CN109980025A - 金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法，涉及硅太阳能电池工艺技术领域，能够在不影响正极点印刷效果前提下，降低激光打孔区漏浆几率的目的。从而提高了网版寿命、提高了产品品质。本发明将传统膜厚相同的MWT背面正极网版，设计为分区不同的膜厚，即正极区与激光打孔区的膜厚设计为不同厚度，维持正极区的膜厚不变增加激光打孔区的膜厚，在保证正极点印刷效果不变的情况下，达到降低激光打孔区漏浆几率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及硅太阳能电池工艺技术领域，尤其涉及金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法。
背景技术
目前，晶体硅太阳能技术包括异质结太阳能电池，背电极接触硅太阳能电池，发射极环绕穿通硅太阳能电池，激光刻槽埋栅电池，倾斜蒸发金属接触硅太阳能电池及金属穿孔卷绕硅太阳能电池等，其中金属穿孔卷绕硅太阳能电池因其效率高，遮光面积小以及更好的外观特点受到越来越多的关注。
金属穿孔卷绕硅太阳能电池是通过激光钻孔将受光面收集的能量穿过电池转移至电池背光面的电极，以减少受光面的遮光面积来达到提高转换效率的目的。
现有技术在制备金属穿孔卷绕硅太阳能电池背光面电极时，一般通过分次印刷分别印刷制备电池的正极和负极，通过降低正极区的银浆固含量和耗量，达到降低成本的目的，相比传统的一次印刷方式具有成本低、堵孔浆料开发难度低等优点，已广泛采用。
但对于采用制绒后激光打孔的金属穿孔卷绕硅太阳能电池技术路线，如在制绒后、扩散后或镀膜后进行激光打孔，激光孔洞周边的毛刺未能通过制绒去除。采用目前的分次印刷制备金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极时，容易在制备正极时，因毛刺磨损网版引起激光孔洞区漏浆，从而影响网版寿命、uptime和产品品质。
发明内容
本发明提供了金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法，能够避免毛刺磨损所引起激光孔洞区漏浆问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法，包括：
S1、采用太阳能级P型单晶或多晶硅片作为衬底，使用常学清洗和织构化方法对硅片进行制绒，形成绒面，绒面为光陷阱表面；
S2、在硅片上激光开孔，孔洞为N×N的阵列，N为正整数；
S3、在绒面上使用POCl3扩散源进行高温单面扩散，形成PN结；
S4、在硅片的绒面背表面，以孔洞为圆心，采用丝网印刷或喷墨打印法制备直径1-10mm、厚度1-50μm的圆形有机掩膜；
S5、对硅片进行刻蚀，去除硅片周边及背面多余的PN结，清洗有机掩膜，去除扩散后衬底表面的磷硅玻璃；
S6、对硅片使用PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 等离子体增强化学的气相沉积法）设备制备氮化硅减反膜，减反膜覆盖正电极及扩散面；
S7、采用背银浆料，采用280目，线径32μm，纱厚64μm，正极区膜厚10μm，负极区膜厚20μm的分区不同膜厚设计的网版，丝网印刷金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面正极；
S8、采用金属穿孔卷绕硅太阳能电池填孔银浆，丝网印刷金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面负极和堵孔；
S9、在金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面制备铝背场；
S10、采用正面银浆，通过丝网印刷方式在硅片扩散面，即硅片正表面制备正电极；
S11、在链式炉中进行烘干和烧结，形成正面电极欧姆接触及形成背电场。
进一步的，在S2中，所述孔洞形状为圆形、方形或锥形。
进一步的，在S2中，所述孔洞的孔径范围是100-400μm。
进一步的，在S4中，所述圆形有机掩膜为石腊膜，直径为1、2、4、8、10mm，厚度为25μm。
进一步的，在S10中，所述正面银浆采用贺利氏9641，杜邦PV20、帝科92A。
进一步的，在S11中，烧结温度为750℃-820℃。
本发明的有益效果是：
本发明采用网版分区的不同膜厚设计，通过维持正极区的网版膜厚不变、增加激光打孔区膜厚。达到不影响正极点印刷效果前提下，降低激光打孔区漏浆几率的目的。从而提高了网版寿命、提高了产品品质。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法，包括：
（1）硅片：采用太阳能级P型单晶或多晶硅片作为衬底；
（2）制绒：使用常规化学清洗和织构化方法进行制绒，形成光陷阱表面；
（3）激光打孔：在硅片上激光开孔，孔洞为N×N的阵列，N为正整数，孔洞形状为圆心、方形或锥形等；一种较好的选择，激光打孔的孔径在100-400μm；
（4）扩散：在绒面上使用POCl3扩散源进行高温单面扩散，形成PN结；
（5）掩膜：在硅片背表面，以打孔的孔洞为圆心，制备直径8mm、厚度25μm的圆形石蜡膜，制备方法为丝网印刷或喷墨打印法。
（6）刻蚀：使用化学溶液进行刻蚀，去除硅片周边及背面多余的PN结，清洗有机掩膜，去除扩散后硅衬底表面的磷硅玻璃。
（7）镀膜：使用PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 等离子体增强化学的气相沉积法）设备制备氮化硅减反膜，减反膜覆盖正电极及扩散面；
（8）金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面正极制备：采用常规背银浆料，采用280目，线经32μm，纱厚64μm，正极区膜厚10μm，负极区膜厚20μm的分区不同膜厚设计的网版，丝网印刷方式制备金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面正极；
（9）金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面负极制备：采用金属穿孔卷绕硅太阳能电池填孔银浆，丝网印刷方式制备金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面负极和堵孔；
（10）铝背场制备：在金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面制备铝背场；
（11）正电极制备：采用常规正面银浆，如贺利氏9641，杜邦PV20、帝科92A等，通过丝网印刷方式在硅片扩散面，即硅片正表面制备正电极。
（12）烧结：在链式炉中进行烘干和烧结，烧结温度为750℃-820℃，形成正面电极欧姆接触及形成背电场。
本发明的有益效果是：
本发明采用网版分区的不同膜厚设计，通过维持正极区的网版膜厚不变、增加激光打孔区膜厚。达到不影响正极点印刷效果前提下，降低激光打孔区漏浆几率的目的。从而提高了网版寿命、提高了产品品质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种金属穿孔卷绕硅太阳能电池电极制备方法，其特征在于，包括：
S1、采用太阳能级P型单晶或多晶硅片作为衬底，使用常学清洗和织构化方法对硅片进行制绒，形成绒面，绒面为光陷阱表面；
S2、在硅片上激光开孔，孔洞为N×N的阵列，N为正整数；
S3、在绒面上使用POCl3扩散源进行高温单面扩散，形成PN结；
S4、在硅片的绒面背表面，以孔洞为圆心，采用丝网印刷或喷墨打印法制备直径1-10mm、厚度1-50μm的圆形有机掩膜；
S5、对硅片进行刻蚀，去除硅片周边及背面多余的PN结，清洗有机掩膜，去除扩散后衬底表面的磷硅玻璃；
S6、对硅片使用PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition 等离子体增强化学的气相沉积法）设备制备氮化硅减反膜，减反膜覆盖正电极及扩散面；
S7、采用背银浆料，采用280目，线径32μm，纱厚64μm，正极区膜厚10μm，负极区膜厚20μm的分区不同膜厚设计的网版，丝网印刷金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面正极；
S8、采用金属穿孔卷绕硅太阳能电池填孔银浆，丝网印刷金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面负极和堵孔；
S9、在金属穿孔卷绕硅太阳能电池背面制备铝背场；
S10、采用正面银浆，通过丝网印刷方式在硅片扩散面，即硅片正表面制备正电极；
S11、在链式炉中进行烘干和烧结，形成正面电极欧姆接触及形成背电场。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，所述孔洞形状为圆形、方形或锥形。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2中，所述孔洞的孔径范围是100-400μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S4中，所述圆形有机掩膜为石腊膜，直径为1、2、4、8、10mm，厚度为25μm。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S10中，所述正面银浆采用贺利氏9641，杜邦PV20、帝科92A。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S11中，烧结温度为750℃-820℃。
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