一种具有激光处理的太阳能电池制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，制备方法包括：将太阳能电池完成至丝网印刷工序；对于常规的烧结温度曲线进行调整，随后对电池片进行烧结；最后再使用激光对电池表面进行扫描处理后获得所述太阳能电池。本发明专利技术提供的一种太阳能电池片激光处理的方法及太阳能电池，通过在传统的烧结工序后增加了激光处理工艺，利用激光扫描电池片表面，能够有效降低金属电极和硅基体之间的接触电阻，并且对于表面钝化层没有任何影响，提高了电池的开路电压和填充因子，最终提升了转换效率。此工艺方法简单，投资成本少，适合于整合在工业化生产中。在工业化生产中。在工业化生产中。

【技术实现步骤摘要】
一种具有激光处理的太阳能电池制备方法


[0001]本专利技术属于太阳能电池
，具体涉及一种具有激光处理的太阳能电池制备方法及太阳能电池。

技术介绍

[0002]随着经济全球化进程的不断加速和工业经济的迅猛发展，世界范围内的能源短缺和环境污染已成为制约人类社会可持续发展的重要问题，大力发展可再生无污染的能源十分迫切。而太阳能的取之不尽、用之不竭以及无污染的特性受到越来越多政府和人们的重视，光伏技术不断的发展，作为将太阳能转化为电能的半导体器件的太阳能电池产品也得到了快速的开发。
[0003]近年来，传统的PERC技术以及新的Topcon，HJT，IBC等技术迅速发展，一次又一次地突破了电池效率的上限。
[0004]提升太阳能电池效率一直是行业内永恒不变的话题，其中电池正面金属化区域的接触复合是决定和影响电池转换效率最主要的因素之一，如何确保在良好的欧姆接触条件下，进一步降低正面金属化区域的接触复合，提升转换效率，成为目前电池技术的难点之一。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种具有激光处理的太阳能电池制备方法及太阳能电池，通过在传统的烧结工序后增加了激光处理工艺，利用激光扫描电池片表面，能够有效降低金属电极和硅基体之间的接触电阻，并且对于表面钝化层没有任何影响，提升了电池的转换效率。
[0006]技术方案：本专利技术所述的一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，包括如下步骤：（1）将太阳能电池完成至丝网印刷工序；（2）对于烧结温度曲线进行调整，随后对电池片进行烧结；（3）使用激光对电池表面进行扫描处理后获得所述太阳能电池。
[0007]在一些实施方式中，制备所述太阳能电池所需的硅片为P型或者N型硅片。
[0008]在一些实施方式中，所述步骤（1）工艺具体包括：制绒、扩散、激光掺杂、背面抛光、退火、正背面钝化、激光开口、丝网印刷；或者制绒、扩散、背面抛光、背面沉积隧穿氧化层和掺杂多晶硅层、化学清洗、退火、正背面钝化、丝网印刷。
[0009]在一些实施方式中，步骤（2）所述对于烧结温度曲线进行调整具体包括：调整烧结温度曲线，对峰值温度进行调整，调整范围为
‑
100℃ ~ +20℃；对传输速度进行调整，调整范围为
‑
5m/min ~ +5m/min。
[0010]在一些实施方式中，步骤（3）所述扫描处理包括整面扫描，或者是按照程序设定的图形进行局部扫描。
[0011]在一些实施方式中，步骤（3）中激光处理的激光的波长为635~914nm，激光光斑的形状为方形，光斑大小为20~200um。
[0012]在一些实施方式中，所述激光的电压为10~30V，功率为35~100%。
[0013]在一些实施方式中，步骤（3）中激光进行扫描处理时，扫描速度为30~150mm/s，激光振镜旋转速度600~2000L/s。
[0014]在一些实施方式中，激光扫描单片电池片的时间为1.0~3.0秒。
[0015]另一方面，本专利技术还公开了一种太阳能电池，该电池采用如上述所述的方法制备而成。
[0016]有益效果：由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：通过在传统的烧结工序后增加了激光处理工艺，利用激光扫描电池片表面，激光波长采用了635~914nm，可以有效地被硅基体吸收，并且不会对钝化层产生损伤，其原理如下：首先由激光发出的激光束在电池耗尽区诱导载流子并在反向偏置条件下产生局部电流，电流的优先路径是局部低电阻路径，其存在于Ag栅线下方的发射极和Ag电极之间。但是低电阻接触点只占了总接触界面面积的一小部分，因此，总电流将沿着具有低电阻电流路径的小面积部分流动，并导致较高的电流密度，这些路径可以在绒面金字塔的顶部或附近找到。
[0017]接着，在接触形成的第二阶段，高电流密度将导致大的功率损失，从而在接触界面处产生热点。由于局部产生的热量，在该热点处发生电流诱发的烧结，并且Ag和Si开始相互扩散。
[0018]最后，在烧结接触点的降温阶段，载流子的局部光学激发将在一个时间间隔内被诱导产生。随后，电流诱导的热效应将延伸到微秒至毫秒的范围内。由于在熔融接触点附近，温度会相对低得多，温度将因为周围Ag和Si材料的散热增强而迅速降低，最终形成了较低的Ag/Si欧姆接触。
[0019]通过这样一个后激光处理，有效降低了金属电极和硅基体之间的接触电阻，并且对于表面钝化层没有任何影响，提高了电池的开路电压和填充因子，最终提升了转换效率。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一个实施例的制备工艺流程图；图2为本专利技术一个实施例的电池结构示意图；图3为本专利技术另一个实施例的制备工艺流程图；图4为本专利技术另一个实施例的电池结构示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操
作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0024]下面通过具体的实施例子并结合附图对本专利技术做进一步的详细描述。
[0025]本专利技术的原理：首先由激光发出的激光束在电池耗尽区诱导载流子并在反向偏置条件下产生局部电流，电流的优先路径是局部低电阻路径，其存在于Ag栅线下方的发射极和Ag电极之间。但是低电阻接触点只占了总接触界面面积的一小部分，因此，总电流将沿着具有低电阻电流路径的小面积部分流动，并导致较高的电流密度，这些路径可以在绒面金字塔的顶部或附近找到。
[0026]接着，在接触形成的第二阶段，高电流密度将导致大的功率损失，从而在接触界面处产生热点。由于局部产生的热量，在该热点处发生电流诱发的烧结，并且Ag和Si开始相互扩散。
[0027]最后，在烧结接触点的降温阶段，载流子的局部光学激发将在一个时间间隔内被诱导产生。随后，电流诱导的热效应将延伸到微秒至毫秒的范围内。由于在熔融接触点附近，温度会相对低得多，温度将因为周围Ag和Si材料的散热增强而迅速降低，最终形成了较低的Ag/Si欧姆接触。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将太阳能电池完成至丝网印刷工序；（2）对于烧结温度曲线进行调整，随后对电池片进行烧结；（3）使用激光对电池表面进行扫描处理后获得所述太阳能电池。2.根据权利要求1所述的一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，其特征在于：制备所述太阳能电池所需的硅片为P型或者N型硅片。3.根据权利要求2所述的一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，其特征在于：所述步骤（1）工艺具体包括：制绒、扩散、激光掺杂、背面抛光、退火、正背面钝化、激光开口、丝网印刷；或者制绒、扩散、背面抛光、背面沉积隧穿氧化层和掺杂多晶硅层、化学清洗、退火、正背面钝化、丝网印刷。4.根据权利要求1所述的一种具有激光处理的太阳能电池制备方法，其特征在于：步骤（2）所述对于烧结温度曲线进行调整具体包括：调整烧结温度曲线，对峰值温度进行调整，调整范围为
‑
100℃ ~ +20℃；对传输速度进行调整，调整范围为
‑
5m/mi...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔美丽，
申请(专利权)人：江苏工程职业技术学院，
类型：发明
国别省市：