[發明專利]一種太陽能電池制作方法

有效

• 申請號: 200810025444.5
• 申請日: 2008-05-04
• 公開（公告）號: CN101710598A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 潘猛;呂達;童彩霞;黃耀輝;瞿輝
• 申請（專利權）人: 江蘇順風光電科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 王荷英

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池制作方法。

背景技術

隨著經濟的快速發展，能耗激增，煤和石油的貯量日益減少，人們急需開拓太陽能的應用領域。太陽能電池即是近年來開發的以太陽能轉換為電能的產品，太陽能電池用途廣泛，目前主要用于高原、海島、牧區、邊防哨所等邊遠無電地區生活用電以及交通通訊/通信、石油、海洋、氣象等領域、無人值守微波中繼站、光纜維護站、廣播/通訊/尋呼電源系統的室外或野外各種照明及設施和設備的用電。還可建立10KW-50MW獨立光伏電站、風光(柴)互補電站、各種大型停車場充電站等。將太陽能電池與建筑材料相結合，使大型建筑實現電力自給，將是未來一大發展方向。目前。美國、歐洲各國，特別是德國、日本及印度等國已在大力發展太陽能建筑，實施“十萬屋頂”、“百萬屋頂”等計劃。

太陽能電池以表面有絨面的P型硅晶體為基體材料，基體的正面覆有藍色減反射膜，設置負電極，基體的背面覆有鋁層，設置正電極。

晶硅太陽能電池的制作包含硅片化學法清洗制絨、高溫擴散法制備PN結、等離子體化學氣相沉積法制備減反射膜、印刷導電漿料、燒結實現銀與硅，鋁與硅的歐姆接觸制備正負電極等步驟。

其中電極的形成目前多采用絲網印刷導電銀漿，再通過燒結實現銀與硅的歐姆接觸。采用曝光顯影的方法在網版的感光膠層上制成所需圖形，印刷時，利用絲網受壓力之后，發生一定量的形變以及彈動，將網版上的漿料通過圖形上的通孔彈到下層放置的硅片表面上。而絲網印刷網版的材料是絲網和感光膠層，不僅在曝光顯影中會導致圖形產生一定的形變，而且印刷時的彈動又會產生一定量的形變，最終在硅片上得到的圖形精度較差。而且，隨著印刷次數的增加，絲網變得松弛，產生的形變不斷增大，最終導致硅片上的圖形形變問題嚴重，無法繼續使用。

發明內容

本發明的目的是提供一種太陽能電池制作方法，彌補現有的絲網印刷技術形成電極的精度不足的問題。

本方法制備過程如下：

①.選用電阻率選用電阻率0.5-10歐姆·厘米的硅晶片，其中優選電阻率為0.5-3歐姆·厘米或3-6歐姆·厘米或6-10歐姆·厘米，用激光刻槽機在硅片的正面按電極圖刻制主柵槽和附柵槽，所說的主柵槽是兩組柵狀縱向槽，每組包含6個并列的單槽，附柵槽是間隔1.5～3.0mm排列的柵狀橫向單槽，每單槽的槽寬80～200μm，槽深10～20μm；

②.用NaOH稀溶液使表面反應形成絨面，隨后依次用HCl稀溶液和HF稀溶液清洗，腐蝕去除硅晶片的表面損傷層及表面雜質；

③.送入850-920℃高溫擴散爐中，通入氣態POCl₃，高溫擴散，形成電池正面PN結；

④.置于等離子體化學氣相沉積爐中，通入SiH₄氣體和NH₃氣體，通過化學氣相沉積制成表面減反射膜；二者體積比為1∶10。

⑤.預制含有與硅晶片柵狀電極槽相對應的柵狀孔的鎳合金掩模版；將掩模版放置于硅晶片刻有的電極槽的上方，將柵狀孔與柵狀電極槽對齊，利用印刷設備，以印刷的方式使正面銀漿透過掩模版上的柵狀孔壓入硅晶片表面的柵狀電極槽中；

⑥.將硅晶片翻轉至背面，使未刻有電極槽的一面向上，將網版放置于硅晶片上方，利用印刷設備，分兩步將背面銀漿和鋁漿印刷在硅晶片的背表面；

⑦.印刷漿料后的硅晶片置于紅外線燒結爐，850-950℃下燒結實現漿料與硅晶材料的歐姆接觸，形成電極。輸送帶速為2700～7000mm/s，根據燒結溫度不同，對應的帶速不同，比如900℃時，帶速可采用6600mm/s。

所說的鎳合金掩模版是含有鎢、錳和鉬的鎳基合金片，是由分別含有不同柵孔的上、中、下三層組成的整體版；上層同時含有分別與電極附柵和主柵槽對應一致的橫向柵孔和縱向柵孔；中層只含有與主柵槽對應一致的縱向柵孔，下層只含有與附柵槽對應一致的橫向柵孔；印刷時，將掩模版的上層的一面向著硅晶片，并使柵孔與硅晶片對應的柵狀電極槽對齊。