[发明专利]一种晶硅太阳能MWT电池的制造方法及其制造的电池

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种晶硅太阳能金属穿孔卷绕（MWT）太阳能电池的制造方法其制造的电池。 

背景技术

面对越来越严重的全球能源危机以及气候环保问题，作为清洁能源的晶硅太阳能光伏发电成为必然选择。为了追求光伏发电成本能够与传统火力发电成本抗衡，提高效率降低成本成为光伏行业的目标，而在太阳能电池制造环节提高电池片转换效率是最为重要的措施。 

当前，晶硅太阳能电池由于受制于光学损失、电子空穴复合、以及电极相关的各种电阻损失等因素，效率还存在很大的提升空间。 

MWT电池背接触制造工艺需增加两道工序：一是利用激光技术在P型硅基体上制备导电通孔，将发射极的导电接触由正面引导至背面，减少光学损失；二是采用激光或掩膜技术对基极接触电极与发射极接触电极之间形成电绝缘。 

背钝化技术是在硅基体趋向薄片化下的重要技术手段，在电池背面进行镀氧化铝或氮化硅薄膜，协同丝网印刷的铝背场共同作用，降低背面电子空穴复合，提高电池光电转化效率。 

选择性发射极结构是在金属栅线与硅基体接触区域进行重掺杂，在非栅线区域进行轻掺杂的电池结构。这种结构能在轻掺杂区和重掺杂区交界处获得一个横向n+/n高低结，并在栅线区域获得一个n+/p结，而在非栅线区域形成与常规太阳能电池一样的p-n结。以上结构能减小电极相关的各种电阻损失，减小光生少数载流子的表面复合，提高光生载流子的收集率和电池的输出电压。 

丝网印刷工艺中在一定范围内印刷的宽度越小、高度越高，电池的光电转化效率越高，然而传统工艺的一次印刷很难达到理想的高宽比。通过二次印刷后的金属栅线能在实现栅线变细的基础上，高度相比单次印刷有明显提高，从而降低栅线串联电阻提升电池效率。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种晶硅太阳能MWT电池的制造方法，该制造方法采用MWT背接触电极，并集成了背钝化技术、选择性发射极结构及二次印刷手段，将新型技术运用于MWT电池制造过程，制备出高效的MWT电池。该工艺易于操作，能与当前光伏工业界广泛应用的太阳能电池生产线完全兼容，适合大规模生产。 

本发明提供了一种晶硅太阳能MWT电池的制造方法，包括如下步骤： 

（a）使用P型晶体硅基体，利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔； 

（b）使用化学溶液对打孔晶体硅基体进行湿法制绒； 

（c）对打孔晶体硅基体的受光面进行栅线区域磷浆印刷，在印刷的栅线区域形成重掺杂区域，在未印刷的非栅线区域形成轻掺杂区域； 

（d）使用液态磷源进行磷扩散； 

（e）刻蚀硅基体边缘，并进行去PSG处理； 

（f）在晶体硅基体的受光面镀减反射膜； 

（g）在背光面利用丝网印刷技术将导电银浆填满导电通孔成发射极接触电极，并与受光面扩散层形成良好的接触，印刷银浆形成背极接触电极，再印刷铝浆形成基极接触电极； 

（h）在由步骤（c）所得的重掺杂区域的上面印刷银浆，形成受光面电极栅线，即可形成具有选择性发射极结构； 

（i）经烧结形成金属与硅基体欧姆接触； 

（j）将基极接触电极与发射极接触电极之间电绝缘，完成太阳能电池制作过程。 

进一步的，步骤（a）中的P型晶体硅基体为单晶或多晶的晶体硅基体。优选的，导电通孔为圆柱形或圆台形，数量为4-1000个，孔径大小为50-600μm。 

优选的，步骤（c）中的磷浆印刷线宽为20-500μm，印刷采用的网版为利用聚酯网版。 

优选的，在步骤（e）和（g）之间还加入了背钝化步骤，具体为：在背光面镀三氧化二铝和氮化硅进行背钝化，并利用激光对背钝化层进行刻槽。背光面钝化膜为氮化硅膜、氧化硅膜和氧化铝膜中的一种或几种，钝化膜厚度为1-100nm，激光刻槽宽度为0.1-1000μm。 

优选的，步骤（f）中受光面减反射膜为氮化硅膜、氧化硅膜和氧化铝膜中的一种或两种，所述镀膜方法为等离子增强化学气相沉积（PECVD）法、化学气相（CVD）法或溅射法。 

进一步的，步骤（h）中所述的印刷银浆采用二次印刷，第一次在步骤（c）得到的重掺杂区域印刷细栅，烘干后在第一次印刷的细栅区域第二次印刷细栅，同时印刷细栅与导电孔正面连接区域；或第一次在重掺杂区域印刷细栅以及栅线与导电孔正面连接区域，烘干后在第一次印刷的细栅区域第二次印刷细栅。经过二次印刷后，可以得到有高而细的细栅的太阳能电池片结构。