一种太阳能电池及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及太阳能电池结构及生产加工领域，具体涉及一种太阳能电池及其生产工艺，该太阳能电池在其正面设有电极槽，太阳能电池正面栅线填充于电极槽；电极槽为上宽下窄的结构通过该形状的电极槽能够使银浆由上往下，由两边向中心聚集，保证银浆可以充分填充电极槽的底部，从而更好的填满槽内空间，解决现有技术中填充不充分引起的空洞对串联电阻的影响。

A Solar Cell and Its Production Technology

The invention relates to the structure of solar cells and the field of production and processing, in particular to a solar cell and its production process. The front of the solar cell is equipped with an electrode groove, and the front grating line of the solar cell is filled in the electrode groove. The electrode groove is a structure of upper width and lower narrowness. Through the electrode groove of the shape, the silver paste can be aggregated from both sides to the center to ensure that the silver paste can be charged. The bottom of the electrode groove is partially filled to better fill the space in the groove, and the effect of the void caused by insufficient filling on the series resistance in the prior art is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池及其生产工艺
本专利技术涉及太阳能电池结构及生产加工领域，具体涉及一种太阳能电池及其生产工艺。
技术介绍
传统火力发电所带来的弊端对环境的影响越来越受到人们的关注，人们对绿色能源的需求使光伏行业迅速发展，并且随着太阳能电池的制造技术的不断成熟与完善，新技术和新工艺的使用让光伏发电的成本不断降低，使其与传统发电成本更加接近。现代太阳能电池工业化生产朝着高效低成本化方向发展，传统太阳能电池的栅线包括主栅和细栅，因银浆的流动性使得细栅线的高宽比无法做到太大，而主栅主要作为汇流作用且较大的遮光面积会降低电流的产生并增加银浆的使用。因此，MWT太阳能电池与刻槽埋栅技术相结合成为高效低成本发展方向的代表。MWT(MetalWrapThrough)指金属穿孔卷绕技术，具体为通过激光或者其他方法在原硅片上实现穿孔的工艺，达到将原电极引到同一面上的目的，能够通过减少主栅遮光面积增加电池的转化效率。刻槽埋栅技术通过将栅线的一部分埋入硅片内，这可在降低栅线宽度同时增加栅线高度。这样可以在不影响串联电阻的情况下减少的遮光面积，得到更高的短路电流。同时银在电极槽内可增大与硅的接触面积从而降低接触电阻以及更高的电流收集率，是一种较为实用的低成本高效电池技术。目前应用的刻槽埋栅是通过激光在硅片表面刻槽，将银浆填入电极槽内。此技术可减少遮光面积，降低接触电阻，提高电流的收集。但实际应用过程中依然有串联电阻过大和效率低等问题。这些问题主要是由于印刷过程中银浆未充分填满电极槽，使槽内存在空洞造成接触电阻的增大，引起效率的降低，并存在电极脱落的风险。而激光刻槽造成的损害层制绒无法完全去除，这样会增加少子复合中心，且在扩散时电极槽内磷分布相对于表面均匀性会变差，从而造成接触电阻的增大。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池。一种太阳能电池，所述太阳能电池的正面设有电极槽，所述太阳能电池正面栅线的下半部分填充于所述电极槽内；所述电极槽为上宽下窄的结构。所述太阳能电池为MWT太阳能电池，所述MWT太阳能电池在其正面设有电极槽，所述MWT太阳能电池正面栅线填充于所述电极槽。优选的，所述电极槽的形状为倒梯形、半圆形或半椭圆形。优选的，所述电极槽的形状为倒梯形，电极槽上底与下底的长度比为(1.2-1.5):1。优选的，所述电极槽的下底长度设置为10-20μm，上底长度设置为15-25μm，高度设置为5-10μm。本专利技术的目的还在于提供一种太阳能电池的生产工艺。一种太阳能电池的生产工艺，包括如下步骤：在制备所述太阳能电池时，在所述太阳能电池的正面制备出正面栅线图形的电极槽；在制备所述太阳能的正面栅线时，将所述正面栅线填充于所述电极槽。所述太阳能电池生产工艺的具体过程如下：步骤1，在硅基底表面制备出正面栅线图形的电极槽和贯穿硅基底的电极孔，所述电极槽为上宽下窄的电极槽；步骤2，对步骤1所得产品依次进行表面损伤层的去除、制绒和扩散；步骤3，对步骤2所得产品依次进行：在所述电极孔设置掩膜、去除表面的磷硅玻璃和边缘PN结以及去除所述电极孔处的掩膜；步骤4，对步骤3所得产品表面依次制备氧化硅膜、复合膜和减反射膜；步骤5，在步骤4所得产品正面的电极槽制备正面栅线；在背面制备背面电极的正极和负极，并印刷背电场；步骤6，对步骤5所得产品进行烧结，得到所述太阳能电池。优选的，所述步骤1中，通过激光制备出正面栅线图形的电极槽和贯穿硅基底的电极孔。优选的，所述步骤2中，采用化学腐蚀的方法对电极槽区域进行清槽并去除损伤层，具体过程为：在反应温度为60-80℃范围内使用pH值为10-12的碱性溶液去除损伤层，其中，反应时间在120-240s范围内。优选的，所述步骤3中，在刻蚀段的酸槽内去除扩散过程中所形成的磷硅玻璃和边缘PN结，然后在碱槽内去除电极孔内填充的掩膜。优选的，所述步骤4中，通过热退火制备氧化硅膜，热退火的温度为500-700℃，时间为20-40min，氧气流量为800-1500sccm(sccm表示标准毫升/分钟)。优选的，所述步骤5中，在背面制备背面电极的正极时，先在步骤4所得产品的背面用激光开槽，将背面复合膜打穿；再进行背面电极的正极和负极的印刷，再印刷背电场。优选的，所述电极槽的形状为倒梯形，电极槽上底与下底的长度比为(1.2-1.5):1。优选的，所述电极槽的下底长度为设置为10-20μm，上底长度设置为15-25μm，高度设置为5-15μm。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的太阳能电池在其正面设有电极槽，太阳能电池的正面栅线的下半部分填充于电极槽内，电极槽为上宽下窄的电极槽，通过该形状的电极槽能够使银浆由上往下，由两边向中心聚集，保证银浆可以充分填充电极槽的底部，从而更好的填满槽内空间，解决现有技术中填充不充分引起的空洞对串联电阻的影响，并且能够在不影响串联电阻的情况下减少正面栅线的遮光面积，得到更高的短路电流；同时银浆在电极槽内与硅的接触面积相比与现有技术也更大，从而降低接触电阻以及更高的电流收集率。本专利技术的太阳能电池的生产工艺通过在硅基底表面制备上宽下窄的电极槽，能够在后续印刷电极的工序中，使银浆更好的填满槽内空间，解决现有技术中填充不充分引起的空洞对串联电阻的影响；通过在制绒开始阶段增加一段表面去除损伤层工艺，能够将在硅基底表面制备电极槽和电极孔时产生的损伤层进行去除，以减少少子的复合中心；通过进行热退火，能够改善电极槽内磷分布的均匀性，提高银浆电极与硅的接触效果和降低接触电阻；通过烧结使电极浆料与硅基底形成合金，获得良好的欧姆接触。并且通过本专利技术生产工艺制备的太阳能电池能够使银浆更好的填满槽内空间，解决现有技术中填充不充分引起的空洞对串联电阻的影响。附图说明图1是本专利技术太阳能电池在电极槽处的垂直剖面图。图2是本专利技术太阳能电池一实施例的结构示意图。图3是本专利技术太阳能电池一实施例的制备工艺图。图中，1是PN结，2是正面栅线，3是硅基底，4是电极槽，6是背电场，7是背面电极的负极，8是背面电极的正极，9是氧化铝/氮化硅复合膜，10是电极孔。具体实施方式下面结合附图和实施例来对本专利技术作进一步的说明。参照图1和图2，本专利技术的太阳能电池的正面设有电极槽，太阳能电池正面栅线的下半部分填充于所述电极槽内；所述电极槽为上宽下窄的结构。再制备本专利技术的太阳能电池时，在太阳能电池的正面制备出正面栅线图形的电极槽；在制备太阳能的正面栅线时，将正面栅线填充于所述电极槽。本专利技术将电极槽设计为上宽下窄的形状，此形状可使银浆由上往下，从两边向中心聚集，能够保证银浆可以充分填充电极槽底部并最终填满电极槽，且此形状可以增大电极的接触面积，使电极可以更好的收集电流；能够解决现有技术中存在的由于银浆的填充不充分引起的空洞对串联电阻产生的影响。如图2所示，作为本专利技术优选的实施方案，该太阳能电池为通过MWT太阳能电池与刻槽埋栅技术相结合制备而成的太阳能电池，即MWT太阳能电池在其正面设有上述上宽下窄的电极槽，MWT太阳能电池正面栅线填充于电极槽。作为本专利技术优选的实施方案，电极槽的形状为倒梯形，电极槽上底与下底的长度比为(1.2-1.5):1。作为本专利技术优选的实施方案，当电极槽的形状为倒梯形时，电极槽的下底长度设置为10-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的正面设有电极槽，所述太阳能电池正面栅线的下半部分填充于所述电极槽内；所述电极槽为上宽下窄的结构。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的正面设有电极槽，所述太阳能电池正面栅线的下半部分填充于所述电极槽内；所述电极槽为上宽下窄的结构。2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极槽的形状为倒梯形、半圆形或半椭圆形。3.根据权利要求2所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极槽的形状为倒梯形，所述电极槽的上底与下底的长度比为(1.2-1.5):1。4.根据权利要求1所述的太阳能电池，其特征在于，所述电极槽的下底长度设置为10-20μm，上底长度设置为15-25μm，高度设置为5-10μm。5.一种太阳能电池的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：在制备所述太阳能电池时，在所述太阳能电池的正面制备出正面栅线图形的电极槽；在制备所述太阳能的正面栅线时，将所述正面栅线填充于所述电极槽。6.根据权利要求5所述的生产工艺，其特征在于，所述太阳能电池生产工艺的具体过程如下：步骤1，在硅基底表面制备出正面栅线图形的电极槽和贯穿硅片的电极孔，所述电极槽为上宽下窄的电极槽；步骤2，对步骤1所得产品依次进行表面损伤层的去除、制绒和扩散；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建波，吕俊，朱琛，仲春华，张东威，杨飞，
申请(专利权)人：泰州隆基乐叶光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32