[發明專利]一種選擇性發射極晶體硅太陽能電池的制備方法

無效

• 申請號: 201210005715.7
• 申請日: 2012-01-09
• 公開（公告）號: CN102709378A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 黃惠東;陳永虹;賴江海;肖海東
• 申請（專利權）人: 南安市三晶陽光電力有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;B41M1/12
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術領域

本發明涉及一種選擇性發射極晶體硅太陽能電池的制備方法。具體而言，通過絲網印刷、鍍膜和清洗處理，使電池受光面非電極區域選擇性覆蓋阻隔層，使其在擴散中形成輕摻雜區，電極區域形成重摻雜區。擴散后的硅片再銜接常規晶體硅太陽能電池制備工藝，制備晶體硅太陽能電池。?

背景技術

晶體硅太陽電池占據了光伏行業大部分的市場份額，進一步提高效率，降低成本是國內外晶體硅太陽電池研究領域的基本目標。參見圖1，現有的常規晶體硅太陽電池采用的是等同擴散的方法，整個電池受光面采用同一擴散方式，電極區域與非電極區域薄層方塊電阻相同，一般在30-80Ω，以兼顧電極接觸區摻雜不能過低和受光面摻雜不能過高的要求，這種折衷的摻雜方式能保持低成本，但極大地限制太陽電池效率的提高。?

因此，制備選擇性發射極晶體硅太陽電池具有重大意義，它可以實現在電池正表面電極下面重摻雜，而正表面非電極部分(受光部分)輕摻雜。從而使與金屬電極接觸的區域擴散濃度很高，接觸電阻很小；而非電極的受光區域擴散濃度較低，避免了由于發射區俄歇復合造成的電池電流的下降，這樣可有效提高晶體硅太陽電池的性能。?

目前國內外廠家經過多年研究，已存在多種能夠制備選擇性發射極太陽能電池的方法。例如，中電光伏的趙建華等人，在熱氧生長后的硅片上開槽制備選擇性發射極電池，采用該技術手段的硅片必須經過兩次高溫，對硅片自身損傷較大，開槽所用的化學漿料為氟化氫銨，屬于強酸性且易揮發的化學，在大規模產業化中對環境和員工健康有大的潛在危害。國外Centrotherm公司在采用激光在熱氧生長后的硅片上激光開槽，同樣會對硅片造成二次損傷，且激光設備價格較為昂貴，非絕大多數企業能接受。Roth&Rau公司采用激光對表面涂覆磷源的輕擴散硅片進行二次擴散，其缺點在于激光容易造成硅片表面的晶格損傷，造成二次擴散區域復合大，限制電流的提高幅度。杜邦公司開發出了硅墨水漿料，采用絲網印刷技術制備選擇性發射極電池，由于硅墨水技術現為其獨有專利，其次，?硅墨水的價格較高。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，克服現有的選擇性發射極的技術缺陷，提供新型的選擇性發射極晶體硅太陽能電池的制備方法。?

本發明的技術方案為：?

一種選擇性發射極晶體硅太陽能電池的制備方法，對電池受光面的電極區域進行重摻雜擴散，非電極區域進行輕摻雜擴散，其特征在于：在擴散前利用絲網印刷、鍍膜和清洗處理，對電池受光面進行選擇性的阻隔層制備，在高溫擴散過程中一次性形成電極區重摻雜，非電極區輕摻雜。?

具體地，前述的制備方法，包括如下步驟：?

a)硅片表面織構處理；?

b)電池受光面第一次絲網印刷，將用于掩膜的漿料覆蓋在硅片受光表面需要制作電極的區域；?

c)在硅片上鍍膜，覆蓋電池受光面；?

d)鍍膜后的硅片進行清洗，去除電極區域覆蓋的漿料及其上所鍍薄膜；?

e)擴散：一次性形成電極區重摻雜，非電極區輕摻雜；?

f)按常規太陽能電池生產工藝繼續生產，刻蝕、清洗、鍍減反膜、絲網印刷、燒結。?

其中步驟b)所述的掩膜漿料，成分可為有機物、無機物或有機與無機混合物，其能滿足絲網印刷的需求即可。該掩膜漿料主要是起過渡作用，通過絲網印刷方式印刷到硅片上，再鍍膜，之后，該漿料和上面的鍍膜一起被清洗除去。?

其中，有機物包括但不限于：乙基纖維素、卵磷脂、鄰苯二甲酸二丁酯等；高分子聚合物粉體，如環氧樹脂、聚胺酯丙烯酸脂、環氧丙烯酸脂等。無機物包括但不限于：金屬粉(如銀粉)、合金粉(如銀鋅、錫、硅、銅、鎂、金、鋁等金屬中的兩種或兩種以上形成的合金)、玻璃粉末、金屬氧化物粉(如過渡金屬氧化物、二氧化錫、氧化鋅等)中的一種或混合物。?

有機與無機物混合物例如：前述的金屬粉、玻璃粉、合金粉、金屬氧化物粉等與有機?載體的混合物，有機載體例如乙基纖維素、松油醇、甘油、無水乙醇中的至少一種；或聚合物和有機溶劑混合溶解而成，聚合物例如乙基纖維素、硝酸纖維素、酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨脂樹脂，丙烯酸樹脂中的一種或混合物；溶劑如前述的松油醇、松節油、甘油、無水乙醇、丙二醇丁醚、檸檬酸三乙酯、檸檬酸三丁酯、卵磷脂等中的一種或混合物。?