[發(fā)明專利]太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711050575.4
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107768484A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華;靳玉鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 泰州隆基樂葉光伏科技有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 文雯

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法。

背景技術(shù)

目前，隨著化石能源的逐漸耗盡，太陽能電池作為新的能源替代方案，使用越來越廣泛。太陽能電池是將太陽的光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。太陽能電池利用光生伏特原理產(chǎn)生載流子，然后使用電極將載流子引出，從而利于將電能有效利用。目前常用的電池電極結(jié)構(gòu)，金屬和半導(dǎo)體本身的接觸面積較大，從而降低了半導(dǎo)體的本身的性能，以及電池的鈍化性能。局域接觸電極結(jié)構(gòu)接觸半導(dǎo)體的面積較小，大大降低了金屬電極對電池性能的影響。

目前常用的電池局域接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，通常采用掩膜開孔，刻蝕漿料開孔或者激光開孔等的方法實(shí)現(xiàn)局域接觸，需要增加掩膜和去除掩膜的過程，流程較為繁瑣，并且容易帶來其他的問題，如掩膜難以去除，刻蝕漿料容易造成污染，增加流程，以及激光開孔會(huì)造成另外的損傷無法修復(fù)等的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的需要增加掩膜和去除掩膜的過程，流程較為繁瑣，并且容易帶來其他的問題，如掩膜難以去除，刻蝕漿料容易造成污染，增加流程，以及激光開孔會(huì)造成另外的損傷無法修復(fù)等問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟，

在已經(jīng)完成至少發(fā)射極制備和介質(zhì)膜制備的半導(dǎo)體層上，圖形化形成導(dǎo)電材料層；

進(jìn)行第一步熱處理過程；

進(jìn)行第二步局域熱處理過程，局域熱處理方法采用激光局域輻照方法，僅在接受激光輻照的導(dǎo)電材料穿透其下的介質(zhì)膜與半導(dǎo)體材料形成接觸，未接受激光輻照的導(dǎo)電材料不穿透其下的介質(zhì)膜，導(dǎo)電材料的穿透其下的介質(zhì)膜與半導(dǎo)體材料形成局部接觸區(qū)域的面積小于導(dǎo)電材料的整體面積。

進(jìn)一步地，圖形化導(dǎo)電材料層過程中包含有一步或數(shù)個(gè)圖形化過程，以及一個(gè)或數(shù)個(gè)烘干過程，其中各步的導(dǎo)電材料相同或者不相同。

進(jìn)一步地，激光局域輻照方法采用的激光的波長范圍是300nm-1100nm。

進(jìn)一步地，激光輻照方法中，輻照掃描方式沿著柵線方向進(jìn)行或者垂直于柵線方向進(jìn)行。

進(jìn)一步地，激光輻照方法中，激光輻照的光斑大小采用小于或等于太陽能電池柵線寬度的光斑進(jìn)行掃描式輻照，或者采用大于太陽能電池柵線的寬度進(jìn)行掃描式輻照，輻照次數(shù)采用一次以上。

進(jìn)一步地，第一熱處理過程的峰值溫度為500℃~900℃。

該種局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，在已經(jīng)完成至少發(fā)射極制備和介質(zhì)膜制備的半導(dǎo)體層上，圖形化形成包含導(dǎo)電成分的電極漿料層，然后通過兩步或兩步以上加熱處理過程，直接完成電極的局域接觸結(jié)構(gòu)。其中至少有一步為局域熱處理方法。

本發(fā)明的有益效果是：該種太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，由于電池印刷有漿料區(qū)域在經(jīng)過局域加熱后的區(qū)域，導(dǎo)電材料燒穿了鈍化介質(zhì)膜，形成了較好的接觸。并且這種方式形成的接觸，相對于一次高溫形成的接觸，具有更低的接觸電阻；另外，電極漿料區(qū)域沒有受到局部加熱的區(qū)域，則沒有燒穿鈍化介質(zhì)膜，或者沒有全部燒穿鈍化膜，保留了較好的鈍化性能，這種局部接觸方法，極大的減少了金屬區(qū)復(fù)合速度，因此提高了電池性能；并且這種局域接觸結(jié)構(gòu)的制備方法簡單，不會(huì)對電池造成損傷，也不會(huì)增加額外的清洗等的工序，大大簡化了流程，尤其適合工業(yè)化量產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法的示意圖；其中：a為表面涂覆有導(dǎo)電漿的有介質(zhì)膜的半導(dǎo)體的剖面圖，a1為表面涂覆有導(dǎo)電漿的有介質(zhì)膜的半導(dǎo)體的俯視圖

b為經(jīng)過激光輻照后電極區(qū)域形成了穿透介質(zhì)膜的接觸結(jié)構(gòu)的剖面圖，b1為經(jīng)過激光輻照后電極區(qū)域形成了穿透介質(zhì)膜的接觸結(jié)構(gòu)的俯視圖。

其中：1-半導(dǎo)體層，2-介質(zhì)膜，3-導(dǎo)電材料，4-接觸區(qū)域。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。

實(shí)施例

一種太陽能電池的電極局部接觸結(jié)構(gòu)的制備方法，在至少形成發(fā)射極以及鈍化介質(zhì)膜層的半導(dǎo)體層1上，介質(zhì)膜2表面的圖形化分布有導(dǎo)電材料3，經(jīng)過一步或多步熱處理過程，使得導(dǎo)電材料3局域穿透介質(zhì)膜2和半導(dǎo)體形成接觸。這種局部接觸的形成方法可以更加高效的解決常規(guī)方法形成電極局部接觸結(jié)構(gòu)的工藝較為復(fù)雜的問題。

以下舉例一種太陽能電池局部接觸結(jié)構(gòu)的電池制備方法具體如下：