[發(fā)明專利]一種絲網(wǎng)印刷背鈍化電池及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310488411.5
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103618009A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡永梅;陳康平;金浩;黃琳
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江晶科能源有限公司;晶科能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/18;B41M1/12
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 吳關(guān)炳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈍化太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種絲網(wǎng)印刷背鈍化電池及其制備方法。

背景技術(shù)

為了降低晶體硅成本，采用更薄的硅片是以后晶體硅太陽能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢之一。但隨著硅片厚度的減薄，少數(shù)載流子的擴(kuò)散長度可能接近或大于硅片的厚度，部分少數(shù)載流子將擴(kuò)散到電池背面而產(chǎn)生復(fù)合，如果不采取有效手段降低這一部分復(fù)合損失，這將對電池效率帶來不利影響。因此對于薄片化的電池片，需要很好的背面鈍化效果。背面鈍化的晶體硅太陽電池兼?zhèn)涔鈱W(xué)和電學(xué)的優(yōu)勢，能夠進(jìn)一步提高產(chǎn)業(yè)化的太陽電池的效率，是下一步研發(fā)的重點。新南威爾士大學(xué)(UNSW?)制備的PERC(passivated?emitter?rear?contact)太陽電池，P型單晶硅效率高達(dá)23.0%。其主要特點是雙面鈍化，即電池的正面與背面均鍍有鈍化層。對于背表面，用背面點接觸來代替?PESC(passivated?emitter?solar?cell)電池的整個背面鋁合金接觸。目前，對于此種電池的制備主要有兩種方法，第一種是首先在背面鈍化層上進(jìn)行局域開膜處理，以形成局域接觸區(qū)，然后絲網(wǎng)印刷鋁漿在整個電池背面，從而在燒結(jié)中形成局域鋁背場，此法需要單獨的背面鈍化層局域開膜技術(shù)；第二種是首先在背面鈍化層上蒸鍍一定厚度的鋁膜，然后利用激光作用在電池背面的局域區(qū)域，從而實現(xiàn)背面局域接觸和形成局域鋁背場，此法不僅需要另置鍍膜設(shè)備蒸鍍以形成鋁背場的鋁膜，而且需要激光作用在硅片背表面。由此可見，上述方法工藝步驟繁瑣，增加了工藝時間和工藝成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種絲網(wǎng)印刷背鈍化電池及其制備方法。它采用絲網(wǎng)印刷方式，而無需單獨的開背面鈍化層技術(shù)，也無需激光燒結(jié)技術(shù)，簡化了生產(chǎn)工藝步驟，降低了生產(chǎn)成本，有利于背鈍化電池的產(chǎn)業(yè)化。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

第一個方面，一種絲網(wǎng)印刷背鈍化電池，其正表面具有發(fā)射結(jié)、減反射膜和正面電極，背表面為拋光表面并沉積或生長有鈍化層，在鈍化層之上鍍有氮化硅膜，其特征在于，背面還具有絲網(wǎng)印刷燒穿性銀鋁漿而形成的鋁硅合金層和局域鋁背場。

所述的鈍化層為Al₂O₃鈍化膜或SiO₂鈍化膜。

所述的氮化硅膜的厚度為30nm至200nm，折射率為1.9至2.3。

所述的鋁背場為柵指型，由主柵和副柵組成。作為優(yōu)選，所述的主柵由三根柵線組成，柵線為直通式或分段式，柵線的寬度與正面電極中的主柵線相同，三根柵線之間的間距與正面的主柵線間距相同；所述的副柵為直通式柵線，柵線的寬度為60μm至200μm，柵線的間距為0.8mm至3.0mm。

第二個方面，一種絲網(wǎng)印刷背鈍化電池的制備方法，首先通過制絨、擴(kuò)散、刻蝕、拋光、鈍化和鍍膜，使硅片正表面具有發(fā)射結(jié)和減反射膜，背表面為拋光表面并沉積或生長有鈍化層，在鈍化層之上鍍有氮化硅膜，然后制備局域接觸和局域鋁背場，再印刷正面電極并經(jīng)烘干和燒結(jié)完成背鈍化電池的制備；其特征在于，所述的制備局域接觸和局域鋁背場是在背面采用具有特別圖形的網(wǎng)版絲網(wǎng)印刷燒穿性銀鋁漿，以形成鋁硅合金層和局域鋁背場。?

所述的燒穿性銀鋁漿，具有良好的導(dǎo)電性，在燒結(jié)過程中，絲網(wǎng)印刷的燒穿性銀鋁漿將背面鈍化層和氮化硅膜燒穿并與硅基底接觸形成鋁硅合金層和局域鋁背場。

所述的具有特別圖形的網(wǎng)版的圖形為柵指型，并且使用燒穿性銀鋁漿，從而將獨立的背面電極和背面電場的印刷工藝相結(jié)合；而且在經(jīng)過燒結(jié)后形成由主柵和副柵組成的柵指型的鋁背場。作為優(yōu)選，所述的主柵由三根柵線組成，柵線為直通式或分段式，柵線的寬度與正面電極中的主柵線相同，三根柵線之間的間距與正面的主柵線間距相同；所述的副柵為直通式柵線，柵線的寬度為60μm至200μm，柵線的間距為0.8mm至3.0mm。