背钝化太阳能电池背电场的制备方法以及具有该背电场的背钝化太阳能电池技术

一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法，包括以下步骤：提供基底，在该基底的背面形成钝化层；在所述钝化层的部分区域上印刷背电场浆料，所述钝化层未印刷背电场浆料的区域呈现为孔状阵列结构或沟状阵列结构；对印刷了所述背电场浆料的基底进行烧结，形成背电场，同时使所述背电场浆料中的金属元素扩散至所述钝化层的印刷有所述背电场浆料的区域中，形成导电层。相应地，还提供了一种具有该背电场的背钝化太阳能电池。本发明专利技术可以有效地简化背钝化太阳能电池的制备工艺、增强太阳能电池的韧性以及降低太阳能电池的生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池领域，尤其涉及一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法以及具有该背电场的背钝化太阳能电池。
技术介绍
在传统工艺中，制备背钝化太阳能电池背电场的步骤如下:(a)提供基底(通常为硅片)，在该基底的背面(用于形成太阳能电池背光面的表面)上形成钝化层；(b)通过例如激光刻蚀或者湿法刻蚀的方式在钝化层上进行开孔以暴露部分钝化层；(C)在钝化层上印刷背电场浆料，其中，会存在部分背电场浆料进入到开孔中；(d)对印刷了所述背电场浆料的基底进行烧结，形成背电场，进入到开孔中的部分与基底形成良好的欧姆接触。上述背钝化太阳能电池背电场的制备方法存在如下的不足之处:第一、在印刷背电场浆料前需要利用激光刻蚀等方式在钝化层上开孔，而开孔工艺复杂成本高，因此相应地提高了背电场制备的复杂度以及太阳能电池的生产成本；第二、由于整个基底的背面都印刷有背电场浆料，因此容易导致烧结后太阳能电池出现弯曲的现象(即弓片效应)；第三、需要在整个基底的背面印刷背电场浆料，成本较高。此外，我们还注意到，在传统制备背钝化太阳能电池背电场的过程中，形成钝化层的过程需要繁琐的步骤:首先通过扩散和退火的方式，在基底的正面形成PN结的同时在基底的背面形成氧化层，但是由于该氧化层含有大量的杂质(通常为磷杂质)，会降低整个太阳能电池的电学活性，导致效率严重下降，从而不能在其上进行背钝化太阳能电池背电场的制备，因此，接着需要对基底进行二次清洗去掉该氧化层，然后再沉积厚度较厚的钝化层。如此一来，也使得整个太阳能电池的制备过程变得非常复杂。因此，希望提出一种可以解决上述问题的背钝化太阳能电池背电场的制备方法以及具有该背电场的背钝化太阳能电池。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法以及具有该背电场的背钝化太阳能电池，可以有效地简化背钝化太阳能电池的制备工艺、增强太阳能电池的韧性以及降低太阳能电池的生产成本。根据本专利技术的一个方面，提供了一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法，该制备方法包括以下步骤:a)提供基底，该基底的背面具有纯化层；b)在所述钝化层的部分区域上印刷背电场浆料，所述钝化层未印刷背电场浆料的区域呈现为孔状阵列结构或沟状阵列结构；C)对印刷了所述背电场浆料的基底进行烧结，形成背电场，同时使所述背电场浆料中的金属元素扩散至所述钝化层的印刷有所述背电场浆料的区域中，形成导电层。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种背钝化太阳能电池，包括基底、位于该基底背面上的背电场、位于该背电场上的背电极、位于该基底正面的PN结以及位于该基底正面上的前电极，其中:所述背电场具有贯穿其上下表面的孔状阵列结构或沟状阵列结构；在所述背电场与所述基底之间存在钝化层和导电层，其中，所述导电层是在烧结形成所述背电场的过程中由背电场浆料中的金属元素扩散至所述钝化层中形成的。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:(I)在传统的背钝化太阳能电池背电场的制备过程中，钝化层的厚度范围在30nm-40nm之间，因此在印刷背电场浆料前需要利用激光刻蚀等方式在钝化层上开孔，该过程较为复杂；而在本专利技术中，钝化层的厚度范围在5nm-20nm之间，因此无需在钝化层上进行开孔，只需要在钝化层的部分区域上印刷背电场浆料然后进行烧结，烧结后，被背电场浆料所覆盖的钝化层形成导电层，得到良好的欧姆接触，可以有效地提高了太阳能电池的开路电压，而未被背电场浆料所覆盖的钝化层仍然起到钝化作用，可以有效地降低太阳能电池背面的复合速度，因此，本专利技术能够有效地简化背电场的制备工艺。特别地，在传统制备背钝化太阳能电池背电场的过程中，首先通过扩散和退火的方式，在基底的正面形成PN结的同时在基底的背面形成氧化层，但是由于该氧化层含有大量的杂质(通常为磷杂质)，会降低整个太阳能电池的电学活性，导致效率严重下降，从而不能在其上进行背钝化太阳能电池背电场的制备，因此，需要对基底进行二次清洗去掉该氧化层，然后再沉积厚度较厚的钝化层，步骤非常的繁琐；而在本专利技术中，可以使用离子注入和退火的方式在基底的正面形成PN结的同时在基底的背面形成薄的且不含杂质的氧化层，而该氧化层恰好适用于作为太阳能电池的钝化层，因此无需对基底进行二次清洗。如此一来，也有利于简化整个太阳能电池的制备工艺。(2)在传统的背钝化太阳能电池背电场的制备过程中，由于整个基底的背面都印刷有背电场浆料，因此容易导致烧结后太阳能电池出现弯曲的现象(即弓片效应)；而在本专利技术中，由于仅在基底背面的部分区域印刷背电场浆料，所以利于烧结过程中基底中应力的释放，从而有效地改善太阳能电池烧结后出现的弓片效应，以及有效地提高了太阳能电池的韧性。(3)在传统的背钝化太阳能电池背电场的制备过程中，需要在整个基底的背面印刷背电场浆料；而在本专利技术中，仅需要在基底背面的部分区域印刷背电场浆料，因此可以有效地减少背电场印刷过程中背电场浆料的使用量，从而有效地降低了太阳能电池的生产成本。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为根据本专利技术的太阳能电池背电场的制备方法的流程图；图2至图4为根据本专利技术的一个实施例按照图1所示流程制备太阳能电池背电场的各个阶段的剖面示意图；图3(b)为图3(a)所示结构的仰视示意图，其中浆料未印刷区域为孔状阵列结构；图3(c)为图3(b)所示结构中用虚线圈起部分的细节示意图；图3(d)为图3(a)所示结构的仰视示意图，其中浆料未印刷区域为沟状阵列结构；图5(a)为根据本专利技术的太阳能电池的剖面示意图；图5(b)为背电场具有孔状阵列结构的太阳能电池的背面的结构示意图；以及图5(c)为背电场具有沟状阵列结构的太阳能电池的背面的结构示意图。附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。根据本专利技术的一个方面，提供了一种太阳能电池背电极的制备方法。图1为根据本专利技术的太阳能电池背电场的制备方法的流程图，图2至图4为根据本专利技术的一个实施例按照图1所示流程制备太阳能电池背电场的各个阶段的剖面示意图。下面，将结合图2至图4对图1中形成太阳能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法，该制备方法包括以下步骤：a)提供基底（100），在该基底（100）的背面形成钝化层（110）；b)在所述钝化层（110）的部分区域上印刷背电场浆料（120），所述钝化层（110）未印刷背电场浆料（120）的区域呈现为孔状阵列结构（121）或沟状阵列结构（122）；c)对印刷了所述背电场浆料（120）的基底（100）进行烧结，形成背电场（130），同时使所述背电场浆料（120）中的金属元素扩散至所述钝化层（110）的印刷有所述背电场浆料（120）的区域中，形成导电层（111）。

【技术特征摘要】
1.一种背钝化太阳能电池背电场的制备方法，该制备方法包括以下步骤: a)提供基底(100)，在该基底(100)的背面形成钝化层(110)； b)在所述钝化层(110)的部分区域上印刷背电场浆料(120)，所述钝化层(110)未印刷背电场浆料(120)的区域呈现为孔状阵列结构(121)或沟状阵列结构(122)； c)对印刷了所述背电场浆料(120)的基底(100)进行烧结，形成背电场(130)，同时使所述背电场浆料(120)中的金属元素扩散至所述钝化层(110)的印刷有所述背电场浆料(120)的区域中，形成导电层(111)。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在该基底(100)的背面形成所述钝化层(110)的步骤包括: 从所述基底(100)的正面进行离子注入并对其进行退火，在所述基底(100)的正面形成PN结的同时在所述基底(100 )的背面形成所述钝化层(110)。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中，所述钝化层(110)的厚度范围为5nm_20nmo4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其中: 所述钝化层(110)未印刷背电场浆料(120)的区域的面积与整个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兆俊，单伟，韩玮智，牛新伟，蒋前哨，李永辉，仇展炜，
申请(专利权)人：浙江正泰太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：