[发明专利]一种太阳能电池制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池制作方法。

背景技术

随着经济的快速发展，能耗激增，煤和石油的贮量日益减少，人们急需开拓太阳能的应用领域。太阳能电池即是近年来开发的以太阳能转换为电能的产品，太阳能电池用途广泛，目前主要用于高原、海岛、牧区、边防哨所等边远无电地区生活用电以及交通通讯/通信、石油、海洋、气象等领域、无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统的室外或野外各种照明及设施和设备的用电。还可建立10KW-50MW独立光伏电站、风光(柴)互补电站、各种大型停车场充电站等。将太阳能电池与建筑材料相结合，使大型建筑实现电力自给，将是未来一大发展方向。目前。美国、欧洲各国，特别是德国、日本及印度等国已在大力发展太阳能建筑，实施“十万屋顶”、“百万屋顶”等计划。

太阳能电池以表面有绒面的P型硅晶体为基体材料，基体的正面覆有蓝色减反射膜，设置负电极，基体的背面覆有铝层，设置正电极。

晶硅太阳能电池的制作包含硅片化学法清洗制绒、高温扩散法制备PN结、等离子体化学气相沉积法制备减反射膜、印刷导电浆料、烧结实现银与硅，铝与硅的欧姆接触制备正负电极等步骤。

其中电极的形成目前多采用丝网印刷导电银浆，再通过烧结实现银与硅的欧姆接触。采用曝光显影的方法在网版的感光胶层上制成所需图形，印刷时，利用丝网受压力之后，发生一定量的形变以及弹动，将网版上的浆料通过图形上的通孔弹到下层放置的硅片表面上。而丝网印刷网版的材料是丝网和感光胶层，不仅在曝光显影中会导致图形产生一定的形变，而且印刷时的弹动又会产生一定量的形变，最终在硅片上得到的图形精度较差。而且，随着印刷次数的增加，丝网变得松弛，产生的形变不断增大，最终导致硅片上的图形形变问题严重，无法继续使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能电池制作方法，弥补现有的丝网印刷技术形成电极的精度不足的问题。

本方法制备过程如下：

①.选用电阻率选用电阻率0.5-10欧姆·厘米的硅晶片，其中优选电阻率为0.5-3欧姆·厘米或3-6欧姆·厘米或6-10欧姆·厘米，用激光刻槽机在硅片的正面按电极图刻制主栅槽和附栅槽，所说的主栅槽是两组栅状纵向槽，每组包含6个并列的单槽，附栅槽是间隔1.5～3.0mm排列的栅状横向单槽，每单槽的槽宽80～200μm，槽深10～20μm；

②.用NaOH稀溶液使表面反应形成绒面，随后依次用HCl稀溶液和HF稀溶液清洗，腐蚀去除硅晶片的表面损伤层及表面杂质；

③.送入850-920℃高温扩散炉中，通入气态POCl₃，高温扩散，形成电池正面PN结；

④.置于等离子体化学气相沉积炉中，通入SiH₄气体和NH₃气体，通过化学气相沉积制成表面减反射膜；二者体积比为1∶10。

⑤.预制含有与硅晶片栅状电极槽相对应的栅状孔的镍合金掩模版；将掩模版放置于硅晶片刻有的电极槽的上方，将栅状孔与栅状电极槽对齐，利用印刷设备，以印刷的方式使正面银浆透过掩模版上的栅状孔压入硅晶片表面的栅状电极槽中；

⑥.将硅晶片翻转至背面，使未刻有电极槽的一面向上，将网版放置于硅晶片上方，利用印刷设备，分两步将背面银浆和铝浆印刷在硅晶片的背表面；

⑦.印刷浆料后的硅晶片置于红外线烧结炉，850-950℃下烧结实现浆料与硅晶材料的欧姆接触，形成电极。输送带速为2700～7000mm/s，根据烧结温度不同，对应的带速不同，比如900℃时，带速可采用6600mm/s。

所说的镍合金掩模版是含有钨、锰和钼的镍基合金片，是由分别含有不同栅孔的上、中、下三层组成的整体版；上层同时含有分别与电极附栅和主栅槽对应一致的横向栅孔和纵向栅孔；中层只含有与主栅槽对应一致的纵向栅孔，下层只含有与附栅槽对应一致的横向栅孔；印刷时，将掩模版的上层的一面向着硅晶片，并使栅孔与硅晶片对应的栅状电极槽对齐。