[發(fā)明專利]一種太陽能電池的制造工藝流程

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310424331.3
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104465859A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱市宏天銳達(dá)科技有限公司
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電池制造技術(shù)，特別涉及一種太陽能電池的制造工藝流程，屬于電池制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

????太陽電池是一種可以將能量轉(zhuǎn)換的光電元件，其基本構(gòu)造是運用P型與N型半導(dǎo)體接合而成的。半導(dǎo)體最基本的材料是“硅”，它是不導(dǎo)電的，但如果在半導(dǎo)體中摻入不同的雜質(zhì)，就可以做成P型與N型半導(dǎo)體，再利用P型半導(dǎo)體有個空穴(P型半導(dǎo)體少了一個帶負(fù)電荷的電子，可視為多了一個正電荷)，與N型半導(dǎo)體多了一個自由電子的電位差來產(chǎn)生電流，所以當(dāng)太陽光照射時，光能將硅原子中的電子激發(fā)出來，而產(chǎn)生電子和空穴的對流，這些電子和空穴均會受到內(nèi)建電位的影響，分別被N型及P型半導(dǎo)體吸引，而聚集在兩端。此時外部如果用電極連接起來，形成一個回路，這就是太陽電池發(fā)電的原理，主要來自于PN行半導(dǎo)體的內(nèi)建電場驅(qū)使電子電洞移動，并收集起來。因此，在電子與電洞移動的路徑上的缺陷密度將會對于光電流的產(chǎn)生有絕對的影響簡單的說，太陽光電的發(fā)電原理，是利用太陽電池吸收0.4μm～1.1μm波長(針對硅晶)的太陽光，將光能直接轉(zhuǎn)變成電能輸出的一種發(fā)電方式。

由于太陽電池產(chǎn)生的電是直流電，因此若需提供電力給家電用品或各式電器則需加裝直/交流轉(zhuǎn)換器，換成交流電，才能供電至家庭用電或工業(yè)用電。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明基于現(xiàn)有的太陽能電池的制造技術(shù)，采用創(chuàng)新性的科學(xué)原理，提出了一種太陽能電池的制造工藝流程，其設(shè)計符合理論，流程簡單可行，材料利用率高，不僅極大節(jié)省了成本，而且在一定程度上，延長了太陽能電池的使用壽命。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種太陽能電池的制造工藝流程，其采用以下步驟來實現(xiàn)的。

（1）硅片切割，材料準(zhǔn)備：所用的單晶硅材料，一般采用坩鍋直拉法制的太陽級單晶硅棒，原始的形狀為圓柱形，然后切割成方形硅片（或多晶方形硅片），硅片的邊長一般為10~15cm，厚度約200~350um，電阻率約1Ω.cm的p型（摻硼）。??????（2）去除損傷層：硅片在切割過程會產(chǎn)生大量的表面缺陷，表面的質(zhì)量較差，電池制造過程中導(dǎo)致碎片增多，將切割損傷層去除，一般采用堿或酸腐蝕，腐蝕的厚度約10um。??????（3）制絨：是把相對光滑的原材料硅片的表面通過酸或堿腐蝕，使其凸凹不平，變得粗糙，形成漫反射，減少直射到硅片表面的太陽能的損失，對于單晶硅來說一般采用NaOH加醇的方法腐蝕，利用單晶硅的各向異性腐蝕，在表面形成無數(shù)的金字塔結(jié)構(gòu)，堿液的溫度約80度，濃度約1~2%，腐蝕時間約15分鐘，對于多晶來說，一般采用酸法腐蝕。??????（4）擴散制結(jié)：擴散的目的在于形成PN結(jié)，普遍采用磷做n型摻雜，在擴散前硅片表面的潔凈非常重要，要求硅片在制絨后要進(jìn)行清洗，即用酸來中和硅片表面的堿殘留和金屬雜質(zhì)。

（5）邊緣刻蝕、清洗：擴散過程中，在硅片的周邊表面也形成了擴散層，周邊擴散層使電池的上下電極形成短路環(huán)，必須將它除去，周邊上存在任何微小的局部短路都會使電池并聯(lián)電阻下降，以至成為廢品，目前，工業(yè)化生產(chǎn)用等離子干法腐蝕，在輝光放電條件下通過氟和氧交替對硅作用，去除含有擴散層的周邊，擴散后清洗的目的是去除擴散過程中形成的磷硅玻璃。

　?（6）沉積減反射層：積減反射層的目的在于減少表面反射，增加折射率。

???（7）絲網(wǎng)印刷上下電極：電極的制備是太陽電池制備過程中一個至關(guān)重要的步驟，現(xiàn)在普遍采用絲網(wǎng)印刷法，即通過特殊的印刷機和模版將銀漿鋁漿（銀鋁漿）印刷在太陽電池的正背面，以形成正負(fù)電極引線。

???（8）共燒形成金屬接觸：晶體硅太陽電池要通過三次印刷金屬漿料，傳統(tǒng)工藝要用二次燒結(jié)才能形成良好的帶有金屬電極歐姆接觸，共燒工藝只需一次燒結(jié)，同時形成上下電極的歐姆接觸，在太陽電池絲網(wǎng)印刷電極制作中，通常采用鏈?zhǔn)綗Y(jié)爐進(jìn)行快速燒結(jié)。

???（9）電池片測試：測試的目的是對電池的輸出功率進(jìn)行標(biāo)定，測試其輸出特性，確定組件的質(zhì)量等級。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的一種太陽能電池的制造工藝流程，其設(shè)計符合理論，流程簡單可行，材料利用率高，不僅極大節(jié)省了成本，而且在一定程度上，延長了太陽能電池的使用壽命，具有較大的推廣價值。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種太陽能電池的制造工藝流程，其采用以下步驟來實現(xiàn)的。