CN102916087B - 太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能电池及其制作方法，包括：提供基底，该基底包括本体层、覆盖在本体层正表面上的扩散层；对扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线；在基底正表面上形成减反射层；在第一副栅线上方形成间断的第二副栅线；在第二副栅线上方形成连续的主栅线和第三副栅线；对基底进行烧结。本发明所提供的太阳能电池及其制作方法，使第三副栅线与基底不接触，第二副栅线与基底形成点接触，从而减少了基底表面的载流子的复合，并且通过对扩散层进行局部重掺杂，实现正面电极与基底的局部电学接触处的局部重掺杂，从而使太阳能电池正面电极与基底的欧姆接触电阻较现有技术中的减小，提高了太阳能电池的光电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能电池及其制作方法。
背景技术
太阳能电池，也称光伏电池，是一种将太阳的光能直接转化为电能的半导体器件。由于它是绿色环保产品，不会引起环境污染，而且是可再生资源，所以在当今能源短缺的情形下，太阳能电池是一种有广阔发展前途的新型能源。
衡量太阳能电池电性能好坏的一个最重要的标准就是其光电转换效率，太阳能电池的光电转换效率越高，说明其把光能转换成电能的能力越强。
最常见的晶体硅太阳能电池的基本结构，如图1所示，为现有技术中一种常见太阳能电池的基本结构，从上至下依次为：正面电极001、减反射层002、发射极003、基底004、背电场005、背面场006、背面电极007。
其中，正面电极001存在于太阳能电池的受光面，为栅线结构，一般包含主栅线和副栅线，主要用于收集太阳能电池各处所产生的电流；
减反射层002为覆盖在基底004表面的一层薄膜，主要起到减反射和钝化的作用；
发射极003的形成过程实质上是基底004经扩散后与掺杂杂质形成PN结的过程，它是太阳能电池把光能转换成电能的关键；
基底004一般为单晶或多晶的硅片，可以为N型，也可以为P型；
背电场005是覆盖在基底004背面的导电浆料经过烧结后，与硅结合所形成的合金层；
背面场006为覆盖在基底004背表面上的导电浆料，用于收集太阳能电池各处所产生的电流；
背面电极007位于基底004的背面，为栅线结构，用于汇集电流和连接焊条。
但是在实际应用过程中发现，常规的太阳能电池的光电转换效率低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种太阳能电池及其制作方法，以提高太阳能电池的光电转换效率。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提供了一种太阳能电池的制作方法，包括：
提供基底，所述基底包括本体层、覆盖在所述本体层正表面上的扩散层；
对所述扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线；
在基底正表面上形成减反射层，该减反射层覆盖所述第一副栅线；
在位于所述第一副栅线上方的减反射层区域形成间断的第二副栅线，所述第二副栅线的形成材料为具有穿透性的导电浆料，以与基底形成欧姆接触；
在第二副栅线上方形成连续的主栅线和第三副栅线，所述主栅线、第三副栅线及第二副栅线彼此电性相连，所述主栅线和第三副栅线的形成材料为不具有穿透性的导电浆料；
对基底进行烧结，使所述第二副栅线与基底电性相连。
优选的，所述形成第一副栅线的过程具体为，利用激光对覆盖在所述扩散层上的玻璃层进行局部加热，使玻璃层中的杂质扩散进入所述扩散层，形成栅线状的重扩散区域，作为第一副栅线；所述玻璃层是基底进行扩散之后自然形成的。
优选的，形成第一副栅线之后，形成减反射层之前，还包括，去除覆盖在所述扩散层上的玻璃层。
优选的，所述第一副栅线的表面掺杂浓度为1020cm-3～1023cm-3，掺杂深度为0.1~1μm。
优选的，所述扩散层上，除第一副栅线外的其它区域的表面掺杂浓度为1018cm-3～1021cm-3，掺杂深度为0.1~0.5μm。
优选的，所述第三副栅线的间距为1.7mm～2.2mm。
优选的，所述第三副栅线与所述第一副栅线所成的角度为0～90度，包括端点。
优选的，所述第三副栅线完全覆盖所述第二副栅线。
本发明还提供了一种太阳能电池，采用上述的方法制作，包括：
基底，所述基底包括本体层和覆盖在所述本体层正表面上的扩散层，其中，所述扩散层是由所述本体层掺杂扩散得到的；
位于所述扩散层内的第一副栅线，所述第一副栅线是由所述扩散层局部重掺杂形成的；
位于所述基底正表面上的减反射层；
位于所述第一副栅线上方的减反射层区域的间断的第二副栅线，所述第二副栅线的形成材料为具有穿透性的导电浆料，且与所述基底电性相连；
位于所述基底正表面上连续主栅线和第三副栅线，所述主栅线和第三副栅线的形成材料为不具有穿透性的导电浆料，且所述主栅线、第三副栅线及第二副栅线彼此电性相连。
优选的，所述第一副栅线的表面掺杂浓度为1020cm-3～1023cm-3，掺杂深度为0.1~1μm。
优选的，所述扩散层上，除第一副栅线外的其它区域的表面掺杂浓度为1018cm-3～1021cm-3，掺杂深度为0.1~0.5μm。
优选的，所述第三副栅线的间距为1.7mm～2.2mm。
优选的，所述第三副栅线与所述第一副栅线所成的角度为0～90度，包括端点。
优选的，所述第三副栅线完全覆盖所述第二副栅线。
与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：
本发明所提供的太阳能电池及其制作方法，采用在基底表面两次印刷穿透性不同的导电浆料的方法，使第三副栅线与基底不接触，第二副栅线与基底形成点接触，而非现有技术中的栅线与基底线接触，即本发明中的太阳能电池的正面电极与基底的电学接触面积较现有技术中的减小了，从而减少了基底表面的载流子的复合，提高了太阳能电池的光电转换效率。
并且，本发明所提供的太阳能电池及其制作方法，通过对扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线，并使第二副栅线位于该重掺杂区域内，实现正面电极与基底的局部电学接触处的局部重掺杂，从而使太阳能电池正面电极与基底的欧姆接触电阻较现有技术中的减小，同时使太阳能电池中光生电流的横向传输电阻较现有技术中的减小，提高了太阳能电池的光电转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中一种常见太阳能电池结构的剖面图；
图2为本发明实施例一所提供的太阳能电池的制作方法的流程图；
图3-图11为本发明实施例一所提供的太阳能电池制作方法各步骤的立体图；
图12为本发明实施例二所提供的太阳能电池的制作方法的流程图；
图13为本发明实施例二所提供的太阳能电池结构的立体图。
具体实施方式
正如背景技术所述，现有技术中常规的太阳能电池的基本结构从上到下依次为：正面电极、减反射层、发射极、基底、背电场、背面场、背面电极，但是这种结构的太阳能电池的光电转换效率并不高。发明人研究发现，造成这种缺陷的原因主要有两点：1、现有技术中太阳能电池的正面电极包含主栅线和副栅线，使得正面电极与基底表面的电学接触面积较大，这就增大了基底表面的载流子的复合，导致太阳能电池的光电转换效率下降；2、现有技术中的太阳能电池为了保障正面电极与基底之间具有良好的欧姆接触，并且使光生电流在基底中传输的横向传输电阻减小，会对基底的表面进行重掺杂，然而重掺杂的扩散层会造成光生载流子表面再复合损耗与蓝光吸收损耗的增加，不利于太阳能电池的光电转换效率的提高。
针对上述第一个问题，现有技术中为了减少正面电极与基底的电学接触面积，仅在太阳能电池的正面印刷用来收集电流的较细的副栅线，而不印刷较粗的主栅线，或者将正面电极做成包括与基底局部电性相连的间断的栅线和覆盖在间断的栅线上不与基底电性相连的连续的栅线两部分的结构；针对上述第二个问题，现有技术中为了减小重掺杂的扩散层所造成的光生载流子表面再复合损耗与蓝光吸收损耗，会对轻扩散层进行局部重掺杂，以形成轻掺杂和重掺杂的两个不同区域，一般采用的方法有两种：一是进行两次热扩散以分别形成掺杂浓度不同的两个区域，二是在基底上需要重掺杂的区域额外沉积含磷物质作为磷源，然后通过激光选择性加热使磷原子渗透进基底内部。
基于此，本发明提供了一种太阳能电池及其制作方法，以克服现有技术存在的上述问题，包括：
提供基底，所述基底包括本体层、覆盖在所述本体层正表面上的扩散层；
对所述扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线；
在基底正表面上形成减反射层，该减反射层覆盖所述第一副栅线；
在位于所述第一副栅线上方的减反射层区域形成间断的第二副栅线，所述第二副栅线的形成材料为具有穿透性的导电浆料，以与基底形成欧姆接触；
在第二副栅线上方形成连续的主栅线和第三副栅线，所述主栅线、第三副栅线及第二副栅线彼此电性相连，所述主栅线和第三副栅线的形成材料为不具有穿透性的导电浆料；
对基底进行烧结，使所述第二副栅线与基底电性相连。
本发明提供的太阳能电池及其制作方法，采用在基底表面两次印刷穿透性不同的导电浆料的方法，实现正面电极与基底的局部电学接触，使太阳能电池的正面电极与基底的电学接触面积较现有技术中的减小，从而减少了基底表面的载流子的复合，提高了太阳能电池的光电转换效率。
并且，本发明所提供的太阳能电池及其制作方法，通过对扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线，并使第二副栅线位于该重掺杂区域内，实现正面电极与基底的局部电学接触处的局部重掺杂，从而使太阳能电池正面电极与基底的欧姆接触电阻较现有技术中的减小，同时使太阳能电池中光生电流的横向传输电阻较现有技术中的减小，提高了太阳能电池的光电转换效率。
另外，本发明所提供的技术方案除了可以达到上述有益效果之外，还可以通过使扩散层中非第一副栅线的区域的掺杂浓度较现有技术中扩散层的掺杂浓度减小，从而使光生载流子的复合减少，增强了太阳能电池的蓝光响应，有利于其光电转换效率的提高；并且本发明所提供的技术方案，还可以通过使第三副栅线的间距较现有技术中正面电极栅线的间距增大，从而增加了太阳能电池的受光面积，提高了其光电转换效率，同时还能减少制作电极栅线的导电浆料的用量，降低制作成本。
以上是本发明的核心思想，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
实施例一
本实施例提供了一种太阳能电池的制作方法，如图2所示，为本发明实施例一所提供的太阳能电池的制作方法的流程图，如图3-图11所示，为该方法各步骤的立体图，包括：
步骤S11：提供P型基底，对该基底的表面进行织构化。
如图3所示，提供P型单晶硅片作为基底，该基底的大部分区域为本体层101，并且该基底的规格为125mm×125mm、电阻率为1.5Ω·cm、厚度为180μm；之后采用化学腐蚀的方法对基底表面进行织构化，最终形成金字塔结构102，过程中所选用的化学试剂是温度为80℃、质量百分含量为2.5%的氢氧化钠溶液，腐蚀时间持续25min。
需要说明的是，本实施例仅以上述规格、电阻率及厚度的P型单晶硅片为例进行说明，在本发明的其它实施例中的基底可以选用电阻率为0.1～10Ω·cm、厚度为150～500μm、规格为N型或P型的单晶或多晶的硅片。
并且，本实施例对基底的表面进行织构化所用的方法并不仅限于化学腐蚀的方法，在本发明的其它实施例中还可以采用激光、机械法、等离子刻蚀或其它可以在基底表面形成金字塔结构的方法。
另外，在本发明的其它实施例中可以选用与本实施例中的试剂不同的种类、温度及质量百分含量的试剂对所提供的基底表面进行织构化，且织构化操作的持续时间也不仅仅限于本实施例中所提供的时间。
需要指出的是，上述对基底表面进行织构化，制作金字塔结构，所利用的原理是，具有晶向的单晶硅片基底在氢氧化钠或其它化学试剂的腐蚀中会表现处择优性能，即在不同方向的腐蚀速率不同，因此最终在基底的表面形成金字塔结构；该金字塔结构能够增强基底表面的陷光效应，使光经过该表面时至少会与基底表面有两次接触，从而有效的增加了基底表面对光的吸收，提高太阳能电池的光电转换效率。
步骤S 12：对基底进行磷掺杂，在基底的表面内部形成磷轻扩散层。
如图4所示，将基底置于管式扩散炉内，采用三氯氧磷液态源为扩散源，并使恒温区的温度为810℃，对基底进行扩散，扩散时间持续30min，使最终形成的磷轻扩散层103（即扩散层）的扩散方阻为70Ω/sq，结深为0.25μm；同时，由于扩散过程中会通入氧气，基底表面的硅被氧化，最终会形成一层覆盖在基底表面的掺有氧化磷的氧化硅玻璃层，即磷硅玻璃层104。
采用三氯氧磷液态源对基底进行扩散的原理具体为，三氯氧磷在环境温度600℃以上，并且有氧气通入的情况下，会分解生成五氧化二磷和氯气，其中的五氧化二磷进一步与基底上的硅反应，在基底表面形成一层磷硅玻璃层，然后磷再向基底内部扩散，形成磷的扩散层，因此在基底有磷扩散的一面变为N型，没有扩散的一面仍为P型，这样就在基底内部形成了PN结。
需要指出的是，本实施例仅以液态源扩散的方法为例进行说明，但是本发明在基底的表面内部形成磷轻扩散层的方法还可以是固态源扩散法或者其它可以实现上述目的的方法。
另外，在本发明的其它实施例中，对基底进行磷掺杂的所需环境温度、扩散的持续时间及最终形成的扩散层的方阻和结深，可以根据实际的需求进行相应的改变。
由于掺杂浓度越小，光生载流子的复合越少，从而太阳能电池对短波长的光的吸收能力越强，也即蓝光响应越强，所以本实施例优选的可以通过使磷轻扩散层103（即扩散层上除第一副栅线以外的其它区域）的表面掺杂浓度为1018cm-3～1021cm-3，较现有技术中常规太阳能电池的扩散层的掺杂浓度（1019cm-3～1022cm-3）减小，从而增强了太阳能电池的蓝光响应，有利于其光电转换效率的提高。
另外，本实施例优选的使磷轻扩散层103（即扩散层上除第一副栅线以外的其它区域）的掺杂深度为0.1～0.5μm，包括端点，更为优选的为0.2～0.4μm。
需要强调的是，上述磷轻扩散层103的表面掺杂浓度和掺杂深度的数值范围同样适用于本发明的其它实施例，但是上述数值范围仅为本发明优选的范围，本发明对于磷轻扩散层的表面掺杂浓度和掺杂深度并不限定。
步骤S13：在基底的正面形成第一副栅线。
如图5所示，采用激光掺杂的方法对基底表面覆盖的磷硅玻璃层104进行热处理，使磷硅玻璃层104中的磷原子渗透进磷轻扩散层103内，形成磷重掺杂的栅线状的区域，作为第一副栅线105。
本实施例选用Q开关、Nd:YAG、532nm波长的激光106对磷硅玻璃层104进行热处理，但是在本发明的其它实施例中还可以依据实际情况选择其它种类及波长的激光进行处理。
需要说明的是，本实施例中的第一副栅线105的间距可以根据实际的需求做相应的设计。
另外，本实施例优选的使第一副栅线105的表面掺杂浓度为1020cm-3～1023cm-3，掺杂深度为0.1~1μm，包括端点，更为优选的是0.2~0.9μm。
需要强调的是，上述第一副栅线105的表面掺杂浓度和掺杂深度的数值范围同样适用于本发明的其它实施例，但是上述数值范围仅为本发明优选的范围，本发明对于第一副栅线的表面掺杂浓度和掺杂深度并不限定。
需要强调的是，本实施例合理利用磷硅玻璃层104内所含有的杂质磷，并且采用激光掺杂的方法，对磷轻扩散层103进行局部重掺杂，不仅节省原材料，简化了工艺，并且不会对基底造成损伤，保证了第一副栅线105掺杂的均匀性；而现有技术中对轻扩散层进行局部重掺杂所采用的两种方法中，一种是进行两次热扩散以分别形成轻掺杂和重掺杂的两个不同区域，这种方法工艺步骤比较复杂，而且两次高温热过程的热损耗很大，会对基底造成很大的热损伤，尤其对多晶硅基底的影响更为严重，另一种方法是在基底上需要重掺杂的区域额外沉积含磷物质作为磷源，然后通过激光选择性加热使磷原子渗透进基底内部，但是采用这种方法很难保证掺杂层的均匀性，并且还需要增加相应的设备和工艺步骤；因此，本实施例的上述步骤所采用的方法，相比现有技术更有优势。
步骤S14：对基底背面进行刻蚀，使基底背面光滑平整，并去除基底表面的磷硅玻璃层。
如图6所示，首先采用质量百分含量为20%的氢氧化钾溶液对基底背面进行刻蚀，去除背面的金字塔结构，使基底背面光滑平整；然后采用质量百分含量为5%的HF溶液，在温度为70℃的环境下，清洗基底，处理时间持续10min，去除基底正面的磷硅玻璃层103。
需要指出的是，由于磷硅玻璃层103的主要成分为氧化硅，其覆盖在基底的正面，质地较为光滑，会导致后续形成的正面电极不能很好地附着在基底上，难以与基底形成良好的欧姆接触，所以需要将该磷硅玻璃层103去除。
本实施例中对基底背面进行刻蚀与去除磷硅玻璃层均采用的是化学腐蚀的方法，但是在本发明的其它实施例中还可以采用其它的方法实现上述目的。
并且，本实施例仅以采用质量百分含量为20%的氢氧化钾溶液对基底背面进行刻蚀为例进行说明，本发明的实施例并不限定所使用的试剂的种类、质量百分含量、操作环境及处理时间等，可以根据实际的情况对上述参数进行相应的设定。
在本发明的其它实施例中还可以采用氢氧化钠、四甲基氢氧化铵或乙二胺中的一种或者几种试剂，此时，所选用的试剂的质量百分含量为10～40%，环境温度为50～90℃，处理时间为2～20min；若选用硝酸、氢氟酸和去离子水的混合试剂，此时，所三者的体积比为4～5:1～2:1，环境温度为10～20℃，处理时间为2～20min。
步骤S15：在基底的正面形成减反射层。
如图7所示，将基底置于管式PECVD设备中，采用PECVD技术在基底的正面淀积减反射层107，并使所述减反射层107的厚度为80nm、折射率为2。
采用PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：等离子体增强化学气相沉积）技术制备减反射层107的基本过程为：利用低温等离子体作能量源，将基底置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电（或者另外的发热体）使基底升温到预定的温度，然后通入适量氨气和硅烷作为反应气体，氨气和硅烷经过一系列化学反应和等离子体反应后，会在基底的正面形成固态的深蓝色SiNx:H薄膜，这就是减反射层107。
另外，需要指出的是，SiNx:H减反射层中SiNx（即氮化硅）起减反射作用，而H（即氢原子）可以起到表钝化和体钝化的作用。减反射层一方面由于符合减反射原理，所以可以减少光的反射，增大基底对光的吸收率；另一方面由于在制备减反层的过程中大量的氢原子达到基底表面，并进入基底内部，这些氢原子会与基底表面的切割造成的悬挂键和杂质引起的不饱和的共价键结合，并且与基底内部的位错、晶体缺陷或其他杂质产生的不饱和共价键结合，减少复合中心，提高光生载流子的收集率，从而起到很好的表钝化和体钝化的效果，提高了太阳能电池的短路电流和开路电压。
需要指出的是，本实施例仅以采用PECVD技术制作厚度为80nm、折射率为2、材料为氮化硅的减反射膜为例进行说明，在本发明的其它实施例中的减反射层还可以采用PVD技术制作，其厚度为20～100nm，折射率为1.2～2.8，材料为氮化硅、氧化铝、氧化硅或二氧化钛中的一种或几种。
步骤S 16：在基底的背面形成背面电极和背面场。
如图8所示，采用丝网印刷技术在基底的背面印刷导电浆料，并烘干，形成背面电极108和背面场109；其中，背面电极108为栅线状，背面场109覆盖在基底背面除背面电极108的其它区域；并且，形成背面电极108的导电浆料为导电银浆，形成背面场109的导电浆料为导电铝浆。
利用丝网印刷技术制作背面电极和背面场的基本过程为，印刷时在网版的一端倒入导电浆料，用刮刀在网版的导电浆料部位施加一定的压力，同时向网版的另一端移动，导电浆料会在移动的过程中被刮刀从网版上的图形部分的网孔中挤压到基底上。在印刷的过程中，刮刀始终与网版和基底呈线接触，接触线随刮刀移动而移动，而网版的其它部分与基底为脱离状态，这就保证了印刷尺寸的精度，并且避免了沾污基底。当刮刀刮过整个印刷区域后抬起，同时网版也脱离基底，并通过回墨刀将导电浆料轻刮回初始位置，工作台返回到上料位置，完成丝网印刷过程。
另外，需要指出的是，丝网印刷技术最为重要的是所用到的模板，丝网印刷的模版一般采用镍板激光刻槽制成，以保证模板的耐久和栅格的精度。丝网印刷的电极会对光线有一定的遮挡，采用先进的模板印刷工艺可减少对光的遮挡，同时也可以使电极与衬底的欧姆接触电阻有一定程度的降低，制造出的太阳能电池效率也会有所提高。
需要说明的是，本发明实施例中背面电极和背面场的形成顺序不分先后。
并且，本实施例仅以形成背面电极的导电浆料为导电银浆，形成背面场的导电浆料为导电铝浆为例进行说明，但本发明实施例形成背面电极与背面场的导电浆料的种类包括但并不限定于此。
步骤S17：在位于第一副栅线上方的减反射层区域上形成间断的第二副栅线，且形成第二副栅线的导电浆料具有穿透性。
如图9所示，利用套印的印刷机摄像头确定第一副栅线105的位置，之后采用丝网印刷技术在第一副栅线105上方的减反射层107上的区域印刷导电浆料，形成间断的栅线状，作为第二副栅线110，形成所述第二副栅线的导电浆料具有穿透性，在烧结的过程中，会与基底形成欧姆接触。
本实施例优选的采用穿透性良好的导电银浆制作第二副栅线110，在本发明的其它实施例中还可以选用其它种类具有穿透性的导电浆料实现上述目的。
本实施例中同一条第一副栅线105上的各段第二副栅线110之间的间距可以根据实际的需要进行相应的设计。
需要说明的是，本实施例将第一副栅线优选的使第二副栅线110完全覆盖第一副栅线105，不需要现有技术中使电极栅线准确的印刷在重掺杂区域内的优良的对准印刷技术，因此本实施例的上述步骤较现有技术更具优势。
步骤S18：在第二副栅线上方形成连续的第三副栅线和连续的主栅线，使第三副栅线、主栅线及第二副栅线保持电性相连，且形成第三副栅线和主栅线的导电浆料不具有穿透性。
如图10所示，利用丝网印刷技术在与第一副栅线105呈90度的方向上印刷导电浆料，形成连续的第三副栅线111和连续的主栅线112，该导电浆料为不具有穿透性的导电浆料，使第三副栅线111、主栅线112及第二副栅线110保持彼此电性相连的同时，第三副栅线111与主栅线112不直接与基底电性相连。
需要说明的是，本实施例仅以第一副栅线105与第三副栅线111呈90度为例进行说明，但是在本发明的其它实施例中，第一副栅线105与第三副栅线111所呈的角度可以为0～90度之间的任意角度，包括端点值。
并且，由于第三副栅线111之间存在一部分重掺杂层（即第一副栅线105），该重掺杂层能够有效降低光生电流在基底内传输的传输电阻，所以本实施例的上述步骤也对提高太阳能电池的光电转换效率有所帮助。
另外，本实施例优选的通过使第三副栅线111的多根栅线之间的间距（1.7～2.2mm）较现有技术中正面电极副栅线的多根栅线之间的间距（1.2～1.7mm）增大，从而能够增加太阳能电池的受光面积，提高了其光电转换效率；且由于第三副栅线111的间距增大，所以本实施例较现有技术中导电浆料的用量减少，可以降低生产成本。
需要说明的是，本实施例优选的使第三副栅线111完全覆盖第二副栅线110，不需要现有技术中优良的套印技术，而现有技术中两次印刷电极栅线，必须要求两次印刷的电极栅线完全对准，一旦两次印刷的电极栅线出现偏移，将会造成更大的遮光损失，导致太阳电池的光电转换效率降低，因此本实施例的上述步骤较现有技术更具优势。
在本发明的其它实施例中，优选的可以适当的增大第二副栅线110和\或第三副栅线的高度，以增大正面电极栅线的高宽比，进而减小正面电极的传输电阻，提高太阳能电池的光电转换效率。
本实施例优选的采用不具有穿透性的导电银浆制作第三副栅线111和主栅线112，在本发明的其它实施例中还可以选用其它种类不具有穿透性的导电浆料实现上述目的。
需要指出的是，本实施例仅以上述形成第一副栅线105、背面电极108、背面场109、第二副栅线110、第三副栅线111及主栅线112的各步骤的顺序进行说明，在本发明的其它实施例中也可以采用其它不同于本实施例的顺序实现本发明所提供的太阳能电池的结构。
步骤S19：对基底进行烧结，使第二副栅线与基底电性相连。
如图11所示，将上述印刷完毕的基底置于链式烧结炉内，对基底进行烧结，使第二副栅线110与基底形成欧姆接触，实现二者电性相连，烧结过程中的峰值温度为750℃，带速为610mm/min。
本实施例仅以烧结设备为链式烧结炉、烧结的峰值温度为750℃、带速为610mm/min为例进行说明，但是其它可以实现第二副栅线110与基底电性相连的设备及操作条件均落入本发明的保护范围之内。
需要强调的是，本实施例采用在基底表面两次印刷穿透性不同的导电浆料的方法，实现正面电极与基底的局部电学接触，即正面电极中，只有第一次印刷的穿透性浆料形成的第二副栅线110与基底形成了电学接触，且第二副栅线110与基底的电学接触为点接触，而第二次印刷的非穿透性的浆料形成的第三副栅线111和主栅线112并不与基底直接电学接触，使太阳能电池的正面电极与基底的电学接触面积较现有技术中的减小，从而减少了基底表面的载流子的复合，提高了太阳能电池的光电转换效率。
需要指出的是，现有技术中仅在太阳能电池的正面印刷用来收集电流的较细的副栅线，而不印刷较粗的主栅线，这样的结构虽然能够减少正面电极与基底表面的电学接触面积，但是没有主栅的太阳能电池是无法进行焊接的；或者将正面电极做成包括与基底局部电性相连的间断的栅线和覆盖在间断的栅线上不与基底电性相连的连续的栅线两部分的结构，虽然也能够减少正面电极与基底表面的电学接触面积，并且便于焊接，但是这种结构的太阳能电池只依靠间断的栅线收集电流，会导致太阳能电池的串联电阻的大大增加，使其填充因子降低，最终会造成太阳能电池的光电转换效率的降低；相较于现有技术，本发明实施例中由于第二副栅线110位于重掺杂区域第一副栅线105上，实现了正面电极与基底的局部电学接触处的局部重掺杂，在使太阳能电池正面电极与基底的欧姆接触电阻较现有技术中的减小的同时，并不会导致太阳能电池的串联电阻的增加，进而提高了太阳能电池的光电转换效率。
需要说明的是，本实施例所进行的烧结操作，经过烘干排焦、烧结和冷却三个过程。其中，烘干排焦的过程是为了使导电浆料中的高分子粘合剂分解燃烧掉，该过程中温度慢慢上升，当温度达到500℃时，有机物被全部分解燃烧；之后进入烧结过程，该过程包括从500~750℃的升温烧结阶段和峰值温度下的保温烧结阶段，经过这两个阶段，烧结体内完成了各种复杂的物理化学反应，形成电阻膜结构，使烧结体真正具有电阻特性；进入冷却阶段后，烧结体冷却硬化并凝固，使电阻膜结构固定地粘附于基底上，形成欧姆接触。
总的来说，烧结的目的就是使电极和基底本身形成欧姆接触,从而提高太阳能电池片的开路电压和填充因子,使电极的接触具有电阻特性,达到提高太阳能电池的转换效率的目的；另外，烧结过程中有利于钝化减反射膜中的氢原子向基底内扩散，从而可以增强氢原子的体钝化作用。
本实施例所提供的太阳能电池的制作方法，采用在基底表面两次印刷穿透性不同的导电浆料的方法，实现正面电极与基底的局部电学接触，使太阳能电池的正面电极与基底的电学接触面积较现有技术中的减小，从而减少了基底表面的载流子的复合，提高了太阳能电池的光电转换效率。
并且，本实施例所提供的太阳能电池的制作方法，通过对扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线，并使第二副栅线位于该重掺杂区域内，实现正面电极与基底的局部电学接触处的局部重掺杂，从而使太阳能电池正面电极与基底的欧姆接触电阻较现有技术中的减小，同时使太阳能电池中光生电流的横向传输电阻较现有技术中的减小，提高了太阳能电池的光电转换效率。
另外，本实施例所提供的太阳能电池的制作方法，通过使扩散层中非第一副栅线的区域的掺杂浓度较现有技术中扩散层的掺杂浓度减小，增强了太阳能电池的蓝光响应，有利于其光电转换效率的提高；且本发明所提供的太阳能电池及其制作方法，通过使第三副栅线的间距较现有技术中正面电极栅线的间距增大，从而增加了太阳能电池的受光面积，提高了其光电转换效率。
与方法实施例对应，本发明还提供了一种太阳能电池，其结构如图11所示，包括：
基底，所述基底包括本体层101和覆盖在本体层101正表面上的磷轻扩散层103，其中，磷轻扩散层103是由本体层101掺杂扩散得到的，且本体层101的正表面为金字塔结构102；
位于磷轻扩散层103内的第一副栅线105，第一副栅线105是由磷轻扩散层103局部重掺杂形成的；
位于所述基底正表面上的减反射层107；
位于第一副栅线105上方的减反射层107区域的间断的第二副栅线110，第二副栅线110的形成材料为具有穿透性的导电浆料，且与基底电性相连；
位于基底正表面上连续主栅线112和第三副栅线111，主栅线112和第三副栅线111的形成材料为不具有穿透性的导电浆料，且主栅线112、第三副栅线111及第二副栅线110彼此电性相连；
位于基底背面的背面电极108和背面场109。
本发明实施例所提供的太阳能电池所具有的优点，在实施例中已有详细的描述，这里不再赘述。
实施例二
本实施例提供了一种太阳能电池的制作方法，如图12所示，为本发明实施例二所提供的太阳能电池的制作方法的流程图，具体包括以下步骤：
步骤S21：提供N型基底，对该基底的表面进行织构化。
提供N型单晶硅片作为基底，该基底的大部分区域为本体层201，并且该基底的规格为156mm×156mm、电阻率为1.5Ω·cm、厚度为180μm；之后采用化学腐蚀的方法对基底表面进行织构化，最终形成金字塔结构202，过程中所选用的化学试剂是温度为80℃、质量百分含量为2.5%的氢氧化钠溶液，腐蚀时间持续25min。
步骤S22：对基底进行硼掺杂，在基底的表面内部形成硼轻扩散层。
将基底置于管式扩散炉内，采用三溴化硼液态源为扩散源，并使恒温区的温度为850℃，对基底进行扩散，扩散时间持续30min，使最终形成的硼轻扩散层203（即扩散层）的扩散方阻为70Ω／m，结深为0.25μm；同时，由于扩散过程中会通入氧气，基底表面的硅被氧化，最终会形成一层覆盖在基底表面的掺有氧化硼的氧化硅玻璃层，即硼硅玻璃层204。
步骤S23：在基底的正面形成第一副栅线。
采用激光掺杂的方法对基底表面覆盖的硼硅玻璃层204进行热处理，使硼硅玻璃层204中的硼原子渗透进硼轻扩散层203内，形成硼重掺杂的栅线状的区域，作为第一副栅线205。
步骤S24：对基底背面进行刻蚀，使基底背面光滑平整，并去除基底表面的硼硅玻璃层。
首先采用质量百分含量为20%的氢氧化钾溶液对基底背面进行刻蚀，去除背面的金字塔结构，使基底背面光滑平整，处理时间持续10min；然后采用质量百分含量为10%的HF溶液清洗基底，去除基底正面的硼硅玻璃层203。
步骤S25：在基底的正面形成减反射层，并在基底的背面形成钝化层。
本实施例制备减反射层207和钝化层208的过程与实施例一中制备减反射层107的过程基本一致，所不同的是，由于本实施例所需要制作的太阳能电池的背面并不是受光面，钝化层208不需要具有减反射的功能，只需要有体钝化和表钝化的功能即可，则钝化层208的形成工艺、材料及厚度可以与减反射层207的形成工艺、材料及厚度相同，也可以不同，例如，钝化层208可以为多层膜结构，包括氧化铝膜层、氧化硅膜层等，具体的，氧化铝膜层可以采用原子层沉积法、PECVD法制备，氧化硅膜层可以采用热氧化生长制备，钝化层208的厚度也可以根据实际的需要进行相应设计。
步骤S26：在基底的背面形成背面电极，形成背面电极的导电浆料具有穿透性。
采用丝网印刷技术在基底的背面印刷导电浆料，并烘干，形成栅线状的背面电极209，并且，形成背面电极209的导电浆料为具有穿透性的导电银浆，经烧结后能穿透钝化层208与基底电学相连。
步骤S27：在位于第一副栅线上方的减反射层区域上形成间断的第二副栅线，且形成第二副栅线的导电浆料具有穿透性。
步骤S28：在第二副栅线上方形成连续的第三副栅线和连续的主栅线，使第三副栅线、主栅线及第二副栅线保持电性相连，且形成第三副栅线和主栅线的导电浆料不具有穿透性。
步骤S29：对基底进行烧结，使第二副栅线和背面电极分别与基底电性相连。
与方法实施例对应，本发明还提供了另一种太阳能电池，其结构如图13所示，包括：
基底，所述基底包括本体层201和覆盖在本体层201正表面上的硼轻扩散层203，其中，硼轻扩散层203是由本体层201掺杂扩散得到的，且本体层201的正表面为金字塔结构202；
位于硼轻扩散层203内的第一副栅线205，第一副栅线205是由硼轻扩散层203局部重掺杂形成的；
位于所述基底正表面上的减反射层207和位于所述基底背表面上的钝化层208；
位于第一副栅线205上方的减反射层207区域的间断的第二副栅线210，第二副栅线210的形成材料为具有穿透性的导电浆料，且与基底电性相连；
位于基底正表面上连续主栅线212和第三副栅线211，主栅线212和第三副栅线211的形成材料为不具有穿透性的导电浆料，且主栅线212、第三副栅线211及第二副栅线210彼此电性相连；
位于基底背面的背面电极209。
本发明实施例所提供的太阳能电池及其制作方法所具有的优点，与实施例一所具有的优点基本相同，所不同的是，本发明实施例所提供的太阳能电池的基底为N型，由于N型基底不含或者只含极少量的硼元素，硼氧复合对作用很弱，所以相比P型基底的太阳能电池，本实施例所提供的N型太阳能电池不存在光致衰减的问题，性能更稳定。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括：
提供基底，所述基底包括本体层、覆盖在所述本体层正表面上的扩散层；
对所述扩散层进行局部重掺杂，形成第一副栅线；
在基底正表面上形成减反射层，该减反射层覆盖所述第一副栅线；
在位于所述第一副栅线上方的减反射层区域形成间断的第二副栅线，所述第二副栅线的形成材料为具有穿透性的导电浆料，以与基底形成欧姆接触；
在第二副栅线上方形成连续的主栅线和第三副栅线，所述主栅线、第三副栅线及第二副栅线彼此电性相连，所述主栅线和第三副栅线的形成材料为不具有穿透性的导电浆料；
对基底进行烧结，使所述第二副栅线与基底电性相连；
所述形成第一副栅线的过程具体为，利用激光对覆盖在所述扩散层上的玻璃层进行局部加热，使玻璃层中的杂质扩散进入所述扩散层，形成栅线状的重扩散区域，作为第一副栅线；所述玻璃层是基底进行扩散之后自然形成的。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，形成第一副栅线之后，形成减反射层之前，还包括，去除覆盖在所述扩散层上的玻璃层。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第一副栅线的表面掺杂浓度为1020cm-3～1023cm-3，掺杂深度为0.1～1μm，包括端点。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述扩散层上，除第一副栅线外的其它区域的表面掺杂浓度为1018cm-3～1021cm-3，掺杂深度为0.1～0.5μm，包括端点。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第三副栅线的间距为1.7mm～2.2mm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第三副栅线与所述第一副栅线所成的角度为0～90度，包括端点。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制作方法，其特征在于，所述第三副栅线完全覆盖所述第二副栅线。
8.一种太阳能电池，采用权利要求1-7任一项所述的方法制作，其特征在于，包括：
基底，所述基底包括本体层和覆盖在所述本体层正表面上的扩散层，其中，所述扩散层是由所述本体层掺杂扩散得到的；
位于所述扩散层内的第一副栅线，所述第一副栅线是由所述扩散层局部重掺杂形成的，所述形成第一副栅线的过程具体为，利用激光对覆盖在所述扩散层上的玻璃层进行局部加热，使玻璃层中的杂质扩散进入所述扩散层，形成栅线状的重扩散区域，作为第一副栅线；所述玻璃层是基底进行扩散之后自然形成的；
位于所述基底正表面上的减反射层；
位于所述第一副栅线上方的减反射层区域的间断的第二副栅线，所述第二副栅线的形成材料为具有穿透性的导电浆料，且与所述基底电性相连；
位于所述基底正表面上连续主栅线和第三副栅线，所述主栅线和第三副栅线的形成材料为不具有穿透性的导电浆料，且所述主栅线、第三副栅线及第二副栅线彼此电性相连。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一副栅线的表面掺杂浓度为1020cm-3～1023cm-3，掺杂深度为0.1～1μm。
10.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述扩散层上，除第一副栅线外的其它区域的表面掺杂浓度为1018cm-3～1021cm-3，掺杂深度为0.1～0.5μm。
11.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三副栅线的间距为1.7mm～2.2mm。
12.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三副栅线与所述第一副栅线所成的角度为0～90度，包括端点。
13.根据权利要求8所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三副栅线完全覆盖所述第二副栅线。
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