一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，包括正面电极主栅、正面电极细栅、正面减反膜和带PN结的P型硅片，硅片背面有背面钝化层，背面钝化层上印刷背面电极主栅和背面电极细栅，背面电极主栅和背面电极细栅穿透背面钝化层，与硅片背面实现金属连接导通。本实用新型专利技术大大提高电池的转换效率，可以用于更薄的硅片，可以减少用铝背场印刷和烧结的设备，可以减少激光设备的投入。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能光伏发电领域，尤其涉及一种高效率的太阳能晶硅电池结构。
技术介绍
太阳能资源丰富、分布广泛，是最具发展潜力的可再生能源。随着全球能源短缺和环境污染等问题日益突出，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。常规太阳能晶硅电池是由正面电极主栅、正面电极细栅、减反膜、带PN结的硅片、铝背场、焊接焊带用的背面电极等组成，硅片背表面与铝金属直接接触，硅和铝金属之间的接触界面复合速率极高，会使太阳电池效率显著降低，而且全铝背场的结构不适合薄片化的晶硅太阳电池。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，大大提高电池的转换效率。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:包括正面电极主栅、正面电极细栅、正面减反膜和带PN结的P型硅片，硅片背面有背面钝化层，背面钝化层上印刷背面电极主栅和背面电极细栅，背面电极主栅和背面电极细栅穿透背面钝化层，与硅片背面实现金属连接导通。所述的硅片背面经过背抛光工艺，使硅片背面变得更加平整。所述的背面钝化层可以是单层电介质钝化膜，是二氧化硅膜、三氧化二铝膜、氮化娃膜中的任意一种，厚度为3(Tl00nm。所述的背面钝化层可以是双层电介质钝化膜，里层电介质钝化膜为二氧化硅膜和三氧化二铝膜中的一种，厚度为5 20nm，外层电介质钝化膜为氮化硅膜，厚度为2(Tl50nm。所述的背面电极主栅为分段中心镂空结构，背面电极主栅浆料为银浆或银铝浆。所述的背面电极细栅浆料为银铝浆。本专利技术的有益效果是:通过使用背电介质钝化膜，减少了硅和铝金属之间的接触界面复合速率，提高电池的电学性能，从而大大提高电池的转换效率，电池转换效率可以提高0.4 1.0%。本专利技术不需要使用铝背场，可以用于更薄的硅片。由于电池片的背面电极结构与正面电极结构一样，本专利技术可以减少用铝背场印刷和烧结的设备，从而降低固定资产投资。与用激光刻蚀介质钝化膜的背钝化电池相比，可以减少激光设备的投入。附图说明图1为背面钝化层为单层介质钝化膜的电池结构示意图。图2为背面钝化层为双层介质钝化膜的电池结构示意图。图中，1-正面电极主栅，2-正面电极细栅，3-电池片正面，4-减反膜，5-带PN结的P型硅片，6-单层电介质钝化膜，7-电池片背面，8-背面电极细栅，9-背面电极主栅，10-里层电介质钝化膜，11-外层电介质钝化膜。具体实施方式一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构，由正面电极主栅、正面电极细栅、正面减反膜、带PN结的P型硅片、背面钝化层、背面电极主栅、背面电极细栅等组成，硅片背面有背面钝化层，在背面钝化层上通过丝网印刷背面电极主栅和背面电极细栅，背面电极主栅和背面电极细栅通过烧结工艺穿透背面钝化层，与硅片背面实现金属连接导通。所述的硅片背面经过背抛光工艺，使硅片背面变得更加平整。所述的背面钝化层可以是单层电介质钝化膜，是二氧化硅膜、三氧化二铝膜、氮化硅膜中一种，厚度为3(Tl00nm。所述的背面钝化层可以是双层电介质钝化膜，里层电介质钝化膜为二氧化硅膜和三氧化二铝膜中的一种，厚度为5 20nm，外层电介质钝化膜为氮化硅膜，厚度为2(Tl50nm。所述的背面电极主栅为分段中心镂空结构，背面电极主栅浆料为银浆或银铝浆。所述的背面电极细栅浆料为银铝浆。以下结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。本专利技术提供的无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构，由正面电极主栅1、正面电极细栅2、正面减反膜4、带PN结的P型硅片5、背面钝化层、背面电极细栅8、背面电极主栅9等组成，与现有太阳能晶硅电池结构不同之处在于电池片的背面部分，下面举例予以说明。实例I本专利技术提供的一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构，如图1所示，由正面电极主栅1、正面电极细栅2、正面减反膜4、带PN结的P型硅片5、背面钝化层、背面电极细栅8、背面电极主栅9等组成。与现有太阳能晶硅电池结构不同之处在于硅片背面上有背面钝化层，背面钝化层为单层电介质钝化膜6，在单层电介质钝化膜6上丝网印刷背面电极细栅8和背面电极主栅9，背面电极细栅8和背面电极主栅9通过烧结工艺穿透单层电介质钝化膜6，与硅片背面实现金属连接导通。本专利技术提供的一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构的制造工艺如下，制绒一清洗一扩散一刻蚀一抛光一背面单层电介质钝化膜一正面减反膜一印刷正面电极一印刷背面电极一烧结。上述工艺抛光为可选工艺，抛光的顺序可以在扩散工艺前，也可以在扩散工艺后。背面单层电介质钝化膜6与正面减反膜5的工艺顺序可以互换，印刷正面电极与印刷背面电极的顺序也可以互换。所述的背面钝化层为单层电介质钝化膜6，是二氧化硅膜、三氧化二铝膜、氮化硅膜中的一种，厚度为3(Tl00nm。所述的二氧化硅膜可以通过热氧化、放电氧化、等离子增强化学气相沉积等方法制备。所述的三氧化二铝膜可以通过等离子增强化学气相沉积、原子层沉积等方法制备。所述的氮化硅膜可以通过等离子增强化学气相沉积方法制备。所述的背面电极主栅9为分段中心镂空结构。实施例2本专利技术提供的一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构，如图2所示，由正电极主栅1、正电极细栅2、正面减反膜4、带PN结的P型硅片5、背面钝化层、背面电极细栅8、背面电极主栅9等组成。与现有太阳能晶硅电池结构不同之处在于硅片背面上有背面钝化层，背面钝化层为双层电介质钝化膜，由里层电介质钝化膜10和外层电介质钝化膜11组成，在外层电介质钝化膜11上丝网印刷背面电极细栅8和背面电极主栅9，背面电极细栅8和背面电极主栅9通过烧结工艺穿透里层电介质钝化膜10和外层电介质钝化膜11，与硅片背面实现金属连接导通。本专利技术提供的一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池结构的制造工艺如下，制绒一清洗一扩散一刻蚀一抛光一背面双层电介质钝化膜里层一背面双层电介质钝化膜外层一正面减反膜一印刷正面电极一印刷背面电极一烧结。上述工艺抛光为可选工艺，抛光的顺序可以在扩散工艺前，也可以在扩散工艺后。正面减反膜5的工艺放在层电介质钝化膜10或外层电介质钝化膜11制备工艺的前面。印刷正面电极与印刷背面电极的顺序也可以互换。所述的背面钝化层为双层电介质钝化膜，由里层电介质钝化膜10和外层电介质钝化膜11组成，里层电介质钝化膜10为二氧化硅膜和三氧化二铝膜中的一种，厚度为5 20nm,外层电介质钝化膜11为氮化娃膜,厚度为2(Tl00nm。所述的二氧化娃膜可以通过热氧化、放电氧化、等离子增强化学气相沉积等方法制备。所述的三氧化二铝膜可以通过等离子增强化学气相沉积、原子层沉积等方法制备。所述的氮化硅膜可以通过等离子增强化学气相沉积方法制备。所述的背面电极主栅9为分段中心镂空结构，背面电极主栅9的浆料为银浆或银铝浆。所述的背面电极细栅8的浆料为银铝浆。本专利技术不仅局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本专利技术公开的内容，可以采用其它多种具体实施方式实施本专利技术，因此，凡是采用本专利技术的设计结构和思路，做一些简单的变化或更改的设计，都落入本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，包括正面电极主栅、正面电极细栅、正面减反膜和带PN结的P型硅片，其特征在于：硅片背面有背面钝化层，背面钝化层上印刷背面电极主栅和背面电极细栅，背面电极主栅和背面电极细栅穿透背面钝化层，与硅片背面实现金属连接导通。

【技术特征摘要】
1.一种无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，包括正面电极主栅、正面电极细栅、正面减反膜和带PN结的P型硅片，其特征在于:硅片背面有背面钝化层，背面钝化层上印刷背面电极主栅和背面电极细栅，背面电极主栅和背面电极细栅穿透背面钝化层，与硅片背面实现金属连接导通。2.根据权利要求1所述的无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，其特征在于:所述的硅片背面抛光。3.根据权利要求1所述的无铝背场的背钝化太阳能晶硅电池，其特征在于:所述的背面钝化层是单层电介质钝化膜，是二氧化硅膜、三氧化二铝膜、氮化硅膜中的任意一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：豆维江，秦应雄，徐挺，孙当民，王宝磊，李小玄，张凯，
申请(专利权)人：西安黄河光伏科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61