[发明专利]一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法。

背景技术

光伏发电是太阳能利用中很重要的一个领域，国内大部分现有的单晶量产的效率在17％-18％，寻求新技术，新材料，新工艺，提高电池转换效率，降低成本是当前很迫切的一个任务。刻槽埋栅电极单晶硅太阳电池因其埋栅电极的独特结构，电池的制作工艺省去了复杂的光刻，使整个电池制作工艺大大简化；埋栅不仅减小了电极阴影面积，还可减小欧姆接触电阻，是一种可实现产业化的高效电池技术。

目前已有的刻槽埋栅的方法有两种，机械刻槽和激光刻槽。机械刻槽是采用金刚石刀具刻划出沟槽，其优点是：刻出的槽高宽比大，基本不存在横向过刻的问题。缺点是：刻槽会给硅片带来损伤，造成缺陷，影响电池片效率；破片率高；只能单片刻槽，不能批量加工，产量低；刻槽后必须再清洗去除损伤；机器精度要求高，成本高，目前国内进行此类加工的设备必须依靠进口。激光刻槽是通过激光在硅片表面移动来刻槽，调解激光功率及时间来控制刻槽深度，其优点是：刻出的槽高宽比大，基本不存在横向过刻的问题。缺点是：刻槽会给硅片带来损伤，造成缺陷，影响电池片效率；只能单片刻槽，速度慢，不能批量加工，产量低；刻槽后必须再清洗去除损伤；对激光精度要求高，设备较贵。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服机械刻槽和激光刻槽容易导致硅片损伤，造成缺陷，且产量低，设备要求高，成本高等问题，提供一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法，其特征是具有如下步骤：在硅片的正面沉积一层氮化硅掩膜层；把氮化硅刻蚀浆料印刷在硅片上所需要刻槽的电极部位，烘干刻蚀浆料，腐蚀掉该需要刻槽的电极部位对应的氮化硅膜；把腐蚀后的硅片放入盛有碱溶液的容器中进行刻槽，即通过使碱溶液与需要刻槽部位的硅片发生化学反应，从而去除生成物来完成对硅片刻槽的目的；对刻槽后的硅片用去离子水清洗，再经过干燥后完成刻槽。

所述的硅片是P型或N型单晶硅，硅片的电阻率为0.2～30Ωcm，在沉积氮化硅前，硅片要经过常规的表面清洗及表面织构化处理。

采用PECVD工艺在硅片正面沉积氮化硅，沉积时的温度为200～400℃，沉积的氮化硅膜厚度为50～300nm。采用PECVD工艺即化学气相沉积法，沉积速度快，成膜质量好，不易龟裂。

采用丝网印刷的方式把氮化硅刻蚀浆料印到硅片上需要刻槽的电极部位，氮化硅刻蚀浆料为含H₃PO₄的络合物，印刷的细栅线宽度60～140um，在低温100～400℃下烘干腐蚀浆料；用碱溶液对腐蚀后的硅片进行刻槽，槽的深度为5～30um，碱溶液是浓度为1％～20％的KOH溶液或浓度为1％～20％的NaOH溶液；在后续电池电极制作中选用丝网印刷的方法印刷电极。

采用丝网印刷的方式把氮化硅刻蚀浆料印到硅片上需要刻槽的电极部位，氮化硅刻蚀浆料为含H₃PO₄的络合物，印刷的细栅线宽度20～140um，在低温100～400℃下烘干腐蚀浆料；用碱溶液对腐蚀后的硅片进行刻槽，槽的深度为5～60um，碱溶液是浓度为1％～20％的KOH溶液或浓度为1％～20％的NaOH溶液；在后续电池电极制作中选用自对准电镀的方法沉积电极。

本发明的有益效果是：采用该方法刻槽不会给硅片造成损伤和缺陷，破片率低；操作方便，可以大批量同时刻槽，产出率高；大范围的槽高和槽宽使得后续电极制作中丝网印刷或自对准电镀都成为可能；设备简单，成本低。

具体实施方式

一种晶体硅太阳能电池刻槽埋栅的方法，其特征是具有如下步骤：在硅片的正面沉积一层氮化硅掩膜层；把氮化硅刻蚀浆料印刷在硅片上所需要刻槽的电极部位，烘干刻蚀浆料，腐蚀掉该需要刻槽的电极部位对应的氮化硅膜；把腐蚀后的硅片放入盛有碱溶液的容器中进行刻槽，即通过使碱溶液与需要刻槽部位的硅片发生化学反应，从而去除生成物来完成对硅片刻槽的目的；对刻槽后的硅片用去离子水清洗，再经过干燥后完成刻槽。

实施例1：