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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及领域,特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池,是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置,其中以光伏效应工作的晶硅太阳能电池为主流。
2、现有的太阳能电池,在提效降本趋势的推动下,进一步改善光学损耗,提高钝化效果,优化金属接触是必经之路。为了实现金属电极接触,硅衬底表面的钝化层(例如sinx)对应金属电极区域会开口,在开口处制作金属电极浆料。目前现有的太阳能电池的金属电极制作工艺过程中,采用的常规强腐蚀性金属浆料将钝化层对应电极区域腐蚀穿,但是强腐蚀浆料在烧结工艺中常会对钝化层以及硅衬底造成损伤(如果电池片还包括多晶硅层,多晶硅层偏薄时还可能破坏多晶硅层),给太阳能电池的转化效率造成极大地不良影响;若降低金属浆料的腐蚀性,则又无法烧穿现有的减反层,无法形成良好的接触。
3、即目前金属电极制备过程中还存在着欧姆接触性能有待进一步提高以及同时存在发射结钝化损伤的问题。
技术实现思路
1、基于目前太阳能电池金属电极形成存在的缺陷,本申请主要提供一种太阳能电池及其制备方法,利用激光诱导烧结来更好地形成欧姆接触并减少对发射结钝化损伤的方法。
2、为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种太阳能电池的制备方法。该太阳能电池的制备方法包括:制备太阳能电池的预备体,所述预备体包括硅衬底和位于所述硅衬底上的钝化减反层;
3、在所述钝化减反层
4、在所述凹槽内填充低腐蚀浆料,或者在所述凹槽内蒸发或溅射金属材料;
5、接着对所述预备体进行预烧结,使得所述低腐蚀浆料或所述金属材料形成预烧结金属电极;
6、对完成预烧结后的所述预备体进行激光诱导烧结,以使所述预烧结金属电极与预备体中的待接触层形成欧姆接触;所述激光诱导烧结包括:利用所述预烧结金属电极给所述预备体接反向电压,同时对所述预备体进行激光扫描。
7、在一些实施例中,所述钝化减反层经激光照射后的区域未被激光完全去除,且其厚度减少10nm~120nm。
8、在一些实施例中,在所述凹槽内填充低腐蚀浆料的方法包括丝网印刷或者激光转印。
9、在一些实施例中,所述低腐蚀浆料在预烧结温度下对所述钝化减反层的腐蚀厚度小于5nm。
10、在一些实施例中,所述预烧结的工艺参数包括:预烧结温度为300℃~750℃,预烧结时长为10s至2min。
11、在一些实施例中,所述激光开膜的工艺参数包括:激光波长为266nm~1064nm,光斑尺寸小于所述预烧结金属电极的宽度,光斑能量为0.01j/cm2~2j/cm2。
12、在一些实施例中,所述激光诱导烧结的工艺参数包括:激光波长为355nm~2500nm,激光功率小于6000w,光斑面积为0.0001mm2~100mm2,反向电压为0.1~35v。
13、在一些实施例中,所述预备体还包括位于所述硅衬底和所述钝化减反层之间的掺杂多晶硅层,所述掺杂多晶硅层的厚度为30nm至200nm。
14、在一些实施例中,所述掺杂多晶硅层划分为电极区和非电极区,所述电极区对应于所述预烧结金属电极,所述电极区和所述非电极区的厚度一致。
15、为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种太阳能电池。所述太阳能电池是采用如上述的太阳能电池的制备方法制作形成的。
16、在一些实施例中,所述预备体包括依次层叠设置的硅衬底、掺杂多晶硅层和钝化减反层,所述待接触层为所述掺杂多晶硅层,所述掺杂多晶硅层的厚度为30nm至200nm。
17、本申请的有益效果是:区别于现有技术的情况,本申请公开了一种太阳能电池及其制备方法。本申请通过在钝化减反层先进行激光开膜,以形成图形化的凹槽,降低该区域的钝化减反层的厚度,以降低在后续预烧结过程中低腐蚀浆料或者金属材料打开钝化减反层的难度,进一步通过预烧结低腐蚀浆料或金属材料使其与待接触层形成微接触,之后再通过激光诱导烧结,促进预烧结金属电极与待接触层材料原子间相互扩散,以在极短时间内形成良好的欧姆接触关系,极大地改善了接触质量,有效地提升了电流密度,提高了太阳能电池的转化效率。此外,由于采用的是低腐蚀浆料,可以降低对待接触层的损伤。
18、且,当钝化减反层经激光照射后仍然保留一定厚度时,有助于降低在预烧结过程以及激光诱导烧结过程中对待接触层的损伤。
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1.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述钝化减反层经激光照射后的区域未被激光完全去除,且其厚度减少10nm~120nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,在所述凹槽内填充低腐蚀浆料的方法包括丝网印刷或者激光转印。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述低腐蚀浆料在预烧结温度下对所述钝化减反层的腐蚀厚度小于5nm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述预烧结的工艺参数包括:预烧结温度为300℃~750℃,预烧结时长为10s至2min。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述激光开膜的工艺参数包括:激光波长为266nm~1064nm,光斑尺寸小于所述预烧结金属电极的宽度,光斑能量为0.01J/cm2~2J/cm2。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述激光诱导烧结的工艺参数包括:激光波长为355nm~2500nm,激光
8.根据权利要求1~7任一项所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述预备体还包括位于所述硅衬底和所述钝化减反层之间的掺杂多晶硅层,所述掺杂多晶硅层的厚度为30nm至200nm。
9.根据权利要求8所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述掺杂多晶硅层划分为电极区和非电极区,所述电极区对应于所述预烧结金属电极,所述电极区和所述非电极区的厚度一致。
10.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池是采用如权利要求1至9任一项所述的太阳能电池的制备方法制作形成的。
11.根据权利要求10所述的太阳能电池,其特征在于,所述预备体包括依次层叠设置的硅衬底、掺杂多晶硅层和钝化减反层,所述待接触层为所述掺杂多晶硅层,所述掺杂多晶硅层的厚度为30nm至200nm。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述钝化减反层经激光照射后的区域未被激光完全去除,且其厚度减少10nm~120nm。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,在所述凹槽内填充低腐蚀浆料的方法包括丝网印刷或者激光转印。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述低腐蚀浆料在预烧结温度下对所述钝化减反层的腐蚀厚度小于5nm。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述预烧结的工艺参数包括:预烧结温度为300℃~750℃,预烧结时长为10s至2min。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述激光开膜的工艺参数包括:激光波长为266nm~1064nm,光斑尺寸小于所述预烧结金属电极的宽度,光斑能量为0.01j/cm2~2j/cm2。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池...
【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,
申请(专利权)人:帝尔激光科技无锡有限公司,
类型:发明
国别省市:
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