[发明专利]铝浆烧穿局部薄膜的背钝化点接触太阳能电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于晶体硅太阳能电池制造领域，涉及到一种晶体硅太阳能电池背面钝化以及背面金属化烧穿局部薄膜的技术，特别涉及一种铝浆烧穿局部薄膜的背钝化点接触晶体硅太阳能电池的制备方法。  

背景技术

在能源匮乏、资源短缺以及环境污染等问题日益突出的背景下，利用自然资源太阳能发电，已被当作解决全球变暖以及化石燃料枯竭问题的对策,受到世界各国的青睐。然而较高的生产成本制约着其应用范围，且随着政府补贴大幅削减，降低电池片的生产成本，提高发电效率成为各生产厂家迫在眉睫的问题。

现代化太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，背钝化与金属化区域局域重掺杂技术相结合作为高效低成本发展方向的代表，其优势在于：

（1）优异的背反射器：由于电池背面介质膜的存在使得内背反射从常规全铝背场65%增加到92-95%。一方面增加的长波光的吸收，另一方面尤其对未来薄片电池的趋势提供了技术上的保证； 

（2）介质薄膜优越的背面钝化技术：由于背面介质膜的良好的钝化作用，介质薄膜区域的背面复合速率降低至10-50cm/s。

虽然该电池结构，澳大利亚新南威尔士大学早在上世纪九十年代就已经提出，并且获得世界纪录25%的晶硅太阳电池，但是一种适合工业化生产的工艺方法并没有确定。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对目前现有技术中的不足，提出一种铝浆烧穿局部薄膜的背钝化点接触太阳能电池的制备方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种铝浆烧穿局部薄膜的背钝化点接触太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

（1）硅片去损伤并制绒、清洗：选择p型硅片作为硅基体，对选择的p型硅片去损伤后在碱液下进行表面绒面化，然后在酸性条件下进行化学清洗，除去表面杂质；

（2）磷扩散：对硅片的正面进行磷扩散形成n型层，扩散自然形成的磷硅玻璃作为电池正面的掩膜，实现背面去除发射结以及抛光的目的；

（3）背面磷硅玻璃去除，并实现背面抛光，去除磷硅玻璃并清洗；

（4）在硅片的背面氧化铝/氮化硅叠层薄膜生长；

（5）在硅片的正面氮化硅减反射薄膜生长；

（6）背面印刷烧穿型铝浆，烘干；

（7）背面印刷背电极和铝层，正面印刷银栅线；

（8）烧结，测试：烧结过程中铝浆烧穿背面薄膜，形成局域铝背场且与硅衬底形成良好的欧姆接触。

优选的，步骤1中选择的p型硅片其电阻率为0.5-6 ohm·cm，对硅片的制绒、清洗具体为：用质量分数为0.5-10%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液在45-100℃下对P型硅片表面进行化学腐蚀，制备出金字塔形状的绒面，随后用质量分数为0.5-30%的氢氟酸进行清洗。

优选的，步骤2中磷扩散采用管式磷扩散的方法，具体是在扩散炉中在600-900℃的温度下，采用POCl3对硅片的正面进行磷扩散形成n型层，使P型晶体硅方阻为20-150ohm/sq。

优选的，步骤3中的背面磷硅玻璃去除，并实现背面抛光，去除磷硅玻璃并清洗的方法，是采用在线滚轮式设备，背面去除磷硅玻璃，实现背面抛光，然后去除正面磷硅玻璃，然后采用质量分数为0.5-30%的氢氟酸溶液清洗。

优选的，步骤4中的电池背面氧化铝/ 氮化硅叠层薄膜生长采用SiNx、SiCx 或TiOx 进行钝化，所述的氧化铝薄膜的厚度为1-100nm，氮化硅膜的厚度为10-200nm。

优选的，步骤5中采用PECVD（等离子化学气相沉积）的方法生长氮化硅减反射薄膜，其中氮化硅减反射膜的厚度为50-120nm，所述步骤4和步骤5的顺序可以颠倒。

优选的，步骤6中背面印刷点阵的烧穿型铝浆，点的直径为30um-1mm，间距为50 um-2mm。

优选的，步骤6中烧穿型铝浆采用丝网印刷的方法或PVD（物理气相沉积）蒸镀铝的方法来印刷。

优选的，步骤7中背电极及铝背场的印刷可以在电池背面的叠层膜生长结束后，印刷Al浆并烘干，直接利用LFC（激光烧结法）工艺形成背面点接触的背电极及铝背场。

有益效果：采用上述技术方案的本发明具有以下优点：

具体而言，与现有技术相比，本发明采取的技术方案具有以下突出的优势：