[发明专利]提高晶硅太阳电池的背铝栅线和激光开槽对准精度的方法

说明书

本发明公开了一种提高晶硅太阳电池的背铝栅线和激光开槽对准精度的方法，通过改变晶硅太阳电池的背面钝化膜的厚度和/或折射率，使所述背面钝化膜的颜色与激光标记点处的颜色不同，所述背面钝化膜的颜色与所述激光标记处的颜色的对比度大于浅黄色与银灰色的对比度，能够改善背面铝栅线及激光开槽的对准精度，提高电池的效率和良率。

技术领域

本发明属于太阳能电池制造领域，具体涉及一种提高晶硅太阳电池的背铝栅线和激光开槽对准精度的方法。

背景技术

晶硅太阳电池是一种采用晶体硅作为吸光材料的光电转换器件，能够将太阳能转换成电能，输出清洁能源。目前，晶硅太阳电池占据着全球光伏市场约90%的份额。

传统的晶硅太阳电池由于没有背面钝化层，其存在背表面复合速率较高的问题。而近年来随着硅材料、金属化等方面的不断改进，较高的背表面复合速率已成为制约传统晶硅太阳电池光电转换效率进一步提升的重大瓶颈。因此，当前各光伏企业已将具备背面钝化层的PERC电池作为研究开发的重点，并以大幅提升电池效率作为目标。

PERC（Passivated Emitter and Rear Cell）电池是发射极和背面钝化电池的简称，是一种具备背面钝化层的晶硅太阳电池，其结构如图1a和1b所示，其中背面钝化层由氧化铝层6和背面氮化硅层7组成。根据铝电极是否覆盖整个背面，可分为单面电池和双面电池，分别如图1a和图1b所示。双面电池的铝电极为栅线结构，因此若电池背面受到光照，也可实现光伏发电。

PERC电池因其独特的背面钝化结构，能够将原本覆盖整个背面的铝电极调整为仅覆盖激光开槽区域的铝栅线，从而实现双面发电能力。双面发电电池相比单面电池，能够额外利用地面反射光和环境散射光进行发电，获得可观的发电量增益。因此，双面PERC电池具备良好的应用前景。

如图1b所示，双面PERC电池结构从上到下依次为银电极1、正面氮化硅层2、N型硅3（发射极）、P型硅4、局部铝背场5、氧化铝层6、背面氮化硅层7和铝电极8，其中铝电极8为栅线结构。此外，图中9为背面钝化层（氧化铝层6和背面氮化硅层7）上的激光开槽。图1a所示的单面PERC电池与图1b所示的双面PERC电池的区别在于，其中铝电极8覆盖电池整个背面，而不是仅覆盖激光开槽9区域的栅线结构。双面PERC电池中，铝电极通过背面钝化层上的激光开槽与P型硅形成接触。由于激光开槽和铝电极均为栅线结构，所以两者必须对准，否则会造成电池串联电阻增大，影响电池转换效率。此外未对准电池也无法通过EL（电致发光）检测，因此会影响电池良率。

目前，对于单晶硅片，业界一般采用激光标记点定位的方法，实现铝电极栅线与激光开槽的对准。具体流程如下：在采用激光对背面钝化层进行开槽的过程中，除了正常用于形成电极接触的开槽外，额外添加4个一定形状的标记点，比如圆点。然后，在丝网印刷铝电极栅线时，通过摄像头识别标记点，并根据标记点位置调整铝栅线位置，使其与激光开槽对准。

当上述的激光标记点定位的方法在应用于多晶硅片时，参照图2a和图2b，可以看出相比单晶硅表面，多晶硅片表面存在较多花纹，摄像头在识别激光标记点过程中会受到花纹的干扰，标记点识别率大幅下降。当无法识别激光标记点时，摄像头只能通过识别硅片边缘来进行对准，但是由于硅片并不是完全规则的正方形，激光开槽整体图形在硅片上的位置也存在一定偏移，所以就会导致有一定比例的铝栅线无法与激光开槽实现对准，严重影响电池的效率和良率。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种提高晶硅太阳电池的背铝栅线和激光开槽对准精度的方法，能够改善背面铝栅线及激光开槽的对准精度，提高电池的效率和良率。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种提高晶硅太阳电池的背铝栅线和激光开槽对准精度的方法，通过改变晶硅太阳电池的背面钝化膜的厚度和/或折射率，使所述背面钝化膜的颜色与激光标记点处的颜色不同。