本发明专利技术涉及用于形成PERC硅太阳能电池的导电银背面电极的方法，包括以下步骤：(1)提供在其正面上具有n型发射极的p型硅片，所述n型发射极在其上具有ARC层和在其背面上的穿孔的介电钝化层，所述介电钝化层具有在穿孔的位置处的局部BSF触点，(2)施加并干燥银浆以在所述硅片的背面上形成连接局部BSF触点的银背面电极图案，以及(3)焙烧所述干燥的银浆，从而使所述晶片达到700-900℃的峰值温度，其中所述银浆不具有烧透能力或仅具有差的烧透能力，并且包含粒状银和有机载体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于形成PERC硅太阳能电池的导电银背面电极的方法，包括以下步骤：(1)提供在其正面上具有n型发射极的p型硅片，所述n型发射极在其上具有ARC层和在其背面上的穿孔的介电钝化层，所述介电钝化层具有在穿孔的位置处的局部BSF触点，(2)施加并干燥银浆以在所述硅片的背面上形成连接局部BSF触点的银背面电极图案，以及(3)焙烧所述干燥的银浆，从而使所述晶片达到700-900℃的峰值温度，其中所述银浆不具有烧透能力或仅具有差的烧透能力，并且包含粒状银和有机载体。【专利说明】
本专利技术涉及分别用于形成PERC (钝化发射极和背面接触)硅太阳能电池的银背面电极的方法，并且涉及用于生产包括所述银背面电极的PERC硅太阳能电池的方法。本专利技术也涉及相应的PERC硅太阳能电池。
技术介绍
通常，硅太阳能电池具有正面和背面金属喷镀两者(正面电极和背面电极)。常规的具有P型基板的硅太阳能电池结构使用负极来接触电池的正面或光照面、以及背面上的正极。众所周知，在半导体主体的p-n结上入射的适当波长的辐射充当在该主体中产生电子-空穴对的外部能量来源。在P-n结处存在电势差，这导致空穴和电子以相对的方向横跨该结移动，从而生成能够向外部电路递送电力的电流。大部分太阳能电池为已被金属化的硅片形式，即，设有导电的金属触点。当前生产的大部分太阳能电池均基于结晶硅。用于沉积电极的流行方法是丝网印刷金属浆料。PERC硅太阳能电池对技术人员而言是已知的；参见，例如:P.Choulat等人的“Abovel7%industrial type PERC Solar Cell on thin Mult1-Crystalline SiliconSubstrate”，22nd European Photovoltaic Solar Energy Conference, 2007年9月 3 日 _7日，Milan，Italy。PERC硅太阳能电池代表常规硅太阳能电池的特殊类型；它们以在它们的正面和它们的背面上具有介电钝化层为特征。正面上的钝化层充当ARC (抗反射涂层)层，正如常规的娃太阳能电池一样。背面上的介电钝化层是穿孔的；其用于延长电荷载体寿命并因此改善光转换效率。期望的是尽可能避免损坏穿孔的介电背面钝化层。与生产常规的硅太阳能电池相似，生产PERC硅太阳能电池通常以硅片形式的P型硅基板开始，在其上通过磷(P)等的热扩散形成反向导电型η型扩散层(η型发射极)。通常将三氯氧化磷(POCl3)用作气态磷扩散源，其它液体源为磷酸等。在不进行任何特定改性的情况下，在硅基板的整个表面上形成η型扩散层。在P型掺杂剂的浓度等于η型掺杂剂的浓度的部位形成P-n结。具有靠近光照面的P-n结的电池具有介于0.05 μ m和0.5 μ m之间的结深度。在形成该扩散层之后，通过用酸诸如氢氟酸蚀刻来将过量的表面玻璃从表面的其余部分移除。接着，在正面η型扩散层上形成例如Ti0x、Si0x、Ti0x/Si0x、SiNx的介电层，或具体地为SiNx/Si0x的介电堆叠。作为PERC硅太阳能电池的具体特征，也在硅片的背面上沉积介电质至例如介于0.05 μ m和0.1 μ m之间的厚度。例如，可使用如在氢的存在下的等离子CVD (化学气相沉积)或溅射方法进行介电质的沉积。此类层充当正面的ARC层和钝化层两者，并且充当PERC硅太阳能电池背面的介电钝化层。然后将PERC硅太阳能电池背面上的钝化层穿孔。通常通过酸蚀刻或激光钻孔产生穿孔，并且如此产生的孔的直径为例如50-300 μ m。它们的深度与钝化层的厚度一致，或者甚至可以略微超过所述厚度。穿孔的数目在例如100-500个/平方厘米的范围内。正如具有P型基板和正面η型发射极的常规太阳能电池结构一样，PERC硅太阳能电池通常具有在它们的正面上的负极和在它们的背面上的正极。通常通过在电池正面上的ARC层上丝网印刷以及干燥正面银浆(形成正面电极的银浆)来作为栅极施加负极。正面栅电极通常以所谓的H图案进行丝网印刷，该图案包括细平行指状线(收集器线)和以直角与指状线相交的两条母线。此外，在P型硅基板背面上的穿孔钝化层上，通常丝网印刷来施加背面银或银/铝浆和铝浆，并依次干燥。一般地，首先将背面银或银/铝浆施加到背面穿孔的钝化层上以形成阳极背面触点，例如作为两条平行母线或作为矩形或插片，从而为焊接互连带(预焊接的铜带)做准备。然后将背面铝浆施加在裸露区域中，其与背面银或银/铝略微重叠。在一些情况下，在施加背面铝浆之后施加背面银或银/铝浆。然后通常在带式炉中焙烧1-5分钟的时间，从而使晶片达到700-900°C范围内的峰值温度。正面电极和背面电极可依次焙烧或共同焙烧。一般将背面铝浆丝网印刷在硅片背面上的穿孔的介电钝化层上并干燥。将晶片在铝熔点以上的温度下进行焙烧以在所述铝和硅之间的局部触点处，即在硅片的背表面的不被介电钝化层覆盖的那些部分处，或换句话讲，在穿孔的位置处形成铝-硅熔体。如此形成的局部P+触点一般称为局部BSF (背表面场)触点。背面铝浆通过焙烧从干燥状态转化为铝背面电极，然而背面银或银/铝浆在焙烧时变成银或银/铝背面电极。通常，将背面铝浆和背面银或银/铝浆共同焙烧，虽然依次焙烧也是可能的。在焙烧期间，背面铝和背面银或银/铝之间的边界呈现合金状态，并且也为电连接。铝电极占据背面电极的大部分面积。在背面的部分上形成银或银/铝背面电极，以作为用于通过预焊接的铜带等将太阳能电池互连的阳极。此外，在焙烧期间，作为正面阴极印刷的正面银浆蚀刻并穿透ARC层，并且从而能够电接触η型层。该类方法通常称为“烧透”。
技术实现思路
本专利技术涉及用于形成PERC硅太阳能电池的导电银背面电极的方法。因此，它也涉及用于生产包括所述导电银背面电极的PERC硅太阳能电池和PERC硅太阳能电池自身的方法。用于形成PERC硅太阳能电池的导电银背面电极的方法包括以下步骤:(I)提供在其正面上具有η型发射极的P型硅片，所述η型发射极具有在其上的ARC层和在其背面上的穿孔的介电钝化层，所述介电钝化层在穿孔的位置处具有局部BSF触点，(2)施加并干燥银浆以在所述硅片的背面上形成连接局部BSF触点的银背面电极图案，以及(3)焙烧所述干燥的银浆，从而使所述晶片达到700-900°C的峰值温度，其中所述银浆不具有烧透能力或仅具有差的烧透能力，并且包含粒状银和有机载体。本文使用术语“银浆”。它应指厚膜导电银组合物，所述组合物包含作为仅有的或作为主要的导电粒状金属的粒状银。本文使用术语“银背面电极图案”。它应指银背面阳极在PERC太阳能电池硅片的背面上的布置。该布置的特征在于所述银背面电极形成连接所有局部BSF触点的细纹图案。例子包括连接所有局部BSF触点的平行但连接的细纹布置，或连接所有局部BSF触点的细纹的格栅。在此类格栅的情况下，其通常但不必需为方格格栅。要点为所述银背面电极图案为连接所有局部BSF触点并因此还确保后者的电连接的图案。所述银背面电极图案与一个或多个阳极背面触点电接触，所述阳极背面触点为焊接互连带做准备，例如预焊接的铜带。所述一个或多个阳极背面触点可采取例如一种或多种母线、矩形或插片的形式。所述一个或多个阳极背面触点本身可形成银背面电极图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·W·杭，G·劳迪辛奥，A·G·普林斯，R·S·沃特，
申请(专利权)人：EI内穆尔杜邦公司，
类型：
国别省市：
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