[发明专利]一种隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极金属化方法

说明书

本发明涉及太阳能电池电极金属化方法领域，具体涉及一种隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极金属化方法为：在金属化前的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的背面氮化硅减反膜上采用丝网印刷得到背面第一细栅和主栅，其中，背面第一细栅和主栅相互垂直，然后在第一细栅对位印刷背面第二细栅，即得隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极，采用本发明方法制备得到的背面电极，本发明的背面电极光电转化效率高，制造成本低，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及太阳能电池电极金属化方法领域，具体涉及一种隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极金属化方法。

背景技术

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池（Tunnel Oxide Passivated Contact，TOP Con太阳能电池）是一种使用超薄氧化层作为钝化层结构的太阳电池。2013年德国Fraunhofer研究所的Frank Feldmann博士首次报道了隧穿氧化层钝化接触电池概念。

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的背面有一层超薄的隧穿氧化层和一层高掺杂的多晶硅薄层，二者共同形成了钝化接触结构，该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化，超薄氧化层可以使多子电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡少子空穴复合，进而电子在多晶硅层横向传输被金属收集，从而极大地降低了金属接触复合电流，提升了电池的开路电压和短路电流。

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的基板以N型硅基板为主，使用一层超薄的氧化层与掺杂的薄膜硅钝化电池的背面，其中背面氧化层厚度1.4nm，采用湿法化学生长，随后在氧化层之上，沉积20nm掺磷的非晶硅，之后经过退火重结晶并加强钝化效果。

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的优点有：（1）优良的界面钝化能力；（2）有效的掺杂使得硅衬底中费米能级分离（高Voc）；（3）很强的多子输运能力。

隧穿氧化层钝化接触太阳能电池与HIT太阳能电池对比优点有：（1）光的寄生吸收损失降低；（2）Si薄膜电阻降低，缺陷态密度也较低；（3）Si/TCO的接触电阻降低。

氧化硅薄层对隧穿氧化层钝化接触钝化效果的影响，混合型硅薄膜结构能有效改善电池背表面的钝化效果，有较低的缺陷态密度，提高了其开路电压。

对于隧穿氧化层钝化接触结构（c-Si/SiOx/dopedpoly-Si），PECVD生长的a-Si经退火后能获得较好的钝化效果，然而非晶硅由于较高的H含量，容易出现起泡现象。

PECVD生长的μc-Si薄膜在退火过程中能够保持稳定，但是钝化效果略低。μc-Si/a-Si混合结构能抑制起泡，并且获得较高的钝化性能，少子寿命超过3.2ms，iVoc超过720mV。

发射极的表面钝化对电池性能至关重要，通过改善发射极的钝化，电池开路电压显著提高。

目前，在隧穿氧化层钝化接触太阳能电池行业中主要将银浆用做隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的背面电极，对隧穿氧化层钝化接触太阳能电池进行背面金属化，这是影响隧穿氧化层钝化接触太阳能电池光电转换效率的重要因素，因此银浆是生产隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的关键辅助材料，在进行隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面金属化的时，为了保证银浆具有较高的塑形效果，所需要的银浆中固含较高达到30-150wt%，制备生产隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的成本大幅度提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种新的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极的制备方法，本发明在金属化前的隧穿氧化层钝化接触太阳能电池的背面氮化硅减反膜上先印刷一层银浆来保证所制备的太阳能电池具备较好的导电性能，该银浆的固含量为40-50%，降低了银的使用量，从而降低了制造成本，其次在第一次印刷的银浆上对位印刷铝浆制备隧穿氧化层钝化接触太阳能电池背面电极，用贱金属铝代替原来的部分银作为导体，进一步降低了制造成本，本发明的内容如下：