CN104538502A - 一种晶体硅mwt太阳能电池的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，包括步骤：对硅片表面进行制绒；扩散工序，在所述硅片正表面形成PN结；采用湿法刻蚀对所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理；在所述硅片正表面制备减反射膜；采用激光在所述硅片上开过孔；制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极。所述制作方法，采用激光对硅片开过孔是在硅片表面制备减反射膜之后，而在制备减反射膜之前已通过湿法刻蚀一步完成对电池片的去边缘PN结处理和去PSG处理。相比于现有的制作方法，省去了单独采用激光对电池片的去边缘PN结处理，这不仅使MWT太阳能电池的制作工序大大简化，且提高了电池片生产的成品率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，特别是涉及一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法。
背景技术
随着传统不可再生能源的不断消耗，人类面临的能源危机日趋严重，对太阳能等可再生能源的研发、利用已经成为全球性的热点研究课题。太阳能电池结构简单，其原理是利用光生伏特效应把太阳能转换为电能。
金属穿孔卷绕(metallization wrap-through，MWT)硅太阳能电池是一种新型结构的太阳能电池，是通过在硅片上打孔，将正面导电栅线的接触电极穿过硅片基体引导至硅片背面，使正面收集的载流子通过孔内电极转移到背面的电极上，这样可省去太阳能电池片正面的主栅线，大大降低电池片正表面的遮光面积，使电池片正面的活性发电面积增大，从而提高太阳能电池片的光电转换效率。
现有的MWT太阳能电池的制作方法，是在制绒前进行激光开孔，在扩散工序后，对电池片作去边缘PN结处理和去PSG处理是分步进行的，需要先采用湿法刻蚀去PSG，然后采用激光进行去边缘PN结处理。由于所述制作方法中去边缘PN结处理和去PSG处理是分步进行的，且采用激光进行去边缘PN结处理，这导致MWT太阳能电池的制作工序繁琐，降低了电池片生产效率。
因此，如何简化MWT太阳能电池制作工序提高其生产效率是本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，能够简化现有的MWT太阳能电池的制作工序。
本发明提供一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
对硅片表面进行制绒；
扩散工序，在所述硅片正表面形成PN结；
采用湿法刻蚀对所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理；
在所述硅片正表面制备减反射膜；
采用激光在所述硅片上开过孔；
制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极。
可选地，所述硅片为P型硅片；所述扩散工序为磷扩散。
可选地，所述磷扩散为采用液态三氯氧磷扩散。
可选地，所述减反射膜的厚度为70-90nm。
可选地，所述减反射膜包括SiNx膜、TiO2膜或MgF2膜。
可选地，所述过孔的孔径为150-300μm。
可选地，所述采用激光在所述硅片上开过孔包括：所述激光的平均功率为8W-20W，波长为300nm-600nm。
可选地，所述制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极包括：
分别制备所述硅片的所述正电极、所述负电极及所述过孔电极的导电金属；
烧结形成所述导电金属与所述硅片的欧姆接触。
可选地，所述导电金属的制备方法包括丝网印刷、电镀或化学镀。
可选地，所述烧结包括：经200℃烘干后进行900℃高温烧结。
本发明所提供的一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，采用激光对硅片开过孔是在硅片表面制备减反射膜之后，而在制备减反射膜之前，已采用湿法刻蚀对经过制绒及扩散形成PN结的所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理，所述制作方法中去边缘PN结处理与去PSG处理是通过湿法刻蚀一步进行的，相比于现有的MWT太阳能电池制作方法，避免了单独采用激光对电池片的去边缘PN结处理，使MWT太阳能电池的制作工序大大简化。因此，所述制作方法简化了现有的MWT太阳能电池的制作工序。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法的流程图；
图2-1为采用本发明又一实施例提供的制作方法对硅片制绒后的结构示意图；
图2-2为采用本发明又一实施例提供的制作方法对硅片进行扩散工序后的结构示意图；
图2-3为采用本发明又一实施例提供的制作方法制备减反射膜后硅片的结构示意图；
图2-4为采用本发明又一实施例提供的制作方法开过孔后硅片的结构示意图；
图2-5为采用本发明又一实施例提供的制作方法在硅片制备形成各电极后的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，能够简化现有的MWT太阳能电池的制作工序。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，本发明实施例提供的一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，包括以下步骤：
S10：对硅片表面进行制绒。
S11：扩散工序，在所述硅片正表面形成PN结。
S12：采用湿法刻蚀对所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理。
S13：在所述硅片正表面制备减反射膜。
S14：采用激光在所述硅片上开过孔。
S15：制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极。
本实施例所述的一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，采用激光对硅片开过孔是在硅片表面制备减反射膜之后，而在制备减反射膜之前，已采用湿法刻蚀对经过制绒及扩散形成PN结的所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理，所述制作方法中去边缘PN结处理与去PSG处理是通过湿法刻蚀一步进行的，相比于现有的MWT太阳能电池制作方法，避免了单独采用激光对电池片的去边缘PN结处理，使MWT太阳能电池的制作工序大大简化。因此，所述制作方法简化了现有的MWT太阳能电池的制作工序。
下面以P型硅片衬底的晶体硅MWT太阳能电池的制作为例，具体说明本发明提供的晶体硅MWT太阳能电池的制作方法。参见图2，包括以下步骤：
S20：对P型晶体硅片表面进行制绒。对P型晶体硅片正表面进行常规酸制绒，酸性腐蚀液为HF，HNO3和H2O形成的混合液，使硅片表面形成角锥体密布的表面形貌，参见图2-1，以降低表面对光的反射率。制绒完成后对所述硅片进行化学清洗。
S21：进行扩散工序，在所述硅片正表面形成PN结。参见图2-2，采用液态三氯氧磷进行磷源扩散，在制绒后的硅片正表面形成PN结，可在工业用Tempress管式炉中进行，方阻控制在90-100ohm/sq。
S22：采用湿法刻蚀对表面形成PN结的所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理。
S23：采用PECVD法在在所述硅片正表面制备减反射膜，参见图2-3，膜层厚度为70-90nm。所述减反射膜可以是SiNx膜、TiO2膜或MgF2膜。
S24：采用激光在所述硅片上开过孔，参见图2-4。
本实施例中，采用波长为532nm的AVIA绿光激光器在所述硅片上开过孔，选定激光扫描功率为12W，扫描速度2m/s。在所述硅片上形成孔径为150-300μm的过孔，所述过孔在硅片上均匀分布，过孔的数目可为4*4，共计16个。
S25：采用常规晶体硅丝网印刷工艺在所述硅片上分别制备正电极、负电极及过孔电极的导电金属，参见图2-5。具体采用丝网印刷工艺将导电银浆从硅片背面填满过孔，以制备形成过孔电极的导电金属，可通过调节所述导电银浆的各成分配制比例，使其形成的电极的导电金属在后续烧结过程中不会形成金属-硅合金，以保证所形成的电极能高效地传输载流子。所述正电极位于硅片背面的背电场中，具体通过印刷铝浆形成正电极的导电金属。
本实施例中，还可采用电镀或化学镀制备形成所述正电极、负电极及过孔电极的导电金属。采用电镀方法制备电极的导电金属时，对电极的控制精度较高，所形成的电极对载流子的传输效率高，有利于提高太阳能电池的光电转换效率，适用于高效太阳能电池的生产制备。
S26：将制备形成导电金属的所述硅片进行烧结，以形成导电金属与所述硅片的欧姆接触，完成硅片的电极的制备。具体过程为：先在200℃下烘干，再经900℃的高温烧结过程。
本实施例所述的晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，相比于现有的MWT太阳能电池制作方法，采用激光对硅片开过孔是在硅片表面制备减反射膜之后，而在制备减反射膜之前，已采用湿法刻蚀对经过制绒及扩散形成PN结的所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理。一方面，本实施例所述的制作方法中去边缘PN结处理与去PSG处理是通过湿法刻蚀一步进行的，省去了现有的MWT太阳能电池的制作流程中单独采用激光对电池片进行的去边缘PN结处理，这样简化了MWT太阳能电池的制作工序；另一方面，省去单独采用激光对电池片进行去边缘PN结处理，使制作流程中不需要增加激光设备，可充分利用生产线中的湿刻蚀机进行电池片的去边缘PN结处理和去PSG处理，可降低对工艺设备的投资成本，从而降低太阳能电池的生产成本；第三方面，现有的制作方法中采用激光对电池片进行去边缘PN结处理，过多的激光加工对电池片的损害较大，所生产的太阳能电池片的碎片率较高，生产效率低，本实施例所述方法采用湿法刻蚀去边缘PN结，不仅可提高电池片的成品率，提高生产效率，并且所生产的太阳能电池具有更优异的电性能。
以上对本发明所提供的一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明所作的若干改进和修饰，也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种晶体硅MWT太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
对硅片表面进行制绒；
扩散工序，在所述硅片正表面形成PN结；
采用湿法刻蚀对所述硅片进行去边缘PN结处理及去PSG处理；
在所述硅片正表面制备减反射膜；
采用激光在所述硅片上开过孔；
制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极。
2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述硅片为P型硅片；
所述扩散工序为磷扩散。
3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述磷扩散为采用液态三氯氧磷扩散。
4.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述减反射膜的厚度为70-90nm。
5.如权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述减反射膜包括SiNx膜、TiO2膜或MgF2膜。
6.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述过孔的孔径为150-300μm。
7.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用激光在所述硅片上开过孔包括：所述激光的平均功率为8W-20W，波长为300nm-600nm。
8.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述制备形成所述硅片的正电极、负电极及过孔电极包括：
分别制备所述硅片的所述正电极、所述负电极及所述过孔电极的导电金属；
烧结形成所述导电金属与所述硅片的欧姆接触。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述导电金属的制备方法包括丝网印刷、电镀或化学镀。
10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述烧结包括：经200℃烘干后进行900℃高温烧结。
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| CN113314624A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-08-27 | 江苏赛拉弗光伏系统有限公司 | 一种mwt电池片、mwt电池串及制备方法 |
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150422 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |