[发明专利]一种精准套印的选择性发射极电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体涉及一种选择性发射极电池的制造方法。

背景技术

在目前光伏产业中，发展高效电池技术是提高太阳能电池效率的关键。比较成熟的高效电池技术之一就是悬着性发射极电池。选择性发射极太阳电池因其结构上的优势，可同时获得较高的短路电流开路电压及填充因子，因而具有较高的转换效率而成为研究的热点。其结构主要有两个特征：在金属栅线下及附近形成掺杂浓度相对较高且结较深的重扩散区域；其他位置形成掺杂浓度相对较低且结较浅的轻扩散区域。这种结构一方面可减小金属与硅的接触电阻，减少金属杂质进入到结空间电荷区的可能；另一方面由于光照的地方是相对较轻的磷掺杂区，这使表面钝化效果更好，而且解决了由于N型掺杂区掺杂过重产生死层的问题，大大减少了少数载流子的复合，降低了暗电流。要实现这种结构，最关键的步骤即是要实现金属正电极与重掺杂区的精确对准，因为一旦金属栅线部分或者完全落在重扩区域之外，一方面，金属电极无法与轻扩区域形成良好的欧姆接触，大大增加电池的串联电阻导致填充因子急剧下降从而导致转换效率下降；另一方面，由于部分轻扩区域被电极覆盖，更多的重扩区域成为受光区，这样减小了有效受光面积，在较大程度上影响了太阳电池的短路电流，从而降低了其转化效率。因此，如何实现金属栅线与重扩区域的精确对准是目前选择性发射极电池走向产业化的一个难点。

按照传统制造晶体硅太阳电池的印刷工艺，目前国内普遍采用的自动印刷机具有两个摄像头，其机台间的印刷误差大约为30~60微米，同一机台不同硅片间的印刷误差大约为10~30微米，另外加上网版图形的误差以及在印刷过程中由于网版张力等印刷参数的改变产生的系统误差等各种误差的累计，无法确保在重扩区域不太宽的情况下使印刷的金属栅线完全落在重扩区域之内。

发明内容

本发明需要解决的技术问题在于提供一种精准套印的选择性发射极电池的制造方法，通过该方法制造的选择性发射极电池的累计印刷误差可控制在30微米之内。

本发明需要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种精准套印的选择性发射极电池的制造方法，依次包括以下步骤：

S1. 将硅片进行常规的清洗、制绒以及生长掩膜处理； 

S2. 将硅片定位在上方设置有第一网版且可相对于第一网版自由移动的第一印刷台上，经第一印刷台和第一网版叠合后在硅片上印刷腐蚀剂，其中腐蚀剂所印刷的图案与预印刷的正电极栅线图案相对应，待腐蚀剂下方的二氧化硅层充分腐蚀掉后，清洗硅片以除去腐蚀剂以及机械损伤层，从而在硅片上形成凹槽；

S3. 将硅片放入扩散炉中进行扩散处理，扩散处理后将硅片浸渍在氢氟酸中以除去磷酸玻璃层和二氧化硅掩膜，随后用等离子刻蚀技术除去硅片边缘PN结，然后用等离子体化学气相沉积法在硅片形成有所述凹槽的一侧表面上沉积减反射膜；

S4. 在硅片无所述凹槽的一侧表面印刷背电极、背电场，并烘干；

S5. 将硅片定位在上方设置有第二网版且可相对于第二网版自由移动的第二印刷台上，并将硅片形成有凹槽的一侧表面面向第二网版，第二网版与第一网版图案一致，通过第一光学摄像装置和第二光学摄像装置分别拍摄硅片以及第二网版以获取硅片上凹槽和第二网版的图像信息，将获得的图像信息传输给图像分析识别系统，由图像分析识别系统进行图像识别、分析、对比后计算出第二网版相对于硅片的位置差，并将所述位置差传输给控制系统，由控制系统按照所述位置差驱动第二印刷台移动以实现第二印刷台位置的校正，待第二印刷台位置校正后，第二印刷台和第二网版叠合，印刷正电极栅线； 

S6. 烧结：通过烧结使电极固定地粘附在硅片上并形成欧姆接触。

优选地，所述步骤S1和S5中硅片分别通过固定在所述第一、第二印刷台上的定位杆定位在所述第一、第二印刷台上。进一步优选地，所述定位杆为定位螺丝或螺杆。

优选地，所述步骤S5中所述控制系统驱动所述第二印刷台移动后，所述图像分析识别系统还需对所述硅片和所述第二网版的重叠精准度进行核查。