太阳能电池及其制造方法技术

本公开的实施例提供了一种太阳能电池及其制造方法。该制造方法包括：在硅衬底的第一表面上形成钝化层；在钝化层上形成金属线；以及使用激光对金属线进行辐照，以使金属线中的至少一部分与第一表面电接触。本公开的实施例通过减小栅线的宽度而降低了遮光比，从而提高了电池的效率，并且还可以有效地简化电池制造过程并提高电池制造过程的灵活性。

Solar cell and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
太阳能电池及其制造方法
本公开涉及太阳能电池领域，更具体地，本公开涉及制造太阳能电池的方法以及相应的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的半导体器件，其能够通过光生伏特效应将光能转换为电能。传统的全铝背场太阳电池能电池存在光电转换效率低的问题。随着太阳能电池技术的发展，诸如PERC电池(即发射极及背表面钝化的太阳能电池)的太阳能电池至少通过在电池的背面增加钝化层实现了转换效率的提高。具体而言，PERC太阳能电池能够减少电池背面复合，并且增加背面内反射，因此可以明显提高电池的光电转换效率。其中，双面PERC太阳能电池可以封装成双玻组件或是背面使用透明背板做成的组件，由此，太阳能电池组件的背面可以吸收散射光和地面二次反射光，可以产生10％-30％背面功率，从而可以降低电池度电成本。在制造诸如PERC电池的太阳能电池的常规工艺中，需要利用激光在钝化层上进行开槽，然后印刷金属栅线以使金属栅线与太阳能电池的硅衬底直接接触。常规工艺对金属栅线的印刷技术的要求较高，同时所印刷的栅线由于遮光效应而降低了太阳能电池的效率。
技术实现思路
基于上述问题，根据本公开内容的示例实施方式，提供了一种改进的太阳能电池及其制造方法。在本公开内容的第一方面中，提供了用于制造太阳能电池的方法，该方法包括：在硅衬底的第一表面上形成钝化层；在钝化层上形成金属线；以及使用激光对金属线进行辐照，以使金属线中的至少一部分与第一表面电接触。在本公开的某些实施方式中，使用激光对金属线进行辐照包括：使用激光沿着金属线的延伸方向对金属线进行扫描式脉冲辐照。在本公开的某些实施方式中，激光的扫描速度是26000mm/s，并且激光的脉冲频率为600Hz。在本公开的某些实施方式中，调整激光的扫描速度和脉冲频率中的至少一项，以使用经调整的激光对金属线进行扫描式脉冲辐照。在本公开的某些实施方式中，在钝化层上形成金属线包括：在钝化层上形成宽度小于100μm的铝栅线。在本公开的某些实施方式中，在硅衬底的、与第一表面相对的第二表面中进行掺杂，以形成PN结。在本公开的某些实施方式中，太阳能电池为PERC太阳能电池。在本公开的某些实施方式中，在使用激光对金属线进行辐照之前，对钝化层上形成的金属线进行高温烧结。在本公开内容的第二方面中，提供了太阳能电池，该太阳能电池使用根据第一方面的方法制造而成。在本公开的某些实施方式中，在该太阳能电池中，位于钝化层上的经激光辐照的金属线的至少一部分金属材料被渗入到钝化层中。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开内容的实施方式的关键或重要特征，亦非用于限制本公开内容的范围。本公开内容的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明结合附图并参考以下详细说明，本公开内容的各实施方式的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了太阳能电池的常规制造过程100。图2示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造过程200。图3A至图3E分别示例性示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造过程中的各个阶段的半导体结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本领域的技术人员可以在不偏离本公开精神和保护范围的基础上从下述描述得到替代性技术方案。在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。如上所述，传统的太阳能电池制造工艺具有各种问题。下面将结合图1所示的太阳能电池的常规制造过程100进行详细描述。在框101，在硅衬底的表面形成绒面。具体而言，例如可以选择P型硅片作为硅衬底。通过碱液对所选择的硅衬底的表面进行绒面化，然后在酸性条件下进行化学清洗，以除去表面杂质。在框102，在硅衬底的第二表面进行扩散。用于太阳能电池的硅衬底可以具有彼此相对的第一表面和第二表面。一般而言，可以利用掺杂剂在硅衬底的第二表面进行扩散。例如，可以利用磷(P)作为掺杂剂在诸如P型硅片的硅衬底的第二表面进行扩散，从而在P型硅衬底上形成N+硅区域。可以理解的是，掺杂剂并不限于磷，也可以是其它的五价元素。在框103，使用激光在硅衬底的第二表面进行重掺杂。具体而言，在第二表面的扩散工序之后，可以使用激光对硅衬底的第二表面进行重掺杂，从而进一步形成N++硅区域，其中N++硅区域比N+硅区域具有更高的掺杂浓度。在框104，对硅衬底的第一表面进行刻蚀。一般而言，可以采用酸抛光或碱抛光等工艺来对硅衬底的第一表面进行抛光。在框105，在硅衬底的第一表面形成钝化层，在第二表面形成用于降低反射率的减反膜。在框106，使用激光对硅衬底的第二表面上的钝化层进行开孔或开槽。可以使用激光在钝化层上开孔或开槽，通过钝化层上的孔或槽来暴露硅衬底的用于电接触的一部分区域。在框107，在硅衬底的第一表面和第二表面上形成金属线和电极。例如，利用丝网印刷工艺，在第一表面和第二表面上印刷金属线(即栅线)和电极，其中，在印刷金属线时需要将金属线的浆料与框106处形成的孔或槽对准，从而使得金属线的浆料进入到该孔或槽中，从而与硅衬底电接触。在框108，对印刷后的硅衬底进行烧结。在常规的太阳能电池的制造方法中，在太阳能电池的硅衬底上形成钝化层(框105)之后，通常在钝化层上利用激光进行开槽(框106)，然后印刷金属栅线(框107)，其中在印刷工序(框107)中，所印刷的金属栅线需要与钝化层上的激光形成的槽对准以嵌套印刷在这些槽中，这增加了印刷金属栅线的难度。此外，通常需要印刷较宽的金属栅线(其宽度远大于上述槽的宽度)，以确保金属栅线准确地形成在激光开槽的区域。较宽的金属栅线会遮挡太阳光，这增加了遮光效应，从而降低了太阳能电池的效率。本公开对常规的太阳能电池的制造方法进行了改进，提出了不用嵌套印刷金属线的太阳能电池的制造方法。在本公开的实施例中，不需要使用激光在钝化层上进行开槽，并且作为替代，在将金属线印刷在钝化层上之后，使用激光辐照金属栅线，使金属线的浆料穿过钝化层与硅衬底电接触。由于不需要进行嵌套印刷，降低了印刷的难度，并且可以印刷更细的金属线，这降低了金属线的遮光效应，提高了太阳能电池的整体效率。图2示出了根据本公开的实施例的太阳能电池制造过程200。图3A至图3E示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造太阳能电池的方法，包括：/n在硅衬底的第一表面上形成钝化层；/n在所述钝化层上形成金属线；以及/n使用激光对所述金属线进行辐照，以使所述金属线中的至少一部分与所述第一表面电接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于制造太阳能电池的方法，包括：
在硅衬底的第一表面上形成钝化层；
在所述钝化层上形成金属线；以及
使用激光对所述金属线进行辐照，以使所述金属线中的至少一部分与所述第一表面电接触。


2.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述激光对所述金属线进行辐照包括：
使用激光沿着所述金属线的延伸方向对所述金属线进行扫描式脉冲辐照。


3.根据权利要求2所述的方法，还包括：
调整所述激光的扫描速度和脉冲频率中的至少一项，以使用经调整的所述激光对所述金属线进行扫描式脉冲辐照。


4.根据权利要求3所述的方法，其中调整所述激光的扫描速度和脉冲频率中的至少一项包括：
调整所述激光的扫描速度为26000mm/s，并且调整所述脉冲频率为600Hz。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵本定，刘海金，顾生刚，夏利鹏，李吉，赵朋松，杨二存，赵小平，
申请(专利权)人：天津爱旭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12