Mwt太陽(yáng)能電池及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種MffT太陽(yáng)能電池及其制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] MffT (Metal Wrap Through)譯為金屬發(fā)射極穿孔卷繞技術(shù)，是一種應(yīng)用在太陽(yáng)能 電池中，通過(guò)激光或者其他方法在原硅片上實(shí)現(xiàn)穿孔的工藝，以達(dá)到將電極引到同一面上 的目的，通過(guò)減少匯流條的遮光面積增加組件的轉(zhuǎn)化效率。
[0003] 在具有背場(chǎng)區(qū)的MffT太陽(yáng)能電池工藝中，需要利用激光打孔的方式來(lái)形成一定數(shù) 量的通孔，并通過(guò)過(guò)孔漿料的印刷，來(lái)使得過(guò)孔漿料填充通孔、并連接正面柵線使得正面柵 線通過(guò)金屬漿料導(dǎo)通到MffT電池的背面。在填充過(guò)孔漿料的過(guò)程中，過(guò)孔漿料會(huì)與過(guò)料孔 孔壁形成接觸，在烘干、燒結(jié)之后，過(guò)孔電極在背面電極與背場(chǎng)區(qū)的接觸部分形成歐姆接 觸，使得MffT太陽(yáng)能電池在過(guò)孔處產(chǎn)生較大的反向漏電。例如，當(dāng)襯底為硅片時(shí)，過(guò)料孔內(nèi) 的過(guò)孔漿料會(huì)與過(guò)料孔孔壁結(jié)合處形成硅鋁（或硅銀）合金，從而導(dǎo)致過(guò)孔漿料和硅片基 底形成歐姆接觸。
[0004] 因此，在N型雙面MffT電池制備中，需要將過(guò)料孔周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)的背場(chǎng)區(qū)去除 掉，目前常采用的有印刷腐蝕漿料、激光消融等方式。而無(wú)論采用何種方式，都會(huì)增加額外 的工藝步驟，對(duì)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本造成不利影響。
[0005] 在印刷腐蝕漿料的方式中，在襯底需要去除背場(chǎng)的區(qū)域通過(guò)絲網(wǎng)印刷的腐蝕漿 料，并進(jìn)行烘干、清洗工藝，利用腐蝕漿料達(dá)到去除背場(chǎng)的目的，再對(duì)襯底進(jìn)行后續(xù)工藝。采 用此方法能夠通過(guò)控制漿料濃度、印刷量及烘干等條件來(lái)控制腐蝕深度，較好的達(dá)到了去 除背場(chǎng)的目的，然而該方法在帶有背場(chǎng)的MffT太陽(yáng)能電池生產(chǎn)過(guò)程中增加了絲網(wǎng)印刷、烘 干和清洗工藝，工藝流程復(fù)雜，成本較高。
[0006] 在激光消融方式是采用激光高能量密度的特性，將特定范圍內(nèi)的一定深度的襯底 利用高溫直接熔融、氣化從而去除掉，此種方式工藝較簡(jiǎn)單，但會(huì)對(duì)硅片造成較大的損傷， 對(duì)于硅片等襯底的碎片率及最終電池效率有不利影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種MffT太陽(yáng)能電池及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù) 中過(guò)孔漿料聯(lián)通MffT太陽(yáng)能電池上下表面的發(fā)射極及背場(chǎng)，從而引起漏電的問(wèn)題。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種MffT太陽(yáng)能電池的制備 方法，包括以下步驟：將具有遮擋結(jié)構(gòu)的掩膜板設(shè)置于襯底的背面的上方，并在襯底的背面 上形成背場(chǎng)層，背場(chǎng)層包括背場(chǎng)區(qū)及非摻雜區(qū)，非摻雜區(qū)對(duì)應(yīng)于遮擋結(jié)構(gòu)所在位置；在非摻 雜區(qū)處形成貫穿襯底的過(guò)料孔，并使過(guò)料孔在非摻雜區(qū)的范圍內(nèi)；在過(guò)料孔中形成過(guò)孔電 極，在襯底的背面形成與過(guò)孔電極連接的背面電極，在襯底的正面形成與過(guò)孔電極連接的 正面電極，并使背面電極在非摻雜區(qū)的范圍內(nèi)。
[0009] 進(jìn)一步地，遮擋結(jié)構(gòu)包括多個(gè)圓形遮擋片。
[0010] 進(jìn)一步地，過(guò)料孔的圓心與對(duì)應(yīng)的圓形遮擋片的圓心重合。
[0011] 進(jìn)一步地，過(guò)料孔與圓形遮擋片的直徑比為1:2~100。
[0012] 進(jìn)一步地，背面電極的形狀為圓形，且背面電極的直徑小于圓形遮擋片的直徑。
[0013] 進(jìn)一步地，背面電極與圓形遮擋片的直徑比為1~19:20。
[0014] 進(jìn)一步地，在襯底的背面上形成背場(chǎng)層的步驟中，利用離子注入工藝在襯底的背 面形成背場(chǎng)層。
[0015] 進(jìn)一步地，在將掩膜板設(shè)置于襯底的背面的上方的步驟之前，制備方法還包括：在 襯底的正面制絨，并在襯底的正面形成正面發(fā)射極。
[0016] 進(jìn)一步地，利用擴(kuò)散工藝在襯底的正面形成正面發(fā)射極。
[0017] 進(jìn)一步地，在過(guò)料孔中形成過(guò)孔電極的步驟之前，制備方法還包括：在具有過(guò)料孔 的襯底的正面和反面形成鈍化層。
[0018] 進(jìn)一步地，在過(guò)料孔中形成過(guò)孔電極的步驟中，向過(guò)料孔中印刷第一金屬衆(zhòng)料，對(duì) 襯底的正面以及襯底的背面印刷第二金屬漿料，并對(duì)第一金屬漿料和第二金屬漿料進(jìn)行燒 結(jié)，以將第一金屬漿料形成過(guò)孔電極，將第二金屬漿料形成正面電極和背面電極。
[0019] 進(jìn)一步地，MffT太陽(yáng)能電池為N型MffT太陽(yáng)能電池，其中，襯底為N型硅，正面發(fā)射 極為P型摻雜區(qū)，背場(chǎng)區(qū)為N型重?fù)诫s區(qū)；或者M(jìn)ffT太陽(yáng)能電池為P型MffT太陽(yáng)能電池，其 中，襯底為P型硅，正面發(fā)射極為N型摻雜區(qū)，背場(chǎng)區(qū)為P型重?fù)诫s區(qū)。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種MffT太陽(yáng)能電池，包括：襯底；背場(chǎng)層，形成于 襯底的背面，背場(chǎng)層包括背場(chǎng)區(qū)及非摻雜區(qū)；過(guò)料孔，貫穿于襯底，且過(guò)料孔在非摻雜區(qū)的 范圍內(nèi)；過(guò)孔電極，填充于過(guò)料孔中；正面電極，設(shè)置于襯底的正面，且正面電極與過(guò)孔電 極連接；背面電極，設(shè)置于襯底的背面，且背面電極與過(guò)孔電極連接。
[0021] 應(yīng)用本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明提供了一種MffT太陽(yáng)能電池的制備方法，由于該 方法在形成背場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中應(yīng)用本申請(qǐng)所述的掩膜板進(jìn)行遮擋，從而在過(guò)料孔的周?chē)纬?非摻雜區(qū)，并通過(guò)在非摻雜區(qū)的范圍內(nèi)形成背面電極，從而使得背場(chǎng)區(qū)不接觸背面電極，進(jìn) 而不僅使過(guò)孔電極不會(huì)由于背場(chǎng)區(qū)與背面電極接觸而在接觸部分形成歐姆接觸，降低了電 池反向漏電，而且省去了額外去除過(guò)料孔周?chē)谋硤?chǎng)區(qū)的工藝，節(jié)省了 MffT太陽(yáng)能電池的 制備時(shí)間，降低了生產(chǎn)成本。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說(shuō)明書(shū)附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示 意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0023] 圖1示出了在本申請(qǐng)實(shí)施方式所提供的MffT太陽(yáng)能電池的制備方法中，在襯底的 背面上形成背場(chǎng)層后的MffT太陽(yáng)能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的掩膜板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 圖3示出了在圖1所示的襯底中形成貫穿襯底的過(guò)料孔后的MffT太陽(yáng)能電池的剖 面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖4示出了在圖3所示的襯底上形成過(guò)孔電極、背面電極和正面電極后的MffT太 陽(yáng)能電池的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0027] 圖5示出了本發(fā)明實(shí)施方式所提供的MffT太陽(yáng)能電池示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0029] 需要注意的是，這里所使用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述【具體實(shí)施方式】，而非意圖限制根 據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式 也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)"包含"和/或"包 括"時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0030] 為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)，如"在……之上"、"在……上方"、 "在……上表面"、"上面的"等，用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特 征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位 之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為"在其他器 件或構(gòu)造上方"或"在其他器件或構(gòu)造之上"的器件之后將被定位為"在其他器件或構(gòu)造下 方"或"在其他器件或構(gòu)造之下"。因而，示例性術(shù)語(yǔ)"在……上方"可以包括"在……上方" 和"在……下方"兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位（旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方 位），并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述做出相應(yīng)解釋。
[0031 ]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)中在填充過(guò)孔漿料的過(guò)程中，過(guò)孔漿料會(huì)與過(guò)料孔孔 壁形成接觸，在烘干、燒結(jié)之后，過(guò)孔電極在背面電極與背場(chǎng)區(qū)的接觸部分形成歐姆接觸， 使得MffT太陽(yáng)能電池在過(guò)孔處產(chǎn)生較大的反向漏電。本發(fā)明的發(fā)明人針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行研 究，提供了一種MffT太陽(yáng)能電池的制備方法，包括以下步驟：將具有遮擋結(jié)構(gòu)的掩膜板設(shè)置 于襯底的背面的上方，并在襯底的背面上形成背場(chǎng)層，背場(chǎng)層包括背場(chǎng)區(qū)及非摻雜區(qū)，非摻 雜區(qū)對(duì)應(yīng)于遮擋結(jié)構(gòu)所在位置；在非摻雜區(qū)處形成貫穿襯底的過(guò)料孔，并使過(guò)料孔在非摻 雜區(qū)的范圍內(nèi)；在過(guò)料孔中形成過(guò)孔電極，在襯底的背面形成與過(guò)孔電極連接的背面電極， 在襯底的正面形成與過(guò)孔電極連接的正面電極，并使背面電極在非摻雜區(qū)的范圍內(nèi)。
[0032] 上述制備方法中由于在形成背場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中應(yīng)用本申請(qǐng)的掩膜板進(jìn)行遮擋，從而 在過(guò)料孔的周?chē)纬煞菗诫s區(qū)，并通過(guò)在非摻雜區(qū)的范圍內(nèi)形