CN103956399A - 一种硅太阳能电池背板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硅太阳能电池背板及其制作方法，所述硅太阳能电池背板，包括硅片基板和铝膜，其中，所述铝膜印刷在硅片基板上，所述铝膜和硅片基板之间设有钛掺杂层；制作步骤如下：a)首先提供硅片基板；b)接着在硅片基板背表面通过离子注入的方式注入钛原子；c)再将硅片基板放入激光快速熔融***中，在硅片基板背表面形成钛掺杂层；d)最后对具有钛掺杂层的硅片基板背表面进行铝浆印刷和烧结，形成覆盖在钛掺杂层上的铝膜。本发明提供的硅太阳能电池背板及其制作方法，在硅片基板背面表层均匀掺杂指定浓度范围的钛元素形成红外吸收层，从而可大幅度提高硅太阳能电池对红外波段的吸收系数，进而提高太阳能电池的效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池组件及其制作方法，尤其涉及一种硅太阳能电池背板及其制作方法。
背景技术
现有硅太阳能电池的背场制作普遍使用铝浆在硅片背面印刷稍后烧结的方法。目前技术已经比较成熟，铝背场的优势在硅太阳能电池的商业生产中体现。钛元素作为一种硅中的杂质元素，最近的研究表明当钛元素在硅中的含量达到一定浓度时（超过mott相变浓度）后，在硅的能带带隙中将形成能够抑制非辐射复合的杂质能带，从而使硅对1000nm～2000nm之间的红外线的吸收增强。目前普通硅太阳能电池的效率随着工艺的成熟，逐渐趋近与理论效率，效率已经很难大幅度提高。而将钛元素进行硅片顶部掺杂制作典型中间带太阳能电池的技术应用极其困难，目前仍然处于基础研究阶段。由于红外波段在硅片中有很强的穿透能力，可穿透至硅片背面表层，因此，有必要提供一种硅太阳能电池背板及其制作方法，引入钛掺杂层，提升硅太阳能电池效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种硅太阳能电池背板及其制作方法，能够增加硅太阳能电池在红外光谱波段的吸收，提高硅太阳能电池的光电转换效率，且结构简单，易于推广应用。
本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种硅太阳能电池背板，包括硅片基板和铝膜，其中，所述铝膜印刷在硅片基板上，所述铝膜和硅片基板之间设有钛掺杂层。
上述的硅太阳能电池背板，其中，所述钛掺杂层的厚度为10～30nm。
上述的硅太阳能电池背板，其中，所述硅片基板为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的厚度为180μm。
本发明为解决上述技术问题还提供一种上述硅太阳能电池背板的制作方法，其中，包括如下步骤：a)首先提供硅片基板；b)接着在硅片基板背表面通过离子注入的方式注入钛原子；c)再将硅片基板放入激光快速熔融***中，在硅片基板背表面形成钛掺杂层；d)最后对具有钛掺杂层的硅片基板背表面进行铝浆印刷和烧结，形成覆盖在钛掺杂层上的铝膜。
上述的硅太阳能电池背板的制作方法，其中，所述步骤a)中的硅片基板为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的厚度为180μm，电阻率范围为1～3Ω·cm。
上述的硅太阳能电池背板的制作方法，其中，所述步骤b)中钛原子的注入剂量为1016cm-2。
上述的硅太阳能电池背板的制作方法，其中，所述步骤c)中激光熔融退火时间为10～20ns，形成的钛掺杂层中的钛掺杂最高浓度为5*1019cm-3～1*1020cm-3。
上述的硅太阳能电池背板的制作方法，其中，所述步骤d)中烧结温度为800℃，烧结时间为20～40s。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的硅太阳能电池背板及其制作方法，在硅太阳能电池制作铝背场前，在硅片基板背面表层均匀掺杂指定浓度范围的钛元素形成红外吸收层；通过离子注入法掺杂后，采用激光熔融进行退火，然后再进行铝背场印刷和烧结，从而可大幅度提高硅太阳能电池对红外波段的吸收系数，进而提高太阳能电池的效率。
附图说明
图1为本发明硅太阳能电池背板制作流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
本发明提供一种硅太阳能电池背板，包括硅片基板和铝膜，其中，所述铝膜印刷在硅片基板上，所述铝膜和硅片基板之间设有钛掺杂层。所述钛掺杂层的厚度优选为10～30nm；所述硅片基板可以为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的厚度约为180μm。
图1为本发明硅太阳能电池背板制作流程示意图。
请参见图1，本发明提供的硅太阳能电池背板的制作方法是在硅片背面采用离子注入的方法掺杂钛元素至一定浓度后（约5*1019cm-3～1*1020cm-3），使用激光熔融快速退火处理，使得钛元素在较窄的深度范围内（10～30nm）内保持较高的浓度分布，以达到充分引入杂质能带的目的；接着对硅片背面进行铝浆印刷后进行高温快速烧结（约40s）。从而使得制备的硅太阳能电池背场可增加易于穿透普通硅太阳能电池的红外波段的吸收，从而提高太阳能电池的效率。
具体步骤如下：
步骤S1：首先提供硅片基板；本实施例优选型多晶硅片，厚度约180μm，电阻率范围为1～3Ω·cm；
步骤S2：接着在多晶硅片背表面通过离子注入的方式注入钛原子；注入剂量约为1016cm-2
步骤S3：再将多晶硅片放入激光快速熔融***中，熔融时间控制在20ns之内，在多晶硅片背表面形成钛掺杂层，形成的钛掺杂层中的钛掺杂最高浓度为5*1019cm-3～1*1020cm-3；
步骤S4：最后对掺杂好的多晶硅片背表面进行铝浆印刷、烧结，烧结采取高温快速烧结的方式，800℃下烧结时间控制在40s之内，形成覆盖在钛掺杂层上的铝膜。此太阳能电池片的其他制备过程与普通多晶硅太阳能电池片相同，在此不再一一赘述。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
Claims (8)
1.一种硅太阳能电池背板，包括硅片基板和铝膜，其特征在于，所述铝膜印刷在硅片基板上，所述铝膜和硅片基板之间设有钛掺杂层。
2.如权利要求1所述的硅太阳能电池背板，其特征在于，所述钛掺杂层的厚度为10～30nm。
3.如权利要求1或2所述的硅太阳能电池背板，其特征在于，所述硅片基板为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的厚度为180μm。
4.一种如权利要求1所述的硅太阳能电池背板的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：
a)首先提供硅片基板；
b)接着在硅片基板背表面通过离子注入的方式注入钛原子；
c)再将硅片基板放入激光快速熔融***中，在硅片基板背表面形成钛掺杂层；
d)最后对具有钛掺杂层的硅片基板背表面进行铝浆印刷和烧结，形成覆盖在钛掺杂层上的铝膜。
5.如权利要求4所述的硅太阳能电池背板的制作方法，其特征在于，所述步骤a)中的硅片基板为P型多晶硅片，所述P型多晶硅片的厚度为180μm，电阻率范围为1～3Ω·cm。
6.如权利要求4所述的硅太阳能电池背板的制作方法，其特征在于，所述步骤b)中钛原子的注入剂量为1016cm-2。
7.如权利要求4所述的硅太阳能电池背板的制作方法，其特征在于，所述步骤c)中激光熔融退火时间为10～20ns，形成的钛掺杂层中的钛掺杂最高浓度为5*1019cm-3～1*1020cm-3。
8.如权利要求4所述的硅太阳能电池背板的制作方法，其特征在于，所述步骤d)中烧结温度为800℃，烧结时间为20～40s。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6262359B1 (en) * | 1999-03-17 | 2001-07-17 | Ebara Solar, Inc. | Aluminum alloy back junction solar cell and a process for fabrication thereof |
| CN102191563A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-09-21 | 中国科学院半导体研究所 | 共掺杂的硅基杂质中间带材料的制备方法 |
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2014
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102191563A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-09-21 | 中国科学院半导体研究所 | 共掺杂的硅基杂质中间带材料的制备方法 |
| CN102496638A (zh) * | 2011-11-28 | 2012-06-13 | 中国科学院半导体研究所 | 深能级杂质掺杂的晶体硅红外探测器及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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