CN103165744A - 一种晶体硅太阳能电池片的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种晶体硅太阳能电池片的制造方法，提高了电池片的转换效率。其中，该方法包括：在去磷硅玻璃的硅片背面印刷背面栅线并烘干；在已印刷背面栅线的硅片正面印刷正面栅线并烘干；对已印刷背面栅线和正面栅线的硅片进行烧结，形成背面电极和正面电极，正面电极和背面电极分别与硅片形成欧姆接触；在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜；在已镀上氮化硅薄膜的硅片背面印刷铝背场并烘干；对已印刷铝背场的硅片进行烧结，使得铝背场与硅片形成铝硅合金。
Description
技术领域
本发明涉及晶体硅太阳能电池的技术领域，尤其是一种晶体硅太阳能电池片的制造方法。
背景技术
晶体硅太阳能电池片是将太阳能转换成电能的半导体器件。镀减反射膜、丝网印刷和烧结是制造太阳能电池片工艺的其中几道工序。现在工业生产中常采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD，Plasma Enhanced ChemicalVapor Deposition)设备来制备减反射膜，PECVD是在去磷硅玻璃之后的硅片表面镀上一层减反射膜，丝网印刷是在PECVD后的硅片上印上栅线和背电场，烘干烧结成太阳能电池片。
现有技术中镀减反射膜采用的PECVD技术，它的原理是利用低温等离子体作能量源，硅片置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiH4和NH3，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在硅片表面形成一层蓝色的氮化硅薄膜；丝网印刷是指印刷背面栅线，然后经过低温烘干，印刷背电场，低温烘干；接着丝网印刷正面栅线，低温烘干，再高温烧结，烧结温度是从400℃升到850℃。
可是由于PECVD中钝化的氢键Si-H键和N-H键在750℃下会发生断裂，所以当烧结经过850℃左右的高温区时会断裂原来钝化的氢键，产生一部分悬挂键，使硅片表面复合增加，降低了并联电阻和填充因子，导致测试数据分散，最后降低了电池片的转换效率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种晶体硅太阳能电池片的制造方法，提高了电池片的转换效率。
一种晶体硅太阳能电池片的制造方法，包括：
在去磷硅玻璃的硅片背面印刷背面栅线并烘干；
在已印刷背面栅线的硅片正面印刷正面栅线并烘干；
对已印刷背面栅线和正面栅线的硅片进行烧结，形成背面电极和正面电极，所述正面电极和背面电极分别与硅片形成欧姆接触；
在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜；
在已镀上氮化硅薄膜的硅片背面印刷铝背场并烘干；
对已印刷铝背场的硅片进行烧结，使得铝背场与硅片形成铝硅合金。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例提供的晶体硅太阳能电池片的制造方法，先印刷电极，再采用PECVD镀减反射膜，最后印刷背面场，由于背面场烧结只需要500℃～600℃的温度，不会造成PECVD中的钝化的悬挂键断裂，减少表面复合，提高了开路电压，也提高了晶体硅太阳能电池片的转换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明实施例提供的一种晶体硅太阳能电池片的制造方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种晶体硅太阳能电池片的制造方法，提高了电池片的转换效率。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下分别进行详细说明。
请参考图1，为本发明实施例提供的一种晶体硅太阳能电池片的制造方法流程图，该方法包括：
S101、在去磷硅玻璃的硅片背面印刷背面栅线并烘干；
S102、在已印刷背面栅线的硅片正面印刷正面栅线并烘干；
在某些实施方式中，步骤S101和步骤S102可具体为：采用丝网印刷工艺，在去磷硅玻璃的硅片背面印刷背面栅线并烘干，接着在已印刷背面栅线的硅片正面印刷正面栅线并烘干；
可以理解的是，制作电极的方法很多，而用丝网印刷是目前制作晶体硅太阳能电池片电极最普遍的一种生产工艺丝网印刷是采用压印的方式将预定的图形印刷在基板上，其工作原理是，利用丝网图形部分网孔透过浆料，用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压力，同时朝丝网另一端移动。油墨在移动中被刮刀从图形部分的网孔挤压到基片上。由于浆料的粘性作用使印迹固着在一定范围内，印刷中刮板始终与丝网印版和基片呈线性接触，接触线随刮刀移动而移动，从而完成印刷行程。通常在业内，过程中所用到的浆料一般为银浆。
S103、对已印刷背面栅线和正面栅线的硅片进行烧结，形成背面电极和正面电极，正面电极和背面电极分别与硅片形成欧姆接触；
在某些实施方式中，可以将已印刷栅线的硅片放入烧结炉中，采用830℃～850℃的温度对其进行烧结，形成背面电极和正面电极。
可以理解的是，由于经过丝网印刷后的硅片不能直接使用，需要经过烧结，将有机树脂粘合剂燃烧掉，剩下几乎纯粹的、由于玻璃质作用而密合在硅片上的银电极。当银电极和晶体硅在温度达到共晶温度时，晶体硅原子以一定的比例融入到熔融的银电极材料中去，从而形成了上下电极的欧姆接触，可以提高电池片的开路电压这个关键参数，使其具有电阻特性，以提高电池片的转换效率。
S104、在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜；
在某些实施方式中，可以采用PECVD，在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜。
可以理解的是，PECVD的工作原理是利用低温等离子体作能量源，硅片置于低气压下辉光放电的阴极上，利用辉光放电使样品升温到预定的温度，然后通入适量的反应气体SiH4和NH3，气体经一系列化学反应和等离子体反应，在硅片表面形成蓝色的氮化硅薄膜。
S105、在已镀上氮化硅薄膜的硅片背面印刷铝背场并烘干；
在某些实施方式中，较为简单的方法是利用溅射等技术在硅片背面沉积一层铝膜，业内通常在p-n结制备完成后，往往在硅片的背面即背光面，沉积一层铝膜，制备P+层，称为铝背场；铝背场的作用是增加了长波长光响应吸收，提高了势垒高度，提高了电池的开路电压。
S106、对已印刷铝背场的硅片进行烧结，使得铝背场与硅片形成铝硅合金；
在某些实施方式中，可以采用500℃～600℃的温度，对已印刷铝背场的硅片进行烧结。使铝膜和硅合金化并内扩散，形成一层高铝浓度掺杂的P+层。
本发明实施例提供的晶体硅太阳能电池片的制造方法，先印刷电极，再采用PECVD镀减反射膜，最后印刷背面场，由于背面场烧结只需要500℃～600℃的温度，不会造成PECVD中的钝化的悬挂键断裂，减少表面复合，提高了开路电压，也提高了晶体硅太阳能电池片的转换效率。
以上对本发明所提供的一种晶体硅太阳能电池片的制造方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (4)
1.一种晶体硅太阳能电池片的制造方法，其特征在于，包括：
在去磷硅玻璃的硅片背面印刷背面栅线并烘干；
在已印刷背面栅线的硅片正面印刷正面栅线并烘干；
对已印刷背面栅线和正面栅线的硅片进行烧结，形成背面电极和正面电极，所述正面电极和背面电极分别与硅片形成欧姆接触；
在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜；
在已镀上氮化硅薄膜的硅片背面印刷铝背场并烘干；
对已印刷铝背场的硅片进行烧结，使得铝背场与硅片形成铝硅合金。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对已印刷栅线的硅片进行烧结包括：
采用830℃～850℃的温度，对已印刷栅线的硅片进行烧结。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对已印刷铝背场的硅片进行烧结包括：
采用500℃～600℃的温度，对已印刷铝背场的硅片进行烧结。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜包括：
采用等离子体增强化学气相沉积法PECVD，在已经过烧结的硅片表面镀上氮化硅薄膜。
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