family

ID=40463099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008101567536A Expired - Fee Related CN101383390B (zh) 2008-09-25 2008-09-25 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101383390B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102222732A (zh) * 2011-06-30 2011-10-19 江阴浚鑫科技有限公司 太阳能电池片烧结方法
CN102332491A (zh) * 2011-08-30 2012-01-25 绿华能源科技（杭州）有限公司 一种太阳能硅片快速烧结的方法
CN102468363A (zh) * 2010-11-09 2012-05-23 浚鑫科技股份有限公司 低效太阳能电池处理方法
CN102593244A (zh) * 2012-02-09 2012-07-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法
CN101908577B (zh) * 2009-06-04 2012-09-05 胡本和 适用于高方阻的低温烧结方法
CN103117324A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 浚鑫科技股份有限公司 一种背表面钝化的方法以及一种制作太阳能电池的方法
CN103165744A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 浚鑫科技股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池片的制造方法
CN103192619A (zh) * 2012-01-09 2013-07-10 昆山允升吉光电科技有限公司 一种太阳能电池片的印刷方法
CN103268900A (zh) * 2013-04-02 2013-08-28 东方日升新能源股份有限公司 硅太阳电池片烧结工艺
CN104576834A (zh) * 2015-01-04 2015-04-29 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池的制作方法
CN113206169A (zh) * 2021-04-18 2021-08-03 安徽华晟新能源科技有限公司 一种铝吸杂方法和铝吸杂设备

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7718092B2 (en) * 2005-10-11 2010-05-18 E.I. Du Pont De Nemours And Company Aluminum thick film composition(s), electrode(s), semiconductor device(s) and methods of making thereof
CN100483750C (zh) * 2005-12-15 2009-04-29 无锡尚德太阳能电力有限公司 基于丝网印刷工艺的背面点接触硅太阳电池的制造方法
CN101150148B (zh) * 2007-11-02 2011-09-07 宁波杉杉尤利卡太阳能科技发展有限公司 铝背发射结n型单晶硅太阳电池制作工艺

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908577B (zh) * 2009-06-04 2012-09-05 胡本和 适用于高方阻的低温烧结方法
CN102468363B (zh) * 2010-11-09 2013-07-10 浚鑫科技股份有限公司 低效太阳能电池处理方法
CN102468363A (zh) * 2010-11-09 2012-05-23 浚鑫科技股份有限公司 低效太阳能电池处理方法
CN102222732A (zh) * 2011-06-30 2011-10-19 江阴浚鑫科技有限公司 太阳能电池片烧结方法
CN102332491A (zh) * 2011-08-30 2012-01-25 绿华能源科技（杭州）有限公司 一种太阳能硅片快速烧结的方法
CN103117324B (zh) * 2011-11-16 2016-07-06 中建材浚鑫科技股份有限公司 一种背表面钝化的方法以及一种制作太阳能电池的方法
CN103117324A (zh) * 2011-11-16 2013-05-22 浚鑫科技股份有限公司 一种背表面钝化的方法以及一种制作太阳能电池的方法
CN103165744B (zh) * 2011-12-19 2016-02-17 中建材浚鑫科技股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池片的制造方法
CN103165744A (zh) * 2011-12-19 2013-06-19 浚鑫科技股份有限公司 一种晶体硅太阳能电池片的制造方法
CN103192619A (zh) * 2012-01-09 2013-07-10 昆山允升吉光电科技有限公司 一种太阳能电池片的印刷方法
CN103192619B (zh) * 2012-01-09 2016-12-14 昆山允升吉光电科技有限公司 一种太阳能电池片的印刷方法
CN102593244B (zh) * 2012-02-09 2014-12-24 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法
CN102593244A (zh) * 2012-02-09 2012-07-18 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳电池的制备方法
CN103268900A (zh) * 2013-04-02 2013-08-28 东方日升新能源股份有限公司 硅太阳电池片烧结工艺
CN103268900B (zh) * 2013-04-02 2016-08-03 东方日升新能源股份有限公司 硅太阳电池片烧结工艺
CN104576834A (zh) * 2015-01-04 2015-04-29 浙江晶科能源有限公司 一种太阳能电池的制作方法
CN113206169A (zh) * 2021-04-18 2021-08-03 安徽华晟新能源科技有限公司 一种铝吸杂方法和铝吸杂设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN101383390B (zh) 2010-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101383390B (zh) 利用烧结炉通过二次烧结规模化生产晶硅太阳电池的方法
Dullweber et al. Industrial silicon solar cells applying the passivated emitter and rear cell (PERC) concept—A review
CN101656273B (zh) 选择性发射极太阳能电池单元及其制造方法
CN201699033U (zh) 双面受光型晶体硅太阳能电池
CN103238220A (zh) 具有原位表面钝化的离子注入选择发射极太阳能电池
CN105118870A (zh) 一种制作背接触异质结单晶硅太阳能电池的方法
CN101226968A (zh) 降低聚光太阳能电池串联电阻阻值的方法及由该方法获得的聚光太阳能电池
CN103201855A (zh) 具有选择前面场的后面结太阳能电池
CN100576580C (zh) 太阳能电池的后制绒生产工艺
CN105489671A (zh) 一种n型双面太阳能电池及其制备方法
CN102263167B (zh) 单晶硅太阳电池的边沿钝化方法、单晶硅太阳电池及其制备方法和光伏组件
CN103904151A (zh) 一种hit太阳能电池及其制备方法
CN102623563B (zh) 一种双面受光型晶体硅太阳电池的制备方法
CN103346212A (zh) 一种磷扩散方法、p型电池制备方法及n型电池制备方法
CN204651337U (zh) 混合太阳能电池
CN106575684B (zh) 特别用于太阳能电池的在硅基板中产生不同掺杂区的方法
CN102916087A (zh) 太阳能电池及其制作方法
CN101814544B (zh) 一种单面电极晶体硅太阳能电池及其制备方法
CN101635319A (zh) 一种制作背面铝扩散的n型太阳能电池的方法
CN115274913B (zh) 一种带有钝化接触结构的ibc太阳电池的制备方法及电池、组件和系统
CN102637776A (zh) N型太阳能电池片及其制造方法
CN104134706B (zh) 一种石墨烯硅太阳电池及其制作方法
CN107093648B (zh) 一种应用于太阳能电池的扩散退火和干法刻蚀方法
Das et al. 20% efficient screen-printed cells with spin-on-dielectric-passivated boron back-surface field
CN103268902B (zh) 单晶等外品n型硅片制造太阳能电池片的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C56 Change in the name or address of the patentee

Owner name: HANWHA SOLARONE (QIDONG) CO., LTD.

Free format text: FORMER NAME: LINYANG NEW ENERGY-SOURCE CO., LTD., JIANGSU

CP03 Change of name, title or address

Address after: 226200 Jiangsu city in Qidong Province Economic Development Zone No. 888 Lin Yang Lu

Co-patentee after: Jiangsu Linyang Solar Cell and Applied Engineering Technology Research Center Co., Ltd.

Patentee after: Jiangsu Linyang Solarfun Co., Ltd.

Address before: 226200 Jiangsu city in Qidong Province Economic Development Zone No. 666 Lin Yang Lu

Co-patentee before: Jiangsu Linyang Solar Cell and Applied Engineering Technology Research Center Co., Ltd.

Patentee before: Linyang New Energy-Source Co., Ltd., Jiangsu

C56 Change in the name or address of the patentee
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 226200 Jiangsu city in Qidong Province Economic Development Zone No. 888 Lin Yang Lu

Co-patentee after: Jiangsu Linyang Solar Battery and Applied Engineering Technology Research Center Co., Ltd.

Patentee after: Jiangsu Linyang Solarfun Co., Ltd.

Address before: 226200 Jiangsu city in Qidong Province Economic Development Zone No. 888 Lin Yang Lu

Co-patentee before: Jiangsu Linyang Solar Cell and Applied Engineering Technology Research Center Co., Ltd.

Patentee before: Jiangsu Linyang Solarfun Co., Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100609

Termination date: 20160925