一種太陽能電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能電池及其制備方法，屬于太陽能電池制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上太陽能電池在受光面設(shè)有大量的副柵線，將受光面產(chǎn)生的電子匯集到主柵線。此工藝路線消耗晶體硅太陽能電池受光面銀漿(下文簡(jiǎn)稱受光面銀漿)較多，而受光面銀漿屬于貴金屬和高技術(shù)門檻產(chǎn)品，目前一直被杜邦、三星等公司所壟斷，如何盡量少地使用受光面銀漿以降低成本，成為業(yè)內(nèi)主攻的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明提出一種太陽能電池及其制備方法，減少電池受光面銀漿的使用量，提高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種太陽能電池的制備方法，依次包括制作絨面、擴(kuò)散制結(jié)、刻蝕、去除磷硅玻璃、制作減反射膜、制作背面電極和鋁背場(chǎng)、測(cè)試分選，還包括以下步驟:制備位于受光面的銀點(diǎn)陣和主柵線；制備透明導(dǎo)電薄膜，該透明導(dǎo)電薄膜將銀點(diǎn)陣和主柵線電連接。
[0005]一種太陽能電池，包括受光面上的主柵線，受光面還設(shè)有銀點(diǎn)陣，銀點(diǎn)陣和部分主柵線上覆蓋透明導(dǎo)電薄膜，該透明導(dǎo)電薄膜將銀點(diǎn)陣和主柵線電連接。
[0006]一種背接觸太陽能電池的制備方法，依次包括激光打孔、制作絨面、擴(kuò)散制結(jié)、印刷掩膜、刻蝕及去除掩膜、去除磷硅玻璃、制作減反射膜、制作背面電極和鋁背場(chǎng)、測(cè)試分選，還包括以下步驟:制備位于受光面的銀點(diǎn)陣和貫孔電極；制備透明導(dǎo)電薄膜，該透明導(dǎo)電薄膜將銀點(diǎn)陣和貫孔電極電連接。
[0007]一種背接觸太陽能電池，包括貫孔電極，受光面還設(shè)有銀點(diǎn)陣，銀點(diǎn)陣和貫孔電極上均覆蓋透明導(dǎo)電薄膜，該透明導(dǎo)電薄膜將銀點(diǎn)陣和貫孔電極電連接。
[0008]優(yōu)選地，所述受光面的銀點(diǎn)陣中相鄰的點(diǎn)間距相同(亦可以不同)，并布滿整個(gè)受光面。
[0009]優(yōu)選地，所述透明導(dǎo)電薄膜為ITO或ZnO等材料。
[0010]優(yōu)選地，所述受光面的銀點(diǎn)陣與晶體硅形成歐姆接觸。
[0011]有益效果:本發(fā)明采用銀點(diǎn)陣與透明導(dǎo)電薄膜相結(jié)合，替代了現(xiàn)有太陽能電池受光面的副柵線，降低了受光面銀漿的使用量和制造成本。同時(shí)又減少了表面遮光面積，提高晶體硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。使用正面銀漿印刷的銀點(diǎn)陣圖形比較簡(jiǎn)單，降低了正面銀漿的技術(shù)門檻。正面電極表面有透明導(dǎo)電薄膜保護(hù)，提高了正面電極的抗腐蝕性和抗氧化性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1受光面視圖；
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1太陽能電池的截面圖；
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2受光面視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2太陽能電池的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等同形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0017]實(shí)施例1:一種太陽能電池的制備方法包括以下步驟:
[0018]一、制作絨面
[0019]為了提高太陽能電池的性能，常在硅片受光面制作絨面，有效的絨面結(jié)構(gòu)使入射光在表面發(fā)生多次反射和折射，增加光的吸收率。
[0020]單晶硅的絨面通常是利用化學(xué)腐蝕劑對(duì)硅片受光面進(jìn)行腐蝕而形成的，常用有機(jī)和無機(jī)兩類腐蝕劑，這兩種腐蝕劑對(duì)不同的晶面有不同的腐蝕速度，因而是各向異性地腐蝕。經(jīng)過腐蝕的單晶硅片受光面呈倒金字塔結(jié)構(gòu)，多晶硅絨面通常使用氫氟酸和硝酸對(duì)硅片進(jìn)行腐蝕，其受光面呈蟲卵狀。
[0021]二、擴(kuò)散制結(jié)
[0022]制結(jié)是在襯底材料上生成不同導(dǎo)電類型的擴(kuò)散層，形成PN結(jié)。這是電池制作過程中的關(guān)鍵工序。熱擴(kuò)散制PN結(jié)是用加熱的方法，使五價(jià)雜質(zhì)摻雜入P型硅襯底，常用的五價(jià)雜質(zhì)為憐。
[0023]三、刻蝕
[0024]在擴(kuò)散制結(jié)的過程中硅片周邊也形成了擴(kuò)散層。這種擴(kuò)散層可能使電池的正負(fù)極形成局部短路，從而使電池的并聯(lián)電阻下降，影響電池的轉(zhuǎn)換效率。因此目前大多使用等離子干法腐蝕或氫氟酸和硝酸混合液腐蝕來去除這些擴(kuò)散層。
[0025]四、去除磷硅玻璃
[0026]在擴(kuò)散制結(jié)的過程中，硅表面會(huì)形成一層含磷元素的二氧化硅，稱為磷硅玻璃。這層磷硅玻璃比較疏松，會(huì)對(duì)后道鍍膜工序以及電池片的電學(xué)性能產(chǎn)生不利影響，所以在鍍膜前應(yīng)當(dāng)把它去除。在半導(dǎo)體的清洗腐蝕工藝中主要是利用氫氟酸來去除表面的磷硅玻璃。
[0027]五、制作減反射膜
[0028]采用PECVD沉積法制作氮化硅減反射膜，減少電池受光面的反射光。
[0029]六、絲網(wǎng)印刷背面電極并烘干
[0030]使用銀漿或銀鋁漿料在電池背面印刷電極導(dǎo)線，作為電池的正極。
[0031]七、絲網(wǎng)印刷鋁背場(chǎng)并烘干
[0032]在電池背面，鋁背場(chǎng)能夠降低硅鋁界面的電子復(fù)合率，提高整個(gè)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0033]八、制備受光面銀點(diǎn)陣和主柵線并燒結(jié)
[0034]在硅片受光面采用現(xiàn)有銀漿絲網(wǎng)印刷銀點(diǎn)陣和主柵線，所述銀點(diǎn)陣遍布于硅片的受光面。銀點(diǎn)陣中的每個(gè)點(diǎn)都與晶體硅之間燒結(jié)形成歐姆接觸，用來導(dǎo)出其附近的光生電流。主柵線與晶體硅之間同樣燒結(jié)形成歐姆接觸。
[0035]九、電池受光面制備透明導(dǎo)電薄膜
[0036]透明導(dǎo)電薄膜與銀點(diǎn)陣和主柵線電連接，這樣就可以將銀點(diǎn)陣匯集的光生電流傳導(dǎo)至主柵線。透明導(dǎo)電薄膜為ITO(氧化銦錫)材料，也可以是ZnO等材料。成膜工藝采用CVD工藝成膜，也可以使用磁控濺射、MBE、ALE、PLD、溶膠凝膠法、噴霧熱解法、HDAP等方法。
[0037]十、測(cè)試分選
[0038]在測(cè)試機(jī)上對(duì)太陽能電池進(jìn)行測(cè)試，根據(jù)外觀、翹曲度以及電參數(shù)再對(duì)電池進(jìn)行分選。
[0039]本實(shí)施例的太陽能電池采用了與現(xiàn)有技術(shù)不同的結(jié)構(gòu)。電池的主體仍然是晶體硅4，晶體硅4可以是N型或P型，晶體硅4的受光面具有相反導(dǎo)電類型的擴(kuò)散層以形成PN結(jié)(圖中未示出)。按照現(xiàn)有電池的結(jié)構(gòu)，晶體硅4背面絲網(wǎng)印刷了背面電極6以及鋁背場(chǎng)5。
[0040]現(xiàn)有太陽能電池通過多條副柵線匯集受光面的光生電流至主柵線，因此會(huì)消耗大量銀漿制作副柵線，并且這些副柵線也會(huì)遮擋光線，降低太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
[0041]如圖1所示，在受光面為了減少對(duì)光線的遮擋，本實(shí)施例不再使用副柵線，而是在受光面燒結(jié)銀點(diǎn)陣I。這些銀點(diǎn)陣與晶體硅4形成歐姆接觸，用來匯聚其周圍的光生電流，同時(shí)也依然在受光面設(shè)置主柵線2。與副柵線相比，銀點(diǎn)陣I遍布于整個(gè)受光面，同樣可以起到匯集光生電流的作用。但銀點(diǎn)陣I的總面積遠(yuǎn)小于副柵線，因此不僅減少了銀漿的用量，而且也減少了副柵線對(duì)光線的遮擋，提高了太陽能電池轉(zhuǎn)換效率。
[0042]為了將銀點(diǎn)陣I匯集的光生電流傳導(dǎo)至主柵線2，在受光面上鋪設(shè)透明導(dǎo)電薄膜3，如圖2所示。透明導(dǎo)電薄膜3與銀點(diǎn)陣I和主柵線2電連接，這樣就可以將銀點(diǎn)陣匯集的光生電流傳導(dǎo)至主柵線2。同時(shí)由于透明導(dǎo)電薄膜3透光率很高，也不會(huì)遮擋光照，并不影響電池轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)透明導(dǎo)電薄膜3將電池受光面與空氣隔離，提高了電池受光面的抗腐蝕性和抗氧化性。而硅片背面依然設(shè)有背面電場(chǎng)5和背面電極6。
[0043]實(shí)施例2:—種背接觸太陽能電池制備方法，包括