[發明專利]一種硅太陽能電池的制作方法

無效

• 申請號: 201410673493.5
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104465869A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 黃繼昌;黃漫卿;駱藝
• 申請（專利權）人: 廣西智通節能環保科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 溫旭

技術領域

本發明涉及太陽能電池技術領域，特別是涉及一種硅太陽能電池的制作方法。

背景技術

晶體硅太陽能電池是一種把光能直接轉換成電能的半導體器件。對于整個晶體硅太陽能電池器件而言，結構和性能的體現都需要經過電極采樣數據來實現，因此，在晶體硅太陽能電池制作工藝中，當形成PN結后，制備能夠將采集的光電流導出的正面電極是該工藝中關鍵的步驟之一，并且正面電極的均勻性和導通性對產品的性能及成品率有很大影響。

晶體硅太陽能電池正面電極的制備方法可以分為電鍍、濺射和絲網印刷。電鍍方法制備的電極質量高，但是該方法成本高，并且制備速度慢，另外該方法在電鍍過程中可能會使用一些有毒有害的物質，存在一定的安全和健康隱患。濺射方法制備的電極質量也較高，但是，與電鍍方法相同，該方法的成本也較高，并且制備速度慢。與電鍍和濺射方法相比，盡管絲網印刷方法具有設備簡單，操作方便，成本低廉，安全無毒，易形成電極，以及能夠得到良好的金屬和半導體的歐姆接觸，并且表面狀態良好的優點。因此，目前工業界多采用絲網印刷方法制備晶體硅太陽能電池的正面電極。

絲網印刷工藝是在高溫條件下將特定的金屬材質固化，以形成金屬半導體的歐姆接觸。對于晶體硅太陽能電池的正面電極而言，現有絲網印刷工藝是用膠刮條刮抹印刷用電極漿料，使其透過不繡鋼絲網網孔至硅片表面，然后通過燒結形成電極。目前，絲網印刷工藝中一般采用銀漿作為晶體硅太陽能電池的正面電極漿料，燒結溫度一般在850℃～900℃之間。該工藝存在如下缺點：(1)銀作為貴金屬，其價格昂貴，而且正面電極材料的用量很大，因此，采用該工藝制備晶體硅太陽能電池正面電極的成本很高；(2)該工藝中的燒結溫度較高，存在易損傷硅片、引起產品翹曲度較大，以及能耗高等問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提供一種硅太陽能電池的制作方法，該方法具有成本低，能夠低溫形成電極的優點。

本發明實現上述技術目的所采用的技術方案為：一種硅太陽能電池的制作方法，其特征是：包括以下步驟：

步驟1、制備復合漿料：在液態銦鎵合金中混合固態銅粉，攪拌均勻后得到復合漿料；

步驟2、制備選擇性發射極：在硅片正面電極區域進行激光開槽；

步驟3、絲網印刷正面電極：用高準絲網印刷工藝在開槽區域印刷步驟1得到的復合漿料；

步驟4、低溫燒結：在溫度為300℃～400℃下進行燒結，形成正面電極。

步驟5、形成背面電極：所述背面電極層至少一面形成有金屬納米顆粒層，所述金屬納米顆粒層中金屬納米顆粒的功函數值低于陰極電極層的功函數值。

上述復合漿料中，銅的質量百分含量優選為60％～90％。

上述復合漿料中，銅粉的純度優選為99.99％。

上述復合漿料中，銅粉的粒徑優選為2微米～20微米。

上述步驟1中，攪拌溫度優選為160℃～220℃，攪拌時間優選為30分鐘～300分鐘。

上述步驟2中，激光功率優選為10W～20W。

本發明一種硅太陽能電池的制作方法采用低熔點銦鎵合金和銅粉的混合物作為復合漿料，在硅片正面電極區域進行激光開槽制備選擇性發射電極，然后用高準絲網印刷工藝將復合漿料印刷在開槽區域，最后在溫度為300～400℃下進行低溫燒結，形成正面電極。與現有技術相比，本發明的制作方法采用低熔點銦鎵合金和銅粉的混合物作為電極材料，在保持現有電極材料-銅所具有的高導通性和低電阻率的同時，大大降低了成本；同時，通過低溫燒結形成正面電極，克服了現有技術中存在的易損傷硅片、引起產品翹曲度較大，以及能耗高等問題。另外，為了解決銦鎵銅合金和半導體的歐姆接觸問題，本發明的制作方法用激光在需要印刷區域進行激光刻槽，形成選擇性發射極，在銅粉混合銦鎵的復合漿料固化后能在低溫條件下與半導體形成歐姆接觸。因此，本發明的制作方法能夠提高產品質量，降低制造成本，在晶體硅太陽能電池領域具有重要的產業化前景。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。

圖1是本發明實施例1中硅片表面的激光開槽區域。

具體實施方式