[發明專利]一種低成本全背電極晶硅太陽電池制備用玻璃漿、電池結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202210515221.7
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114944436A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 李永強;劉家敬;何海英;楊至灝
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: H01L31/0288
• 分類號: H01L31/0288;H01L31/0236;H01L31/0216;H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 侯騰騰

本發明屬于太陽能電池發電技術領域，具體涉及一種低成本全背電極晶硅太陽電池制備用玻璃漿、電池結構及其制備方法。本發明的玻璃漿包括硼硅玻璃漿和磷硅玻璃漿，其中硼硅玻璃漿用于制備p+摻雜層，所述磷硅玻璃漿用于制備n+摻雜層。本發明工藝簡單實用，可以有效簡化全背電極晶體硅太陽電池的制備工藝，滿足晶硅太陽電池高產能、低能耗，降低生產成本的需求。本發明的玻璃漿可用于全背電極電池叉指型n+和p+結構的形成，可有效避免n+和p+層的直接接觸，優化銀電極和銀鋁電極分別與晶體硅太陽電池n+和p+層的金屬?半導體接觸性能，降低金屬誘導復合，提升太陽電池的開路電壓，有效提高全背電極電池的光電轉換效率。

技術領域

本發明屬于太陽能電池發電技術領域，具體涉及一種低成本全背電極晶硅太陽電池制備用玻璃漿、電池結構及其制備方法。

背景技術

太陽能電池發電技術作為清潔環保、安全可靠、資源豐富、應用領域寬的新型發電技術，是未來世界最有發展前途的能源利用技術之一。目前，主流的光伏技術主要為P型背面鈍化局域接觸電池(PERC電池)，產業化效率為22.8～23.5％，但PERC電池技術的產業化最高轉化效率只有約24.5％左右，其相關產品的開發將遇到明顯的持續開發瓶頸問題。同時，TOPCon電池/HJT電池的產業化轉化效率為24.0～24.5％左右；而全背電極晶硅電池目前已經實現了25％以上的產業化轉化效率，并且通過技術的優化及進步，其光電轉換效率可達到26％以上，其產品的發展將更具市場競爭力。

全背電極晶硅太陽電池具有轉換效率高、溫度系數低及小光衰、正面無電極等特點，然而目前復雜的產業化技術水平制約著全背電極電池技術的發展。目前，應用得最為廣泛的全背電極晶硅太陽電池為美國SUNPOWER開發的背接觸(IBC)全背電極電池，但由于需要在電池背面同時制備叉指型的n+擴散層和p+擴散層，必須采用多次擴散、局域刻蝕、鍍膜等多道工藝，以避免n+/p+層互相重疊而帶來不必要的漏電現象，保證良好的轉換效率。由此，產業化全背電極電池的整個制備流程需要13步以上，生產成本高，無法有效給企業帶來良好的經濟效應，嚴重限制該類型電池的大規模推廣普及。雖然后來出現了不少有關全背電極晶硅太陽電池的改進措施，但仍然沒有改變工藝復雜的問題。比如，中國發明專利CN109244194 A一種低成本P型全背電極晶硅太陽電池的制備方法，采用鋁漿替代銀鋁漿的方式，降低銀使用量，但由于鋁電極直接與硅襯底接觸，會產生很強的金屬誘導復合，導致開壓提升不明顯。同時，該工藝采用了13步工藝，工藝復雜，導致全背電極晶硅太陽電池的制造成本高。因此，有必要開發可以有效簡化全背電極晶體硅太陽電池的制備工藝，以降低生產成本。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種玻璃漿，所述玻璃漿包括硼硅玻璃漿和磷硅玻璃漿，將所述硼硅玻璃漿和磷硅玻璃漿分別用于制備全背電極晶硅太陽電池的p+層和n+層，可以有效簡化全背電極晶體硅太陽電池的制備工藝，提高全背電極電池的光電轉換效率，滿足晶硅太陽電池高產能、低能耗，降低生產成本的需求。

為實現上述目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

本發明提供了一種玻璃漿，所述玻璃漿用于制備全背電極晶硅太陽電池，所述玻璃漿包括用于制備p+摻雜層的硼硅玻璃漿和用于制備n+摻雜層的磷硅玻璃漿。

作為本發明的一個優先實施方式，按重量比計算，所述硼硅玻璃漿包括30.0～80.0％硼硅玻璃粉、20.0～70.0％有機溶劑、0.5～15.0％樹脂及0～3.0％有機助劑；所述磷硅玻璃漿包括30.0～80.0％磷硅玻璃粉、20.0～70.0％有機溶劑、0.5～15.0％樹脂及0～3.0％有機助劑。

玻璃漿的主要目的是為了通過絲網印刷特殊圖案和單次高溫擴散，實現硅襯底背面不同n+/p+擴散圖案的制備，簡化局域p+層、局域n+層的制備工藝。

優選地，所述硼硅玻璃粉在硼硅玻璃漿中的占比以及所述磷硅玻璃粉在磷硅玻璃漿中的占比均為40.0～60.0％。