CN117174776A - 一种背接触电池及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及一种背接触电池及其制作方法，包括硅片，第一半导体层，第二半导体层，以及导电膜层，导电膜层上开设隔离槽；还包括：绝缘油墨层，其为若干个且均设置在所述第二半导体层与导电膜层之间并沿背面X轴方向间隔排布，且绝缘油墨层与所述第二半导体层直接接触，且在X轴方向上，所述绝缘油墨层横跨第二半导体开口区的侧面边缘且两端分别延伸；其中，所述绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度不小于2H，电阻率大于1e11Ω·cm，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于5%。本发明能够兼顾有效避免漏电现象以及提升电池转换效率和电池良率，且制作的工艺流程更简单。

Description

一种背接触电池及其制作方法
技术领域
本发明属于背接触电池技术领域，具体涉及一种背接触电池及其制作方法。
背景技术
结合Topcon工艺的背接触电池一般采用隧穿氧化层作为第一本征半导体层，掺杂多晶层作为第一导电半导体层，采用本征非晶硅作为第二本征半导体层，掺杂非晶/微晶硅作为第二导电半导体层，在掩膜层对应的上方区域对导电膜层进行刻蚀形成隔离槽。
然而，在第二半导体开口区的侧面边缘，存在第二导电半导体层（第二导电半导体层电阻率约为10-1-109Ω·cm，其为N型非晶/微晶硅层时电阻率约为10-1-103Ω·cm，其为P型非晶/微晶硅层时电阻率约为104-109Ω·cm）与第一导电半导体层（第一导电半导体层电阻率约为10-3Ω·cm）之间只有第二本征半导体层（第二本征半导体层电阻率约105-1010Ω·cm）绝缘的现象。因为第一导电半导体层导电性非常好，且第二本征半导体层电阻率相对较低、厚度非常薄（约10nm），导致第一导电半导体层与第二导电半导体层之间无法形成良好的绝缘，同时第二半导体层表面的导电膜层（导电膜层电阻率≤10-4Ω·cm）在水平方向上会跨越第二半导体开口区的侧面边缘，使得第一半导体层与第二半导体层之间容易出现较严重的漏电现象，从而降低电池的并联电阻，进而降低电池转换效率及电池良率。
CN116053331B涉及一种背接触电池及其制作方法和光伏组件，包括具有正面和背面的硅基底，设置在背面的具有第二半导体开口区的第一半导体层，以及第二半导体层，还包括沿背面X轴方向间隔排布的若干绝缘层，所述绝缘层设置在所述第二半导体层的外表面上；且在X轴方向上，所述绝缘层横跨第二半导体开口区的侧面边缘且两端分别延伸，且所述绝缘层上方还覆盖设置保护油墨。然而，该专利仍存在以下不足：其边缘保护油墨的绝缘性能不够，无法起到良好的绝缘效果，故其边缘保护油墨作为辅助而配合起到主要绝缘作用的绝缘膜叠加达到减少漏电的效果。同时，该专利考虑到保护油墨印刷后存在溶剂扩散，如果没有绝缘膜的存在，溶剂会显著增加透明导电膜和第二半导体层之间的接触电阻，该专利通过腐蚀去除保护油墨区域外的绝缘膜及保护油墨的溶剂扩散，从而避免增加透明导电膜和半导体层之间的接触电阻。然而，腐蚀去除保护油墨区域外的绝缘膜会对第一半导体层和第二半导体层造成损伤，从而降低电池转换效率和电池良率。
因此，现有技术中，背接触电池的电池结构无法兼顾有效避免漏电现象以及提升电池转换效率和电池良率。
需要说明的是，本发明的该部分内容仅提供与本发明有关的背景技术，而并不必然构成现有技术或公知技术。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的背接触电池结构无法兼顾有效避免漏电现象以及提升电池转换效率和电池良率的缺陷，提供一种背接触电池及其制作方法，该背接触电池能够兼顾有效避免漏电现象以及提升电池转换效率和电池良率，且制作的工艺流程更简单。
为了实现上述目的，本发明提供了一种背接触电池，包括硅片，设置在硅片的背面的具有第二半导体开口区的第一半导体层，设置在第一半导体层外表面上和第二半导体开口区内的第二半导体层，所述第二半导体层上设置有与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区，以及设置在第二半导体层外表面和第一半导体开口区内的导电膜层，导电膜层上开设隔离槽；还包括：绝缘油墨层，其为若干个且均设置在所述第二半导体层与导电膜层之间并沿背面X轴方向间隔排布，且绝缘油墨层与所述第二半导体层直接接触，且在X轴方向上，所述绝缘油墨层横跨第二半导体开口区的侧面边缘且两端分别延伸；其中，所述绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度不小于2H，电阻率大于1e11 Ω·cm，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于5%；所述隔离槽位于绝缘油墨层的外表面上。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于2%。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层在Z轴方向上的厚度范围在2-10μm。
进一步优选地，所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨或者热固型绝缘油墨，更优选为UV固化型绝缘油墨。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层在X轴方向上的宽度为40-150μm，所述绝缘油墨层在第一半导体层上的横跨宽度W11≥20μm，绝缘油墨层在第二半导体开口区上的横跨宽度W12≥20μm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻大于5kΩ。
在本发明的一些优选实施方式中，在X轴方向上，第一半导体开口区的宽度为0.1-0.3mm，第二半导体开口区的宽度为0.3-0.6mm；所述隔离槽在X轴方向上的宽度为10-190μm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层包含隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层，或者包含本征硅层和N型掺杂多晶硅层；所述第二半导体层包含本征非晶硅层和P型掺杂硅层。
在本发明的一些优选实施方式中，所述背接触电池还包括：
金属电极，其设置在所述导电膜层外表面，且设置在第一半导体开口区和第二半导体开口区上；
正面膜层，其设置在所述硅片的正面，其包含硅介质钝化层、硅介质减反层；
且所述硅片的正面为制绒面，第二半导体开口区处的硅片表面为制绒面或抛光面。
本发明还提供一种背接触电池的制作方法，所述背接触电池为前面所述的背接触电池。
且所述制作方法包括以下步骤：
S101、在硅片的背面形成第一半导体层和第二半导体层，且形成第一半导体开口区和第二半导体开口区；
S102、采用喷墨打印的方式或印刷方式，在S101所得背面的第二半导体开口区的侧面边缘外表面形成绝缘油墨层；
S103、在S102所得背面沉积导电膜层；
S104、在S102所得背面的导电膜层上进行刻蚀开口，形成隔离槽。
在本发明的一些优选实施方式中，S102中采用喷墨打印的方式形成绝缘油墨层。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨，其进行UV固化时控制UV固化能量为700-2000mj/cm2。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层为热固型绝缘油墨时，其采用的热固化条件包括：温度为150-180℃，时间为5-30min。
有益效果：
本发明通过上述技术方案，尤其是在第二半导体开口区侧面的正上方区域设置绝缘油墨层，且绝缘油墨层与所述第二半导体层直接接触，且绝缘油墨层满足特定的表面铅笔硬度和电阻率以及采用具有低含量可挥发性物质的原料，大幅改善了漏电现象，提高了电池的并联电阻；同时，相比于现有技术（如CN116053331B），本发明由于采用特殊的绝缘油墨层，无需设置绝缘膜即可保证足够高的绝缘性能，可以减少电池整体绝缘膜的沉积，设置绝缘油墨层后不需要腐蚀绝缘油墨区域外的绝缘膜层，使得工艺流程更简单，并能减少腐蚀绝缘膜层时腐蚀溶液对第一半导体层和第二半导体层的损伤；从而兼顾提高了电池转换效率和电池良率。
现有技术中，光伏电池通常采用的保护油墨，在完成其特定的保护作用后一般需要清洗去除，且保护油墨的耐候性一般较差，而绝缘油墨由于需要保留在电池片上，需要具备一定的耐候性，且绝缘油墨存在有机物挥发，一般在镀膜之后使用，如背接触电池存在交叉的金属细栅电极与金属主栅电极之间或金属主栅电极和焊带之间存在容易短路的现象，此时已经不再需要进入真空腔室沉积薄膜，可以采用在电极形成之后形成绝缘油墨做绝缘，因此目前绝缘油墨仅用于在电池中对电极的保护上，也即绝缘油墨通常设置电极的外部。组成上，保护油墨通常由30-55wt%树脂、25-50wt%填充材料、15-25wt%溶剂等组成，绝缘油墨通常由60-90wt%树脂、10-25wt%填充材料、0%-5%溶剂、0-10wt%光引发剂或固化剂等组成，其在溶剂含量、树脂含量及组成成分上均不同。
而本发明的绝缘油墨层设置在第一半导体层与第二半导体层的交界区域的外部且在导电膜层的内部（对应的，制作中在沉积导电膜层之前形成），显著改善第一半导体层与第二半导体层交界区域漏电现象。本发明特别采用满足特定的表面铅笔硬度和电阻率的绝缘油墨层用作在第二半导体开口区侧面边缘处的绝缘，大幅减少油墨的溶剂扩散及其对电池的不良影响，配合绝缘油墨层的原料基本不含可挥发性物质溶剂，进一步减少可挥发性物质溶剂扩散对电池的影响。而在相同条件下，若绝缘油墨层的表面铅笔硬度低于2H，会由于沉积导电膜层之前传输皮带、吸盘等损伤到绝缘油墨层而导致绝缘油墨层出现缺陷，从而导致第一半导体层与第二半导体层之间出现短路漏电现象；在相同条件下，若绝缘油墨层的电阻率低于1e11 Ω·cm，会由于绝缘油墨层的电阻率偏低而导致第一半导体层与第二半导体层之间更容易出现漏电的现象。
在本发明优选的方案中，采用UV固化型绝缘油墨，同时采用喷墨打印的方式，可以大幅减少油墨的溶剂扩散及其溶剂扩散对相应半导体层的损伤，从而提升电池转换效率和电池良率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例1提供的形成第一半导体开口区及第二半导体开口区的联合钝化背接触电池的结构示意图；
图2为本发明实施例1在第二半导体开口区的边缘形成绝缘油墨层的结构示意图；
图3为本发明实施例1在硅片背面沉积导电膜层的结构示意图；
图4为本发明实施例1在绝缘油墨层上刻蚀开口并形成隔离槽的结构示意图；
图5为本发明实施例1在硅片背面第一半导体开口区与第二半导体开口区处分别形成金属电极的结构示意图。
图6为现有技术常规的背接触电池的结构示意图。
附图标记说明
1、硅片，2、隧穿氧化层，3、N型掺杂多晶硅层，4、本征非晶硅层，5、P型掺杂硅层，6、正面膜层，7、绝缘油墨层，8、导电膜层，9、金属电极，10、掩膜层；101、第二半导体开口区硅片表面，102、侧面边缘。
具体实施方式
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指结合附图和实际应用中所示的方位理解，“内、外”是指部件的轮廓的内、外。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。其中，术语“可选的”、“任选的”均是指可以包括，也可以不包括（或可以有，也可以没有）。
本发明提供了一种背接触电池，包括硅片，设置在硅片的背面的具有第二半导体开口区的第一半导体层，设置在第一半导体层外表面上和第二半导体开口区内的第二半导体层，所述第二半导体层上设置有与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区，以及设置在第二半导体层外表面和第一半导体开口区内的导电膜层，导电膜层上开设隔离槽；还包括：绝缘油墨层，其为若干个且均设置在所述第二半导体层与导电膜层之间并沿背面X轴方向间隔排布，且绝缘油墨层与所述第二半导体层直接接触，且在X轴方向上，所述绝缘油墨层横跨第二半导体开口区的侧面边缘且两端分别延伸。
其中，所述绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度不小于2H，电阻率大于1e11 Ω·cm，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于5%；所述隔离槽位于绝缘油墨层的外表面上。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于2%。该优选方案，更利于进一步减少溶剂扩散对电池的影响。
优选地，所述绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度为2-7H、进一步优选3-7H，电阻率为1e11 Ω·cm-5e14 Ω·cm、进一步优选1e13 Ω·cm-5e14 Ω·cm。该优选方案，更利于降低第一半导体层与第二半导体层之间的漏电现象，从而进一步提高电池转换效率。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层在Z轴方向上的厚度范围在2-10μm、进一步优选3-7μm。本发明中该厚度是指绝缘油墨层在Z轴方向上的任一位置的厚度，其均在2-10μm范围内。
在满足绝缘油墨层与第二半导体层的厚度之比的基础上，本领域技术人员可以根据实际需求选择第二半导体层的厚度，以及本征非晶硅层和P型掺杂硅层的厚度比、P型掺杂硅层的掺杂浓度。示例性的，第二半导体层的厚度可以为10-20nm，本征非晶硅层和P型掺杂硅层的厚度比可以为1：1 - 3，P型掺杂硅层的有效掺杂浓度为1e18-1e21cm-3。
本领域技术人员可以根据实际需求选择第一半导体层的厚度，以及隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层的厚度比、N型掺杂多晶硅层的掺杂浓度，以及导电膜层的厚度。示例性的，第一半导体层的厚度可以为60-150nm，隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层的厚度比可以为1：40-100，N型掺杂多晶硅层的有效掺杂浓度为1e18-1e21cm-3。示例性的，导电膜层的厚度可以为40-100 nm。
本发明中，优选地，所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨或者热固型绝缘油墨，更优选为UV固化型绝缘油墨。其中，热固型绝缘油墨一般含相对较高量的溶剂，溶剂在固化过程中会在电池片表面形成一层溶剂的挥发物，而UV固化型绝缘油墨基本不含可挥发溶剂（溶剂质量含量低于2%），因此UV固化过程中在电池片表面不会形成溶剂挥发物层，本发明优选采用UV固化型绝缘油墨，进一步减少了溶剂的扩散。
本发明中，所述绝缘油墨层的原料可以为现有技术中的常规组成，只要满足所需可挥发性物质质量含量、表面铅笔硬度、电阻率即可，本领域技术人员可以根据实际需求选择。例如所述绝缘油墨层的原料可以包括60-90wt%树脂、10-25wt%填充材料、0%-5%溶剂、0-10wt%光引发剂或固化剂等。示例性的，原料可以包括丙烯酸树脂和/或丙烯酸酯，滑石粉、光引发剂、填充材料等中的一种或多种，以及溶剂。可以理解的是，可挥发性物质是指所述绝缘油墨层中的溶剂。溶剂的种类例如可以为乙酸乙酯、异佛尔酮、乙醇、丙酮等。所述绝缘油墨层的表面铅笔硬度、电阻率可以通过所述绝缘油墨层的厚度和/或组成来调节。
进一步的，所述UV固化型绝缘油墨的原料可以包括65-90wt%树脂、10-20wt%填充材料、0%-5%溶剂、0-10wt%光引发剂或固化剂等。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层在X轴方向上的宽度为40-150μm，所述绝缘油墨层在第一半导体层上的横跨宽度W11≥20μm，绝缘油墨层在第二半导体开口区上的横跨宽度W12≥20μm。本发明由于采用特殊的绝缘油墨层，其性质不同于常规的保护油墨，因而采用适宜的不同范围的横跨宽度，能够进一步减少第一半导体层与第二半导体层之间的短路漏电，更利于提高电池的并联电阻以及电池转换效率。
在本发明的一些优选实施方式中，所述隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻大于5kΩ、优选不小于300kΩ。该优选方案中，能够减少第一半导体层与第二半导体层之间的短路漏电，更利于提高电池的并联电阻以及转换效率。
本领域技术人员可以根据实际需求选择导电膜层的材质，例如可以为掺锡、掺锌、掺钨或掺钛等的氧化铟基薄膜，或为掺铝、掺硼或掺镓等的氧化锌基薄膜。
在本发明的一些优选实施方式中，在X轴方向上，第一半导体开口区的宽度为0.1-0.3mm，第二半导体开口区的宽度为0.3-0.6mm。
优选地，所述隔离槽在X轴方向上的宽度为10-190μm。
在本发明的一些优选实施方式中，所述第一半导体层包含隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层，或者包含本征硅层和N型掺杂多晶硅层；所述第二半导体层包含本征非晶硅层和P型掺杂硅层。本发明既能够适用于异质结钝化结构，也能适用于短路漏电风险更大的联合钝化结构，均能解决其第一半导体层与第二半导体层之间的短路漏电问题。
在本发明的一些优选实施方式中，所述背接触电池还包括：金属电极，其设置在所述导电膜层外表面，且设置在第一半导体开口区和第二半导体开口区上。可以理解的是，金属电极分为两种极性的电极，设置在第一半导体开口区上的金属电极和设置在第二半导体开口区上的金属电极的极性不同。
在本发明的一些优选实施方式中，所述背接触电池还包括：正面膜层，其设置在所述硅片的正面。
本领域技术人员可以根据实际需求选择正面膜层的厚度和膜层结构，例如正面膜层的厚度可以为50-120nm。示例性的，正面膜层包含依次设置的硅介质钝化层、硅介质减反层，本领域技术人员可以根据实际需求选择硅介质钝化层、硅介质减反层的厚度比。硅介质钝化层例如可以为二氧化硅、非晶硅或微晶硅层等，硅介质减反层例如可以为氮化硅、氮氧化硅或二氧化硅等。
优选地，所述硅片的正面为制绒面，第二半导体开口区处的硅片表面为制绒面或抛光面。
本领域技术人员可以根据实际需求选择硅片的类型，例如，所述硅片可以为N型。
本发明第二半导体层中P型掺杂硅层例如可以为P型掺杂非晶硅层或P型掺杂微晶硅层。
本发明还提供一种背接触电池的制作方法，所述背接触电池为前面所述的背接触电池。
且所述制作方法包括以下步骤：
S101、在硅片的背面形成第一半导体层和第二半导体层，且形成第一半导体开口区和第二半导体开口区；
S102、采用喷墨打印的方式或印刷方式，在S101所得背面的第二半导体开口区的侧面边缘外表面形成绝缘油墨层；
S103、在S102所得背面沉积导电膜层；
S104、在S102所得背面的导电膜层上进行刻蚀开口，形成隔离槽。
在本发明的一些优选实施方式中，S102中采用喷墨打印的方式形成绝缘油墨层。本发明优选采用喷墨打印的方式，喷墨打印为非接触式，进一步减少了溶剂的扩散。而印刷方式为接触式，印刷过程中经常需要用溶剂擦拭网版，网版表面的溶剂会转移到电池表面，从而在一定程度上影响电池的效果。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨，其进行UV固化时控制UV固化能量为700-2000mj/cm2。适宜的UV固化能量能够获得适宜的表面铅笔硬度。
在本发明的一些优选实施方式中，所述绝缘油墨层为热固型绝缘油墨时，其采用的热固化条件包括：温度为150-180℃，时间为5-30min。
本发明中，所述导电膜层可以通过物理气相沉积技术（PVD）或活化等离子体沉积技术(RPD)沉积。所述隔离槽可以通过激光直接刻蚀、印刷或喷墨打印相应油墨后腐蚀的方式形成。所述金属电极可以通过印刷银浆形成银浆栅线电极、电镀形成铜栅线电极等方式形成。
下面详细描述本发明的实施例，是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种联合钝化背接触电池，其通过包括如下步骤的方法制作而成：
S101、如图1所示，提供N型硅片1背面形成第一半导体层和第二半导体层，并形成第一半导体开口区及第二半导体开口区的联合钝化背接触异质结电池。
所述第一半导体层包含依次设置的隧穿氧化层2（厚度为1.7nm）、N型掺杂多晶硅层3（厚度为100nm、有效掺杂浓度为3e20cm-3），第二半导体层包含依次设置的本征非晶硅层4（厚度为6nm）、P型掺杂硅层5（具体为P型掺杂非晶硅层，厚度为12nm、有效掺杂浓度为5e19cm-3），所述硅片1正面形成正面膜层6。所述正面膜层6包含硅介质钝化层（具体为本征非晶硅层、厚度为10nm）、硅介质减反层（具体为氮化硅、厚度为75nm）。在X轴方向上，所述第一半导体开口区宽度W1为0.1mm，所述第二半导体开口区宽度W2为0.3mm。第二半导体开口区硅片表面101为抛光面。
S102、如图2所示，在第二半导体开口区的边缘形成绝缘油墨层7，所述绝缘油墨层7横跨第二半导体开口区的侧面边缘102，所述绝缘油墨层7固化后在X轴方向上的宽度为80μm，在Z轴方向上的厚度范围为4-6μm，表面铅笔硬度3H，电阻率为5×10e13 Ω·cm，绝缘油墨层的原料中可挥发性物质（即溶剂）质量含量具体为0.2%。其中绝缘油墨层7在第二半导体开口区上方的横跨宽度W12为40μm，另外一侧的横跨宽度W11为40μm。所述绝缘油墨层7为UV固化型绝缘油墨（具体为由79.8wt%丙烯酸树脂、15wt%滑石粉、5wt%光引发剂以及余量0.2wt%溶剂乙醇组成），采用喷墨打印方式形成，所述UV固化能量为1000mj/cm2。
S103、如图3所示，在硅片1背面沉积透明的导电膜层8，厚度为60nm。所述导电膜层8通过物理气相沉积技术（PVD）沉积，所述导电膜层8为掺锡的氧化铟基薄膜。
S104、如图4所示，在绝缘油墨层7上的部分导电膜层8进行刻蚀开口，形成隔离槽。所述隔离槽在X轴方向上的宽度W3为20μm，所述隔离槽通过激光直接刻蚀形成，刻蚀后隔离槽两侧的导电膜层8之间的电阻为500kΩ。
S105、如图5所示，在硅片1背面相应位置处形成对应金属电极9。所述金属电极9可以通过印刷银浆形成银浆栅线电极。
实施例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S102中绝缘油墨层采用印刷方式形成。
实施例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S102中采用热固型绝缘油墨（具体为丙烯酸树脂70wt%、填充材料25wt%、溶剂5wt%）代替UV固化型绝缘油墨，作为绝缘油墨层，其热固型绝缘油墨的表面铅笔硬度为3H，电阻率为1e12 Ω·cm；热固型绝缘油墨采用印刷方式形成，所述热固化工艺条件为：温度180℃，时间为30min。隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为300kΩ。
实施例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S102中绝缘油墨层的原料中溶剂质量含量具体为2%，丙烯酸酯、滑石粉、光引发剂的量不变，并调整丙烯酸树脂的量以补足总量100%；绝缘油墨层的表面铅笔硬度为3H，电阻率为6e12 Ω·cm。隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为200kΩ。
实施例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，S102中，绝缘油墨层在Z轴方向上的厚度范围在8-10μm。
实施例6
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，采用常规异质结钝化结构，第一半导体层中的隧穿氧化层替换为本征非晶硅，N型掺杂多晶硅层替换为N型掺杂非晶层，该本征非晶硅的厚度为8nm，N型掺杂非晶层厚度为12nm。
对比例1
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，不设置绝缘油墨层7，第二半导体层与导电膜层8直接接触，且在X轴方向上第一半导体开口区和第二半导体开口区之间的区域内设置掩膜层10（具体为氮化硅），且掩膜层10位于第一半导体层和第二半导体层之间，如图6所示；隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为1 kΩ。其制备方法参照现有技术中的方法进行。
对比例2
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，两个半导体层的P/N类型不同，具体的，第一半导体层中掺杂多晶硅层为P型掺杂多晶硅层，第二半导体层中掺杂非晶硅层为N型掺杂非晶硅层。
对比例3
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，采用CN116053331B的保护油墨（热熔蜡）代替绝缘油墨层，保护油墨采用喷墨打印形成，保护油墨的原料中可挥发性物质质量含量为6%，表面铅笔硬度为2H，电阻率5e9 Ω·cm。隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为5 kΩ。
对比例4
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度为1H，电阻率5e8 Ω·cm，为满足该参数而需要调整绝缘油墨层7固化后在X轴方向上的宽度为160μm，隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为5 kΩ。
对比例5
参照实施例1的方法进行，不同之处在于，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量为10 %，滑石粉、光引发剂的量不变，并调整丙烯酸树脂的量以补足总量100%。隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻为100kΩ。
测试例
将上述实施例和对比例得到的背接触电池进行各性能测试，结果如表1所示。其中，电池良率是指在批次生产数量为1000片情况下的电池合格率。
表1
通过上述结果可知，相对于对比例，采用本发明的实施例方案，背接触电池的并联电阻高，有效避免漏电现象，兼顾提升电池转换效率和电池良率，且制作的工艺流程更简单。而常规的现有技术或不满足本发明的方案均无法同时兼顾有效避免漏电现象、提升电池转换效率和电池良率的综合效果。
进一步的，根据实施例1和实施例2可知，采用本发明优选的喷墨打印方式形成绝缘油墨层的方案，能够进一步提升电池转换效率和电池良率。
进一步的，根据实施例1和实施例3可知，采用本发明优选的UV固化型绝缘油墨层及其形成方法的方案，能够进一步提升电池转换效率和电池良率。
进一步的，根据实施例1和实施例4-5可知，采用本发明优选的组成和厚度的绝缘油墨层的方案，能够进一步提升电池转换效率和电池良率。
进一步的，根据实施例1和实施例6可知，本发明的方案尤其适用于联合钝化结构的方案，能够进一步提升电池转换效率和电池良率。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种背接触电池，包括硅片，设置在硅片的背面的具有第二半导体开口区的第一半导体层，设置在第一半导体层外表面上和第二半导体开口区内的第二半导体层，所述第二半导体层上设置有与第二半导体开口区间隔排列的第一半导体开口区，以及设置在第二半导体层外表面和第一半导体开口区内的导电膜层，导电膜层上开设隔离槽；其中，其特征在于，还包括：绝缘油墨层，其为若干个且均设置在所述第二半导体层与导电膜层之间并沿背面X轴方向间隔排布，且绝缘油墨层与所述第二半导体层直接接触，且在X轴方向上，所述绝缘油墨层横跨第二半导体开口区的侧面边缘且两端分别延伸；其中，所述绝缘油墨层满足：表面铅笔硬度不小于2H，电阻率大于1e11 Ω·cm，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于5%；所述隔离槽位于绝缘油墨层的外表面上。
2.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述绝缘油墨层的原料中可挥发性物质质量含量不大于2%。
3.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述绝缘油墨层在Z轴方向上的厚度在2-10μm。
4.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨或者热固型绝缘油墨。
5.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述绝缘油墨层在X轴方向上的宽度为40-150μm，所述绝缘油墨层在第一半导体层上的横跨宽度W11≥20μm，绝缘油墨层在第二半导体开口区上的横跨宽度W12≥20μm。
6.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述隔离槽两侧的导电膜层之间的电阻大于5kΩ；
和/或，
在X轴方向上，第一半导体开口区的宽度为0.1-0.3mm，第二半导体开口区的宽度为0.3-0.6mm；所述隔离槽在X轴方向上的宽度为10-190μm。
7.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述第一半导体层包含隧穿氧化层和N型掺杂多晶硅层，或者包含本征硅层和N型掺杂多晶硅层；所述第二半导体层包含本征非晶硅层和P型掺杂硅层。
8.根据权利要求1所述的背接触电池，其特征在于，所述背接触电池还包括：
金属电极，其设置在所述导电膜层外表面，且设置在第一半导体开口区和第二半导体开口区上；
正面膜层，其设置在所述硅片的正面，其包含硅介质钝化层、硅介质减反层；
且所述硅片的正面为制绒面，第二半导体开口区处的硅片表面为制绒面或抛光面。
9.一种背接触电池的制作方法，其特征在于，所述背接触电池为如权利要求1-8中任一项所述的背接触电池，且所述制作方法包括以下步骤：
S101、在硅片的背面形成第一半导体层和第二半导体层，且形成第一半导体开口区和第二半导体开口区；
S102、采用喷墨打印的方式或印刷方式，在S101所得背面的第二半导体开口区的侧面边缘外表面形成绝缘油墨层；
S103、在S102所得背面沉积导电膜层；
S104、在S102所得背面的导电膜层上进行刻蚀开口，形成隔离槽。
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，S102中采用喷墨打印的方式形成绝缘油墨层；
和/或，
所述绝缘油墨层为UV固化型绝缘油墨时，在其进行UV固化时控制UV固化能量为700-2000mj/cm2；所述绝缘油墨层为热固型绝缘油墨时，其采用的热固化条件包括：温度为150-180℃，时间为5-30min。
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