[发明专利]晶体硅太阳能电池的金属化方法和电池及其组件、系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种晶体硅太阳能电池的金属 化方法和电池及其组件、系统。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。中金属化是太阳 能电池生产工序中一个关键步骤，光生载流子必须通过金属化形成的导电电极 才能获得有效收集。目前，量产太阳能电池中最常用的金属化方法是丝网印刷 金属浆料法，通过印刷银浆或掺铝银浆，经过高温烧结过程，形成具备电学接 触、电学传导、焊接互联等功能的金属化。为了形成良好的欧姆接触以及兼顾 可焊性，晶体硅太阳能电池的正表面一般印刷银浆或掺铝银浆，但银浆或掺铝 银浆的价格一般都较为昂贵，导致含银浆料在太阳能电池制造成本中的占比居 高不下。因而寻找一种可以降低含银浆料使用量、同时又能满足欧姆接触和可 焊性要求的正面金属化方法成为减少太阳能电池生产成本的一项关键工作。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种低成本的太阳能电池的 金属化方法和电池及其组件、系统。所述的太阳能电池的金属化方法可以显著 地降低含银浆料的使用量，从而降低太阳能电池的生产成本。

本发明提供一种晶体硅太阳能电池的金属化方法，其技术方案为：

一种晶体硅太阳能电池的金属化方法，包括以下步骤：印刷制备晶体硅太 阳能电池基体背表面的电极，在晶体硅太阳能电池基体的正表面使用银浆或掺 铝银浆印刷主栅和分段副栅；在分段副栅上铺设导电线，之后将铺设好导电线 的晶体硅太阳能电池基体进行烧结处理，烧结的峰值温度为850～950℃，烧结 后分段副栅与正表面发射极形成欧姆接触，导电线与分段副栅和主栅形成欧姆 接触，完成晶体硅太阳能电池的制作。

其中，所述导电线为铜线、铝线、银包铜或者其他合金导电线。

其中，所述分段副栅的形状是非连续的圆点，所述非连续圆点的直径为 30-300微米，所述导电线的直径为40-80微米。

其中，所述分段副栅的形状是是非连续的线条，所述非连续线条的长度为 40-300微米，所述非连续线条的宽度为40-300微米，所述导电线的直径为40-80 微米；非连续的线条垂直于主栅、平行主栅或者与主栅具有一定的倾斜角度。

其中，所述晶体硅太阳能电池基体是P型晶体硅太阳能电池基体，所述P 型晶体硅太阳能电池基体的背表面的金属化方法为使用银浆印刷背面主栅电极 并烘干，然后使用铝浆印刷背面铝电极并烘干。

其中，对晶体硅太阳能电池进行金属化方法之前还包括以下步骤：

S1P、选择P型晶体硅太阳能电池基体，并对P型晶体硅太阳能电池基体 的表面作制绒处理；P型晶体硅太阳能电池基体的电阻率为0.5～15Ω·cm；

S2P、将步骤S1P处理后的P型晶体硅太阳能电池基体放入工业用扩散炉 中进行磷扩散，磷源采用三氯氧磷，扩散温度为800-900℃，时间为60-120分 钟；磷扩散后的方阻值为50-150Ω/sqr；

S3P、将磷扩散后的P型晶体硅太阳能电池基体放入刻蚀清洗机中，去除 背面的磷扩散层和正面的磷硅玻璃层；

S4P、将步骤S3P处理后的P型晶体硅太阳能电池基体放入PECVD(等离 子体增强化学气相沉积)设备中，在正表面镀上氮化硅层。

其中，所述晶体硅太阳能电池基体是N型晶体硅太阳能电池基体，所述N 型晶体硅太阳能电池基体背表面的金属化方法为在背表面使用银浆印刷电极并 进行烘干。

其中，对晶体硅太阳能电池进行金属化方法之前还包括以下步骤：

S1N、选择N型晶体硅太阳能电池基体，并对N型晶体硅太阳能电池基体 的正表面作制绒处理；N型晶体硅太阳能电池基体的电阻率为0.5～15Ω·cm；

S2N、将步骤S1N处理后的N型晶体硅太阳能电池基体放入工业用扩散炉 中对制绒面进行硼扩散，硼源采用三溴化硼，扩散温度为920-1000℃，时间为 60-180分钟；硼扩散后的方阻值为40-100Ω/sqr；

S3N、将硼扩散后的硅基体放入刻蚀清洗机中，去除背面的硼扩散层和正 面的硼硅玻璃层；

S4N、使用离子注入机在步骤S3N处理后的N型晶体硅太阳能电池基体背 面注入磷原子并进行退火处理；退火的峰值温度为700～950℃，退火时间为 30～200min，环境气源为N2和O2；