CN102299212B - 一种晶体硅太阳能电池制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳电池制作技术领域，尤其涉及一种晶体硅太阳能电池制作方法。本发明在不分割太阳能电池的前提下，将太阳能电池划分为若干个独立的太阳能电池子单元，在组件封装时，可以根据需要将太阳能电池子单元进行串联或者并联或者相结合的电路设计，使得太阳能电池的设计更加灵活。

Description

一种晶体硅太阳能电池制作方法
技术领域
本发明属于太阳电池制作技术领域，尤其涉及一种晶体硅太阳能电池制作方法。
背景技术
目前晶体硅电池片的尺寸一般为125cm*125cm或者156cm*156cm，因此其电压一般为0.5V左右，电流一般为8A（156多晶）、5.5A（125单晶）左右。为满足不同的需求，得到要求的电流与电压，常常需要将整片电池片直接切割成更小的电池片，再进行串并联的组合，如此既影响产品美观，又降低组件效率。而且目前制作的太阳能电池组件为得到较高的电压，一般为几十片电池片串联，串联电池片容易产生热斑现象。
发明内容
本发明的目的就是针对上述缺陷而提供一种晶体硅太阳能电池制作方法。本方法在不分割太阳能电池的前提下，将太阳能电池划分为若干个独立的太阳能电池子单元，在组件封装时，可以根据需要将太阳能电池子单元进行串联或者并联或者相结合的电路设计，使得太阳能电池的设计更加灵活，方便的达到具体应用所需要的电流电压。
本发明采用的技术方案：一种晶体硅太阳能电池的制作方法，包括以下制作步骤：硅片预处理，制绒，扩散，发射结分割，打孔，边缘绝缘，制作减反射膜，丝网印刷。
硅片预处理步骤为：采用有机清洗剂如丙酮，或SC1(氨水和双氧水混合溶液)对硅片表面的油污、颗粒等进行清洁。
制绒步骤，对于单晶硅，使用低浓度碱液，利用硅的各向异性，制作绒面；对于多晶硅，使用酸溶液腐蚀，利用本身的缺陷，制作绒面。
扩散主要为制作PN结。
发射结分割步骤置于扩散后，印刷前的任何工序，采用激光刻划的方式，硅片正面发射结区域均匀分割，分成若干单元，硅片背面对应正面单元进行分割。
打孔工艺步骤置于印刷前的任何工序，打孔位置设计在每个分割的单元的中心部分，将晶体硅的硅片从正面打穿至反面，孔径为1微米至50000微米，孔在晶体硅电池上均匀分布。其目的为将正面电极引至背面，实现电池的背接触，且便于组件封装时进行电路设计。
丝网印刷步骤，硅片上每个被分开的电池单元均印刷有独立的正面电极及背面电极，且相邻电池单元的背电场之间间隔1微米-50000微米，通过孔与正面电极背面部分连接，且每个电池单元的正面电极须在此电池单元区域内。
将此电池与印刷有设计电路的背板相连接，就可以得到需要的电压、电流的太阳能电池组件。
本发明的有益效果为：用本发明方法制作出的晶体硅太阳能电池，使得一整片电池在不划片的情况下，可以分成若干个独立的电池单元，其电压相同，电流相同，可以进行电路设计，进行串联或者并联达到需求的电性能要求。组件封装过程中可以采用电池内部子单元串联，之后电池与电池之间并联的连接方式，此连接方式可以有效的降低热斑对组件的影响。传统的串联组件部分被遮挡时，即使一片电池片被遮挡，也将有一串电池片失去发电功能,而此种结构的组件部分被遮挡时，只有被遮挡部分的电池片失去发电功能，其他电池片可正常工作。
附图说明：
图1所示为本发明制作的晶体硅电池的正面图；
图2所示为本发明实施例1的P型晶体硅电池的背面图；
图3所示为本发明实施例1的P型晶体硅电池的侧面图；
图4所示为本发明实施例2的N型晶体硅电池的背面图；
图5所示为本发明实施例2的N型晶体硅电池的侧面图。
图中，1-正面电极；2-孔；3-背电场；4-背面电极；5-发射结；6-硅片；7-减反射膜。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1
本发明为晶体硅太阳能电池制作方法，以P型156多晶硅片为例，具体步骤为：
硅片表面预处理步骤：采用有机清洗剂如丙酮，或SC1(氨水和双氧水混合溶液)对硅片6表面的油污、颗粒等进行清洁。
制绒，采用酸溶液腐蚀的办法，利用多晶硅本身的缺陷进行制绒，之后清洗，进行磷扩散，形成正面发射结5，得到PN结，PN结深约0.2-0.3微米。
将硅片6分为6*6共36个子单元，利用激光将其分割开，激光刻划深度为1微米，每个子单元面积大小一致。硅片6正面发射结5区域均匀分割。
在每个子单元的中心部分打孔2，孔2径大小为500微米，之后采用背面腐蚀的方法去除背面结，然后用氢氟酸将剩余的磷硅玻璃去除，再用PECVD的方法制作减反射膜7。
用丝网印刷的方法制作电极，分为三道印刷，首先是印刷背面电极4及在硅片6背面孔2内印刷正面电极背面部分，电极材料为银浆；其次是印刷背电场3，材料为铝浆，背电场3的面积小于子单元的面积，两个背电场3之间的距离为500微米；再次印刷正面电极1，材料为银浆，正面电极1须通过孔2与正面电极背面部分接触，正面电极1不能越过子单元的边界。如此，形成背接触太阳能电池片，将此电池片与印刷有电路的背板进行封装，通过背面电路的设计，可以实现电池的串并联。
实施例2
本发明为晶体硅太阳能电池制作方法，以N型156多晶硅片为例，具体步骤为：
硅片6表面预处理步骤：采用有机清洗剂如丙酮，或SC1(氨水和双氧水混合溶液)对硅片6表面的油污、颗粒等进行清洁。
制绒，采用酸溶液腐蚀的办法，利用多晶硅本身的缺陷进行制绒，之后清洗；
对硅片6正面进行硼扩散，形成正面发射结5，得到PN结，PN结深约0.2-0.3微米；
对硅片6背面进行磷扩散，得到背电场3；
将硅片6分为6*6共36个子单元，利用激光对硅片6正面发射结5进行分割，激光刻划深度为1微米，每个子单元面积大小一致；相应的对硅片6背电场3同样进行分割，硅片6背面分割深度1微米。
在每个子单元的中心部分打孔，孔径大小为500微米，然后用氢氟酸将剩余的磷硅玻璃去除，再用PECVD的方法制作减反射膜7。
用丝网印刷的方法制作电极，分为两道印刷，首先是印刷背面电极4及在硅片6背面孔2内印刷正面电极背面部分，电极材料为银浆；其次印刷正面电极1，材料为银浆，正面电极1须通过孔2与正面电极背面部分接触，正面电极1不能越过子单元的边界。如此，形成背接触太阳能电池片，将此电池片与印刷有电路的背板进行封装，通过背面电路的设计，可以实现电池的串并联。

Claims (1)

1.一种晶体硅太阳能电池的制作方法，其特征在于，包括以下制作步骤：硅片预处理，制绒，扩散，发射结分割，打孔，边缘绝缘，制作减反射膜，丝网印刷；发射结分割步骤置于扩散后，印刷前的任何工序，采用激光刻划的方式，硅片正面发射结区域均匀分割，分成若干单元，硅片背面对应正面单元进行分割；硅片正面单元分割深度为发射结深度，硅片背面分割深度为背场深度；打孔工艺步骤置于印刷前的任何工序，打孔位置设计在每个分割的单元的中心部分打孔，将晶体硅的硅片从正面打穿至反面，孔径为1微米至50000微米，孔在晶体硅电池上均匀分布；丝网印刷步骤，硅片上每个被分开的电池单元正面印刷有独立的正面电极，通过孔与正面电极背面部分连接，背面印刷有独立的背面电极。
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