[发明专利]一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散方法及所用网版

说明书

技术领域

本发明涉及晶体硅硅太阳电池的同质结扩散领域，具体涉及一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散的制备方法。

背景技术

选择性发射极（SE，selective-Emitter）晶体硅太阳电池，即在金属栅线（电极）与硅片接触部位进行重掺杂，在电极之间（受光）位置进行轻掺杂。这样的结构可降低扩散层复合，由此可提高光线的短波响应，同时减少前金属电极与硅的接触电阻，使得短路电流、开路电压和填充因子都得到较好的改善，从而提高转换效率。

传统的选择性发射极晶体硅太阳电池的双步扩散法包括氧化层掩膜扩散，激光涂源掺杂等方法。但由于两步扩散法中硅片有两次高温热过程，对硅片的损害较大而且热耗也很大，从成结的质量和工艺成本来说，两步扩散法不太理想。

单步扩散法是为了避免双步扩散法的弊端而形成的。由于其热耗少并且避免了对硅片的二次高温处理而带来的损害等优点，因此逐渐成为了制作选择性发射极的主要方法。一般具有以下几种方法：在硅片表面均匀涂源进行扩散和选择性腐蚀；加热源的掩模处理；仅在电极区印刷高浓度浆料，然后放入扩散炉中进行扩散；在埋栅电极太阳电池中形成选择性发射极。传统的单步扩散法一般需要掩膜板或者需要再次通入磷源气体，其成本昂贵，工艺也较为复杂。

所以由于传统选择性发射极电池工艺一般都比较复杂，生产成本较高，一直是制约其发展的重要因素。

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供的一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散的制备方法及所用网版，该方法不但可以和传统太阳电池的生产线兼容，而且相对于传统选择性发射极晶体硅太阳电池的制作过程简单。

本发明的一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散方法，是一种一步即可在太阳电池的表面选择性的进行部分重扩和轻扩的方法。技术方案为,包括如下步骤：1.利用网印的方法在制绒后硅片上印刷浆料；2.低温烘干；3.高温烧结；4.去除硅玻璃。本方法通过分别控制浆料在电池表面任意部位的印刷量，进行一次性选择性扩散。

本发明的方法是在制绒后的硅片上印刷浆料，通过调节网版网孔开口比例调节晶硅不同部位浆料的印刷量，然后进行烘干和烧结、去除磷硅玻璃，完成扩散步骤。

具体包括如下步骤：

步骤一，在制绒后的硅片上印刷浆料，通过调节网版网孔开口比例调节晶硅不同部位浆料的印刷量，非受光区域和受光区域浆料印刷量之比为1～100，由于浆料的流动性会使浆料在需要掺杂的不同区域平均匀地铺开；

步骤二，低温烘干，温度为100～400℃,3～30分钟；

步骤三，高温烧结，温度为400～1000℃，20～2000秒；

步骤四，去除硅玻璃，由于受光区域浆料较非受光区域浆料较少，所以掺杂浓度较非受光区域小。

步骤二和步骤三在高温烧结炉中进行，大气环境条件下完成。

浆料的类型为含磷浆料或者含硼浆料。

高温烧结后，受光区体电阻为50～150欧姆/方块，非受光区域的体电阻为20～80欧姆/方块。

用于本发明的一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散方法的网版，网版的印刷区包含两组或两组以上镂空区和部分镂空区，以及一个或一个以上感光胶区。

每个部分镂空区有两个以上副镂空区和两个以上副感光胶区组成，副镂空区和副感光胶区的面积比为0.01～100。

镂空区和部分镂空区互相垂直或者互相平行。

本发明的有益效果为：利用网印的方法在制绒后硅片上印刷浆料，可以分别控制浆料在电池表面任意部位的印刷量；网印浆料的网版通过调节网孔开口比例调节对应晶硅部位浆料的渗透量，改变副镂空区和副感光胶区的面积比例从0.01～100即可有效控制浆料的印刷范围和浓度。

本发明不但可以通过一步网印就可以实现选择性发射极晶体硅太阳电池发射极的制备，而且可以实现任意浓度同质结的扩散。相对于一般选择性发射极晶体硅太阳电池的制备，本方法不但可以不用掩膜板，而且浆料印刷后，不需要再进入扩散炉在三氯氧磷或者三溴化硼的环境下进行再次扩散；不但可以减少选择性扩散的工艺步骤，而且还可以进行定位、定量的选择性扩散，实现晶硅表面任意点任意浓度同质结扩散。工艺简单，成本很低，提高了太阳电池的转化效率；相对于传统的扩散工艺，该方法的烧结温度较低，减少炉管的使用量，另外可以显著的节约能源，减少晶体硅的缺陷。

附图说明：

图1是一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散的制备方法流程图；

图2是一种晶体硅太阳电池一步选择性扩散的制备方法印刷浆料的示意图；