一种制备单晶硅电池片的方法及单晶硅电池片

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体地，涉及一种制备单晶硅电池片的方法及单晶硅电池片。

背景技术

众所周知，随着太阳能电池效率的不断提升，需要对影响效率的各种因素进行不断深入的研究，以实现更高的转换效率；而电学损失中的半导体和金属栅线的接触电阻是一重要影响因素，因此现有生产工艺利用选择性发射区将前表面分成两种不同的掺杂区域以满足不同区域对于发射区的需要。在电极接触的栅线区域要求高的掺杂剂浓度，以实现金属与半导体良好的欧姆接触来降低接触电阻，则在此区域需进行重而深的掺杂；在吸光区域，要求低的掺杂剂浓度，以满足减少载流子复合的需求，因此在非电极接触区域要采用轻掺杂。

目前，常用的选择性发射区的制备方法是，在扩散制备pn结的同时在硅片前表面制备一层含有较高掺杂剂浓度的氧化层，之后加上高能量激光，将需要制作电极的栅线接触区域直接驱入掺杂剂；非电极接触区域的掺杂剂，将不受激光作用仍留在氧化层中；在随后的刻蚀工艺中，将前表面的氧化层去除，以实现不同区域不同掺杂浓度的选择性发射区域；在丝网印刷过程中，将电极栅线图形与选择性发射区进行匹配，以实现降低接触电阻与减少载流子复合的双重优势。但织构化的硅片表面，其金字塔存在的塔尖和谷底，在激光推进的选择性发射区域进行电极栅线印刷时，浆料将优先腐蚀塔尖，与塔尖形成接触；此时，激光推进的谷底高浓度掺杂剂将不能发挥其降低接触电阻的作用，反而由于其高的掺杂浓度，带来高的载流子复合，影响了电池片的效率。

现有生产工艺中激光将塔尖和谷底的掺杂剂同时推进，使得没有被浆料腐蚀的谷底区高掺杂剂将带来较高的载流子复合，从而影响效率。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种制备单晶硅电池片的方法激光差异性推进掺杂剂的方法及单晶硅电池片。

具体来说，本发明涉及如下方面：

1.一种制备单晶硅电池片的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在单晶硅片基底的至少一个表面制绒，得到在所述至少一个表面具有多个连续排列的金字塔结构的金字塔绒面的单晶硅片，其中

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度视为L，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度视为θ；

对得到的所述单晶硅片的至少一个金字塔绒面进行掺杂剂扩散，得到具有PN结的单晶硅片；

使用含有球形金属颗粒的浆料在具有PN结的单晶硅片具有所述至少一个金字塔绒面的一侧进行电极栅线印刷和烧结,以使球形金属颗粒与金字塔绒面形成欧姆接触；

其中所述浆料中所含的球形金属颗粒的D90≥L/(4sinθ)。

2.根据项1所述的方法，其特征在于，金属颗粒的D90范围为L/(4sinθ)≤D90≤2L。

3.根据项1所述的方法，其特征在于，θ为45-75°，优选为50-65°，进一步优选为54.75-60°。

4.根据项3所述的方法，其特征在于，L为0.5-5μm，优选为1-3μm，进一步优选为1.2-1.8μm。

5.根据项4所述的方法，其特征在于，金属颗粒的D90范围为1μm≤D90≤4μm。

6.根据项1所述的方法，其特征在于，得到含掺杂剂的单晶硅片包括以下步骤：

对具有金字塔绒面的单晶硅片进行掺杂剂扩散，在所述金字塔绒面的表面形成含掺杂剂的二氧化硅层；

对所述二氧化硅层中的掺杂剂采用激光推进，掺杂剂在金字塔塔尖处的浓度高于在金字塔谷底处的浓度。

7.根据项6所述的方法，其特征在于，激光推进中激光的功率为18-32W。

8.根据项7所述的方法，其特征在于，激光推进中的打标速度为20000-30000mm/s，激光频率为200-300Hz。

9.根据项1所述的方法，其特征在于，所述掺杂剂为磷。

10.一种单晶硅电池片，其特征在于，所述单晶硅电池片的至少一个表面具有形成了PN结的、多个连续排列的金字塔结构的金字塔绒面，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度视为L，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度视为θ；

所述金字塔绒面上具有电极栅线，其中电极栅线中分布有与金字塔绒面形成欧姆接触的球形金属颗粒，所述球形金属颗粒的D90≥L/(4sinθ)。

11.根据项10所述的单晶硅电池片，其特征在于，金属颗粒的D90范围为L/(4sinθ)≤D90≤2L。

12.根据项10所述的单晶硅电池片，其特征在于，θ为45-75°，优选为50-65°，进一步优选为54.75-60°。

13.根据项10所述的单晶硅电池片，其特征在于，L为0.5-5μm，优选为1-3μm，进一步优选为1.2-1.8μm。

14.根据项10所述的单晶硅电池片，其特征在于，金属颗粒的D90范围为1μm≤D90≤4μm。

15.根据项10所述的单晶硅电池片，其特征在于，所述金字塔绒面的塔尖被激光推进形成倒角结构。

16.根据项10所述的电池片，其特征在于，所述单晶硅电池片由项1-9中任一项所述的方法制备。

本发明通过改善选择性发射级工艺，利用激光在金字塔的塔尖和谷底处对掺杂剂的推进程度不同，来实现与浆料接触的塔尖区与非接触的谷底区掺杂剂浓度的不同，从而提升填充因子、降低开路电压损失、增加电池转换效率；相比现有技术，未对选择性发射工艺做更高要求，且满足降低接触区接触电阻、减少非接触区载流子复合的双重需求，减少了太阳能电池的电学损失。

附图说明

图1为制绒后形成的在金字塔绒面结构俯视图；

图2为制绒后形成的在金字塔绒面结构侧视图；

图3为浆料中金属颗粒大小与金字塔尺寸关系计算示意图；

图4为浆料中金属颗粒与金字塔塔尖接触、谷底不接触的示意图；

图5为激光对金字塔塔尖与谷底的差异性推进的示意图；

图6为本发明实施例的金字塔绒面的扫描电镜(SEM)结果图；

图7为本发明实施例1的激光对金字塔塔尖推进的扫描电镜(SEM)结果图；

图8为本发明实施例2的激光对金字塔塔尖推进的扫描电镜(SEM)结果图；

图9为实施例1的浆料与金字塔接触烧结后的扫描电镜(SEM)结果图；

图10为对比例1的浆料与金字塔接触烧结后的扫描电镜(SEM)结果图；

图11是实施例3和对比例1制备的单晶硅电池片测定串联电阻差异和填充因子差异结果。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明，应当理解，实施例仅用于进一步说明和阐释本发明，并非用于限制本发明。

除非另外定义，本说明书中有关技术的和科学的术语与本领域内的技术人员所通常理解的意思相同。虽然在实验或实际应用中可以应用与此间所述相似或相同的方法和材料，本文还是在下文中对材料和方法做了描述。在相冲突的情况下，以本说明书包括其中定义为准，另外，材料、方法和例子仅供说明，而不具限制性。以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但不用来限制本发明的范围。

本发明提供一种制备单晶硅电池片的方法，所述方法包括以下步骤：

步骤一：在单晶硅片基底的至少一个表面制绒，得到在所述至少一个表面具有多个连续排列的金字塔结构的金字塔绒面的单晶硅片，其中

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度视为L，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度视为θ；

步骤二：对得到的所述单晶硅片的至少一个金字塔绒面进行掺杂剂扩散，得到具有PN结的单晶硅片；

步骤三：使用含有球形金属颗粒的浆料在具有PN结的单晶硅片具有所述至少一个金字塔绒面的一侧进行电极栅线印刷和烧结,以使球形金属颗粒与金字塔绒面形成欧姆接触。

其中，在步骤一中，单晶硅片基底可以是P型单晶硅片也可以是N型单晶硅片，本发明对此不作限制。在一个具体的实施方式中，所使用的单晶硅片基底为掺硼单晶硅片。在进行制绒之前可以对单晶硅片基底进行清洗，以去除切片、研磨、倒角、抛光等工序中吸附在硅基底表面的杂质。

制绒的方法可以采用现有技术中已知的方法，可以在单晶硅片基底的一个表面制绒，也可以在单晶硅片基底的两个表面制绒。具体的工艺条件本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。例如可以用NaOH与异丙醇的腐蚀液在槽式制绒设备中进行制绒。在一个具体的实施方式中，制绒所采用的条件为：通过预清洗槽中的双氧水可以将硅片表面有机物氧化，氢氧化钠可将氧化产物溶解的同时去除部分机械损伤层；接着过水槽用去离子水冲洗表面已经脱附的杂质及残留的碱液；在制绒槽中利用一定比例的氢氧化钠与添加剂溶液对单晶硅片进行腐蚀反应，形成凹凸不平的绒面增加光的吸收；接着进入后清洗槽中，去除残留在硅片表面的添加剂中的一些有机物；再经过水洗槽用去离子水冲洗表面已经脱附的杂质及残留的碱液；最后经过慢提拉，去除表面已经脱附的杂质及残留的酸液，完成整个制绒工艺。

本发明中的“金字塔”的俯视图如图1所示，侧视图如图2所示，即为底面是正方形，侧面为4个等腰三角形且有公共顶点的正四棱锥。如图3和图4所示，将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度视为L，即正四棱锥底边的平均长度为L。将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度视为θ。

在步骤二中，对得到的所述单晶硅片的至少一个金字塔绒面进行掺杂剂扩散，得到具有PN结的单晶硅片。掺杂剂的扩散可以采用现有技术中已知的方法，具体的工艺条件本领域技术人员可以根据实际需要进行调整。在一个具体的实施方式中，所述掺杂剂为磷。

在一个具体的实施方式中，掺杂磷所采用的条件可以为：采用北方华创管式扩散炉，首先把单晶硅片插入石英舟中然后放到碳化硅桨上，接着送入进管；在确保炉管密封性正常后，将氮气通入液态三氯氧磷中，并接入炉管中，在高温环境下对单晶硅片进行磷扩散；接着进行高温推进，把杂质源向硅片内部扩散，增加结深，同时降低硅片表面浓度；之后降温，通入氧气把没有反应完的磷源进行完全反应并排出，防止开炉门后污染外部空气，最后充入氮气对炉管进行吹扫同时平衡压力开炉门将扩散后的单晶硅片从炉管中载出。

在步骤三中，在进行电极栅线印刷过程中，浆料中的玻璃料先溶解变成液体，对步骤二中生成的二氧化硅和氮化硅层进行腐蚀，之后就会暴露出发射极硅表面。根据所需制备的电极栅线，可以选用含有不同金属颗粒的浆料，例如可以为含银颗粒的浆料。

如图3所示，在已知θ、L的情况下，金字塔的平均高度H可确定，即H＝(L/2)*tanθ。若浆料中的金属颗粒与金字塔斜边由底部向上的斜边总长四分之一位置相切接触，以a为相切点到金字塔底边的垂直高度，则a＝H/4＝(L/8)*tanθ，以b为浆料金属颗粒中心点与金字塔两斜边接触点直接的平均距离，则b/2＝a*tan(90°-θ)＝(L/8)*tanθ*tan(90°-θ)＝L/8，b＝L/4，金属颗粒的对应直径为D＝2r＝b/sinθ＝L/(4sinθ)。

由于金字塔的塔尖高于谷底，此时浆料中的金属颗粒就会与激光驱入掺杂剂浓度较高的塔尖处优先形成接触，而浆料中的有机物由于密度的原因会聚集流到谷底区，对谷底形成一层保护，且金属颗粒的尺寸基本大于等于塔尖间间距，使得颗粒将不易落入激光驱入掺杂剂浓度较低的谷底区，形成不良接触，结构示意图如图4所示；接着，在经过烧结炉的高温烧结后，金属颗粒就会与塔尖形成接触电阻较小的良好的欧姆接触，带来串联电阻的降低，填充因子的提升，对效率有着正向增益；谷底区基本无金属颗粒，有机物也会在高温的作用下挥发出去，将会降低对载流子复合，减少开路电压的损失，对效率起到正向的作用。因此，金属颗粒应与金字塔尺寸进行合适匹配，其中的金属颗粒的尺寸D90应当的取值范围需要使得大约90％以上的金属颗粒与大部分的金字塔斜边的四分之一以上的位置大致相切接触，也就是说，金属颗粒的D90范围为D90≥L/(4sinθ)，这样才能保证降低谷地区载流子的复合。

进一步优选地，金属颗粒的D90范围为D90≤2L，即L/(4sinθ)≤D90≤2L，这是因为，在金字塔尺寸分布极其集中的理想情形下，四个相邻的金字塔结构最多对应一个金属颗粒，从而使各个金字塔的顶部与金属颗粒形成较好的欧姆接触，当大量的金属颗粒尺寸超过金字塔塔底平均尺寸2L，相邻金属颗粒之间会产生挤压，导致部分金字塔尖部可能不能接触到金字塔的顶部，进而使金属颗粒与金字塔表面的欧姆接触劣化，使接触电阻升高。

其中θ角度范围理论上任意锐角即0-90度均可，然而为了进一步使得其激光推进时，更容易集中在绒面的金字塔尖位置，同时，还能够保障绒面的谷部的1/4以上至塔尖位置可以与金属颗粒充分接触，其角度优选为45-75°，例如可以为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°，更进一步优选50-65°以使的接触性能和激光推进的结合效果更加突出。在该角度范围内，还进一步可以优选54.75°-60°，即金字塔绒面碱性刻蚀的常规倾角，该倾角经过常规现有的碱性刻蚀即可得到，并不需要进行额外复杂的绒面角度调节工艺就可以得到。

L的平均长度可以为0.5-5μm，例如可以为0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm，优选为1-3μm，进一步优选为1.2-1.8μm。在某些实施方式中L可以选择1-2μm的范围，在此范围的L的极小值或极大值尺寸下，对应的银浆颗粒D90的范围分别为0.5-2μm，1-4μm。在上述尺寸相互配合的情形下，本申请可以保证银浆颗粒与PN结金字塔绒面的充分欧姆接触，同时大量减少金字塔谷底的载流子复合。

需要注意的是，尽管金字塔绒面各个金字塔的正四棱锥底边的长度，前述通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角，会相对于平均长度L和平均角度θ存在一定浮动，但这并不影响本发明实施例的实施。现有的制绒，并不会导致前述的长度、夹角存在特别大的离散度。而且实际使用的金属浆料中的具有一定量的低熔点导电材料及玻璃料，而且金属颗粒分布具有一定程度的离散度。因此，当金属浆料的金属颗粒的D90满足要求的情况下，大量的金字塔结构已经可以在离塔底较高位置，例如1/4金字塔高度以上的位置与合适粒径的金属颗粒形成充分的欧姆接触。除此之外，其中的更小尺寸的金属颗粒可以对小尺寸的金字塔结构的塔顶附近的欧姆接触进行补充，低熔点导电材料在烧结时在金属颗粒之间融合形成导电连接。因此，尽管本发明的金字塔绒面最终可能存在少量金字塔结构与小尺寸的金属颗粒在金字塔底部形成欧姆接触的不利情形，但是经过上述分析可知，这并不会导致本发明出现如现有技术中如图10所示的大量金字塔底存在劣化欧姆接触情形。

在一个优选的实施方式中，得到含掺杂剂的单晶硅片的步骤可以包括以下步骤：

对得到的所述单晶硅片的至少一个金字塔绒面进行掺杂剂扩散，在至少一个金字绒面的表面形成含掺杂剂的二氧化硅层；

对所述二氧化硅层中的掺杂剂采用激光推进，掺杂剂在金字塔塔尖处的浓度高于在金字塔谷底处的浓度。

在采用激光推进时，如图5所示，本发明采用合适的激光功率，使原先的金属颗粒与金字塔尺寸配合的效果更突出。激光使塔尖的掺杂效果更加突出形成N

具体地，采用激光进行掺杂剂推进时，由于金字塔塔尖处原子的悬挂健较多、键能较小，且暴露于外的界面有四个，此时塔尖处的原子能量更高，处于活跃的非稳定状态，因此，在激光推进时，激光会更易于将塔尖处的掺杂剂驱入，在塔尖处形成较高的掺杂剂浓度；而金字塔的谷底处原子的键能较高，暴露于外的只有两个界面，原子处于稳定态的概率远大于塔尖，且谷底的面积远大于塔尖，因此，在同样的激光能量作用下，谷底处被驱入的掺杂剂相对于塔尖处就会少很多。

而选择合适的激光推进的条件就尤为重要，因为过高的激光功率，不仅会将塔尖处活跃的掺杂剂原子驱入，也会有足够的能量将谷底处稳定的掺杂剂原子激活驱入，此时，塔尖处高的掺杂剂浓度将有益于和丝网印刷浆料发生反应，形成良好的接触，而谷底处高的掺杂剂浓度将带来较多的载流子复合，对电池片的效率带来负向的影响；而较低的激光功率，由于能量的不足，可能会导致塔尖处的掺杂剂原子没有被充分的驱入，不能达到与浆料形成良好欧姆接触的浓度需求。

为了达到最佳的掺杂效果，在一个具体实施方式中，激光推进中激光的功率为18-32W，例如可以为18W、19W、20W、21W、22W、23W、24W、25W、26W、27W、28W、29W、30W、31W、32W。

在一个具体实施方式中，采用武汉蒂尔所生产的激光器，激光推进中的打标速度为20000-30000mm/s，例如可以为20000mm/s、21000mm/s、22000mm/s、23000mm/s、24000mm/s、25000mm/s、26000mm/s、27000mm/s、28000mm/s、29000mm/s、30000mm/s。

在一个具体实施方式中，激光推进中的激光频率为200-300Hz，例如可以为200Hz、210Hz、220Hz、230Hz、240Hz、250Hz、260Hz、270Hz、280Hz、290Hz、300Hz。

在一个具体实施方式中，激光推进中激光的功率为18-32W，打标速度为20000-30000mm/s，激光频率为200-300Hz。

激光推进后的金字塔绒面可以通过扫描电镜观察激光对金字塔绒面的损伤情况，以及掺杂剂推进的效果。

本发明还提供一种单晶硅电池片，所述单晶硅电池片的至少一个表面具有形成了PN结的、多个连续排列的金字塔结构的金字塔绒面，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度视为L，

将以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度视为θ；

所述金字塔绒面上具有电极栅线，其中电极栅线中分布有与金字塔绒面形成欧姆接触的球形金属颗粒，所述球形金属颗粒的D90≥L/(4sinθ)。

进一步优选地，金属颗粒的D90范围为D90≤2L，即L/(4sinθ)≤D90≤2L。

其中θ角度范围理论上任意锐角即0-90度均可，优选为45-75°，例如可以为45°、50°、55°、60°、65°、70°、75°，更进一步优选50-65°。

L的长度可以为0.5-5μm，例如可以为0.5μm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm，优选为1-3μm，进一步优选为1.2-1.8μm。在某些实施方式中L可以选择1-2μm的范围，在此范围的L的极小值或极大值尺寸下，对应的银浆颗粒D90的范围分别为0.5-2μm，1-4μm。

进一步地，本发明的单晶硅电池片的金字塔绒面的塔尖处由于激光推进的作用，更加平缓而不尖锐，形成了倒角结构。

进一步地，所述单晶硅电池片可以由上述方法制备。

实施例

实施例1

1.以掺硼单晶硅片为实验硅片，在捷佳伟创槽式制绒设备中进行金字塔绒面的制备：首先通过预清洗槽中的双氧水可以将硅片表面有机物氧化，氢氧化钠可；将氧化产物溶解同时去除部分机械损伤层；接着过水槽用去离子水冲洗表面已经脱附的杂质及残留的碱液；在制绒槽中利用一定比例的氢氧化钠与添加剂溶液对单晶硅片进行腐蚀反应，形成凹凸不平的绒面增加光的吸收；接着进入后清洗槽中，去除残留在硅片表面的添加剂中的一些有机物；再经过水洗槽2用去离子水冲洗表面已经脱附的杂质及残留的碱液；最后经过慢提拉，去除表面已经脱附的杂质及残留的酸液，完成整个制绒工艺。

制备得到的金字塔绒面的扫描电镜结果如图6所示。其中，以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的底边的平均长度L为1.7μm，以金字塔结构在垂直于硅片基底并平行于金字塔底边方向上通过金字塔尖切割得到的三角形横截面的侧边与所述底边形成的夹角的平均角度θ为54.75°，高度为1.1μm。

2.将制绒后的硅片放入管式扩散炉中进行磷扩散，制备pn结，同时在硅片表面处制备一层磷硅玻璃含磷的二氧化硅层；采用北方华创管式扩散炉，首先把单晶硅片插入石英舟中然后放到碳化硅桨上，接着送入进管；在确保炉管密封性正常后，将氮气通入液态三氯氧磷中，并接入炉管中，在高温环境下(750℃-880℃)对单晶硅片进行磷扩散；接着进行高温推进，把杂质源向硅片内部扩散，增加结深，同时降低硅片表面浓度；之后降温(750℃-780℃)，接着再次通入三氯氧磷进行扩散，以补充表层磷掺杂浓度，为后道SE激光推进提供掺杂磷源；再之后通入氧气把没有反应完的三氯氧磷完全反应并排出，以防止开炉门后污染外部空气，最后充入氮气对炉管进行吹扫同时平衡压力开炉门将扩散后的单晶硅片从炉管中载出。

3.将扩散后的硅片进行选择性发射区的制备。采用激光推进二氧化硅层中的掺杂剂。具体地，激光推进操作条件为：激光功率为32W，打标速度为28000mm/s，激光频率为250Hz。将激光推进后的单晶硅片进行扫描电镜表征以观察其金字塔绒面形貌，结果如图7所示，可以看出塔顶损伤较大驱入掺杂剂较多，因此电阻降低较多，驱入点大部分位于金字塔顶，且塔顶位置被损伤导致塔顶形貌并不那么尖锐，可以增强塔顶部分与后续烧结银浆颗粒中的银颗粒的欧姆接触。然而，较大的激光功率将进一步大范围损伤金字塔绒面的塔顶，导致原来的陷光结构劣化。因此，激光功率不宜大于32W，否则最后形成的电池片将由于陷光效果的劣化导致电池片的光反射率升高，使得电池片的转换效率降低。

4.对激光推进后的单晶硅片进行刻蚀、退火、镀膜。采用捷佳伟创槽式刻蚀机，利用HF酸与硝酸对前后表面进行腐蚀，去除前表面在扩散工艺中形成的含磷的二氧化硅层、制绒时在后表面形成的金字塔结构，对后表面起到抛光的作用，以便镀膜更好的生长氮化硅钝化层；采用北方华创管式退火机将硅片放入炉管中进行退火工艺，在高温环境中(650℃-780℃)使用氧气对激光推进过的扩散面进行氧化，以生成二氧化硅膜，起到钝化的作用；采用北方华创管式镀膜机台将硅片放入炉管中进行镀膜工艺，利用氨气和硅烷在真空作用下发生反应，对退火后的单晶硅片进行前后表面的氮化硅膜生长，以达到钝化、减反射的效果。

5.采用迈为链式印刷机对电池片进行丝网印刷，通过背面铝浆料的网版印刷将背电极显现，同时通过正面银浆料的网版印刷将正电极显现；再通过迈为烧结炉对印刷在单晶硅片上的电极进行烧结；在烧结过程中，首先是银浆料中玻璃相软化熔融，润湿硅片表面，蚀刻减反射膜，然后蚀刻硅发射极；此时硅与金属氧化物发生氧化还原反应释放出金属银颗粒，形成腐蚀坑；在降温过程中Ag颗粒在这些腐蚀坑附近再结晶，即银颗粒生长到硅片表面；而反应完的玻璃料及有机物会在高温环境中挥发出去；在烧结之后，金属与硅片便形成了接触电阻较小的欧姆接触；从而制备出成品单晶硅电池片。其中正面银浆料中银颗粒的D90大于等于1μm且小于等于4μm。最终制备得到的单晶硅电池片的扫描电镜如图9所示，图中显示，浆料中银粒尺寸远大于金字塔的塔尖间距，银粒落不到谷底区域，因此会直接在相邻的金字塔塔尖处形成接触，而谷底区不接触。

实施例2

实施例2与实施例1的不同在于步骤3中，激光推进的操作条件不同。具体的，激光推进操作条件为：激光功率为18W，打标速度为28000mm/s，激光频率为250Hz。

将激光推进后的单晶硅片进行扫描电镜表征以观察其金字塔绒面形貌，结果如图8所示，可以看出损伤较小驱入较少。与实施例1相反，在该激光推进工艺下，金字塔塔尖的损伤范围较小，金字塔绒面保持了较好的陷光绒面。然而由于塔顶掺杂剂驱入较少，电阻降低较少，且塔顶形貌较尖不利于与导电颗粒的欧姆接触，塔顶部分与后续烧结银浆颗粒中的银颗粒的欧姆接触相比于实施例1被削弱。因此，激光功率不宜低于18W，否则最后形成的电池片将由于浆料欧姆接触的劣化导致串联电阻升高，使得电池片的转换效率降低。

实施例3

实施例3与实施例1的不同在于步骤3中，激光推进的操作条件不同。具体的，激光推进操作条件为：激光功率为27W，打标速度为26000mm/s，激光频率为250Hz。

对比例1

对比例1与实施例3的不同在于步骤5中银浆料中银颗粒的D90不同。具体的，银浆料中银颗粒的D90小于1μm。由于浆料中银颗粒的尺寸小于1μm，使得此类型的银颗粒落入金字塔谷底中，而谷底处由于激光的选择性推进，其掺杂剂磷的浓度偏低，在于浆料形成接触后会产生较大的接触电阻，引起电池片串联电阻的升高、填充因子的下降；这种银粒的接触如图10所示。各实施例和对比例的具体操作条件如表1所示：

表1

试验例

将实施例3和对比例1制备的单晶硅电池片测定串联电阻差异和填充因子差异，结果如图11所示。将单晶硅片经过制绒、扩散、SE、刻蚀、退火、镀膜、丝网印刷、烧结后制成的电池片通过I-V测试仪器，模拟太阳光对电池片进行光照测试，通过计算，输出各项参数，其中包括串联电阻和填充因子。电池片的主要转化效率差异来自于串联电阻差异和填充因子差异。图中的结果显示，相对于对比例1的电池片，本发明电池片的填充因子高0.33％，串联电阻低0.13毫欧。

串联电阻主要由电池基区电阻、发射区横向电阻、银电极与发射区的接触电阻、银栅线的线电阻组成。其他电池生产工艺不变的情况下，银电极与发射区的接触电阻的降低，就会带来串阻的减小，填充因子的提升，从而使得电池片的转化效率有所提升。银电极与发射区的接触电阻主要由发射区的掺杂浓度决定，本发明的电池片中串联电阻较现有工艺偏低，则实现了降低串联电阻、提高填充因子的目的，同时SE的选择性推进，使得未接触浆料的谷底区域保持低浓度，也可实现了开路电压有了进一步的提升。