[發明專利]一種改善背鈍化太陽電池填充性能的燒結方法

有效

• 申請號: 201210140670.4
• 申請日: 2012-05-08
• 公開（公告）號: CN102709382A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 李中蘭;許庭靜
• 申請（專利權）人: 常州天合光能有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 王凌霄

技術領域

本發明涉及一種改善背鈍化太陽電池填充性能的燒結方法。

背景技術

晶體硅太陽電池的金屬化工序包括在電池背面和正面印刷上Al（鋁）漿和Ag（銀）漿，然后在快速燒結爐中經歷低溫烘干和高溫燒結，形成良好的金屬-半導體接觸。

目前，太陽電池的燒結一般采用鏈式燒結爐。在印刷完成后，電池前電極Ag漿朝上放置進入燒結爐，在一定的帶速下，電池依次經過烘干，升溫和燒結，降溫等過程完成。在整個燒結工藝中，電池始終是前電極Ag漿朝上而背面Al漿朝下放置，如圖1所示。在這種燒結工藝中，正面Ag漿可以很好的形成Ag-Si接觸，而背面的Al漿由于重力作用影響往往燒結性能更差，這在下一代背鈍化太陽電池中表現更加明顯：在背鈍化電池中，由于背面鈍化膜的存在，需要在鈍化膜上開孔，Al漿只在開孔處與硅形成接觸。在傳統的燒結過程中，Al漿面在下，重力的作用使得Al漿只能通過擴散的方式向開孔區域流動，受Kirkendall效應（硅在鋁中的擴散速度大于鋁在硅中的擴散速度）的影響，Al漿不易填充開孔區域而很容易形成空洞。經統計，背鈍化電池局部鋁背場的空洞比例可高達50%以上。空洞處不僅BSF窄，鈍化性能不好，而且增大了電池的串阻Rs，導致填充性能和電池效率的降低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供一種改善背鈍化太陽電池填充性能的燒結方法，提高背面Al漿的燒結性能，減少空洞。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種改善背鈍化太陽電池填充性能的燒結方法，具體的燒結步驟如下：

（1）漿料烘干：印刷有Al漿和Ag漿的太陽電池片由正面的Ag漿朝上放置進入燒結爐，經第一溫度區進行漿料烘干，烘干溫度為200～400℃，時間為30～50s；

（2）翻轉和Al燒結：太陽電池片經過升溫區，升溫時間15～25s升溫到500～550℃時將太陽電池片翻轉，使太陽電池片背面的Al漿朝上放置進入燒結爐進行Al燒結，Al燒結時間20～30s，Al燒結溫度為550～750℃，此段燒結區的爐帶采用石英爐帶；

（3）二次翻轉和Ag燒結：燒結爐溫度升至750～780℃時，再次將太陽電池片翻轉，使太陽電池片正面的Ag漿朝上放置，進行Ag燒結；在Ag燒結區，溫度繼續升高至900℃左右，Ag燒結時間為20～30s；

（4）快速降溫：時間0.5～1min內降溫，燒結工藝完成。

本發明的有益效果是：通過上述燒結工藝以及在燒結過程中增加硅片翻轉工藝轉而使背面Al漿朝上進行Al燒結，改善背面Al漿的燒結性能，減小空洞的產生；Ag燒結時又將電池翻轉回Ag面朝上放置，保證正面發射極不受污染；可使電池的填充因子提高0.5%-1%，效率提升0.1-0.3%。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進一步說明。

圖1是現有技術中的電池片放置示意圖；

圖2是本發明的工藝Al燒結時的電池片放置示意圖；

具體實施方式

現在結合附圖對本發明作進一步的說明。這些附圖均為簡化的示意圖僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖2所示，一種改善背鈍化太陽電池填充性能的燒結方法，具體的燒結步驟如下：

（1）漿料烘干：印刷有Al漿和Ag漿的太陽電池片由正面的Ag漿朝上放置進入燒結爐，經第一溫度區進行漿料烘干，烘干溫度為200～400℃，時間為30～50s；

（2）翻轉和Al燒結：太陽電池片經過升溫區，升溫時間15～25s升溫到500～550℃時將太陽電池片翻轉，使太陽電池片背面的Al漿朝上放置進入燒結爐進行Al燒結，Al燒結時間20～30s，Al燒結溫度為550～750℃，此段燒結區的爐帶采用石英爐帶，避免對發射極造成污染；

（3）二次翻轉和Ag燒結：燒結爐溫度升至750～780℃時，再次將太陽電池片翻轉，使太陽電池片正面的Ag漿朝上放置，進行Ag燒結；在Ag燒結區，溫度繼續升高至900℃左右，Ag燒結時間為20～30s；

（4）快速降溫：時間0.5～1min內降溫，燒結工藝完成。