CN102185033A - 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺 - Google Patents

选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102185033A
CN102185033A CN2011100985851A CN201110098585A CN102185033A CN 102185033 A CN102185033 A CN 102185033A CN 2011100985851 A CN2011100985851 A CN 2011100985851A CN 201110098585 A CN201110098585 A CN 201110098585A CN 102185033 A CN102185033 A CN 102185033A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
silicon solar
diffusion
solar cell
controlled
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.)
Pending
Application number
CN2011100985851A
Other languages
English (en)
Inventor
王步峰
殷海亭
杨雷
夏俊华
陈阳泉
钱金梁
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.)
Realforce Power Co Ltd
Original Assignee
Realforce Power 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 Realforce Power Co Ltd filed Critical Realforce Power Co Ltd
Priority to CN2011100985851A priority Critical patent/CN102185033A/zh
Publication of CN102185033A publication Critical patent/CN102185033A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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

本发明涉及一种选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，先将硅片进行浓磷扩散形成表面重掺杂，再利用喷墨打印技术制作电极掩膜，保护电极重掺杂区，然后通过反刻法将掩膜以外区域进行腐蚀形成浅结，最后丝网印刷印电极、烧结。本发明工艺不需要两次扩散、不要二次印刷，只需要在扩散后增加一台喷墨打印机，喷墨打印技术已十分成熟，所以该工艺完全适合于大生产；制备的选择性发射极晶体硅太阳能电池转换率高，多晶平均转换在17.5％～18.5％，单晶平均转换效率在18.5％～19.5％，填充因子均大于79％，串联电阻在0.5～1.5mΩ。

Description

选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池的制备工艺。
背景技术
我国在2009年7月，财政部、科技部、国家能源局联合发布了《关于实施金太阳示范工程的通知》，决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式，加快国内光伏发电的产业化和规模化发展。目前，中国太阳能电池产量占世界总份额的45％以上，俨然是太阳能电池的制造大国，在如何提高太阳能电池转化效率方面，各太阳能电池制造厂商展开了一场效率竞赛，为的是进一步提高本公司的市场竞争力和促进光伏发电成本降低。
近年来，选择性发射极技术被认为是晶体硅太阳能电池生产工艺中最为有希望实现高效、低成本制造技术。选择性发射极结构有两个特征：1.在电极栅线下及其附近形成高掺杂的重扩散区；2.在其他区域形成轻掺杂的浅扩散区。因此，实现选择性发射极结构的关键是如何形成选择性重掺杂区。
过去制备SE太阳能电池通常采用二次扩散的方法，即重扩散和浅扩散分两次进行。两步扩散工艺的优势是可以实现不同掺杂区的精确控制，但是步骤过于复杂，且两次高温扩散给硅片带来的热损伤比较大，尤其是多晶硅影响更严重，因此SE电池一直难以大规模产业化生产，由于传统的SE高效电池技术要求比较高和工艺比较复杂，使得电池制造成本太高。2008年金融危机造成整个太阳能行业经济萧条，各电池制造厂商逐渐加快了开发SE高效低成本电池的步伐，促进了高效SE太阳能电池片从实验室走向商业化生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，该种生产工艺完全适合于大规模生产。
选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，包括步骤如下：
(1)将硅片进行浓磷扩散形成表面重掺杂区(即重扩散，采用正常工艺，形成高浓度掺杂区)，硅片的方块电阻控制在30Ω/□～40Ω/□；
(2)用喷墨打印机打印正电极图形，制备电极掩膜，保护电极重掺杂区；
(3)用湿法链式刻蚀机腐蚀电极掩膜区以外的区域，形成90Ω/□～100Ω/□的薄层电阻；
(4)对硅片边缘刻蚀，去电极掩膜，去磷硅玻璃；
(5)镀减氮化硅反射膜；
(6)丝网印刷印电极，烧结。
上述工艺中，步骤(5)所述的膜厚控制在85±0.5nm，折射率控制在2.05±0.05。
步骤(6)所述的丝网印刷，细栅线高度控制在20±3μm，细栅线宽度控制在70±3μm；所述的烧结温度为(烘干区150℃～200℃、烧结区500℃～560℃、600℃～700℃、750℃～850℃)
本发明就是利用喷墨打印技术制作电极掩膜，保护电极重掺杂区，通过反刻法将掩膜以外区域进行腐蚀形成浅结，提高电池的蓝光效应，提高短路电流，最后丝印烧结后电极区形成良好的欧姆接触，大大降低串联电阻，从而提高填充因子，最终提高电池转换率。该工艺不需要两次扩散、不要二次印刷，只需要在扩散后增加一台喷墨打印机，喷墨打印技术已十分成熟，所以该工艺完全适合于大生产。
本发明制备的选择性发射极晶体硅太阳能电池的优点：电池转换率高，多晶平均转换在17.5％～18.5％，单晶平均转换效率在18.5％～19.5％，填充因子均大于79％，串联电阻在0.5～1.5mΩ。
具体实施方式
选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，步骤如下：
①正常硅片清洗制绒；
②利用传统扩散炉，对硅片进行浓磷重掺杂，扩散薄层电阻控制在30Ω/□～40Ω/□；
③喷墨打印机打印电极掩膜，对重掺杂区进行保护，主电极宽约2.5mm，细栅宽约200μm；
④湿法链式刻蚀机腐蚀掩膜区以外的区域，即对重掺杂区以外区域进行腐蚀形成浅结，形成90Ω/□～100Ω/□的薄层电阻；腐蚀液温度8℃，滚轮速度0.72m/min，氢氟酸35L，硝酸65L，去离子水98L。
⑤对硅片边缘刻蚀，去除电极掩膜，去除磷硅玻璃；
⑥镀减氮化硅反射膜，膜厚控制在85±0.5nm，折射率控制在2.05±0.05；
⑦丝网印刷印电极，细栅线高度控制在20±3μm，细栅线宽度控制在70±3μm；
⑧烧结，烧结温度为(烘干区150℃～200℃、烧结区500℃～560℃、600℃～700℃、750℃～850℃)。

Claims (4)

1.选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，其特征是，包括步骤如下：
(1)将硅片进行浓磷扩散形成表面重掺杂区(即重扩散，采用正常工艺，形成高浓度掺杂区)，硅片的方块电阻控制在30Ω/□～40Ω/□；
(2)用喷墨打印机打印正电极图形，制备电极掩膜，保护电极重掺杂区；
(3)用湿法链式刻蚀机腐蚀电极掩膜区以外的区域，形成90Ω/□～100Ω/□的薄层电阻；
(4)对硅片边缘刻蚀，去电极掩膜，去磷硅玻璃；
(5)镀减氮化硅反射膜；
(6)丝网印刷印电极，烧结。
2.根据权利要求1所述的选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，其特征是，步骤(5)所述的膜厚控制在85±0.5nm，折射率控制在2.05±0.05。
3.根据权利要求1所述的选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，其特征是，步骤(6)所述的丝网印刷，细栅线高度控制在20±3μm，细栅线宽度控制在70±3μm。
4.根据权利要求1所述的选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺，其特征是，所述的烧结温度为烘干区150℃～200℃、烧结区500℃～560℃、600℃～700℃、750℃～850℃。
CN2011100985851A 2011-04-19 2011-04-19 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺 Pending CN102185033A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100985851A CN102185033A (zh) 2011-04-19 2011-04-19 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100985851A CN102185033A (zh) 2011-04-19 2011-04-19 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102185033A true CN102185033A (zh) 2011-09-14

Family

ID=44571167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100985851A Pending CN102185033A (zh) 2011-04-19 2011-04-19 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102185033A (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102315332A (zh) * 2011-09-29 2012-01-11 英利能源（中国）有限公司 太阳能电池片及其热处理工艺
CN102709387A (zh) * 2012-05-08 2012-10-03 常州天合光能有限公司 选择性发射极刻蚀工艺
CN103413866A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 润峰电力有限公司 一种基于tps烧结炉所改进的se丝网印刷烧结工艺
WO2014000327A1 (zh) * 2012-06-27 2014-01-03 友达光电股份有限公司 制作太阳能电池的方法
CN103606518A (zh) * 2013-11-15 2014-02-26 英利集团有限公司 湿法刻蚀方法及湿法刻蚀装置
CN104157724A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 中国科学院物理研究所 选择性纳米发射极太阳能电池及其制备方法
CN105340086A (zh) * 2013-06-07 2016-02-17 荷兰能源研究中心基金会 光伏电池以及制造该光伏电池的方法
CN108207081A (zh) * 2016-12-20 2018-06-26 江苏汉印机电科技股份有限公司 印刷电路板线路的喷墨打印制造方法
CN110416368A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 常州时创能源科技有限公司 一种激光se电池的生产线

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101600299A (zh) * 2009-06-26 2009-12-09 陈立峰 减成法电路板快速生产工艺
CN101814547A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 上海交大泰阳绿色能源有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳能电池的制备方法
CN101976702A (zh) * 2010-07-28 2011-02-16 常州天合光能有限公司 选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814547A (zh) * 2009-02-19 2010-08-25 上海交大泰阳绿色能源有限公司 一种选择性发射极晶体硅太阳能电池的制备方法
CN101600299A (zh) * 2009-06-26 2009-12-09 陈立峰 减成法电路板快速生产工艺
CN101976702A (zh) * 2010-07-28 2011-02-16 常州天合光能有限公司 选择性发射极太阳能电池的制造工艺及结构

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9419149B2 (en) 2011-09-29 2016-08-16 Yingli Energy (China) Company Limited Solar cell sheet and heat treatment process thereof
CN102315332B (zh) * 2011-09-29 2013-08-07 英利能源（中国）有限公司 太阳能电池片热处理工艺
CN102315332A (zh) * 2011-09-29 2012-01-11 英利能源（中国）有限公司 太阳能电池片及其热处理工艺
CN102709387A (zh) * 2012-05-08 2012-10-03 常州天合光能有限公司 选择性发射极刻蚀工艺
CN102709387B (zh) * 2012-05-08 2015-06-17 常州天合光能有限公司 选择性发射极刻蚀工艺
WO2014000327A1 (zh) * 2012-06-27 2014-01-03 友达光电股份有限公司 制作太阳能电池的方法
CN104157724A (zh) * 2013-05-13 2014-11-19 中国科学院物理研究所 选择性纳米发射极太阳能电池及其制备方法
CN105340086B (zh) * 2013-06-07 2018-04-27 荷兰能源研究中心基金会 光伏电池以及制造该光伏电池的方法
CN105340086A (zh) * 2013-06-07 2016-02-17 荷兰能源研究中心基金会 光伏电池以及制造该光伏电池的方法
CN103413866A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 润峰电力有限公司 一种基于tps烧结炉所改进的se丝网印刷烧结工艺
CN103413866B (zh) * 2013-08-19 2016-08-31 润峰电力有限公司 一种基于tps烧结炉所改进的se丝网印刷烧结工艺
CN103606518B (zh) * 2013-11-15 2016-04-20 英利集团有限公司 湿法刻蚀方法及湿法刻蚀装置
CN103606518A (zh) * 2013-11-15 2014-02-26 英利集团有限公司 湿法刻蚀方法及湿法刻蚀装置
CN108207081A (zh) * 2016-12-20 2018-06-26 江苏汉印机电科技股份有限公司 印刷电路板线路的喷墨打印制造方法
CN110416368A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 常州时创能源科技有限公司 一种激光se电池的生产线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102185033A (zh) 选择性发射极高效晶体硅太阳能电池的制备工艺
CN103489934B (zh) 一种双面透光的局部铝背场太阳能电池及其制备方法
CN102820378B (zh) 一种提高晶体硅基体有效寿命的吸杂方法
CN103996746B (zh) 一种可量产的perl晶体硅太阳电池的制作方法
CN110265497B (zh) 一种选择性发射极的n型晶体硅太阳电池及其制备方法
CN104733555A (zh) 一种高效n型双面太阳电池及其制备方法
CN201112399Y (zh) 具有浓硼浓磷扩散结构的太阳能电池
CN105185858A (zh) 基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池及其制备方法
CN102263159A (zh) 一种利用硼磷共扩散制备n型太阳电池的工艺
CN102738304B (zh) 一种利用局部铝背场结构制备晶体硅太阳能电池背电极的方法
CN210926046U (zh) 太阳能电池
CN106340568A (zh) Ibc电池制备方法
CN204834653U (zh) 基于p型硅衬底的背接触式太阳能电池
CN109802008B (zh) 一种高效低成本n型背结pert双面电池的制造方法
CN103500774B (zh) 一种利用p型硅球作为硼源制备局部背场的方法
CN109473492A (zh) 适合规模化量产的mwt异质结硅太阳电池及其制备方法
CN109285897A (zh) 一种高效钝化接触晶体硅太阳电池及其制备方法
CN102117851A (zh) 一种n型多晶硅电池片及其生产方法
CN102339902A (zh) 掩膜扩散法制备p型太阳能电池的方法及其结构
CN101976708A (zh) 一种提高晶体硅太阳能电池光电转换效率的方法
CN102709389B (zh) 一种双面背接触太阳能电池的制备方法
CN102185030A (zh) 基于n型硅片的背接触式hit太阳能电池制备方法
CN202307914U (zh) 一种下一代结构高效率晶体硅电池
CN106784152A (zh) 一种ibc电池的制备方法
CN103594530A (zh) 正面热氧化、选择性发射结与背钝化结合的晶硅太阳能电池及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110914