一种精细电极晶体硅太阳电池及其制备方法技术

一种精细电极晶体硅太阳电池及其制备方法，它涉及的是太阳电池制备的技术领域，具体涉及的是一种精细电极晶体硅太阳电池及其制备方法。它由多条电极栅线（１）组成，而其中一条电极栅线则由一组精细的线段（２）连接而成，两相邻栅线段交接处（３）的宽度大于其它地方的宽度。它工艺简单、低成本、高产量和高度自动化等的优点，又可以制备出比丝网印刷更细、更高、更结实的电极栅线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是太阳电池制备的
，具体涉及的是一种精细电极晶体硅太 阳电池及其制备方法。
技术介绍
提高晶体硅太阳电池光电转换效率的一个有效途径之一是降低其电极栅线的宽 度，以减小金属电极的遮光面积，增加光的入射。目前，晶体硅太阳电池电极的制作一般是 采用丝网印刷的方法进行的，丝网印刷技术制备晶体硅太阳电池的电极具有工艺的简单、 低成本、高产量和高度自动化等优点。但由于现有金属电极浆料和丝网印刷工艺自身的限 制，难以将太阳电池金属电极的栅线做得很精细。丝网印刷的晶体硅太阳电池的金属电极 的最小尺寸目前在ΙΟΟ-ΙΙΟμπι左右。当要求金属电极的宽度进一步降低时(例如降低至 100 μ m以下)，将会不可避免地出现由于丝网版堵塞而引起的电极栅线断裂的现象。为了制备出更为精细的太阳电池金属电极，以降低金属电极的遮光面积，提高光 电转换效率，人们试图采用其它的方法来制备太阳电池的金属电极，例如采用光刻、电镀、 激光加工等方法，甚至将金属电极制作在太阳电池的背面。尽管这些方法都制备更精细的 太阳电池金属电极，降低了金属电极的遮光面积，但其制作工艺都较为复杂，成本较高，难 以与丝网印刷工艺的简单、低成本、高产量和高度自动化等特性相比拟。在一块固体板(尤其是不锈钢板)上镂空出图案并用于印刷的技术称为镂空版 印刷技术，而该带有镂空图案的固体板则称为镂空印刷模版(简称为镂空版)。镂空版印刷 技术可以与现有的丝网印刷设备兼容而具有丝网印刷的工艺简单、低成本、高产量和高度 自动化等的优点。而且，镂空印刷模版的镂空狭缝中没有像丝网版那样的不锈钢网丝，因而 具有更大的开口比(达到95%以上，而丝网版在40%左右)和更好的脱墨特性，可以印刷 出更精细、更高、更结实的线条。镂空版印刷(stencil print)技术已经较为广泛地应用于 集成电路中的表面贴装技术(surface mount technology，SMT)领域，但并没有真正应用于 太阳电池制造领域，因为太阳电池电极的精度相比SMT领域要高许多，这大大地增加了镂 空版的加工难度和加工成本。因此，将镂空版印刷技术应用于太阳电池的电极制造领域时， 降低镂空版的加工精度是一个首要的任务。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，它工艺简单、 低成本、高产量和高度自动化等的优点，又可以制备出比丝网印刷更细、更高、更结实的电 极栅线。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用以下技术方案它由多条电极栅 线1组成，而其中一条电极栅线则由一组精细的线段2连接而成，两相邻栅线段交接处3 的宽度大于其它地方的宽度；它采用镂空版印刷技术来制备，它的制作方法包括如下步骤 一、硅片表面织构化，二、高温扩散，三、去除周边或背面PN结，四、去除磷硅玻璃，五、镀减3反射膜，六、丝网印刷背面电极及背面铝浆料并烘干，七、镂空版印刷正面精细银电极，八、 电极共烧结。所述的镂空版印刷技术是指在一块固体板(尤其是不锈钢板)上镂空出电极图 案并用于电极浆料印刷的技术，而该带有镂空图案的固体板则称为镂空印刷模版(简称为 镂空版)，而且该镂空版是固定在一个的边框上的，可以与现有丝网印刷设备兼容使用，不 需要增加额外的设备。本专利技术是利用带有对应镂空图案的镂空版进行印刷而得到的，一条电极栅线对应 于镂空版的一条镂空狭缝，由于一条电极栅线则由一组线段连接而成，因此，镂空版的一条 镂空狭缝也是由一组镂空狭缝线段连接而成的，两相邻栅线段交接处则对应于相邻两镂空 狭缝线段交接处形成的桥连。所述的桥连是在相邻两段镂空狭缝的交接处形成的没有被镂空的地方。镂空印刷 模版中的桥连的宽度和长度都是非常很重要的。一方面，桥连的宽度要足够小，以使得印刷 后在其两侧的电极浆料能够通过流动而连接在一起，但过小的桥连宽度将会增加镂空版的 加工难度，因此，在保证桥连两侧的电极浆料能够连接在一起的前提下，桥连的宽度越大越 有利于降低镂空版的加工难度和加工成本。另一方面，桥连的长度对于桥连两侧电极浆料 的连接有一定的影响，如果桥连的长度增加，则其两侧电极浆料连接在一起的机会将大大 增加。此时，如果适当的增加桥连的宽度，仍然可以保证其两侧的电极浆料能够连接在一 起。以现有的电极浆料为例，为了保证印刷后桥连两侧的电极浆料能够连接在一起，如果桥 连的长度只有几十到一百微米左右，那么，桥连的宽度需要和现有的丝网印刷模版的不锈 钢丝的线径大约相当，即20微米左右；但如果桥连的长度增加到1毫米，则桥连的宽度可以 增加至40微米左右。所述的电极栅线1的宽度和条数、栅线线段2的宽度和条数、以及两相邻栅线段交 接处3的宽度和条数可以根据需要进行调整和变动。所述的硅片表面织构化是指采用酸、碱等湿法腐蚀或者等离子体刻蚀、反应离子 刻蚀等干法刻蚀的方法在硅片表面腐蚀出微小的金字塔或凹坑结构，以增加硅片表面的粗 糙度，降低硅片表面的光发射。所述的高温扩散是指在扩散炉中进行高温磷扩散(对P型硅片)以形成PN结。所述的去除周边或背面PN结是指采用酸、碱等湿法腐蚀或者等离子体刻蚀、反应 离子刻蚀等干法刻蚀的方法将扩散中在硅片周边或背面的PN结去除掉。所述的镀减反射膜是指采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)的方法在硅片 表面沉积氮化硅减反射膜，或者先采用高温热氧化的方法在硅片表面生长一层二氧化硅 薄膜，然后再采用常压化学气相沉积(APCVD)的方法再在二氧化硅层上沉积二氧化钛薄膜 层，或者是一层二氧化硅薄膜层加上一层氮化硅薄膜层，还可以再生长第三层其它材料的 薄膜层(如氟化镁等)。本专利技术相比激光加工、光刻、电镀等方法具有丝网印刷的工艺简单、低成本、高产 量和高度自动化等的优点。而相比丝网印刷方法，因为镂空印刷模版的镂空狭缝中没有像 丝网版那样的不锈钢网丝，具有更大的开口比和更好的脱墨特性，所以，该方法可以制备出 更细、更高、更结实的电极栅线。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施例方式参看图1-2，本具体实施方式是采用以下技术方案它由多条电极栅线1组成，而 其中一条电极栅线则由一组精细的线段2连接而成，两相邻栅线段交接处3的宽度大于其 它地方的宽度；它采用镂空版印刷技术来制备，它的制作方法包括如下步骤一、硅片表面 织构化，二、高温扩散，三、去除周边或背面PN结，四、去除磷硅玻璃，五、镀减反射膜，六、丝 网印刷背面电极及背面铝浆料并烘干，七、镂空版印刷正面精细银电极，八、电极共烧结。所述的镂空版印刷技术是指在一块固体板(尤其是不锈钢板)上镂空出电极图案 并用于电极浆料印刷的技术，而该带有镂空图案的固体板则称为镂空印刷模版(简称为镂 空版)，而且该镂空版是固定在一个的边框上的，可以与现有丝网印刷设备兼容使用，不需 要增加额外的设备。本具体实施方式是利用带有对应镂空图案的镂空版进行印刷而得到的，一条电极 栅线对应于镂空版的一条镂空狭缝，由于一条电极栅线则由一组线段连接而成，因此，镂空 版的一条镂空狭缝也是由一组镂空狭缝线段连接而成的，两相邻栅线段交接处则对应于相 邻两镂空狭缝线段交接处形成的桥连。所述的桥连是在相邻两段镂空狭缝的交接处形成的没有被镂空的地方。镂空印刷 模版中的桥连的宽度和长度都是非常很重要的。一方面，桥连的宽度要足够小，以使得印刷 后在其两侧的电极浆料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精细电极晶体硅太阳电池及其制备方法，其特征在于它由多条电极栅线（１）组成，而其中一条电极栅线则由一组精细的线段（２）连接而成，两相邻栅线段交接处（３）的宽度大于其它地方的宽度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：屈盛，
申请(专利权)人：欧贝黎新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]