CN102983224A - 一种n型背接触太阳能电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N型背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：(1)清洗N型硅片表面，去除损伤层，制绒；(2)在硅片正面制备磷掺杂层；(3)在硅片的正面设置钝化减反射膜；(4)在硅片上开孔；(5)在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，烘干；(6)在硅片背面印刷铝浆并烘干；(7)在硅片正面印刷正面电极；(8)烧结，即可得到N型背接触太阳能电池。本发明采用在硅片背面印刷铝浆的方法，烧结后形成铝掺杂层，与N型硅片基体构成PN结，同时形成背电极，通过控制铝浆的印刷图形，避免了正负极的短路；该方法工艺路线简单，易于实现。
Description
技术领域
本发明涉及一种N型背接触太阳能电池的制备方法，属于太阳电池领域。
背景技术
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在现有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳能电池中，晶体硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。
目前，背接触太阳能电池（MWT太阳电池）受到了大家的广泛关注，其优点在于：由于其正面没有主栅线，减少了电池片的遮光，提高了电池片的转换效率，在制作组件时，可以减少焊带对电池片的遮光影响，同时采用新的封装方式可以降低电池片的串联电阻，减小电池片的功率损失。
现有技术中，制备N型背接触太阳能电池的常规方法是通过液态源热扩散在硅片的两面分别形成硼掺杂层和磷掺杂层，其中，硼掺杂层与N型基体形成PN结。然而，该方法存在如下问题：(1) 液态源扩散需要高温过程才能实现，尤其相对于磷扩散需要800~900℃的温度而言，硼扩散温度一般高达900~1100℃，且需要的时间更长，这会对硅片产生不良影响，降低其少子寿命，最终会影响太阳能电池的光电转换效率；(2) 由于背接触电池的正负电极的焊接位都位于电池的背面，要求正面电极的焊接位（包括孔内电极）必须与背面掺杂层处于断路状态，即正面电极的焊接位（包括孔内电极）不能与背面掺杂层直接连接，这就要求正面电极的焊接位（包括孔内电极）及其周边一定范围区域不能有背面掺杂，否则将形成短路；上述采用液态源扩散的方法制备背面掺杂层难以直接在特定区域有选择地进行掺杂，需要采用预先制备阻挡层或者扩散后去除的方法实现上述要求，工艺过程复杂、难度较大。
发明内容
本发明目的是提供一种N型背接触太阳能电池的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种N型背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1) 清洗N型硅片表面，去除损伤层，制绒；
(2) 在硅片正面制备磷掺杂层；
(3) 在硅片的正面设置钝化减反射膜；
(4) 在硅片上开孔；
(5) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，烘干；
(6) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(7) 在硅片正面印刷正面电极；
(8) 烧结，即可得到N型背接触太阳能电池。
上文中，所述步骤(2)的制备磷掺杂层可以采用现有技术，如可以采用液态源热扩散或者离子注入法。当采用液态源磷扩散技术时，其中还可以包括去除扩散后的周边结和清洗磷硅玻璃的过程。
所述正面电极焊接位和背面电极焊接位是指在硅片背面设置的电极焊接点，以供电池片组装时与焊带连接。其材料优选为银浆。
所述孔金属电极的两端分别在电池两面与正面电极和正面电极焊接位相连接。
上述技术方案中，所述步骤(6)中，所述铝浆覆盖步骤(5)中背面电极焊接位的四周部分区域。
上述技术方案中，所述步骤(6)中，所述铝浆的外边缘距离硅片边缘0~2 mm。
上述技术方案中，所述步骤(6)中，所述铝浆与步骤(5)中正面电极焊接位之间的间距为0.1~3 mm。
与之相应的另一种技术方案，一种N型背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1) 清洗N型硅片表面，去除损伤层，制绒；
(2) 在硅片正面制备磷掺杂层；
(3) 在硅片上开孔；
(4) 去除周边结，清洗；
(5) 在硅片的正面设置钝化减反射膜；
(6) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，烘干；
(7) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(8) 在硅片正面印刷正面电极；
(9) 烧结，即可得到N型背接触太阳能电池。
上述技术方案中，所述步骤(7)中，所述铝浆覆盖步骤(6)中背面电极焊接位的四周部分区域。
上述技术方案中，所述步骤(7)中，所述铝浆的外边缘距离硅片边缘0~2 mm。
上述技术方案中，所述步骤(7)中，所述铝浆与步骤(6)中正面电极焊接位之间的间距为0.1~3 mm。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1．本发明开发了一种新的N型背接触太阳能电池的制备方法，采用在硅片背面印刷铝浆的方法，烧结后形成铝掺杂层，与N型硅片基体构成PN结，同时形成背电极，通过控制铝浆的印刷图形，避免了正负极的短路；该方法工艺路线简单，易于实现，而且可以采用现有的设备和技术即可实现，无需额外的成本投入。
2．本发明采用在硅片背面印刷铝浆的方法，避免了现有的液态源硼扩散制备PN结的过程中存在的长时间的高温问题，不会影响硅片质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
一种N型背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将N型硅片清洗、制绒；
(2) 采用液态源扩散法在硅片正面制备磷掺杂层，气体流量：大氮10 L/min，小氮0.5 L/min，氧气0.35 L/min；扩散时间30min；扩散温度850℃；
(3) 去除周边结、清洗去除磷硅玻璃；
(4) 在硅片正面制备氮化硅膜；
(5) 打孔；
(6) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，并烘干；
(7) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(8) 印刷正面电极；
(9) 烧结，制备出N型背接触太阳能电池。
实施例二
一种N型背接触太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：
(1) 将N型硅片清洗、制绒；
(2) 采用液态源扩散法在硅片正面制备磷掺杂层，气体流量：大氮10 L/min，小氮0.5 L/min，氧气0.35 L/min；扩散时间30min；扩散温度850℃；
(3) 打孔；
(4) 去除周边结、清洗去除磷硅玻璃；
(5) 在硅片正面制备氮化硅膜；
(6) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，并烘干；
(7) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(8) 印刷正面电极；
(9) 烧结，制备出N型背接触太阳能电池。
Claims (8)
1.一种N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 清洗N型硅片表面，去除损伤层，制绒；
(2) 在硅片正面制备磷掺杂层；
(3) 在硅片的正面设置钝化减反射膜；
(4) 在硅片上开孔；
(5) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，烘干；
(6) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(7) 在硅片正面印刷正面电极；
(8) 烧结，即可得到N型背接触太阳能电池。
2.根据权利要求1所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，所述铝浆覆盖步骤(5)中背面电极焊接位的四周部分区域。
3.根据权利要求1所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，所述铝浆的外边缘距离硅片边缘0~2 mm。
4.根据权利要求1所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中，所述铝浆与步骤(5)中正面电极焊接位之间的间距为0.1~3 mm。
5.一种N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1) 清洗N型硅片表面，去除损伤层，制绒；
(2) 在硅片正面制备磷掺杂层；
(3) 在硅片上开孔；
(4) 去除周边结，清洗；
(5) 在硅片的正面设置钝化减反射膜；
(6) 在硅片背面印刷正面电极焊接位、孔金属电极和背面电极焊接位，烘干；
(7) 在硅片背面印刷铝浆并烘干；
(8) 在硅片正面印刷正面电极；
(9) 烧结，即可得到N型背接触太阳能电池。
6.根据权利要求5所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中，所述铝浆覆盖步骤(6)中背面电极焊接位的四周部分区域。
7.根据权利要求5所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中，所述铝浆的外边缘距离硅片边缘0~2 mm。
8.根据权利要求5所述的N型背接触太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(7)中，所述铝浆与步骤(6)中正面电极焊接位之间的间距为0.1~3 mm。
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2012
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