一种非晶硅太阳能电池的制造方法技术

一种非晶硅太阳能电池的制造方法，采用丝印碳浆形成弱光型非晶硅太阳能电池结构的碳膜层背电极的制造工艺，可同时适用于大批量工业化生产内联式和外联式弱光型非晶硅太阳能电池。本发明专利技术所制造的弱光型非晶硅太阳能电池，具有电性能稳定性良好，电极牢固度、可焊性良好，外观质量良好，生产成本低的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非晶硅太阳能电池的制造方法属半导体器件制造
，具体地说是。公知的用于弱光条件下的一种内联式非晶硅太阳能电池的制造工艺流程为透明导电膜玻璃基片→丝印正电极保护膜→腐蚀透明导电膜→去除保护膜，清洗干燥→沉积非晶硅薄膜→激光刻划非晶硅层→真空蒸镀铝膜→激光刻划铝膜→印背漆、字符→印可焊电极→切割测试包装入库另一种用于弱光条件下的外联式非晶硅太阳能电池的制造工艺流程为透明导电膜玻璃基片→丝印透明电极抗蚀保护膜→腐蚀透明导电膜→去除抗蚀保护膜→清洗→沉积非晶硅膜层→刻划非晶硅膜层→掩膜法真空蒸镀铝膜背电极→印制保护背漆、字符→印制铜可焊电极→切片→测试上述两种制造方法生产的内联式与外联式非晶硅太阳能电池，其结构共同为玻璃衬底/透明导电膜电极/PIN型非晶硅层/铝膜层背电极，并在背电极上印有保护漆及铜可焊电极，此结构中采用铝膜层作背电极，由于铝膜的高反射性，使得透明导电膜及非晶硅层厚度的不等、不均表现出明显的色差，在实际工业化大批量生产中导致电池片极差的外观质量，造成严重的经济损失。同时，在实际工业化大批量生产中，在上述内联式和外联式非晶硅太阳能电池的制造方法中，由于使用真空蒸镀铝镀膜机采用冷衬底蒸镀法蒸镀铝膜背电极，而铝膜背电极则通过约0.1mm宽度的极窄的非晶硅层上的激光沟道与透明导电膜电极相接，因冷蒸的结合力不强及铝膜层很薄在非晶硅层上的激光沟道边缘处厚度落差及大造成铝膜部分断裂等因素致使太阳能电池片出现电性能稳定性差的问题，在实际工业化大批量生产中造成极大的经济损失，而且，造价昂贵的真空蒸镀铝镀膜机使此两种非晶硅太阳能电池的生产设备工装投资较大；同时，冷蒸铝膜亦引起铜可焊电极可抗拉力的不足。在另一种外联式非晶硅太阳能电池的制造方法中，除引起电池片具有与上述非晶硅太阳能电池的制造方法中引起的相同质量问题外，同时，具有掩膜成本高或腐蚀的难于控制及化学污染等问题。本专利技术的目的在于，其一是提供，此方法的优点在于制造工艺简单，工装设备投资小，可以同时适用于工业化大批量生产内联式和外联式弱光型非晶硅太阳能电池。其二是采用此方法制造的非晶硅太阳能电池，具有电性能稳定性、电极可焊性、牢固性，外观等质量极佳的特点；本专利技术的目的是通过以下方式实现的本专利技术一种非晶硅太阳能电池的制造工艺流程为透明导电膜玻璃基片→丝印透明电极抗蚀保护膜→腐蚀透明导电膜→去除抗蚀保护膜→清洗→沉积非晶硅膜层→刻划非晶硅膜层→印制碳膜层背电极→印制保护背漆、字符→印制铜可焊电极→切片→测试采用本专利技术制造的外联式和内联式非晶硅太阳能电池的结构，是由玻璃基底(1)，透明电极(2)，非晶硅层(3)，碳膜层背电极(4)，保护漆(5)，铜可焊电极(6)构成。本专利技术一种非晶硅太阳能电池的具体制造工艺步骤为a.在一定尺寸规格的透明导电膜玻璃基片上，按一定数量集成排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的透明电极图形排版设计，将耐酸抗蚀油墨丝印于该玻璃基片的透明导电膜面上形成集成透明电极图形并烘干固化。b.将丝印好透明电极耐酸抗蚀保护油墨并干燥后的玻璃基片，送入腐蚀透明导电膜设备中，按透明导电膜腐蚀工艺将裸露的透明导电膜腐蚀干净；c.将已腐蚀过透明导电膜的玻璃基片，送入去除耐酸油墨设备中按去除耐酸油墨工艺将耐酸油墨去除干净；d.将已去除耐酸油墨的玻璃基片，送入清洗机中，按清洗工艺清洗该玻璃基片e.将已经步骤d清洗好的玻璃基片，装入基片玻璃夹具中，按非晶硅沉积工艺要求，预热后送入非晶硅沉积炉中沉积PIN型非晶硅薄膜；f.在已沉积非晶硅薄膜的玻璃基片上，用激光方法或机械方法，在透明电极与背电极连接区内，按刻划非晶硅薄膜的工艺要求，刻划非晶硅薄膜；g.在已刻划非晶硅薄膜的玻璃基片上，按与透明电极图形排版设计相对应的碳膜层背电极图形排版设计及丝印碳膜层背电极的工艺要求，印制集成碳膜层背电极；h.在已印制集成碳膜层背电极的玻璃基片上，按与集成碳膜层背电极图形排版设计相对应的保护漆图形排版设计及丝印保护漆、字符工艺要求，印制电池保护漆、字符。i.在已印制保护漆、字符的玻璃基片上，按与保护漆、字符图形排版设计相对应的铜铜可焊电极图形排版设计及丝印铜浆可焊电极的工艺要求，印制电池铜可焊电极。j.将已印制好电池铜可焊电极的玻璃基片，按该种非晶硅太阳能电池的透明电极图形排版设计、尺寸规格及切片的工艺要求，将玻璃基片上的集成排列的该种非晶硅太阳能电池切割为单体非晶硅太阳能电池，并将已切割好的单体非晶硅太阳能电池进行外观质量检查和分类。k.将已切割为单体的非晶硅太阳能电池按电性能测试的技术要求进行测试。下面详细描述本专利技术一种非晶硅太阳能电池的制造工艺过程首先，在已准备好的玻璃基片上，采用丝网印刷法将耐酸油墨印于透明导电膜面上形成集成化排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的透明电极图形，并经90℃、两分钟的热烘固化；将此玻璃基片放入透明导电膜腐蚀设备里的腐蚀液中，透明导电膜腐蚀液的体积配比为盐酸(36％)∶水∶硝酸(67％)＝50∶50∶3，在恒温60℃、腐蚀时间2分钟的条件下腐蚀裸露的透明导电膜；将已腐蚀过透明导电膜的玻璃基片，投入配比为5％的氢氧化钠溶液中和纯水中去除耐酸油墨并清洗干净，即得到制好的集成化排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的透明电极玻璃基片；将此玻璃基片在万级净化条件下装入特制的非晶硅沉积夹具中，送入净化环境中的预热炉中，在200至250℃的恒温下预热2至3小时，然后立即送入净化环境中的非晶硅沉积炉中，利用硅烷、磷烷、乙硼烷、甲烷、氢气，采用13.56MHz辉光放电沉积法，在200℃的温度下，在玻璃基片透明导电膜面上沉积P-I-N型非晶硅膜层，其中P-型非晶硅层为掺硼的氢化碳化非晶硅膜，厚度约为100埃，I-型本征非晶硅层为氢化非晶硅膜，厚度约为5000埃，N-型非晶硅层为掺磷的氢化非晶硅膜，厚度约为300埃；将沉积好非晶硅层的玻璃基片放入激光刻划机中，采用波长0.532微米的绿激光，在透明电极与背电极的连接区内的非晶硅膜层上刻出0.1mm宽度的直线型沟槽并且沟槽内裸露出透明导电膜将此玻璃基片放在丝印机上，用与透明电极图形排版设计相对应的碳膜层背电极图形排版设计的网版，将高电导率、高附着力的碳浆印于玻璃基片非晶硅层上与透明电极相对应的位置，形成碳膜层背电极图形，放入烘箱中在恒温160℃下，加热半小时固化碳膜层背电极膜即在此玻璃基片上制得集成化排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的碳膜层背电极，碳膜层背电极通过非晶硅膜层上沟槽与透明电极实现连接；将此玻璃基片放在丝印机上，用与碳膜层背电极图形排版设计相对应的保护漆排版设计的网版，将高附着力、耐酸碱的背漆油墨印于玻璃基片碳膜背电极层上，再放入烘箱中90℃加热1小时固化即得到集成化排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的保护漆玻璃基片；之后，将此基片再放到丝印机上，用与保护漆图形排版设计相对应的可焊铜浆电极图形排版设计的网版，将高电导率、高附着力的可焊铜浆印于玻璃基片碳膜层背电极的相应正、负电极位置上，再将印好的基片放入烘箱中在恒温160℃下，加热半小时固化可焊铜浆膜层即在此玻璃基片上制得集成化排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的可焊铜浆电极的玻璃基片；至此，即制得了集成化排版的内联式或外联本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述弱光型非晶硅太阳能电池的制造工艺过程为：透明导电膜玻璃基片→丝印透明电极抗蚀保护膜→腐蚀透明导电膜→去除抗蚀保护膜→清洗→沉积非晶硅膜层→刻划非晶硅膜层→印制碳膜层背电极→印制保护背漆、字符→印制铜可焊电极→切片→测试；具体制造工艺步骤为：ａ．在一定尺寸规格的透明导电膜玻璃基片上，按一定数量集成排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的透明电极图形排版设计，将耐酸抗蚀油墨丝印于该玻璃基片的透明导电膜面上形成集成透明电极图形并 烘干固化；ｂ．将经过步骤ａ制造的玻璃基片，送入腐蚀透明导电膜设备中，按透明导电膜腐蚀工艺将裸露的透明导电膜腐蚀干净；ｃ．将经过步骤ｂ制造的玻璃基片，送入去除耐酸油墨设备中按去除耐酸油墨工艺将耐酸油墨去除干净；ｄ．将经过步骤ｃ制造 的玻璃基片，送入清洗机中，按清洗工艺清洗该玻璃基片；ｅ．将已经步骤ｄ清洗好的玻璃基片，装入基片玻璃夹具中，按非晶硅沉积工艺要求，预热后送入非晶硅沉积炉中沉积ＰＩＮ型非晶硅薄膜；ｆ．在已沉积非晶硅薄膜的玻璃基片上，用激光方法或机械方法 ，在透明电极与背电极连接区内，按刻划非晶硅薄膜的工艺要求，刻划非晶硅薄膜；ｇ．在已刻划非晶硅薄膜的玻璃基片上，按与透明电极图形排版设计相对应的碳膜层背电极图形排版设计及丝印碳膜层背电极的工艺要求，印制集成碳膜层背电极；ｈ．在经过步骤 ｇ制造的玻璃基片上，按与集成碳膜层背电极图形排版设计相对应的保护漆图形排版设计及丝印保护漆、字符工艺要求，印制电池保护漆、字符；ｉ．在经过步骤ｈ制造的玻璃基片上，按与保护漆、字符图形排版设计相对应的铜可焊电极图形排版设计及丝印铜浆可焊电 极的工艺要求，印制电池铜可焊电极；ｊ．将经过步骤ｉ制造的玻璃基片，按该非晶硅太阳能电池的透明电极图形排版设计、尺寸规格及切片的工艺要求，将玻璃基片上的集成排列的该非晶硅太阳能电池切割为单体非晶硅太阳能电池，并将已切割好的成品非晶硅太阳能 电池进行外观质量检查和分类；ｋ．将已切割好的成品非晶硅太阳能电池按电性能测试的技术要求进行电性能测试。...

【技术特征摘要】
1.一种非晶硅太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述弱光型非晶硅太阳能电池的制造工艺过程为透明导电膜玻璃基片→丝印透明电极抗蚀保护膜→腐蚀透明导电膜→去除抗蚀保护膜→清洗→沉积非晶硅膜层→刻划非晶硅膜层→印制碳膜层背电极→印制保护背漆、字符→印制铜可焊电极→切片→测试；具体制造工艺步骤为a.在一定尺寸规格的透明导电膜玻璃基片上，按一定数量集成排版的内联式或外联式非晶硅太阳能电池的透明电极图形排版设计，将耐酸抗蚀油墨丝印于该玻璃基片的透明导电膜面上形成集成透明电极图形并烘干固化；b.将经过步骤a制造的玻璃基片，送入腐蚀透明导电膜设备中，按透明导电膜腐蚀工艺将裸露的透明导电膜腐蚀干净；c.将经过步骤b制造的玻璃基片，送入去除耐酸油墨设备中按去除耐酸油墨工艺将耐酸油墨去除干净；d.将经过步骤c制造的玻璃基片，送入清洗机中，按清洗工艺清洗该玻璃基片；e.将已经步骤d清洗好的玻璃基片，装入基片玻璃夹具中，按非晶硅沉积工艺要求，预热后送入非晶硅沉积炉中沉积PIN型非晶硅薄膜；f.在已沉积非晶硅薄膜的玻璃基片上，用激光方法或机械方法，在透明电极与背电极连接区内，按刻划非晶硅薄膜的工艺要求，刻划非晶硅薄膜；g.在已刻划非晶硅薄膜的玻璃基片上，按与透明电极图形排版设计相对应的碳膜层背电极图形排版设计及丝印碳膜层背电极的工艺要求，印制集成碳膜层背电极；h.在经过步骤g制造的玻璃基片上，按与集成碳膜层背电极图形排版设计相对应的保护漆图形排版设计及丝印保护漆、字符工艺要求，印制电池保护漆、字符；i.在经过步骤h制造的玻璃基...

【专利技术属性】
技术研发人员：周庆明，
申请(专利权)人：周庆明，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]