一种开有镂空条的PERC太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种开有镂空条的PERC太阳能电池及其制备方法，该太阳能电池包括自下而上依次设置的背银电极、铝背场、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的多条激光开槽区，每个激光开槽区内均填充有背铝条，所述背铝条与所述的铝背场采用铝浆料一体印刷成型，铝背场通过背铝条与P型硅相连，所述铝背场镂空开设有多条连续的镂空条，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布。通过在铝背场上设置镂空条，能够减少电池弯曲度、降低电池碎片率。本发明专利技术同时公开了该太阳能电池的制备方法。

PERC solar cell with hollow strip and preparation method thereof

The invention discloses an PERC solar cell and a preparation method of hollow section, the solar cell includes a bottom electrode, silver back aluminum arranged back field silicon nitride film, back, back, P type silicon alumina film, N type silicon, silicon nitride film is positive and the solar silver electrode. On the back of the battery are also arranged and opening the back of the silicon nitride film, the alumina film until P type silicon multiple laser grooving area, back aluminum strips were filled with each laser slotted area, using the aluminum back field back aluminum strip and the aluminum paste printing into one type, aluminum back surface field through the back and the P type silicon aluminum is the aluminum back field is provided with a plurality of continuous hollow hollow bar, a plurality of hollow strip and a plurality of laser slotted area is alternately shaped distribution. By setting a hollow strip on the back of the aluminum field, the bending of the battery can be reduced and the fragmentation rate of the battery can be reduced. The invention also discloses the preparation method of the solar cell.

【技术实现步骤摘要】
一种开有镂空条的PERC太阳能电池及其制备方法
本专利技术涉及太阳能电池
，具体是指一种开有镂空条的PERC太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
晶硅太阳能电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。传统晶硅太阳能电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳电池技术。背钝化电池工艺复杂，光电转换效率高，但是与常规电池一样，仍然存在电池的弯曲度过大的问题。弯曲度过大，会影响下游客户将电池封装成组件的成品率，影响组件的品质。在生产过程中，背钝化电池会要求相匹配的铝浆以铝浆湿重等工艺参数的频繁调节，工艺窗口小，影响大规模生产以及电池的光电转换效率。而对于PERC太阳能电池，铝浆和相应的印刷烧结工艺又是影响光电转换效率的关键辅料，因此需要从其他环节解决电池的弯曲度问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种开有镂空条的PERC太阳能电池，该太阳能电池通过在铝背场上设置镂空条，改善硅片的应力分布，降低铝背场的重量，减少电池弯曲度，降低碎片率，提高PERC太阳能电池的品质。本专利技术的这一目的通过如下的技术方案来实现的：一种开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极、铝背场、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的多条激光开槽区，多条激光开槽区平行设置，每个激光开槽区内均填充有背铝条，所述背铝条与所述的铝背场采用铝浆料一体印刷成型，铝背场通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述铝背场镂空开设有多条连续的镂空条，多条镂空条也平行设置，并且与激光开槽区相平行，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布。太阳能电池中的全铝背场会产生电池弯曲度过大，弯曲度过大会导致后续的下游客户封装成组件时的碎片率过高，影响组件的成品率和品质，同时增加电池碎片率，无法保证PERC太阳能电池的品质。本专利技术太阳能电池中的铝背场采用设有镂空条的局部铝背场，改善硅片的应力分布，降低铝背场的重量，减少电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，提高后续电池封装成组件的成品率和组件的品质。作为优选实施例，所述多条激光开槽区的结构相同，多条镂空条的结构也相同。作为优选实施例，本专利技术中，所述镂空条的两端离铝背场边缘的距离为5～50mm，镂空条的宽度为5～20mm。所述激光开槽区的宽度为20～100微米。所述背面氮化硅膜的厚度为80～300微米。所述背面氧化铝膜的厚度为2～30nm。与现有技术相比，本专利技术的太阳能电池能够降低电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，设备投入成本低，工艺简单，且与目前生产线兼容性好。本专利技术的目的之二是提供上述开有镂空条的PERC太阳能电池的制备方法。本专利技术的这一目的通过如下的技术方案来实现的：上述开有镂空条的PERC太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)在硅片正面和背面形成绒面，所述硅片为P型硅；(2)在所述硅片正面进行扩散形成N型硅，即N型发射极；(3)去除硅片周边的PN结和扩散过程形成的正面磷硅玻璃；(4)对硅片背面进行抛光；(5)在硅片背面依次沉积背面氧化铝膜和背面氮化硅膜；(6)在N型硅的正面沉积正面氮化硅膜；(7)对硅片背面进行激光开槽，开通背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至硅片，形成多条激光开槽区；(8)在所述硅片背面印刷背电极浆料，烘干；(9)在所述硅片背面印刷铝浆料，形成铝背场，该铝背场镂空形成多条连续的镂空条，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布，在印刷铝背场的同时在激光开槽区内印刷铝浆料，形成背铝条，背铝条与铝背场一体印刷成型，印刷后进行烘干；(10)在所述正面氮化硅膜的正面印刷正电极浆料，烘干；(11)对硅片进行高温烧结，形成背银电极、铝背场和正银电极；(12)对硅片进行抗LID退火处理，形成太阳能电池。上述步骤(5)和步骤(6)的顺序也可以颠倒，即先进行步骤(6)，然后进行步骤(5)。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明。图1是本专利技术开有镂空条的PERC太阳能电池的整体结构截面图；图2是本专利技术开有镂空条的PERC太阳能电池中铝背场的平面图，显示镂空条与激光开槽区的位置对应关系。附图标记说明1、背银电极，2、铝背场，3、背面氮化硅膜，4、背面氧化铝膜，5、P型硅，6、N型硅，7、正面氮化硅膜，8、正银电极，9、激光开槽区；10、背铝条；11、镂空条。具体实施方式实施例一如图1、图2所示的开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极1、铝背场2、背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4、P型硅5、N型硅6、正面氮化硅膜7和正银电极8，太阳能电池在背面还开设有开通背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4后直至P型硅5的多条激光开槽区9，多条激光开槽区9的结构相同，多条激光开槽区9平行设置，每个激光开槽区9内均填充有背铝条10，背铝条10与铝背场2采用铝浆料一体印刷成型，铝背场2通过背铝条10与P型硅5相连，该铝背场2镂空开设有多条连续的镂空条11，多条镂空条11也平行设置，并且与激光开槽区9相平行，多条镂空条11的结构也相同，多条镂空条11与多条激光开槽区9呈交替间隔状分布。本专利技术太阳能电池中的铝背场2采用设有镂空条11的局部铝背场2，改善硅片的应力分布，降低了铝背场2的重量，减少电池弯曲度，同时降低电池的碎片率，提高PERC太阳能电池的品质，保证了产品的质量。本实施例的背面氧化铝膜4的材质为三氧化二铝(Al2O3)，背面氮化硅膜3和正面氮化硅膜7的材质相同，均为氮化硅(Si3N4)。本实施例中，镂空条11的两端离铝背场边缘的距离为5mm，镂空条的宽度为5mm，激光开槽区9的宽度为20微米，背面氮化硅膜3的厚度为150微米，背面氧化铝膜4的厚度为8nm。作为本实施例的变换，多条激光开槽区9的也可以为尺寸不同的槽，多条镂空条11的结构也可以不同。上述开有镂空条的PERC太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：(1)在硅片正面和背面形成绒面，硅片为P型硅5；(2)在硅片正面进行扩散形成N型硅6，即N型发射极；(3)去除硅片周边的PN结和扩散过程形成的正面磷硅玻璃；(4)对硅片背面进行抛光；(5)在硅片背面依次沉积背面氧化铝膜4和背面氮化硅膜3；(6)在N型硅6的正面沉积正面氮化硅膜7；(7)对硅片背面进行激光开槽，开通背面氮化硅膜3、背面氧化铝膜4后直至硅片，形成多条激光开槽区9；(8)在硅片背面印刷背电极浆料，烘干；(9)在硅片背面采用丝网印刷铝浆料，形成铝背场2，该铝背场2镂空形成多条连续的镂空条11，多条镂空条11与多条激光开槽区9呈交替间隔状分布，在印刷铝背场2的同时在激光开槽区9内印刷铝浆料，形成背铝条10，背铝条10与铝背场2一体印刷成型，印刷后进行烘干；(10)在正面氮化硅膜7的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极、铝背场、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的多条激光开槽区，多条激光开槽区平行设置，每个激光开槽区内均填充有背铝条，所述背铝条与所述的铝背场采用铝浆料一体印刷成型，铝背场通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述铝背场镂空开设有多条连续的镂空条，多条镂空条也平行设置，并且与激光开槽区相平行，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布。

【技术特征摘要】
1.一种开有镂空条的PERC太阳能电池，包括自下而上依次设置的背银电极、铝背场、背面氮化硅膜、背面氧化铝膜、P型硅、N型硅、正面氮化硅膜和正银电极，所述太阳能电池在背面还开设有开通所述背面氮化硅膜、背面氧化铝膜后直至P型硅的多条激光开槽区，多条激光开槽区平行设置，每个激光开槽区内均填充有背铝条，所述背铝条与所述的铝背场采用铝浆料一体印刷成型，铝背场通过背铝条与P型硅相连，其特征在于：所述铝背场镂空开设有多条连续的镂空条，多条镂空条也平行设置，并且与激光开槽区相平行，多条镂空条与多条激光开槽区呈交替间隔状分布。2.如权利要求1所述的开有镂空条的PERC太阳能电池，其特征在于：所述多条激光开槽区的结构相同，多条镂空条的结构也相同。3.如权利要求2所述的开有镂空条的PERC太阳能电池，其特征在于：所述镂空条的两端离铝背场边缘的距离为5～50mm，镂空条的宽度为5～20mm。4.如权利要求2所述的开有镂空条的PERC太阳能电池，其特征在于：所述激光开槽区的宽度为20～100微米。5.如权利要求2所述的开有镂空条的PERC太阳能电池，其特征在于：所述背面氮化硅膜的厚度为80～300微米。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：林纲正，方结彬，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44