CN109786508A - 一种双面电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双面电池的制备方法，包括：在硅片表面形成绒面；对硅片的正面进行扩散形成掺杂层；对硅片背面抛光，去除硅片边缘处的PN结；在硅片背面印刷背面铝栅线；在硅片背面顺次镀上钝化膜层和减反射膜层；在硅片的正面镀上减反射膜层；在硅片背面印刷银浆背面电极，并在硅片正面印刷银浆正面电极和银浆正面栅线；将印刷好的硅片在设定温度下进行烧结，硅片正面印刷的银浆正面电极和银浆正面栅线穿过硅片正面的减反射膜层与硅片形成良好接触；硅片背面印刷的铝栅线与硅片形成良好接触，硅片背面印刷的银浆背面电极在高温下穿透硅片背面的减反射膜层和氧化铝膜层，与背面铝栅线形成良好接触。本发明能够避免激光开槽对背面的损伤，从而可提升制备效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池制备技术领域，具体涉及一种双面电池的制备方法。
背景技术
双面PERC电池是通过略微改变电池结构获得的，在成本上与单面PERC产品相差无几，在保持原先单面PERC高转换率的基础之上，还可以做到背面同时发电，这样双面发电对整个系统而言大约增加了10％-25％的系统发电增益。
现有的双面PERC电池生产工艺流程如图1所示，流程说明如下，1.制绒：对硅片进行制绒形成绒面。2.扩散：对硅片正面进行磷扩散形成PN结。3.刻蚀：对背面进行抛光、去除边缘PN结及正面的磷硅玻璃。4.背镀膜：在背面形成一层氧化铝膜，对背面达到钝化效果。5.PECVD：在硅片两面镀氮化硅减反射膜。6.激光开槽：按照背面网版印刷图形设计在电池片背面栅线印刷处进行激光开槽，从而保证背面印刷的铝栅线没有氮化硅膜层和氧化铝膜层阻隔，与硅片直接接触。7.丝网印刷：印刷背面电极(银浆)、背面栅线(铝浆，印刷铝栅线需与激光开槽重合)及正面栅线和电极(银浆)。8.烧结：将印刷好的电池片在高温下进行烧结，由于正面印刷的银浆在高温下穿透性较强，正面印刷的银栅线和银电极将会在高温下穿过氮化硅膜层和硅片形成很好的接触。背面印刷的铝栅线在高温下和硅片形成很好的接触，背面铝栅线和背面银电极在印刷时已处于接触状态，在高温下融合形成良好接触。从而在高温下正面和背面均可和硅片形成良好的欧姆接触，将电通过正背电极导出。最终形成的双面PERC电池结构图如图2所示。
由于在常规双面PERC电池工艺过程中，需要用激光对背面的氧化铝和氮化硅膜层上面开槽，以使得背面铝栅线和硅片形成良好接触。激光开槽方式缺点如下：1.激光开槽的过程中会对硅片本身造成损伤，这些开槽位置的损伤会形成复合中心，降低电池效率。2.激光设备本身的价格也较高，增加了生产成本。3.背面铝栅线的印刷需与激光开槽位置重合，对印刷精度要求较高。若未印刷在开槽位置，电池片将会变成失效片。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种双面电池的制备方法，能够避免激光开槽对背面的损伤，从而可提升制备效率。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种双面电池的制备方法，包括以下步骤：
(1)对硅片进行制绒形成绒面；
(2)对硅片的正面进行扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；
(3)对硅片的背面进行抛光，并去除硅片边缘处的PN结；
(4)在硅片的背面印刷背面铝栅线，并烘干；
(5)在硅片背面顺次镀上钝化膜层和减反射膜层；
(6)在硅片的正面镀上减反射膜层；
(7)在硅片背面印刷银浆背面电极，并在硅片正面印刷银浆背面电极和银浆正面栅线；
(8)将印刷好的硅片在设定温度下进行烧结，硅片正面印刷的银浆正面电极和银浆正面栅线在高温下穿过硅片正面的减反射膜层与硅片形成良好接触；硅片背面印刷的铝栅线在高温下与硅片形成良好接触，硅片背面印刷的银浆背面电极在高温下穿透硅片背面的减反射膜层和钝化膜层，与背面铝栅线在高温下融合形成良好接触。
优选地，所述步骤(1)中为对硅片的正面进行制绒形成绒面。
优选地，所述步骤(1)中为同时对硅片的正面及背面均进行制绒形成绒面。
优选地，所述减反射膜层为氮化硅减反射膜层。
优选地，所述减反射膜层厚度为70nm-120nm。
优选地，所述钝化膜层为氧化铝膜。
优选地，所述钝化膜层的厚度为8nm-25nm。
优选地，所述步骤(6)具体为：采用PECVD工艺在硅片的正面镀上减反射膜层。
优选地，所述步骤(8)中的设定温度为750℃～850℃。
优选地，所述掺杂层为磷掺杂层。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出的一种双面电池的制备方法，实现了硅片背面无需激光开槽就能实现背面栅线与硅片的良好接触，而且具备以下优点：
(1)避免了激光开槽对背面的损伤，从而可提升电池制备效率。
(2)减少了激光开槽设备，降低了生产成本。
(3)由于没有激光开槽，背面栅线印刷无需精准的对位。
附图说明
图1为现有技术中双面电池工艺流程图；
图2为现有技术中双面电池结构图；
图3本发明一种实施例中的背面无需激光开槽的双面电池制备方法的工艺流程图；
图4本发明背面铝栅线印刷结构示意图；
图5本发明背镀膜后结构示意图；
图6本发明PECVD后结构示意图；
图7为本发明印刷后结构示意图；
图8为本发明烧结后结构示意图；
图9为本发明背面电极的结构示意图；
图10为本发明背面栅线的结构示意图；
图11本发明正面电极和正面栅线的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
为了解决现有技术中需要用激光对背面的氧化铝和氮化硅膜层上面开槽，以使得背面铝栅线和硅片形成良好接触。但是激光开槽方式存在降低电池效率、增加了生产成本、对印刷精度要求较高等问题，本发明提出了一种背面无需激光开槽的单多晶双面PERC电池制备方法，如图3所示，在本发明的一种具体实施例中，所述方法具体包括以下步骤：
(1)制绒：对硅片1进行制绒，形成绒面，在具体实施过程中，可以选择只对硅片1的正面进行制绒，也可以同时对硅片1的正面和背面均制绒形成绒面；
(2)扩散：对硅片1的正面进行扩散形成掺杂层2，优选地，所述掺杂层2为磷掺杂层2(即图中的磷扩散层)，所述掺杂层2中存在PN结；
(3)刻蚀：对硅片1的背面进行抛光，并去除硅片1边缘处的PN结(使得正面和背面的PN结不导通)及硅片1正面的磷硅玻璃，所述磷硅玻璃是步骤(2)中形成PN结的过程中必然产生的副产物。
(4)背面栅线印刷：如图4和10所示，在硅片1的背面印刷背面铝栅线3，并进行烘干；在具体实施时，烘干温度优选250℃～350℃，烘干时间为10s～20s；
(5)背镀膜：如图5所示，首先在硅片1背面镀上钝化膜层4(厚度8nm-25nm)，使背面达到钝化效果；然后，再在钝化膜层4上镀上减反射膜层5(厚度70nm-120nm)；在本发明的优选实施例中，所述钝化膜层4为氧化铝膜；所述减反射膜层5为氮化硅镀膜。可以采用目前的背镀膜主流设备MAIA机台来实现，该背镀膜机台可以先在背面镀氧化铝，再在背面镀氮化硅，一次即可完成背面氧化铝与氮化硅镀膜。
(6)PECVD：如图6所示，在硅片1正面采用PECVD工艺镀减反射膜层5(厚度70nm-90nm)；在本发明的优选实施例中，所述减反射膜层为氮化硅减反射膜；
(7)丝网印刷：如图7、9和11所示，印刷背面电极8(银浆)、及正面电极6(银浆)和正面栅线7(银浆)；在本发明的优选实施例中，所述正面电极6和正面栅线7可以利用丝网进行一次印刷即可完成；
(8)烧结：如图8所示，将印刷好的硅片1在设定温度下进行烧结，硅片1正面印刷的银浆正面电极6和银浆正面栅线7在高温下穿过硅片1正面的减反射膜层与硅片1形成良好接触；硅片1背面印刷的铝栅线在高温下与硅片1形成良好接触，硅片1背面印刷的银浆背面电极8在高温下穿透硅片1背面的减反射膜层和钝化膜层，与背面铝栅线3在高温下融合形成良好接触，从而实现在高温下正面电极6和背面电极8均可与硅片1形成良好的欧姆接触，将电池片产生的电通过正背电极导出；
所述设定温度需要能够满足“硅片正面印刷的银浆正面电极和银浆正面栅线在高温下穿过硅片正面的减反射膜与硅片形成良好接触；硅片背面印刷的铝浆背面栅线在高温下与硅片形成良好接触，硅片背面印刷的银浆背面电极在高温下穿透硅片背面的减反射膜和氧化铝膜层，与背面铝栅线在高温下融合形成良好接触”，优选为750℃～850℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种双面电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对硅片进行制绒形成绒面；
(2)对硅片的正面进行扩散形成掺杂层，所述掺杂层中存在PN结；
(3)对硅片的背面进行抛光，并去除硅片边缘处的PN结；
(4)在硅片的背面印刷背面铝栅线，并烘干；
(5)在硅片背面顺次镀上钝化膜层和减反射膜层；
(6)在硅片的正面镀上减反射膜层；
(7)在硅片背面印刷银浆背面电极，并在硅片正面印刷银浆背面电极和银浆正面栅线；
(8)将印刷好的硅片在设定温度下进行烧结，硅片正面印刷的银浆正面电极和银浆正面栅线在高温下穿过硅片正面的减反射膜层与硅片形成良好接触；硅片背面印刷的铝栅线在高温下与硅片形成良好接触，硅片背面印刷的银浆背面电极在高温下穿透硅片背面的减反射膜层和钝化膜层，与背面铝栅线在高温下融合形成良好接触。
2.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中为对硅片的正面进行制绒形成绒面。
3.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中为同时对硅片的正面及背面均进行制绒形成绒面。
4.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述减反射膜层为氮化硅减反射膜层。
5.根据权利要求1或4所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述减反射膜层厚度为70nm-120nm。
6.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述钝化膜层为氧化铝膜。
7.根据权利要求1或6所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述钝化膜层的厚度为8nm-25nm。
8.根据权利要求1或7所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)具体为：采用PECVD工艺在硅片的正面镀上减反射膜层。
9.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述步骤(8)中的设定温度为750℃～850℃。
10.根据权利要求1所述的一种双面电池的制备方法，其特征在于：所述掺杂层为磷掺杂层。
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