CN102255000B - 具有图案的太阳能电池片的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有图案的太阳能电池片的制备方法。本发明的制备工艺可以在晶硅太阳能电池片表面局部制作任意的图案，制备工艺简单，与现行生产工艺结合紧密，能够迅速实现产业化；采用该方法制备的太阳能电池不会出现电性能损失；采用该方法能够在太阳能电池上随意绘制所需图案，满足不同的需求，扩大太阳能电池的应用领域；采用本方法制作的带有图案的太阳能电池，结构简单、特色鲜明，适用于做建筑材料，满足不同的建筑需求，具有很好的节能环保效益。

Description

具有图案的太阳能电池片的制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池片制备方法的技术领域，具体涉及具有图案的太阳能电池片的制备方法。
背景技术
近年来随着太阳能行业的进一步发展，太阳能产品的民用化进程逐渐加速。在全球化低碳环保的大趋势下，人们除了对太阳能产品电性能的基本需求外，由于环境需求、视觉需求、装饰需求等因素，太阳能电池需要不同的图案。随着民用化领域的扩大，带有图案的个性光伏产品，更能满足市场的需求。例如：当太阳能电池应用在太阳能手电筒、太阳能万年历时，若考虑产品的个性化、美观性，即需要考虑在太阳能电池上搭配相应的图案。
而现有的市场上，太阳能产品单一，没有很好的个性化设计生产，不能满足日趋高要求的市场需要，因此，不需要复杂的设计或工序，同时又不影响太阳能电池片电性能的前提下，制备带有图案的太阳能电池系列产品，将会扩大太阳能产品的应用领域，加快光伏行业的民用化进程。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供具有图案的太阳能电池片的制备方法，通过控制电池片减反射层来实现电池片的图案化，该方法不影响太阳能电池的电性能，且制造工艺简单，与现有产线生产工序结合紧密，适于产业化生产。
一种具有图案的太阳能电池片的制备方法，其特征在于，由带有图案的网版通过丝网印刷工序把腐蚀性浆料印刷到太阳能电池硅片的氮化硅减反射层上，在温度为0℃~1000℃条件下，处理时间为10s~3600s，从而得到具有图案的太阳能电池片。
所述的腐蚀性浆料为酸性腐蚀性浆料或碱性腐蚀性浆料，所述的酸性腐蚀性浆料为默克酸性腐蚀性浆料，所述的碱性腐蚀性浆料为碱性腐蚀性浆料。
本发明的具有图案的太阳能电池片的制备方法技术方案为，其详细步骤如下： 
（1）将合格的硅片经过常规的清洗工艺，然后进行表面制绒；
（2） 制绒后的硅片进行扩散工艺，制备太阳能电池片pn结；
（3） 再进行边缘刻蚀、去磷硅玻璃；
（4）然后通过PECVD工艺，制备氮化硅减反射层；
（5）由带有图案的网版用丝网印刷的方式将腐蚀性浆料印到太阳能电池片正面，在温度为0℃~1000℃条件下，处理时间为10s~3600s；
（6）腐蚀后的硅片经过纯水喷淋、超声清洗、稀盐酸溶液中超声清洗、循环纯水漂洗、纯水喷淋后,再烘干；
（7）通过印刷电极网版丝网印刷完成正负电极、背面电场的制备， 通过烧结形成欧姆接触；
（8）最后分检，完成带有图案太阳能电池的制备。
其中，步骤（5）中所述的腐蚀性浆料为酸性腐蚀性浆料或碱性腐蚀性浆料，所述的酸性腐蚀性浆料为默克酸性腐蚀性浆料，所述的碱性腐蚀性浆料为碱性腐蚀性浆料；所述的温度优选为20℃~500℃；所述的处理时间优选为10s~30min。
步骤（7）中所述的印刷电极网版为产线正常的印刷电极用网版。
本发明所述的硅片，可以为单晶硅片也可以为多晶硅片。
本发明的有益效果是：本发明的制备工艺通过控制减反射层的厚度来实现电池片的图案化，能够在太阳能电池片上随意绘制所需图案，满足不同的需求，扩大太阳能电池的应用领域；而且方法简单，与现行生产工艺结合紧密，仅在进行完PECVD制备后，利用丝网印刷工艺进行电池片的图案化，能够迅速实现产业化。采用该方法制备的太阳能电池与常规的普通太阳能电池电性能不受影响。总之，采用本方法制作的带有图案的太阳能电池，简单可行，与现行生产工艺结合性好，无需过多额外投资，还可以方便的任意绘制所需的精美图案，满足不同的市场需求，扩大太阳能电池的应用领域，适用于做建筑材料，满足不同的建筑需求，具有很好的节能环保效益。
附图说明：
图1 实施例1制备的带有龙形图案的125单晶太阳能电池片；
图2 实施例2“POWER”网版示意图。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合附图和实例来说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
具有图案的太阳能电池片的制备方法，硅片经过前检、制绒、边缘刻蚀、去PSG、PECVD等常规工艺，然后使用带有图案的网版，用丝网印刷的方式把腐蚀性浆料印刷到硅片的氮化硅减反射层，通过控制腐蚀性浆料太阳能电池减反射层的作用时间、温度实现电池片图案的绘制。腐蚀完毕的硅片利用洗磷工序经过纯水喷淋、超声清洗、稀盐酸溶液中超声清洗、循环纯水漂洗、纯水喷淋后,烘干，完成图案的绘制。然后通过丝网印刷完成正负电极、背面电场的制备、 通过烧结形成欧姆接触，分检完成带有图案的电池片的制备。
实施例1：带有龙形图案的125单晶太阳能电池片的制备
选择125单晶硅片，硅片经过常规的清洗工艺，进行表面制绒，以便去除硅片表面的机械损伤层，清除表面油污和金属杂质，形成起伏不平的绒面，提高短路电流，提高电池光电转化效率。在260℃下，采用PECVD工艺（即等离子增强性化学气相沉积法）在硅片扩散面沉积80~100nm的氮化硅。使用带有龙形图案的网版通过丝网印刷的方法把默克酸性腐蚀性浆料印刷到硅片减反射层，将硅片置于400℃的环境下，反应300s。将反应完毕的带有图案的硅片经过纯水喷淋、超声清洗、稀盐酸溶液中超声清洗、循环纯水漂洗、纯水喷淋后,再烘干，完成图案的绘制。然后，经过丝网印刷、烧结、后检工序，完成带有龙形图案125单晶太阳能电池片的制作。
其电性能参数为Efficiency：18.0%；Pmmp：2.79W；Isc:5.782A; Voc: 0.627V; Impp: 5.391A; Umpp: 0.522mV, 与常规的普通125单晶电池片相比其电性能参数基本不受图案化影响。
实施例2: 带有“POWER”字样的156多晶太阳能电池片的制备
选择多晶硅片，硅片经过常规的清洗工艺，进行表面制绒，以便去除硅片表面的机械损伤层，清除表面油污和金属杂质，形成起伏不平的绒面，提高短路电流，提高电池光电转化效率。在260℃下，采用PECVD工艺（即等离子增强性化学气相沉积法）在硅片扩散面沉积80~100nm的减反射层。使用带有“POWER”字样图案的网版通过丝网印刷的方法把默克碱性腐蚀性浆料印刷到硅片，将硅片置于150℃的环境下，反应20s，将反应完毕的带有图案的硅片经过纯水喷淋、超声清洗、稀盐酸溶液中超声清洗、循环纯水漂洗、纯水喷淋后,再烘干，完成图案的绘制。尔后，经过丝网印刷、烧结、后检工序，完成带有“POWER”字样的156多晶太阳能电池片的制备。
电性能参数为Efficiency：16.0%；Pmmp：3.86W；Isc:7.887A; Voc: 0.626V; Impp: 7.396A; Umpp: 0.521mV, 与常规的普通多晶电池片相比其电性能参数基本不受图案化影响。

Claims (2)

1.一种具有图案的太阳能电池片的制备方法，其详细步骤如下：
（1）将合格的硅片经过常规的清洗工艺，然后进行表面制绒；
（2）制绒后的硅片进行扩散工艺，制备太阳能电池片pn结；
（3）再进行边缘刻蚀、去磷硅玻璃；
（4）然后通过PECVD工艺，制备氮化硅减反射层；
（5）由带有图案的网版用丝网印刷的方式将腐蚀浆料印到太阳能电池片正面，在温度为20℃~500℃条件下，处理时间为10s~30min；
（6）腐蚀后的硅片经过纯水喷淋、超声清洗、稀盐酸溶液中超声清洗、循环纯水漂洗、纯水喷淋后,再烘干；
（7）通过印刷电极网版丝网印刷完成正负电极、背面电场的制备， 通过烧结形成欧姆接触；
（8）最后分检，完成带有图案太阳能电池片的制备。
2. 根据权利要求1所述的具有图案的太阳能电池片的制备方法，其特征在于，所述的腐蚀性浆料为酸性腐蚀性浆料或碱性腐蚀性浆料。
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