[发明专利]一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法。

背景技术

晶体硅太阳电池的金属化工序包括在电池背面和正面印刷上Al（铝）浆和Ag（银）浆，然后在快速烧结炉中经历低温烘干和高温烧结，形成良好的金属-半导体接触。

目前，太阳电池的烧结一般采用链式烧结炉。在印刷完成后，电池前电极Ag浆朝上放置进入烧结炉，在一定的带速下，电池依次经过烘干，升温和烧结，降温等过程完成。在整个烧结工艺中，电池始终是前电极Ag浆朝上而背面Al浆朝下放置，如图1所示。在这种烧结工艺中，正面Ag浆可以很好的形成Ag-Si接触，而背面的Al浆由于重力作用影响往往烧结性能更差，这在下一代背钝化太阳电池中表现更加明显：在背钝化电池中，由于背面钝化膜的存在，需要在钝化膜上开孔，Al浆只在开孔处与硅形成接触。在传统的烧结过程中，Al浆面在下，重力的作用使得Al浆只能通过扩散的方式向开孔区域流动，受Kirkendall效应（硅在铝中的扩散速度大于铝在硅中的扩散速度）的影响，Al浆不易填充开孔区域而很容易形成空洞。经统计，背钝化电池局部铝背场的空洞比例可高达50%以上。空洞处不仅BSF窄，钝化性能不好，而且增大了电池的串阻Rs，导致填充性能和电池效率的降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，提高背面Al浆的烧结性能，减少空洞。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，具体的烧结步骤如下：

（1）浆料烘干：印刷有Al浆和Ag浆的太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉，经第一温度区进行浆料烘干，烘干温度为200～400℃，时间为30～50s；

（2）翻转和Al烧结：太阳电池片经过升温区，升温时间15～25s升温到500～550℃时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结，Al烧结时间20～30s，Al烧结温度为550～750℃，此段烧结区的炉带采用石英炉带；

（3）二次翻转和Ag烧结：烧结炉温度升至750～780℃时，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；在Ag烧结区，温度继续升高至900℃左右，Ag烧结时间为20～30s；

（4）快速降温：时间0.5～1min内降温，烧结工艺完成。

本发明的有益效果是：通过上述烧结工艺以及在烧结过程中增加硅片翻转工艺转而使背面Al浆朝上进行Al烧结，改善背面Al浆的烧结性能，减小空洞的产生；Ag烧结时又将电池翻转回Ag面朝上放置，保证正面发射极不受污染；可使电池的填充因子提高0.5%-1%，效率提升0.1-0.3%。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是现有技术中的电池片放置示意图；

图2是本发明的工艺Al烧结时的电池片放置示意图；

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2所示，一种改善背钝化太阳电池填充性能的烧结方法，具体的烧结步骤如下：

（1）浆料烘干：印刷有Al浆和Ag浆的太阳电池片由正面的Ag浆朝上放置进入烧结炉，经第一温度区进行浆料烘干，烘干温度为200～400℃，时间为30～50s；

（2）翻转和Al烧结：太阳电池片经过升温区，升温时间15～25s升温到500～550℃时将太阳电池片翻转，使太阳电池片背面的Al浆朝上放置进入烧结炉进行Al烧结，Al烧结时间20～30s，Al烧结温度为550～750℃，此段烧结区的炉带采用石英炉带，避免对发射极造成污染；

（3）二次翻转和Ag烧结：烧结炉温度升至750～780℃时，再次将太阳电池片翻转，使太阳电池片正面的Ag浆朝上放置，进行Ag烧结；在Ag烧结区，温度继续升高至900℃左右，Ag烧结时间为20～30s；

（4）快速降温：时间0.5～1min内降温，烧结工艺完成。