[發(fā)明專利]一種降低晶硅太陽能電池成本提高效率的方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510439391.1
• 申請日: 2016-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN105679845A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 易敏華;陳園;楊曉琴;黃明;張廣路;金陽;曹江偉
• 申請（專利權(quán)）人: 上饒光電高科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01B1/02
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 楊志宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種降低晶硅太陽能電池成本提高效率的方法，屬于太陽能光伏技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

面對全球能源危機(jī)，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為半導(dǎo)體行業(yè)的新的發(fā)展熱點(diǎn)。晶硅太陽能電池制造分為制絨/清洗、擴(kuò)散、刻蝕/后清洗、PECVD鍍膜、絲網(wǎng)印刷、燒結(jié)、測試分選等工序。而傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷工藝需要昂貴的銀漿作為正面的導(dǎo)電材料，同時(shí)在印刷以后需要高溫處理使?jié){料燒穿正面的減反射氮化硅膜。

絲網(wǎng)印刷技術(shù)是目前晶硅太陽能電池行業(yè)中最流行的一種收集電流形成電池的技術(shù)。其原理為采用銀漿作為正面的導(dǎo)電材料，高溫處理使銀漿將正面的氮化硅減反射層燒穿，讓銀漿料與硅基體接觸，形成歐姆接觸，收集電流。然而，由于技術(shù)原因，絲網(wǎng)印刷技術(shù)目前只能將收集電流的細(xì)柵線印刷至寬度為40um左右。考慮到需要充分收集電流，細(xì)柵線數(shù)目較多（100根左右），這樣會(huì)造成較大的遮光面積；同時(shí)，硅基體與背場（主要成分為鋁）的熱膨脹系數(shù)不一，在高溫?zé)Y(jié)時(shí)會(huì)導(dǎo)致電池的翹曲，易造成電池片的破碎與基體的隱裂，降低產(chǎn)品性能，提高生產(chǎn)成本。另外一方面，在收集正面電流的時(shí)候需要使用昂貴的金屬銀，導(dǎo)致晶硅電池片的生產(chǎn)成本一直居高不下（銀漿成本約占晶硅電池生產(chǎn)成本的一半）。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種降低晶硅太陽能電池成本提高效率的方法，該方法是在反射膜的表面熱覆蓋一層保護(hù)膜，在膜上制備柵線圖形來代替絲網(wǎng)印刷技術(shù)，再用電鍍銅的方法制備正面柵線電極，用一種使用成本低廉、地球儲(chǔ)量豐富的金屬銅作為替代傳統(tǒng)柵線貴金屬銀的技術(shù)，達(dá)到降低成本的目的；同時(shí)，制備柵線圖形不受絲網(wǎng)印刷技術(shù)的制約，能降低細(xì)柵線寬度，減小正面的遮光面積，提高電流，進(jìn)而提高電池的效率。

一種降低晶硅太陽能電池成本提高效率的方法，包括以下步驟：

在需要處理的晶硅太陽能電池正面沉積有減反射作用的氮化硅膜，背面印刷有鋁背場和背電極；

（1）覆蓋保護(hù)膜：

在沉積有氮化硅減反射膜的表面熱覆蓋一層保護(hù)膜，根據(jù)正面柵線圖形的要求，在保護(hù)膜上得到正面柵線圖形；

（2）在保護(hù)膜上制備柵線圖形：

對無保護(hù)膜保護(hù)的區(qū)域進(jìn)行腐蝕，將該區(qū)域的氮化硅減反射膜去除，使該區(qū)域的Si基體裸露出來，得到正面柵線電路圖形，其中，保護(hù)膜具有抗腐蝕成分，在腐蝕氮化硅的過程中能阻擋腐蝕液，保護(hù)被保護(hù)膜覆蓋區(qū)域下的氮化硅膜不被腐蝕；

（3）制備導(dǎo)電柵線：

將前一步中得到的產(chǎn)品的正面接觸室溫的氯化鈀激活液，在裸露的Si基體表面形成一系列激活點(diǎn)，使用鹽酸與氫氟酸將激活液的PH值控制在2~3，激活時(shí)間為20~60s，室溫下正面接觸鍍鎳液，在基體上沉積一層鎳阻擋層，使用鹽酸將鍍鎳液的PH值控制在3.5~4.5，時(shí)間為120~180s，厚度為2~4um，在電的引導(dǎo)下，室溫下正面接觸鍍銅液，在阻擋層上形成導(dǎo)電銅層，使用硫酸將鍍銅液的PH值控制在3~4，時(shí)間為20~30min，厚度為20~30um；

（4）去除保護(hù)膜：

使用去膜液將保護(hù)膜去除；

（5）沉積抗氧化保護(hù)層：

室溫下正面接觸鍍鎳液，在導(dǎo)電銅層表面沉積一層氧化保護(hù)層，時(shí)間為60~100s，厚度為1~2um或者在光與電的引導(dǎo)下沉積一層銀層作為保護(hù)層，時(shí)間為50~80s，厚度為0.5~1.5um。

一種降低晶硅太陽能電池成本提高效率的方法，包括以下步驟：

在需要處理的晶硅太陽能電池正面沉積有減反射作用的氮化硅膜，背面印刷有鋁背場和背電極；

（1）覆蓋保護(hù)膜：

通過熱噴涂方式在氮化硅膜表面噴涂70℃的黑色石蠟，使用高頻激光器在石蠟表面開槽，開槽圖形即為需要的正面柵線圖形，開槽的寬度可以通過激光束的直徑大小來調(diào)節(jié)；

（2）在保護(hù)膜上制備柵線圖形：

電池正面接觸體積濃度為10~30%的氫氟酸腐蝕液，將開槽處的氮化硅膜去除，露出膜下的硅基體，得到正面柵線圖形，工藝完成后取出清洗；

（3）制備導(dǎo)電柵線：