[发明专利]太阳能电池及其背面电极的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池及其背面电极的制造方法。

背景技术

太阳能电池是当前发展最成熟以及应用最广泛的绿色能源技术，为了提高太阳能电池的发电效率以及降低发电成本，各种太阳能电池结构不断被开发出来。太阳能电池大致可分为硅基太阳能电池、化合物半导体太阳能电池及有机太阳能电池等三种，其中又以硅基太阳能电池的技术最为成熟也最为普及，尤其硅单晶太阳能电池的转换效率更是居所有太阳能电池之冠。

目前已发表的具高转换效率的硅晶太阳能电池多达十几种，其中具商业规模量产可能性的大致有异质接面结合本质硅薄膜太阳能电池(HIT,Hetero-junction with Intrinsic Thin Layer)、指叉式背电极太阳能电池(IBC,Interdigitated Back Contact)、双面发电太阳能电池(Bifacial)以及射极钝化及背电极太阳能电池(PERC,Passivated Emitter Rear Locally Diffused Cell)。

在制造双面发电太阳能电池或者是制造射极钝化及背电极太阳能电池的时候，必须通过激光剥蚀(laser ablation)的方式来蚀穿位于背面的抗反射层和钝化层，使位于钝化层下方的半导体层裸露出来，其中激光剥蚀出来的穿孔通常呈长条状且彼此间隔相同。接着通过网印的方式将预先调配好的铝浆刮入激光剥蚀出来的穿孔中，然后只要再经过铝浆烧结程序就可以在太阳能电池的背面形成多个程栅栏状的背面电极。

然而在印刷铝浆前，网板图案必须先与激光剥蚀出的穿孔图案进行对位，在不考虑网印机器本身存在的对位误差之下，网板长时间连续使用或者是多次使用之后容易出现材料疲乏的情况。最终结果就是导致背面电极与激光剥蚀出的蚀孔对位不良而发生错位的情况。请参照图1，为错位示意图(一)，图中背面电极91相较于激光剥蚀出的蚀孔92平移了一段距离，但背面电极91尚可以完整覆盖激光剥蚀出的蚀孔92。当错位情况不严重，也就是背面电极91尚可以完整覆盖激光剥蚀出的蚀孔92时，错位的存在对太阳能电池的转换效率事实上并无显著影响。进一步参照图2，为错位示意图(二)，当错位的程度已经导致有激光剥蚀出的蚀孔92未被背面电极91所完整覆盖时，即便仅有少部分蚀孔92未被背面电极91所完整覆盖，太阳能电池的转换效率仍会出现明显下降。在太阳能电池领域，纵使转换效率仅有0.1％的下降，由于太阳能电厂的发电量是以百万瓦计，因此总发电瓦数会显著减少，导致每瓦发电成本上升。

网板印刷实务上发现，此种因为网板材料疲乏所导致的错位常发生在位于太阳能电池的侧边区域上的背面电极，离中央区域愈远不仅愈容易发生，错位的程度也愈明显。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种太阳能电池的背面电极的制造方法，包含以下步骤：(a)提供一半导体基板，其掺杂有一第一型掺质，具有一第一表面与相对于第一表面的一第二表面，第一表面具有至少m个第一穿孔，m为大于1的正整数，各第一穿孔沿X轴方向间隔排列，相邻二第一穿孔的中心相隔第一间距a；(b)提供一网板，网板具有至少m个网孔，各网孔沿X轴方向间隔排列，相邻二网孔的中心实质上相隔第一间距a，m个网孔分别地对应各所述第一穿孔；(c)藉由上述网板以一网印工艺形成至少m个背面电极于所述第一表面；(d)量测背面电极的中心与位于其下方的第一穿孔的中心在X轴方向上的一最大间距S；(e)根据最大间距S调整另一半导体基板的相邻二第一穿孔的中心的距离为相隔一第二间距b，第二间距b大于第一间距a。

在一实施例中，上述第二间距b满足：

在一实施例中，上述另一半导体基板的第一表面具有一中央区与至少二侧边区，所述至少二侧边区分别位于所述中央区的二侧，于步骤(e)中调整位于至少二侧边区上的相邻二第一穿孔的中心的距离为第二间距b。

在一实施例中，上述中央区沿Y轴方向延伸至上述另一半导体基板的边缘，上述至少二侧边区分别位于上述中央区沿X轴方向的二侧，上述中央区的面积占第一表面的面积的十分之一至三分之一。

在一实施例中，上述另一半导体基板的第一表面具有平行于Y轴方向的一中心线，上述第二间距b随着远离所述中心线而增加。

在一实施例中，上述另一半导体基板的第一表面具有平行于Y轴方向的一中心线，上述第二间距b是在500微米至2500微米的范围间。