【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏电池，具体涉及一种光伏电池的金属化方法及光伏电池的制备方法。
技术介绍
1、目前，对于晶硅太阳能电池(光伏电池)，采用丝网印刷是较为普遍的金属化方法之一。参见图1，通过印刷电接触浆料(如银浆料)至钝化减反层8上，再加上后期的高温烧结，借由银浆料里的玻璃粉来烧穿钝化减反层8，以使金属电极9(如银电极)与n型硅片2的发射极3形成欧姆接触。然而，金属电极9(如银电极)与n型硅片2的发射极3的直接接触，会导致硅表面(如发射极3表面)的复合缺陷，这些缺陷充当少数载流子的复合中心，从而影响电池的转换效率。
2、基于此，对于晶硅太阳能电池，可采用如topcon技术等来避免金属电极9与硅表面(尤其是硅背面的n+多晶硅层61)的直接接触。参见图1，topcon技术通过使用超薄的隧穿硅氧化层5来完全钝化光伏电池的背表面，再将一层超过100纳米的高掺杂的n+多晶硅层61沉积于隧穿硅氧化层5。其中，超薄的隧穿硅氧化层5既能起钝化作用，防止少数载流子在晶硅表面复合，又能允许多数载流子穿隧通过，从而可以收集电流用于发电。而n+多晶硅层61除了作为多数载流子的导电通路，也充当背电场，防止少数载流子在光伏电池背表面复合，以提升电池的转换效率。故而，采用topcon技术在背表面所形成的隧穿硅氧化层5叠加n+多晶硅层61的钝化接触结构，能避免晶硅表面直接接触金属电极9，以降低少数载流子复合缺陷。然而，采用topcon技术来钝化光伏电池的正面时，会有一定的挑战。这是因为多晶硅会寄生吸光，而寄生吸光会降低光伏电池所产生的电流，从而影响电池
3、现有技术中，解决多晶硅寄生吸光的方法是确保多晶硅层仅沉积在金属接触区域的正下方，而不是在非金属接触区域。但是，要达到这一精准沉积的目的，需要极其复杂的制造工艺。因为目前丝网印刷技术很难确保印刷的银浆料能够完全对准局域沉积的该多晶硅层(如p+多晶硅层62)；因此，实际操作中，需要加大多晶硅层沉积的宽度(如图1所示)，以允许丝网印刷带来的误差，故而这也加大了多晶硅对光伏电池正面的寄生吸光，进而影响电池的转换效率。
4、此外，现有技术(如cn112133769a所示)通过扩散方式来使金属原子(例如镍、钴、钛、钨)在硅表面形成金属硅化物(如金属硅合金)，尽管当扩散的金属原子浓度过高时，在硅外表面形成的高浓度的金属硅化物，会有助于提升光伏电池的导电性能(如填充因子)，但是扩散仅能在硅外表面形成金属硅化物，这会降低光伏电池的开路电压，对电池的转换效率增益影响较小。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种光伏电池的金属化方法及光伏电池的制备方法。
2、基于此，本专利技术公开了一种光伏电池的金属化方法，包括如下步骤：
3、s1、从硅表面的局部区域重复多次离子注入接触金属源，所述接触金属源的注入能量逐次递增、且注入剂量逐次递减，以获得从硅表面至硅内部的接触金属源浓度逐渐降低的富接触金属源区；
4、s2、退火，使接触金属源与硅形成金属硅合金，以形成从硅表面至硅内部的金属硅合金浓度逐渐递减的金属硅合金层；
5、s3、在所述金属硅合金层的表面制备金属电极，以使金属电极通过金属硅合金层来与硅表面实现欧姆接触。
6、优选地，步骤s1中，所述接触金属源的注入能量从5kev逐次递增至35kev，且接触金属源的注入剂量从1e16cm-2逐次递减至1e3cm-2。
7、进一步优选地，步骤s1中，所述接触金属源包括银源、铜源、铝源、钛源、镍源中的一种或多种。
8、进一步优选地，步骤s2中，所述接触金属源为银源；所述重复多次离子注入接触金属源，具体包括如下步骤：
9、s11、第一次离子注入银源，注入能量为5kev，注入剂量为1e16cm-2；
10、s12、第二次离子注入银源，注入能量为15kev，注入剂量为1e11cm-2；
11、s13、第三次离子注入银源，注入能量为25kev，注入剂量为1e6cm-2；
12、s14、第四次离子注入银源，注入能量为35kev，注入剂量为1e3cm-2，第四次离子注入后，形成富银源区。
13、优选地，步骤s2中，所述退火的温度为600-800℃，退火的时间为5-10分钟。
14、优选地，步骤s3中，制备所述制备金属电极包括：将电接触浆料印刷至所述金属硅合金层的表面，再进行高温烧结，烧结温度大于或等于800℃，以制得所述金属电极。
15、本专利技术还公开了一种光伏电池的制备方法，包括如下制备步骤：
16、步骤一、对硅片进行掺杂扩散，以在硅片的正面形成发射极；
17、步骤二、在硅片的背面上依次制备隧穿氧化层及掺杂非晶硅层；
18、步骤三、从发射极表面的局部区域重复多次离子注入接触金属源，所述接触金属源的注入能量逐次递增、且注入剂量逐次递减，以获得从发射极表面至发射极内部的接触金属源浓度逐渐降低的富接触金属源区；
19、步骤四、退火，使接触金属源与发射极的硅形成金属硅合金，以形成从发射极表面至发射极内部的金属硅合金浓度逐渐递减的金属硅合金层；并激活掺杂非晶硅层中的掺杂原子，使掺杂非晶硅层形成掺杂多晶硅层；
20、步骤五、在硅片的正面和背面分别沉积正面钝化减反层和背面钝化减反层；
21、步骤六、在所述金属硅合金层的表面制备正面金属电极，使金属电极通过金属硅合金层来与发射极实现欧姆接触，并制备与掺杂多晶硅层进行欧姆接触的背面金属电极。
22、优选地，在步骤一之前，还包括对所述硅片进行制绒，以使硅片的正面和背面形成绒面的步骤。
23、优选地，步骤一中，对硅片进行硼扩散，以在硅片的正面形成p型发射极；
24、步骤二中，所述隧穿氧化层为隧穿硅氧化层，所述掺杂非晶硅层为磷掺杂非晶硅层；且步骤四中，所述掺杂多晶硅层为n+多晶硅层。
25、进一步优选地，在步骤二之前，还包括如下步骤：去除硅片外表面因硼扩散所形成的硼硅玻璃层；对硅片背面的绒面进行抛光，使硅片背面形成光滑、平坦形貌的抛光面。
26、与现有技术相比，本专利技术至少包括以下有益效果：
27、本专利技术采用离子注入方式向硅表面注入接触金属源(如银，铜等)，还利用多次的不同能量、不同注入剂量的离子注入工艺，能使从硅表面至硅内部的接触金属源的浓度逐渐降低(这是单靠现有如cn112133769a的扩散工艺所不能做到的)。故而本专利技术，一方面，能使硅表面保持高浓度的接触金属源，所以高温退火后，能在硅表面形成高纯度的金属硅合金，之后将电池正面的电接触浆料(如银浆料)直接印刷至该高纯度的金属硅合金上，能使该高纯度的金属硅合层形成金属电极(如正面金属电极)与硅表面之间的导电界面层，可有效避免硅表面直接接触金属电极，降低因金属电极与硅表面直接接触所产生的少数载本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤S1中，所述接触金属源的注入能量从5keV逐次递增至35keV，且接触金属源的注入剂量从1E16cm-2逐次递减至1E3cm-2。
3.根据权利要求1或2所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤S1中，所述接触金属源包括银源、铜源、铝源、钛源、镍源中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤S2中，所述接触金属源为银源；所述重复多次离子注入接触金属源，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤S2中，所述退火的温度为600-800℃，退火的时间为5-10分钟。
6.根据权利要求1所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤S3中，制备所述制备金属电极包括：将电接触浆料印刷至所述金属硅合金层的表面，再进行高温烧结，烧结温度大于或等于800℃，以制得所述金属电极。
7.一种光伏电池的制备方法，其特
8.根据权利要求7所述的一种光伏电池的制备方法，其特征在于，在步骤一之前，还包括对所述硅片进行制绒，以使硅片的正面和背面形成绒面的步骤。
9.根据权利要求7所述的一种光伏电池的制备方法，其特征在于，步骤一中，对硅片进行硼扩散，以在硅片的正面形成p型发射极；
10.根据权利要求9所述的一种光伏电池的制备方法，其特征在于，在步骤二之前，还包括如下步骤：去除硅片外表面因硼扩散所形成的硼硅玻璃层；对硅片背面的绒面进行抛光，使硅片背面形成光滑、平坦形貌的抛光面。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤s1中，所述接触金属源的注入能量从5kev逐次递增至35kev，且接触金属源的注入剂量从1e16cm-2逐次递减至1e3cm-2。
3.根据权利要求1或2所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤s1中，所述接触金属源包括银源、铜源、铝源、钛源、镍源中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤s2中，所述接触金属源为银源；所述重复多次离子注入接触金属源，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种光伏电池的金属化方法，其特征在于，步骤s2中，所述退火的温度为600-800℃，退火的时间为5-10分钟。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈景绍，林建伟，
申请(专利权)人：泰州中来光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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