[發明專利]一種單面電極晶體硅太陽能電池的制法

無效

• 申請號: 201110221373.8
• 申請日: 2011-07-18
• 公開（公告）號: CN102891210A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 劉瑩
• 申請（專利權）人: 劉瑩
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽能電池領域，尤其是一種主要利用激光制備單面電極晶體硅太陽能電池的方法。

背景技術

太陽能作為一種清潔的、沒有任何污染的能源，以及太陽能發電作為動力供應主要來源之一的可能性，已日益引起人們關注。而解決這個技術的關鍵在于太陽能電池生產成本的降低和轉化效率的提高。對于占主流地位的晶體硅太陽能電池，由于其正表面電極占了表面積的20％，減少了太陽能電池的受光面積，從而減少了其轉化效率。

光伏行業的相關技術人員為了提高太陽能電池的轉化效率，在傳統結構的基礎上做了大量的技術創新及改進。如專利號為201010141604.X的一種單面電極晶體硅太陽能電池及其制備方法。其結構包括晶體硅上表面的絨面，內部的柵狀或者梳狀PN結，及背面的柵狀或者梳狀電極，這是一種受光面可以得到充分利用的結構。本方案以一種新的制備方法，以充分發揮這種太陽能電池的優點，以一種更高效的辦法制備這種電池。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對一種單面電極晶體硅太陽能電池，提供一種新的高效的，同時也更能發揮其結構優點的制法

技術方案：本發明公開了一種單面電極晶體硅太陽能電池的制法，包括激光制絨，鍍鈍化防反射復合膜，激光摻雜，激光制背電極，其中所述激光制絨包括激光制備絨面和化學溶液去除激光損傷層兩個步驟，以制備出尺寸盡量精確符合光學原理的絨面結構；所述激光摻雜是在真空環境中，在摻雜工藝氣體氣氛下以激光照射需要摻雜的晶體硅表面以制備理想的柵狀或者梳狀PN結；所述激光制背電極包括真空鍍背電極材料及激光燒結背電場工藝，以免接觸的方式制備其背電場。

其中一個優選方案為激光制絨采用連續式綠激光器，以實現快速和精確制絨的目的。

其中所述激光制絨的后續工序為在70-90℃下，采用20％濃度的堿性溶液去除激光工藝損傷層。

做為其中一個優選方案，對于P型基片晶體硅太陽能電池，在所述激光摻雜工藝中，工藝氣體應為5％-10％的PH₃與H₂混合氣體，以強激光選擇性照射形成柵狀或者梳狀摻雜PN深結。

做為其中另一個優選方案，若晶體硅基片選用N型，工藝氣體應選擇5％-10％的B₂H₆與H₂混合氣體，以強激光選擇性照射形成柵狀或者梳狀摻雜PN深結。

為了提高單面電極晶體硅的轉化效率，做為其中一個優選方案，可以在摻雜制備柵狀或者梳狀PN深結之前，先對P型基片以相同工藝進行P⁺整體淺摻雜，

為了提高單面電極晶體硅的轉化效率，做為其中另一個優選方案，可以在摻雜制備柵狀或者梳狀PN深結之前，對N型基片以相同工藝進行N⁺整體淺摻雜。

其中所述激光制背電場中，采用真空蒸發或真空濺射來設置背電極材料，以達到快速高效并節省材料的目的，其背面電極材料設置范圍可優選在0.5-2.0μm之間。

在所述激光燒結過程中，采用連續式激光器對基片背面進行800-1000℃高溫燒結制背電場。然后在基片背面進行激光劃線，將正負電極分開。

有益成果：本發明提供了一種單面電極晶體硅太陽能電池的制法，其主要工藝以激光及真空鍍膜方式完成。這種制法由于激光制絨可以得到更精確，更符合光學原理的金字塔圖形，從而產生更高的轉換效率，也因此減少激光制絨工序中的人為因素，使制絨工藝的穩定性更高，重復性更好。同時，由于背電極的制作采用真空鍍膜方式，整個制做過程沒有接觸，可免去裂片的可能，這樣硅片可以做得比較薄，其厚度可以做到40-100μm，使PN結距離受光面較近，吏有利于提高其轉化效率。同時，這種工藝分布使整個工藝流程比常規流程大大簡化，使用的設備較少也較容易設計成自動化半自動化生產線，對實現其產業化，尤其是實現規模化生產非常有幫助。

具體實施方式：

本發明提供了一種單面電極晶體硅太陽能電池的制法，包括激光制絨，鍍鈍化防反射復合膜，激光摻雜，激光制背電極，其中所述激光制絨包括激光制備絨面和化學溶液去除激光損傷層兩個步驟，以制備出尺寸盡量精確符合光學原理的絨面結構；所述激光摻雜是在真空環境中，在摻雜工藝氣體氣氛下以激光照射需要摻雜的晶體硅表面以制備理想的柵狀或者梳狀PN結；所述激光制背電極包括真空鍍背電極材料及激光燒結背電場工藝，以免接觸的方式制備其背電場。

下面將以具體的實施例來進一步說明本方案：

實施例1