本發(fā)明涉及太陽能電池，具體涉及一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法及應用。

背景技術：

1、在太陽能電池技術領域中，給鈍化膜(如采用等離子體增強化學氣相沉積法制備的鈍化膜，也即pecvd法制得的鈍化膜)開孔是一個常用的技術。鈍化膜開孔后，即可在開孔處通過金屬化來制備金屬電極，以使金屬電極接觸開孔處裸露的硅片或者摻雜層(如p+摻雜層)，進而實現(xiàn)導電。鈍化膜開孔技術常用于涉及如perc、p-tbc類型的太陽能電池的背場p+摻雜區(qū)域對應的鈍化膜的開孔。

2、常用的給鈍化膜開孔的方案有兩種：激光開孔法和腐蝕漿料開孔法。其中，激光開孔法(如cn114267742a所示)主要是：通過激光器掃描鈍化膜的特定區(qū)域，使用激光的高能量破壞鈍化膜的結構，從而實現(xiàn)鈍化膜的激光開孔。然而，這種激光開孔法的主要缺點是：激光的高能量在破壞鈍化膜結構的同時，也會破壞開孔后裸露的硅片表面的結構，造成硅片損傷，從而會增加碎片率。

3、而腐蝕漿料開孔法則是：使用絲網(wǎng)印刷的方式，將腐蝕漿料印刷到鈍化膜表面的局部區(qū)域，由于腐蝕漿料本身具有強腐蝕性，可與鈍化膜產(chǎn)生化學反應并腐蝕掉鈍化膜，從而實現(xiàn)鈍化膜開孔。這種開孔方法主要缺點是：腐蝕漿料也會對硅片造成損傷，且腐蝕漿料本身具有強腐蝕性，存在較大的安全隱患。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法及應用。

2、基于此，本發(fā)明公開了一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，包括如下步驟：

3、步驟s1，對硅片表面進行預處理；

4、步驟s2，在預處理后的硅片表面的局部區(qū)域涂覆絕緣漿料；其中，所述絕緣漿料為易被水或酸液或堿液去除的具有絕緣特性的漿料；

5、步驟s3，烘干絕緣漿料，使絕緣漿料固化，以在所述硅片表面形成圖形化的絕緣層；

6、步驟s4，采用等離子體增強化學氣相沉積法在步驟s3處理后的硅片表面上沉積鈍化膜；其中，所述絕緣層阻擋了其表面的鈍化膜的沉積，鈍化膜沉積于硅片表面的未形成所述絕緣層的區(qū)域；

7、步驟s5，使用水或酸液或堿液清洗并去除圖形化的絕緣層，以使去除了圖形化的絕緣層的對應區(qū)域成為所述鈍化膜的開孔區(qū)域。

8、優(yōu)選地，所述絕緣漿料為東麗株式會社的產(chǎn)品型號為sr-100的絕緣漿料。

9、優(yōu)選地，步驟s2中，采用絲網(wǎng)印刷法涂覆所述絕緣漿料。

10、進一步優(yōu)選地，步驟s3中，所述絕緣層的圖形通過絲網(wǎng)印刷的圖形來確定；所述絕緣層的圖形區(qū)域即為步驟s5中鈍化膜的開孔區(qū)域。

11、優(yōu)選地，步驟s3中，所述烘干的溫度為180-250℃、時間為8-15min，烘干過程中全程通風。

12、優(yōu)選地，步驟s4中，采用pecvd法沉積所述鈍化膜的條件為：沉積溫度為450-550℃，沉積時間為10-16min，沉積壓強為1600-1680mtorr，沉積功率為8-9kw，特氣配比為nh3:sih4＝6400sccm:780-850sccm。

13、優(yōu)選地，步驟s5中，使用所述堿液清洗并去除圖形化的絕緣層時，所用堿液是naoh的體積比為1-3％的naoh溶液，清洗時間為5-10min。

14、優(yōu)選地，在步驟s1之前，還包括選擇厚度為130-180um、電阻率為1-9ω·cm的p型硅片的步驟；

15、步驟s1中，所述預處理為拋光、刻蝕或制絨處理。

16、需要說明的是，采用pecvd法沉積鈍化膜時，正常狀況下，硅片表面的電壓可以把片子(即硅片)中間的特氣電離成等離子體，再將等離子體沉積在硅片表面，進而形成鈍化膜。

17、而本發(fā)明的鈍化膜的開孔方法，在涂覆絕緣漿料后，利用絕緣漿料所形成的絕緣層的絕緣特性及耐高溫性能，使絕緣層起到較好的阻擋作用，故而在硅片的制備有絕緣層的對應表面上，使得電壓無法作用于特氣，不能形成等離子體，更無法在絕緣層上沉積鈍化膜；從而為后續(xù)步驟s5的鈍化膜的開孔區(qū)域的形成提供了前提條件。

18、圖形化的絕緣層的阻擋作用，即為圖形化的絕緣層隔絕pecvd等離子沉積的作用；硅片表面的未形成絕緣層的區(qū)域能通過pecvd法順利沉積均勻的鈍化膜，而硅片表面的形成有絕緣層的區(qū)域，則由于絕緣層的阻擋作用，所以不會沉積形成鈍化膜。

19、根據(jù)實驗結果發(fā)現(xiàn)：印刷絕緣漿料(如絕緣漿料sr-100)的區(qū)域是無鈍化膜沉積的，這從側面驗明了本實施例的絕緣層起良好的阻擋作用。

20、本發(fā)明還公開了一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法的應用，將所述開孔方法應用于prec電池或p-ibc電池的背場p+區(qū)域對應的鈍化膜的開孔，以在金屬化過程中，使采用非燒穿型金屬化漿料制備的金屬電極通過開孔與硅片形成歐姆接觸。

21、其中，非燒穿型金屬化漿料為鋁漿或700℃以下的低溫金屬化漿料；這些金屬化漿料本身不具備燒穿鈍化膜的能力，故而需要預先對鈍化膜進行開孔，才能在后續(xù)的金屬化過程中，使采用非燒穿型金屬化漿料制備的金屬電極通過開孔與硅片形成歐姆接觸。

22、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少包括以下有益效果：

23、本發(fā)明，在沉積鈍化膜之前，使硅片表面的局部區(qū)域涂覆絕緣漿料，利用該絕緣漿料的特性(如易被水或酸液或堿液去除、具有絕緣特性)，使烘干形成的圖形化的絕緣層能對pecvd法鈍化膜的沉積起到阻擋作用，再結合圖形化的絕緣層的清洗步驟，使去除了圖形化的絕緣層的對應區(qū)域成為鈍化膜的開孔區(qū)域，實現(xiàn)對pecvd法鈍化膜的精確開孔，使該開孔區(qū)域的尺寸大小可控。而且，該本發(fā)明的上述開孔方法，無需使用高能量的激光器，相對于激光開孔法，不會帶來硅片損傷，故而不會帶來碎片率的增加；且絕緣漿料，相比腐蝕漿料，不具有強腐蝕性，更安全、可靠。

技術特征：

1.一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，所述絕緣漿料為東麗株式會社的產(chǎn)品型號為sr-100的絕緣漿料。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s2中，采用絲網(wǎng)印刷法涂覆所述絕緣漿料。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s3中，所述絕緣層的圖形通過絲網(wǎng)印刷的圖形來確定；所述絕緣層的圖形區(qū)域即為步驟s5中鈍化膜的開孔區(qū)域。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s3中，所述烘干的溫度為180-250℃、時間為8-15min，烘干過程中全程通風。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s4中，采用pecvd法沉積所述鈍化膜的條件為：沉積溫度為450-550℃，沉積時間為10-16min，沉積壓強為1600-1680mtorr，沉積功率為8-9kw，特氣配比為nh3:sih4＝6400sccm:780-850sccm。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s5中，使用所述堿液清洗并去除圖形化的絕緣層時，所用堿液是naoh的體積比為1-3％的naoh溶液，清洗時間為5-10min。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，在步驟s1之前，還包括選擇厚度為130-180um、電阻率為1-9ω·cm的p型硅片的步驟。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法，其特征在于，步驟s1中，所述預處理為拋光、刻蝕或制絨處理。

10.權利要求1-9任一項所述的一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法的應用，其特征在于，將所述開孔方法應用于prec電池或p-ibc電池的背場p+區(qū)域對應的鈍化膜的開孔，以在金屬化過程中，使采用非燒穿型金屬化漿料制備的金屬電極通過開孔與硅片形成歐姆接觸。

技術總結
本發(fā)明涉及太陽能電池技術領域，公開了一種太陽能電池用鈍化膜的開孔方法及應用。該鈍化膜的開孔方法，依次包括：預處理硅片表面；在硅片表面的局域涂覆絕緣漿料；絕緣漿料為易被水或酸液或堿液去除的具有絕緣特性的漿料；烘干，使絕緣漿料固化，以在硅片表面形成圖形化的絕緣層；采用PECVD法在硅片表面沉積鈍化膜；絕緣層阻擋了其表面的鈍化膜的沉積，故而鈍化膜僅沉積于硅片表面的未形成絕緣層的區(qū)域；使用水或酸液或堿液清洗掉圖形化的絕緣層，使去除了圖形化的絕緣層的對應區(qū)域成為鈍化膜的開孔區(qū)域。該開孔方法能實現(xiàn)對PECVD法鈍化膜的精確開孔，使開孔區(qū)域的尺寸大小可控，且不會帶來硅片損傷，不會增加碎片率，還更安全、可靠。

技術研發(fā)人員：楊俊楠,錢嘉偉
受保護的技術使用者：泰州中來光電科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2