CN102145602A - 一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法 - Google Patents

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刘鹏
姜言森
李玉花
徐振华
张春燕
任现坤
王兆光
杨青天
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Abstract

本发明属于晶硅太阳能电池的制作技术领域，具体涉及一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法。该发明针对镭射掺杂选择性发射极晶体硅电池，提出的一种精准对位方法，其工序包括，减反射膜的制备，镭射掺杂及印刷对位基准点的制备，精准对位印刷。此方法，大大提高了镭射掺杂区域与正银栅线印刷的匹配度，解决了晶体硅选择性发射极电池制作中印刷对位难的问题，改善了晶体硅太阳能电池的电性能，并且此方法易于工业化生产。

Description

一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法
技术领域
本发明属于晶硅太阳能电池的制作领域，具体涉及一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法。
背景技术
随着化石能源的枯竭，太阳能电池作为一种绿色能源，得到快速的发展。晶体硅太阳能电池成为目前太阳能电池领域的主流，如何降低太阳能电池的成本，提高太阳能电池的效率成为国内外晶体硅太阳能电池研究的重点。
选择性发射极电池，与传统工艺电池相比，效率高，具有更好的电性能。在选择性发射极太阳能电池制备过程中，目前常采用扩散后进行镭射掺杂的方法，而镭射掺杂区域与印刷电极的对位问题，成为晶体硅选择性发射极太阳能电池发展的瓶颈。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷，提出的一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法。镭射掺杂时制备印刷对位基准点，解决了晶体硅镭射掺杂选择性发射极电池印刷对位的难题，是一种精准对位的方法，改变了几年来选择性发射极太阳能电池发展的瓶颈现状，可以使镭射掺杂选择性太阳能电池实现大批量生产。
本发明为一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法，技术方案为，镀减反射膜后的硅片进行镭射掺杂时，同时在主栅区域镭射4个凹点，印刷对位时，作为基准点调节印刷机台进行印刷。
本发明印刷对位的具体步骤为：
1．减反射膜的制备，采用等离子体增强化学气相沉积设备或者磁控溅射等设备，在已经经过制绒、扩散、磷硅玻璃去除工序的硅片上沉积一层减反射膜。
2．镭射掺杂和镭射对位基准点的制备，采用波长为532nm或者355nm的激光在硅片预备印刷正面电极区域（主栅线区域除外）镭射，镭射深度控制在50-1000nm，实现印刷区域重掺杂；同时在采用镭射在主栅区域镭射4个深度在3—5um的凹点，直径在50—100um。
3. 对位印刷，以镭射掺杂过程中制备的凹点作为印刷对位的基准点，调节印刷机台，使镭射区域与正面细栅线位置匹配误差控制在10um以内，实现精准印刷。
本发明的有益效果为：本发明的工序包括，减反射膜的制备，镭射掺杂和印刷对位基准点的制备，精准对位印刷。采用在镭射掺杂的同时，制备印刷对位基准点，实现镭射掺杂区域与细栅线电极位置的高精准对位印刷。此方法解决了晶体硅镭射掺杂选择性发射极电池印刷对位的难题，改变了几年来选择性发射极太阳能电池发展的瓶颈现状，可以使镭射掺杂选择性太阳能电池实现大批量生产。采用此方法制备的晶体硅太阳能电池，具有较好的短波响应，大大降低了发射极区的少数载流子的复合几率，可以获得较高的开路电压、短路电流和填充因子。采用本发明制备的晶体硅太阳能电池，经实验证明，用本发明方法制作的单晶硅太阳能电池光电转换效率可达到18.3—18.8%。
附图说明：
图1所示为本发明的镭射图案及印刷基准点图案。
图1中，1.基准点，2.主栅区域。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
本发明为一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法，技术方案为，镀减反射膜后的硅片进行镭射掺杂时，同时在主栅区域2镭射4个凹点，印刷对位时，作为基准点1调节印刷机台进行印刷。
本发明印刷对位的具体步骤为：
1．减反射膜的制备，采用等离子体增强化学气相沉积设备或者磁控溅射等设备，在已经经过制绒、扩散、磷硅玻璃去除工序的硅片上沉积一层减反射膜。
2．镭射掺杂和镭射对位基准点的制备，采用波长为532nm或者355nm的激光在硅片预备印刷正面电极区域（主栅区域除外）镭射，镭射深度控制在50-1000nm，实现印刷区域重掺杂；同时在采用镭射在主栅区域镭射4个深度在3—5um的凹点，直径在50—100um。
3. 对位印刷，以镭射掺杂过程中制备的凹点作为印刷对位的基准点，调节印刷机台，使镭射区域与正面细栅线位置匹配误差控制在10um以内，实现精准印刷。
实施例１
将已经完成制绒、扩散、蚀刻、镀减反膜的硅片，采用波长为532nm的激光在硅片预备印刷正面电极区域（主栅区域2除外）镭射，镭射深度控制在400nm，实现印刷区域重掺杂，阻值为36 ohm/sq；同时用镭射在主栅区域2镭射4个深度在4um的圆形图案，作为印刷对位基准点1，直径在80um；采用Baccini二次印刷机，由于硅片表面为深蓝色，而镭射深度为微米级的区域为白色，这样将四个圆形图案，作为印刷对位基准点1，完成精准对位印刷，印刷采用的网版采用400目，细栅线径为70um，对位基准点1区域为直径100um圆形非印刷区域，防止烧结漏电；然后将印刷完的硅片进行烧结、分选工序，最后得到的电池平均效率为18.43%。

Claims (2)

1.一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法，其特征在于，镀减反射膜后的硅片进行镭射掺杂时，同时在主栅区域镭射4个凹点，印刷对位时，作为基准点调节印刷机台进行印刷。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅选择性发射极电池的印刷对位方法，其特征在于，镭射的凹点，深度为3—5um，直径为50—100um。
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