太阳能电池及其制作方法和光伏组件
文献发布时间:2023-06-19 11:27:38
技术领域
本发明实施例涉及光伏电池领域,特别涉及一种太阳能电池及其制作方法和光伏组件。
背景技术
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,又称为“太阳能芯片”或“光电池”,它只要满足一定照度条件的光照度,就可输出电压及在有回路的情况下产生电流。
在制作太阳能电池时,通过在印刷电极的导电浆料中掺入烧结用玻璃料,通过高温烧蚀烧穿钝化层,在硅基底表面的烧蚀坑中形成银电极,最终形成欧姆接触。
相关的太阳能电池存在以下问题:烧结得到的银电极存在疏松多孔等表面缺陷,导致银电极与硅基底的接触区存在复合问题,降低太阳能电池的光电转化效率。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种太阳能电池及其制作方法和光伏组件,提高太阳能电池的光电转化效率。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种太阳能电池,包括:硅基底,硅基底包括基区和发射极,发射极设置在基区的表面上;位于发射极表面的钝化层;电极,电极贯穿钝化层,并与发射极电连接;电极的底面设置有电介质层,电介质层位于发射极内部。
本发明的实施方式还提供了一种光伏组件,包括如上述的太阳能电池。
本发明的实施方式还提供了一种太阳能电池的制作方法,包括:提供包括基区和发射极的硅基底,其中,发射极设置在基区的表面上;在发射极表面形成钝化层;形成电极和电介质层,电极贯穿钝化层,并与发射极电连接,电极的底面设置有电介质层,电介质层位于发射极内部。
本发明实施方式相对于现有技术而言,通过在电极底面设置电介质层,填充电极形成过程中产生的空穴,避免空穴捕获载流子,减少了载流子的复合,因此可以减少电极与硅基底之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
另外,电介质层的宽度大于等于电极的底面宽度。从而使电介质层覆盖整个电极底面,从而保证电极与硅基底之间存在的表面缺陷都被电介质层填充,进一步降低电极与硅基底之间的载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
另外,电介质层的厚度为1.2~2nm。通过将电介质层的厚度设置为1.2~2nm,可以保证完全填充电极的表面缺陷,减少电极与发射极之间的载流子复合损失同时,形成电极、电介质层和发射极之间形成载流子隧穿效应,保证电极与发射极间的导电性能。
另外,电介质层选择性设置在电极的底面,电介质层隔离电极的底面和发射极。可以保证电极底面的表面缺陷被填充,减少电极底面类似空穴的孔洞,由于电极主要以底面与发射极形成欧姆接触,实现太阳能电池光生电流的收集与传导,因此可以大幅减少电极与硅基底之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
另外,电介质层为氧化硅层,氧化硅层中氧原子个数和硅原子个数的比值为1.5~2,通过氧与硅基底中的硅反应得到电介质层,不引入杂质,保证太阳能电池的其他性能不受损。
另外,电介质层与电极的第一接触面和电介质层与发射极的第二接触面的含氧量的比值小于2;第一接触面的含氧量大于第二接触面的含氧量。由于二氧化硅的钝化效果优于一氧化硅,因此,控制电介质层中二氧化硅的含量较高,使得电介质层可以有更好的钝化效果。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明实施例提供的太阳能电池结构示意图;
图2为本发明实施例提供的现有技术太阳能电池结构示意图;
图3为本发明实施例提供的太阳能电池的制作方法流程图;
图4为本发明实施例提供的太阳能电池的电极凹槽示意图;
图5为本发明实施例提供的另一太阳能电池的制作方法流程图;
图6为本发明实施例提供的太阳能电池的烧结过程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请所要求保护的技术方案。以下各个实施例的划分是为了描述方便,不应对本发明的具体实现方式构成任何限定,各个实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。
一种太阳能电池,如图1所示,包括:硅基底110,硅基底110包括基区112和发射极111,发射极111设置在基区112的表面上;
位于发射极111表面的钝化层120;
电极130,电极130贯穿钝化层120,并与发射极111电连接;
电极130的底面设置有电介质层140,电介质层140位于发射极111内部。
本发明提供的太阳能电池,是以硅为基体材料的硅太阳能电池。如图1所示,本实施以上述太阳能电池结构用于太阳能电池的正面,即面向太阳侧为例进行说明,但本发明提供的太阳能电池结构也可以用在太阳能电池的背面。即,本发明提供的太阳能电池结构中的电介质层可以设置于太阳能电池中和发射极电连接的正面电极的底面,或者,设置在太阳能电池中和背面发射极电连接的背面电极的底面,填补正面电极或者背面电极的表面缺陷,降低正面电极或者背面电极的载流子复合损失。
具体地,本发明的太阳能电池可以是P型太阳能电池,也可以是N型太阳能电池。例如,N型电池可以通过在硅基底中以磷为掺杂元素制成N型单晶硅片,对硅基底的前表面,即位于硅基底的面向太阳侧的正面,进行硼扩散,在基底前表面形成P型发射极,从而在基底内部形成PN结。可以理解的是,硅基底中未进行硼扩散的区域构成N型基区,N型基区和P型发射极形成PN结。又例如,P型电池可以通过在半导体材料中以硼为掺杂元素制成P型单晶硅片,对硅基底的前表面,即位于硅基底的面向太阳侧的正面,进行磷扩散,在硅基底前表面形成N型发射极,从而在硅基底内部形成PN结。可以理解的是,硅基底中未进行磷扩散的区域构成P型基区,P型基区和N型发射极形成PN结。
本实施例以P型电池为例对太阳能电池的正面结构进行说明,图1所示是一个P型电池的横截面,其中,完整的P型电池结构除上述的硅基底110、钝化层120和电极130等,还包括背面钝化层150和背面电极160。
硅基底110(包括发射极111和基区112)的材料包括单晶硅、多晶硅、非晶硅以及微晶硅,其中,单晶硅具有规则的结构,光电转化率较高。硅基底110的表面可以预先经过织构化处理,即制绒,使硅基底110的表面凸凹不平,变得粗糙,形成具备不规则尺寸的金字塔形状,减小通过硅基底110前表面入射光的反射率,减少入射光的损失,提高光电转化效率。在一些实施例中,在硅基底110的表面还会存在一层自然生成的氧化层,氧化层是硅基底110暴露在空气中,与空气中的氧气反应生成的SiO
电极130的电极材料可以是导电性能较好的金属材料,常用的电极材料为银、铝等。作为示例,图1所示的电极130为太阳能电池的正面银电极,移动至发射极111的电子可以通过正面银电极向外移动,形成外部电流,提供给外部负载。电极130从钝化层120外,向内贯穿钝化层120和氧化层,并与发射极111电连接。为了降低电阻,电极130需与发射极111有良好的欧姆接触。
在电极130的底面设有电介质层140,并且,电介质层140位于发射极111内部。常规的太阳能电池,如图2所示,电极230与发射极211直接接触。以银电极为例,在烧结后,银从玻璃料中析出,银电极表面有呈倒金字塔状银微晶,银电极与发射极之间通过银微晶进行导电,实现太阳能电池光生电流的收集与传导,其中,银电极的表面并不是完全致密的,存在类似空穴的孔洞,从而导致电极与发射极间的复合问题。本实施例中,通过在电极130底面设置电介质层140,以电介质层140填充银电极中的孔洞。
具体地,电介质层140可以连续分布在发射极111中,材料可以是氮化硅SiN
本实施例通过在电极130底面设置电介质层,填充电极130形成过程中产生的空穴,避免空穴捕获载流子,减少了载流子的复合,因此可以减少电极130与硅基底110之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
在一些实施例中,电介质层140可以位于电极130的底面和侧壁。
在一些实施例中,电介质层140可以部分隔离而不完全隔绝电极130的底面与发射极111的接触,例如,电介质层140的宽度可以设置为小于电极130的底面,即,电介质层140只分布在电极130的部分底面,电极130的底面与发射极111之间也可以存在部分直接接触区域。
在一些实施例中,电介质层140可以选择性设置在电极130的底面,不设置在电极130的侧壁,并且隔离电极130底面和发射极111。由于电极130主要以底面与发射极111形成欧姆接触,实现太阳能电池光生电流的收集与传导,通过将电介质层140设置为只分布在电极130的底面,就能有效降低电极130与发射极111间的基底表面的载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率的同时,减少电介质层140的用料,节约资源和制作成本。
在一些实施例中,电介质层140的宽度大于等于电极130的底面宽度,使电介质层覆盖整个电极底面,从而保证电极与硅基底之间存在的表面缺陷都被电介质层140填充,进一步降低电极130与硅基底110之间的载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
在一些实施例中,电极130的底面只与电介质层140直接接触,不与发射极111直接接触,即,电介质层140完全隔绝电极130与发射极111的接触。本实施例电极130的底面与电介质层140直接接触,而不与发射极111直接接触,可以保证电极130底面的表面缺陷被填充,减少电极130底面类似空穴的孔洞,由于电极130主要以底面与发射极111形成欧姆接触,实现太阳能电池光生电流的收集与传导,因此可以保证电极底面的表面缺陷被填充,减少电极底面类似空穴的孔洞,从而可以大幅减少电极与硅基底之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
具体地,可以将电介质层140的厚度设置为1.2~2nm。当电介质层140的厚度小于1.2nm时,无法保证完全填充电极130的表面缺陷,当电介质层140的厚度大于2nm时,电极130、电介质层140和发射极111之间的载流子隧穿效应受阻,电极130与发射极111间的导电性能下降,因此,将电介质层140的厚度设置为1.2~2nm。本实施例通过将电介质层140的厚度设置为1.2~2nm,可以保证完全填充电极130的表面缺陷,减少电极130与发射极111之间的载流子复合损失同时,形成电极130、电介质层140和发射极111之间形成载流子隧穿效应,保证电极130与发射极111间的导电性能。
在一些实施例中,电介质层140可以为氧化硅SiO
具体地,电介质层140与电极130的第一接触面的含氧量,大于电介质层140与发射极111的第二接触面的含氧量,且第一接触面的含氧量与第二接触面的含氧量的比值小于2。由于氧化硅是由制得的氧气和硅基底110的发射极111反应得到,因此,第一接触面的含氧量,大于第二接触面的含氧量,而通过增加反应的氧气量,可以使第二接触面的含氧量也较高,增加电介质层140中二氧化硅的含量,使得电介质层140可以有更好的钝化效果。
本实施例中,由于氧化硅可以由氧气与硅基底110反应得到,因此在制备太阳能电池的电介质层140时,不会引入其他杂质,保证太阳能电池的其他性能不受损。
本实施例中,背面钝化层150的材质可以是氧化铝、氮化硅、氮氧化硅、碳氮氧化硅中的一种或多种,背面电极的材质可以是铝。
相应地,本发明实施例还提供一种太阳能组件,太阳能组件包括上述太阳能电池。如图1的太阳能电池,包括,硅基底,位于硅基底表面的发射极,位于发射极表面的钝化层,电极,电极贯穿钝化层,并与发射极电连接,电极的底面设置有电介质层,电介质层位于发射极内部。通过在电极底面设置的电介质层能够填充电极形成过程中产生的空穴,避免空穴捕获载流子,减少了载流子的复合,因此可以减少电极与硅基底之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
本发明实施例还提供一种太阳能电池的制作方法,用于制作如上述的电极需要贯穿外部钝化层与内部发射极进行电连接的太阳能电池。其中,太阳能电池可以是P型太阳能电池,或者是N型太阳能电池。电极可以是正面电极,或者是背面电极,即,本实施例的太阳能电池的制作方法,可以作为太阳能电池的正面结构设置或者背面结构的设置方法。本实施例以P型电池的正面制作为例,对本发明的太阳能电池的制作方法进行说明。
如图3所示,太阳能电池的制作方法,包括:
步骤301,提供包括基区和发射极的硅基底,其中,发射极设置在基区的表面上。
在步骤301中,P型电池以P型单晶硅片作为硅基底,对硅基底的前表面进行磷扩散,在半导体材料的前表面,即面向太阳侧的正面,形成发射极,从而在硅基底内部形成PN结,可以理解的是,硅基底中未进行磷扩散的区域构成P型基区,P型基区和N型发射极形成PN结。其中,P型单晶硅片可以通过在半导体材料中以硼为掺杂元素制得。发射极可以位于硅基底前表面,或者位于硅基底的背表面(即硅基底背向太阳的背面)。当发射极位于硅基底的背表面,电极是背面电极。
具体地,在形成PN结前,还对硅基底的表面进行织构化,即制绒。制绒,就是把相对光滑的原硅基底的表面通过化学腐蚀等方法,使其凸凹不平,变得粗糙,通过漫反射减少直射到硅片表面的太阳能的损失。对于单晶硅来说一般采用NaOH加醇的方法腐蚀,利用单晶硅的各向异性腐蚀,在表面形成具备不规则尺寸的金字塔形状。
本实施例对硅基底的表面进行织构化所用的方法并不仅限于化学腐蚀的方法,在本发明的其它实施例中还可以采用激光、机械法、等离子刻蚀或其它可以在基底表面形成金字塔结构的方法。
步骤302,在发射极表面形成钝化层。
在步骤302中,钝化层可以是氮化硅、氧化铝或氮氧化硅等材料,在P型电池中,常以固态的深蓝色SiN
具体地,钝化层可以通过在气体/液体氛围中对在发射极表面进行镀膜得到,例如可以通过等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,简称“PECVD”)、钝化接触等技术制成。例如,可以将硅基底置于管式PECVD设备中,采用PECVD技术在硅基底前表面的发射极的正面淀积钝化层,其基本过程为:利用低温等离子体作能量源,将在硅基底上设置了发射极的电池半成品置于低气压下辉光放电的阴极上,利用辉光放电(或者另外的发热体)使半成品升温到预定的温度,然后通入适量氨气和硅烷作为反应气体,氨气和硅烷经过一系列化学反应和等离子体反应后,会在发射极的前表面形成固态的深蓝色SiN
需要指出的是,SiN
步骤303,形成电极和电介质层,电极贯穿钝化层,并与发射极电连接,电极的底面设置有电介质层,电介质层位于发射极内部。
在一些实施例中,电介质层为氮化硅SiN
在一些实施例中,可以在预设电极位置设置电极凹槽,电极凹槽贯穿钝化层,电极凹槽底部位于发射极内部,在电极凹槽的侧壁及底面形成电介质层,在电极凹槽中形成电极,电极填充满电极凹槽。在电极设置完成后,再实施后续的太阳能电池制作工艺,如氢钝化处理等。
在一些实施例中,电介质层的宽度大于等于电极的底面宽度。
在一些实施例中,可以仅在电极凹槽的底面形成电介质层,电介质层覆盖电极凹槽的底面,在电极凹槽中形成电极,电极填充满电极凹槽。
具体地,可以对预设电极位置通过激光开槽,得到如图4所示的,正面有电极凹槽的电池半成品。对开槽后的电池半成品先设置一层电介质层,再设置电极。例如,可以将开槽后的电池半成品,置于气体或液体氛围中进行电介质层的镀膜,在电极凹槽的侧壁及底面形成电介质层,再设置电极。在一些情况下,激光开槽会在发射极内形成激光损伤结构,激光损伤结构会形成载流子复合中心进而影响电池的转化效率,通过设置电介质层可以用来改善或修复激光损伤结构以降低复合。
在一些实施例中,可以使用原子层沉积(Atomic Layer Deposition,简称“ALD”)法对开槽后的电池半成品先镀一层电介质层,再设置电极。
在一些实施例中,可以使用电介质层印刷模板,选择性地在开槽后电池半成品上的预装电极位置,印刷上电介质层材料,制得电介质层,在电极凹槽中填充满导电浆料以形成电极。
在一些实施例中,电介质层的厚度为1.2~2nm。可以在预装电极位置印刷上预先设置好厚度的电介质层材料。
在一些实施例中,电介质层为氧化硅层,氧化硅层中氧原子个数和硅原子个数的比值为1.5~2。
在一些实施例中,电介质层与电极的第一接触面和电介质层与发射极的第二接触面的含氧量比值小于2;第一接触面的含氧量大于第二接触面的含氧量。
在正面电极制作工艺中,常用的是通过烧结导电浆料制得正面电极。在常规的正面银电极烧结工艺中,通常采用红外链式烧结炉,将钝化层上印刷了导电浆料的电池半成品,进行快速烧结制得正面电极。在钝化层上印刷导电浆料的过程称为丝网印刷过程,丝网印刷利用丝网图形部分网孔透浆料,非图形部分网孔不透浆料的基本原理进行印刷。导电浆料可以是银浆、铝浆或者银铝浆,以银浆为例,印刷时在丝网一端倒入银浆,用刮刀在丝网的银浆部位施加一定压力,同时朝丝网另一端移动。浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到钝化层上。在印刷的过程中,刮刀始终与网版和钝化层呈线接触,接触线随刮刀移动而移动,而网版的其它部分与钝化层为脱离状态,这就保证了印刷尺寸的精度,并且避免了沾污钝化层。当刮刀刮过整个印刷区域后抬起,同时网版也脱离钝化层,并通过回墨刀将银浆轻刮回初始位置,工作台返回到上料位置,完成丝网印刷过程。烧结工艺通常是晶硅太阳能电池制备流程中最后一道工艺,其目的是通过高温烧结:形成致密度高、导电性能良好的银电极,促使银电极与发射极形成良好的欧姆接触,从而实现光生电流收集与传导,使银电极与发射极接触使栅线具有较好的附着力。
银浆中掺有有机载体和玻璃料,在高温烧结时,玻璃料从表面钝化层熔融向下烧蚀至发射极,在冷却时,溶解在玻璃料中的银在玻璃料发射极接触位置逐渐析出,与发射极接触并形成良好的欧姆接触。烧结工艺可分为烘干阶段、燃烧阶段、烧结阶段及冷却阶段,各不同阶段对应在烧结炉不同的温区中进行。其中,烘干阶段的温区温度一般控制在200℃左右,使有机载体中有机溶剂进行挥发;燃烧阶段阶段的温区温度一般控制在300至400℃左右,使有机载体中有机物燃烧,例如增稠剂、触变剂、表面活性剂、分散剂等;烧结阶段中,有机载体中玻璃料软化,溶解有银的熔融玻璃料的向下烧蚀,沉积到硅发射极表面,同时在熔融玻璃料的作用下,银颗粒发生重排、凝聚,电极收缩等过程;冷却阶段中,溶解在玻璃料中的银在发射极表面逐渐析出,与发射极接触并形成良好的欧姆接触。其中,烧结阶段可以分为两个子阶段,第一子阶段的温度控制在550至700℃左右,此阶段中,随着烧结温度的上升,玻璃料流动性增强,在润湿银颗粒的同时,玻璃料逐渐沉积到钝化层,例如氮化硅层上,开始烧蚀氮化硅层。第二子阶段的温度控制在700至850℃左右,此阶段中,氮化硅层逐渐被烧蚀完全,为体银颗粒与硅发射极形成良好的欧姆接触打开通道,再生银晶粒生长,这些再生银晶粒是与硅发射极形成良好欧姆接触及电流传输的重要媒介。
在一些实施例中,由于预先在硅基底预设电极的位置进行激光开槽,可以通过简化的印刷烧结工艺,直接在电极凹槽位中设置电极。具体地,可以在电极凹槽的槽位上印刷导电浆料,在电极凹槽中填充满导电浆料。其中导电浆料例如是银浆、铝浆或者银铝浆。
具体地,导电浆料可以是简化版的导电浆料,其中玻璃料所占比重少于普通导电浆料中玻璃料所占比重,可以设置导电浆料中玻璃料的含量小于4wt%,即导电浆料中玻璃料的重量占导电浆料重量的比重小于4%,并且,本实施例不需要玻璃料对钝化层和氧化层进行烧蚀,只需将硅基底送入烧结炉,经历溶剂蒸发、有机物分解、冷却过程,使导电浆料,例如银浆固化即可得到银电极,即,无需常规的烧结工艺中的高温烧结即可得到银电极。其中,由于电极的形成不需要玻璃料对钝化层和氧化层进行烧蚀,银浆中所含玻璃料所占比重可以少于普通银浆的10%,甚至小于4%,以节约太阳能电池的制作成本。
本实施例中,通过在电极底面设置电介质层,填充电极形成过程中产生的空穴,避免空穴捕获载流子,减少了载流子的复合,因此可以减少电极与硅基底之间存在表面缺陷导致的光生载流子的复合损失,提高太阳能电池的光电转化效率。
在一些实施例中,如图5所示,步骤303可以包括步骤3031和步骤3032。电介质层为氧化硅,制作电极的导电浆料,例如银浆中掺有玻璃料和氧化剂。如图6所示,在烧结过程中,银浆中的玻璃料烧蚀钝化层(也烧穿发射极前表面的氧化层),沉积在发射极表面或内部,氧化剂分解产生氧气,氧气与发射极反应,在玻璃料的表面生成电介质层,在冷却阶段中,玻璃料中的银析出与电介质层接触,生成与电介质层接触的银电极。
步骤3031,将掺入玻璃料和氧化剂的导电浆料印刷在钝化层表面的预设位置。
在步骤3031中,可以通过将掺入玻璃料和氧化剂的导电浆料通过丝网印刷在钝化层表面上的栅线电极预设位置。其中,氧化剂需要满足在低温下稳定,烧结温度下分解产生氧气的条件,例如是Pb
在一些实施例中,氧化剂可以是KNO
在一些实施例中,银浆中含有0.3%~1%的氧化剂,以产生足够的氧气与发射极进行反应,由于二氧化硅的钝化效果优于一氧化硅,因此以至少为0.3%氧化剂的银浆保证电介质层中二氧化硅的含量和电介质层的第一接触面与第二接触面的含氧量差异较小,保证生成的氧化硅氧原子个数和硅原子个数的比值为1.5~2,使电介质层有更好的钝化效果。并将银浆中氧化剂含量上限设为1%,避免氧化剂含量无效增加,影响正面电极的形成。
步骤3032,加热第一预设时长至第一烧结温度,供导电浆料烧蚀钝化层,生成电极;在形成电极的过程中,氧化剂生成氧气,氧气与发射极反应生成电介质层;第一预设时长大于50秒。
在步骤3032中,将钝化层上印刷有银浆的电池半成品送入烧结炉加热第一预设时长至第一烧结温度,供玻璃料烧蚀钝化层和钝化层与发射极之间的氧化层,生成电极和电介质层。第一预设时长大于常规烧结时长(40秒左右),至少为50秒。其中,可以通过控制电池半成品在烧结炉中传送的传送带速度、控制电池半成品在烧结炉中各温区的停留时间,对烧结时间进行延长。例如,可以将传送带设置为以低于常规速度的匀速运动。为了控制电介质层的厚度,可以将第一预设时长设置在50至100秒范围内,防止电介质层厚度过大,影响电极与发射极间的导电性能。可选地,第一预设时长为50秒、60秒、70秒、75秒、80秒、85秒、90秒、100秒等,可以根据电池类型或者电池尺寸选择合适的烧结时长。
在一些实施例中,可以控制烧结过程中各阶段的时长,控制电介质层的厚度。例如,可以先将对未成品加热第二预设时长至第二烧结温度,再加热第三预设时长至第一烧结温度,第一烧结温度在550~850℃,第三预设时长大于10秒且小于35秒,第一预设时长小于100秒。具体地说,未成品在烧结炉中的第一烧结温度温区,即烧结阶段(包括烧结阶段第一子阶段和烧结阶段第二子阶段)停留的第三预设时长大于10秒且小于35秒,在第二烧结温度温区,即烘干阶段和燃烧阶段停留的第二预设时长为第一预设时长和第三预设时长的差。电池未成品在烧结炉中的各温区的详细停留时长如下:烘干阶段的加热时长在10至15秒内,例如10秒;燃烧阶段的加热时长在30至40秒内,例如35秒;烧结阶段第一子阶段的加热时长在5至15秒内,例如7秒;烧结阶段第二子阶段的加热时长在5至20秒内,例如8秒;冷却阶段可以将时长控制在20至30秒内,例如25秒。电池未成品在烧结炉中的耗时共为70至120秒。可以理解的是,上述各阶段的时长可以根据不同印刷浆料进行调整。
本实施例的太阳能电池的制作方法与相关技术中的太阳能电池的制作方法相比较,在制作银电极银浆成分和烧结时长中有不同,因此可以在银电极与发射极间设置电介质层的同时,无需增加其他设备与复杂的制作工艺,与无需对现有的太阳能电池的制作方法进行较大的改动,节约制作太阳能电池的人力和物力。
本实施例中,还需要形成电池背面的背面钝化层和背面电极,具体地,可以采用和电池正面类似的PECVD法在电池背面形成背面钝化层,背面钝化层的材质可以是氧化铝,通过丝网印刷和高温烧结形成背面电极。其中,背面电极的印刷浆料与正面电极的印刷银浆不同。电池背面印刷的是铝浆和银铝浆。
上面各种方法的步骤划分,只是为了描述清楚,实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分,分解为多个步骤,只要包括相同的逻辑关系,都在本专利的保护范围内;对流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计,但不改变其流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
- 太阳能电池片贯通槽的制作方法、太阳能电池片及光伏组件
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