CN104681665A - 一种新型背钝化太阳能电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型背钝化太阳能电池的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、背表面抛光步骤、钝化膜及保护膜沉积步骤、丝网印刷步骤和烧结步骤，在完成所述刻蚀并去除PSG步骤以及背表面抛光步骤后，在背表面放置一层掩膜层，然后进行钝化膜及保护膜沉积步骤，所述掩膜层的形状为背电极和背电场组合的形状；钝化膜及保护膜沉积步骤后将掩膜层取走，省略了开膜步骤。本发明简化了生产工艺步骤，降低了生产成本，且丝网印刷方式更有利于大规模的产业化。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池的制备方法，具体涉及一种新型背钝化太阳能电池的制备方法。
背景技术
随着硅片的薄片化发展，要求较高的电池背面钝化效果。因为硅片厚度的减薄，使得少数载流子的扩散长度可能接近或大于硅片的厚度，部分少数载流子将扩散到电池背面而产生复合，如果不采取有效手段降低这一部分复合损失，这将对电池效率带来不利影响。背面钝化的晶体硅太阳电池兼备光学和电学的优势，能够进一步提高产业化的太阳电池的效率，是下一步研发的重点。
新南威尔士大学(UNSW )制备的PERC(passivated emitter rear contact)太阳电池，P型单晶硅效率高达23.0%。其主要特点是双面钝化，即电池的正面与背面均镀有钝化层。对于背表面，用背面点接触来代替 PESC(passivated emitter solar cell)电池的整个背面铝合金接触。目前，对于此种电池的制备主要有两种方法，第一种是首先在背面钝化层上进行局域开膜处理，以形成局域接触区，然后丝网印刷铝浆在整个电池背面，从而在烧结中形成局域铝背场，此法需要单独的背面钝化层局域开膜技术；第二种是首先在背面钝化层上蒸镀一定厚度的铝膜，然后利用激光作用在电池背面的局域区域，从而实现背面局域接触和型成局域铝背场，此法不仅需要另置镀膜设备蒸镀以形成铝背场的铝膜，而且需要激光作用在硅片背表面。上述两种方法工艺步骤繁琐、工艺时间长、成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新型背钝化太阳能电池的制备方法，简化了生产工艺步骤，降低了生产成本，且丝网印刷方式更有利于大规模的产业化。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：一种新型背钝化太阳能电池的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、背表面抛光步骤、钝化膜及保护膜沉积步骤、丝网印刷步骤和烧结步骤，其特征在于：在完成所述刻蚀并去除PSG步骤以及背表面抛光步骤后，在背表面放置一层掩膜层，然后进行钝化膜及保护膜沉积步骤，所述掩膜层的形状为背电极和背电场组合的形状；钝化膜及保护膜沉积步骤后将掩膜层取走，省略了开膜步骤。
作为一种种优选，所述掩膜层上相应于背电极的形状为分段式，其位置及大小与正面电极主栅匹配。
作为一种种优选，所述掩膜层上相应于背电场的形状为直线形或圆点形，所述直线形的线宽为30～200μm，线间距为0.5～4.0mm，所述圆点形的半径为50～1000μm，圆点间距为1～5mm。
本发明的有益效果是: 在沉积背面钝化膜及保护膜之前，在电池背面放置具有一定图形的掩膜材料，使得只有部分钝化膜及保护膜沉积在背面，而未沉积有钝化膜的部分则成为接触窗口，取出掩膜材料之后，在后续的丝网印刷背面浆料中，形成良好的欧姆接触及背电场，镀膜步骤后将掩膜层取走，省略了开膜步骤。简化了生产工艺步骤，降低了生产成本，且丝网印刷方式更有利于大规模的产业化。
附图说明
图1为本发明实施例1掩膜形状示意图，其中标号1为背电极部分（未沉积钝化膜及保护膜部分）；标号2为点状的背电场部分（未沉积钝化膜及保护膜部分）。
具体实施方式
实施例1：第一种新型背钝化太阳能电池的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、背表面抛光步骤、钝化膜及保护膜沉积步骤、丝网印刷步骤和烧结步骤，在完成所述刻蚀并去除PSG步骤以及背表面抛光步骤后，在背表面放置一层掩膜层，然后进行钝化膜及保护膜沉积步骤，所述掩膜层的形状为背电极1和背电场2组合的形状。所述掩膜层上相应于背电极1的形状为分段式，其栅线宽度为1.4mm，栅线间距为52mm，所述掩膜层上相应于背电场2的形状为圆点形，所述圆点形的半径为1000μm，点间距为4mm。采用PECVD法沉积厚度为80nm的SiNx膜，取出掩膜后再丝网印刷背电极浆料、背电场浆料及正面银浆浆料，烘干并烧结。
实施例2：第二种新型背钝化太阳能电池的制备方法，所述圆点形的半径为50μm，点间距为1mm。其它与实施例1相同。
实施例3：第三种新型背钝化太阳能电池的制备方法，所述圆点形的半径为600μm，点间距为3mm。其它与实施例1相同。
实施例4：第四种新型背钝化太阳能电池的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、背表面抛光步骤、钝化膜及保护膜沉积步骤、丝网印刷步骤和烧结步骤，在完成所述刻蚀并去除PSG步骤以及背表面抛光步骤后，在背表面放置一层掩膜层，然后进行钝化膜及保护膜沉积步骤，所述掩膜层的形状为背电极1和背电场2组合的形状。所述掩膜层上相应于背电极1的形状为分段式，其栅线宽度为1.4mm，栅线间距为52mm，所述掩膜层上相应于背电场2的形状为直线形，所述直线形的线宽为80μm，线间距为1.5mm。采用等离子体化学气相沉积（PECVD）法沉积20nm厚的Si2O2钝化膜，采用PECVD法沉积厚度为70nm的SiNx膜，取出掩膜后再丝网印刷背电极浆料、背电场浆料及正面银浆浆料，烘干并烧结。
实施例5：第五种新型背钝化太阳能电池的制备方法，所述直线形的线宽为30μm，线间距为0.5mm。其它与实施例4相同。
实施例6：第六种新型背钝化太阳能电池的制备方法，所述线直线形的线宽为200μm，线间距为4.0mm。其它与实施例4相同。
Claims (3)
1.一种新型背钝化太阳能电池的制备方法，包括清洗制绒步骤、扩散制结步骤、刻蚀并去除PSG步骤、背表面抛光步骤、钝化膜及保护膜沉积步骤、丝网印刷步骤和烧结步骤，其特征在于：在完成所述刻蚀并去除PSG步骤以及背表面抛光步骤后，在背表面放置一层掩膜层，然后进行钝化膜及保护膜沉积步骤，所述掩膜层的形状为背电极（1）和背电场（2）组合的形状；钝化膜及保护膜沉积步骤后将掩膜层取走，省略了开膜步骤。
2.如权利要求1所述的新型背钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述掩膜层上相应于背电极（1）的形状为分段式，其位置及大小与正面电极主栅匹配。
3.如权利要求1所述的新型背钝化太阳能电池的制备方法，其特征在于：所述掩膜层上相应于背电场（2）的形状为直线形或圆点形，所述直线形的线宽为30～200μm，线间距为0.5～4.0mm，所述圆点形的半径为50～1000μm，圆点间距为1～5mm。
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|---|---|---|---|---|
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