CN102623564A - 一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，包括镀氮化硅减反射膜工序，还含有以下工序：采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场工序，烧结后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池。该方法能够克服银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷，通过简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。

Description

一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法
技术领域
本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法。
背景技术
目前工业上晶体硅太阳电池的制作工艺流程含以下工序：清洗硅片、三氯氧磷扩散、去除磷硅玻璃、等离子气相沉积SiNx减反射层、丝网印刷背面银电极、铝背场、烘干、丝网印刷正面银电极、烧结形成银硅合金的欧姆接触。
在烧结过程中，为了使正面银浆料能够穿透SiNx层到达硅片表面，需要在浆料的配料成分中加入含铅的硼酸玻璃粉(PbO-B2O3-SiO)。在高温烧结时玻璃粉的硼酸成分与氮化硅反应并刻蚀穿透氮化硅薄膜，反应生成物为Ag、Pb、SiO2和N2，N2被排出；此时银可以渗入其下方并与硅形成局部区域性的电性接触，铅的作用则是银-铅-硅共熔而降低银的熔点，如果烧结过程出现异常的话，在Ag电极内部的局部区域会出现孔洞，严重影响电池性能。因此，银浆的制备工艺较为复杂、价格昂贵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，该方法能够克服银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷，通过简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。
本发明的上述目的是通过如下技术方案来实现的：一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，包括镀氮化硅减反射膜工序，还含有以下工序：采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场工序，烧结后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池。
作为本发明的一种改进方案，本发明采用波长为400～600nm的激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场工序，烧结后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池。
本发明所述正面银电极包括主栅线银电极和细栅线银电极，所述主栅线银电极的宽度优选为1.0～1.5mm，所述细栅线银电极的宽度优选为0.05～0.1mm。
本发明采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，槽的宽度与主栅线银电极或细栅线银电极的宽度相适配，最好是使槽的宽度略小于主栅线银电极或细栅线银电极的宽度。
采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽的深度为进入发射区深度的300～1000nm为佳。
丝网印刷正面银电极时采用的浆料中不含有含铅的硼酸玻璃粉，这样在高温烧结时浆料不需要玻璃粉的硼酸成分与氮化硅反应并刻蚀穿透氮化硅薄膜。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明能够克服银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷；
(2)本发明通过简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。
附图说明
图1是本发明实施例1中的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池结构图。
其中：1、p型硅材料；2、氮化硅减反射层；3、发射区；4、银电极；5、激光开的槽；6、铝背场。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1所示，本实施例提供的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，含以下步骤：选取p型晶体硅片，按照常规工序制备出氮化硅减反射层，采用532nm波长的激光对氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，主栅线的宽度为1.27mm，细栅线的宽度为0.07mm，槽的宽度根据印刷的主栅线和细栅线的宽度，进行适当的调整，一般略小于主栅线或细栅线的宽度；槽的深度以进入发射区不超过300-1000nm为佳，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场等常规工序，烧结和烘干后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池，其中丝网印刷正面银电极时采用的浆料中不含有含铅的硼酸玻璃粉，可以避免银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷，从而简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。
实施例2
本实施例提供的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，含以下步骤：选取n型晶体硅片，按照常规工序制备出氮化硅减反射层，采用460nm波长的激光对氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，主栅线的宽度为1.5mm，细栅线的宽度为0.05mm，槽的宽度根据印刷的主栅线和细栅线的宽度，进行适当的调整，一般略小于主栅线或细栅线的宽度；槽的深度以进入发射区不超过1000nm为佳，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场等常规工序，烧结和烘干后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池，其中丝网印刷正面银电极时采用的浆料中不含有含铅的硼酸玻璃粉，可以避免银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷，从而简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。
实施例3
本实施例提供的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，含以下步骤：选取p型单晶硅片，按照常规工序制备出氮化硅减反射层，采用580nm波长的激光对氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，主栅线的宽度为1.0mm，细栅线的宽度为0.1mm，槽的宽度根据印刷的主栅线和细栅线的宽度，进行适当的调整，一般略小于主栅线或细栅线的宽度；槽的深度以进入发射区不超过500nm为佳，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场等常规工序，烧结和烘干后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池，其中丝网印刷正面银电极时采用的浆料中不含有含铅的硼酸玻璃粉，可以避免银浆与氮化硅需要发生反应才能穿透SiNx层的缺陷，从而简化银浆制备工艺，简化银浆的配方，并降低银浆使用量从而减少制备太阳电池的成本。
以上列举具体实施例对本发明进行说明。需要指出的是，以上实施例只用于对本发明作进一步说明，不代表本发明的保护范围，其他人根据本发明的提示做出的非本质的修改和调整，仍属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，包括镀氮化硅减反射膜工序，其特征是还含有以下工序：采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场工序，烧结后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池。
2.根据权利要求1所述的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，其特征是：采用波长为400～600nm的激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，再经后续含印刷正面银电极、背面银电极和背电场工序，烧结后获得具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池。
3.根据权利要求1或2所述的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，其特征是：所述正面银电极包括主栅线银电极和细栅线银电极，所述主栅线银电极的宽度为1.0～1.5mm，所述细栅线银电极的宽度为0.05～0.1mm。
4.根据权利要求3所述的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，其特征是：采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽，槽的宽度与主栅线银电极或细栅线银电极的宽度相适配。
5.根据权利要求1或2所述的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，其特征是：采用激光对晶体硅片正面的氮化硅减反射层和发射区进行激光开槽的深度为进入发射区深度的300～1000nm。
6.根据权利要求1或2所述的具有激光开槽正面电极的晶体硅太阳电池的制作方法，其特征是：丝网印刷正面银电极时采用的浆料中不含有含铅的硼酸玻璃粉。
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