[发明专利]晶体硅太阳能电池点接触背电极结构的制备方法

说明书

本发明公开了晶体硅太阳能电池点接触背电极结构的制备方法，首先在电池硅片背面印刷点接触图案形成局部接触的第一层铝电极，然后在其上制备钝化层，然后在钝化层上再印刷整面形状的导电用铝电极浆料形成第二层铝电极，最后进行烘干和高温烧结，高温烧结过程中第一次印刷的局部接触铝电极浆料同硅片反应生成点接触背电场，同时第一次印刷的铝电极浆料和第二次印刷的整面电极浆料在高温烧结的过程中同夹在其间的钝化层发生反应将其破坏，从而使得上下两层铝电极导通，形成金属导电接触，从而引出电池电流。本发明提供的制备方法，方法工艺简单，适用于大规模的晶体硅太阳能电池生产，不采用激光打孔，避免对硅片的损伤，适用于多晶硅太阳能电池。

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池点接触背电极结构的制备方法。

背景技术

点接触背电极和背面钝化技术是晶体硅太阳能电池的高效化的主要方案之一。目前已经形成规模生产的高效单晶硅PERC(钝化发射极背面接触)太阳能电池就是采用了典型的点接触背电极。所谓的点接触背电极是只在微米级点状(有些也被设计为线栅状)分布的区域上铝电极直接同电池硅片接触并形成背电场，其他大部分硅片被钝化层钝化，电池背面电流通过上述点接触的铝电极，汇聚到钝化层上的金属电极(通常铝电极)导出。该结构的太阳能电池中，一般只有百分之几到十几的区域上铝电极同硅片形成铝掺杂的背电场，不仅能够起到背面少子反射(电子)的作用，获得背电场对电池效率的提升，而且其余被钝化的硅片表面载流子寿命同时得到大幅度提高，进一步提高了电池效率。

然而，目前常用的点接触背电场形成技术仍然存在很多问题。现阶段国内外采用的技术的基本方式都是在电池硅片背面先形成钝化层，再在钝化层上开孔印刷铝浆或掺杂铝来形成点接触背电场。而钝化层开孔是高成本低产率的技术，激光开孔是目前最成熟的工艺，但激光扫描技术在成本和速度上，以及局部热量产生的对硅片的损伤等方面的缺陷限制了其工业化应用。这也导致了目前PERC太阳能电池主要应用在单晶硅太阳能电池上，因为多晶硅太阳能电池对激光损伤的敏感性非常高。因此，开发不用开孔过程的点接触背电场形成方案对光伏电池的发展有很大的意义。

发明内容

基于上述问题，本发明目的是提供一种晶体硅太阳能电池点接触背电极结构的制备方法，可提高太阳能电池的生产效率。

为了克服现有技术的不足，本发明提供的技术方案是：

晶体硅太阳能电池点接触背电极结构的制备方法，包括以下步骤：

(1)在清洗后的电池硅片上印刷具有点或线图案的铝浆形成局部接触的第一层铝电极，然后烘干或者高温烧结；

(2)在电池硅片上印刷有步骤(1)所述的第一层铝电极的一面制备钝化层；

(3)在步骤(2)所述钝化层上整面印刷用于电流导出的第二层铝电极并烘干；

(4)将步骤(3)得到的电池硅片进行高温烧结，制得局域化背电场，点接触电极及电能收集用导通电极。

优选的，所述步骤(1)中的使用的铝电极浆料由太阳能电池铝电极浆料、硅烷偶联剂及银电极用玻璃粉混合而成。

优选的，硅烷偶联剂占太阳能电池铝电极浆料的质量百分比为0.2～1％，银电极用玻璃粉占太阳能电池铝电极浆料的质量百分比为0.5～1％。

优选的，所述步骤(1)中形成的第一层铝电极为圆点状或栅条状。

优选的，圆点状点接触电极的直径小于500μm，栅条状点接触电极的宽度小于500μm。

优选的，所述步骤(1)和步骤(3)中烘干温度为150～250℃，烘干时间为5～10min。

优选的，所述步骤(1)和(4)中的烧结温度为700～900℃，烧结时间为30s～10min。