抗蝕刻劑及其制備方法、se晶體硅太陽能電池及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于太陽能電池技術領域，尤其涉及一種抗蝕刻劑及其制備方法、一種SE 晶體硅太陽能電池的制備方法以及由該制備方法制備得到的SE晶體硅太陽能電池。
【背景技術】
[0002] 目前高效太陽能電池比較普遍采用的一個工藝是選擇性發(fā)射極(簡稱SE)電池結 構，該方法指在向光面金屬電極下形成重擴散，而在其他區(qū)域形成淺擴散，這樣局部的重擴 散則可使電極與硅形成良好的歐姆接觸，增加電池的填充因子，而在淺擴散區(qū)域可以減少 少子復合，提高光生載流子的收集率。目前在生產上運用得較好的實現選擇性擴散發(fā)射極 電池的技術是直接印刷掩膜層法，該法特點為通過一次重擴散，然后采用噴涂抗蝕刻劑(一 般直接采用有機蠟）覆蓋保護需要印刷正面電極線的區(qū)域，而后將硅片采用混酸進行腐蝕 蝕刻，則在未被保護的區(qū)域形成淺擴散的發(fā)射極區(qū)域。
[0003] 該方法中采用的抗蝕刻劑有機蠟存在以下缺點：一是有機蠟在硅片表面的附著力 和掩膜效果有限，另一個是有機蠟覆蓋區(qū)域容易發(fā)生邊界擴展，腐蝕得到淺擴散區(qū)域減少， 從而導致電池光電轉換效率的降低，并且，要將有機蠟完全清洗也存在一定的困難。因此， 尋求一種高附著力、掩膜效果、清洗容易且能有效保證太陽能電池的光電轉換效率的抗蝕 亥Ij劑，已成為當務之急。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明解決了現有技術中存在的制備SE晶體硅太陽能電池采用的抗蝕刻劑存在 的附著力低、掩膜效果有限且清洗困難、導致電池光電轉化效率低的技術問題。
[0005] 本發(fā)明提供了一種抗蝕刻劑，所述抗蝕刻劑中含有粘結樹脂、溶劑、增塑劑和觸變 劑 ;以1重量份的粘結樹脂為基準，所述抗蝕刻劑中溶劑的含量為1. 5-3重量份；所述溶劑 為碳原子數為14-18的飽和脂肪酸，所述粘結樹脂為松香及其衍生物。
[0006] 本發(fā)明還提供了所述抗蝕刻劑的制備方法，包括以下步驟：先將溶劑加熱至熔融， 然后加入粘結樹脂、增塑劑和觸變劑，混合均勻后冷卻，得到所述抗蝕刻劑。
[0007] 進一步地，本發(fā)明提供了一種SE晶體硅太陽能電池的制備方法，包括以下步驟： 在經過制絨、磷擴散的硅片表面熱噴涂抗蝕刻劑以保護硅片表面不需蝕刻區(qū)域，然后浸入 蝕刻液中進行蝕刻，蝕刻完成后去除表面的抗蝕刻劑，去磷硅并鍍減反射膜，然后在硅片的 向光面和背面制備正面電極和背電場、背電極，得到所述SE晶體硅太陽能電池；其中，所述 抗蝕刻劑為本發(fā)明提供的抗蝕刻劑。
[0008] 最后，本發(fā)明提供了一種SE晶體硅太陽能電池，所述SE晶體硅太陽能電池由本發(fā) 明提供的制備方法制備得到。
[0009] 本發(fā)明提供的抗蝕刻劑，其采用碳原子數為14-18的飽和脂肪酸作為溶劑，在常 溫下為固態(tài)，同時采用松香及其衍生物作為粘結樹脂，使得本發(fā)明的抗蝕刻劑：一方面飽和 脂肪酸溶劑與松香類粘結樹脂具有良好的互溶效果，因此可以在硅片表面形成均一穩(wěn)定的 混合物，該混合物在室溫下呈現為石蠟狀固態(tài)，有利于提高其與硅片的附著力和掩膜效果； 另一方面飽和脂肪酸溶劑還能有效降低松香類粘結樹脂的結晶度，使得抗蝕刻劑的軟化點 降低至l〇〇°C下，在保證松香具有良好黏性的前提下又利于抗蝕刻劑的熱噴涂，易于后續(xù)太 陽能電池的制作。最后，本發(fā)明提供的抗蝕刻劑容易被清洗去除。
【具體實施方式】
[0010] 本發(fā)明提供了一種抗蝕刻劑，所述抗蝕刻劑中含有粘結樹脂、溶劑、增塑劑和觸變 劑 ;以1重量份的粘結樹脂為基準，所述抗蝕刻劑中溶劑的含量為1. 5-3重量份；所述溶劑 為碳原子數為14-18的飽和脂肪酸，所述粘結樹脂為松香及其衍生物。
[0011] 本發(fā)明提供的抗蝕刻劑，其采用碳原子數為14-18的飽和脂肪酸作為溶劑，在常 溫下為固態(tài)，同時采用松香及其衍生物作為粘結樹脂，使得本發(fā)明的抗蝕刻劑：一方面飽和 脂肪酸溶劑與松香類粘結樹脂具有良好的互溶效果，因此可以在硅片表面形成均一穩(wěn)定的 混合物，該混合物在室溫下呈現為石蠟狀固態(tài)，有利于提高其與硅片的附著力和掩膜效果； 另一方面飽和脂肪酸溶劑還能有效降低松香類粘結樹脂的結晶度，使得抗蝕刻劑的軟化點 降低至l〇〇°C下，在保證松香具有良好黏性的前提下又利于抗蝕刻劑的熱噴涂，易于后續(xù)太 陽能電池的制作。
[0012] 本發(fā)明中，所述溶劑選自碳原子數為14-18的飽和脂肪酸，例如可以采用十四烷 酸、十五烷酸、十八烷酸(又名硬脂酸)，但不局限于此。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所 述溶劑為棕櫚酸，又稱軟脂酸，IUPAC名十六酸或十六烷酸。發(fā)明人發(fā)現，采用棕櫚酸作為 溶劑時，其能最低限定地降低松香的結晶度。
[0013] 本發(fā)明中，所述粘結樹脂采用松香類粘結樹脂，具體地，所述粘結樹脂選自松香、 氫化松香、聚合松香、歧化松香、馬來松香中的一種或多種。松香本身的軟化點在200°c以 上，本發(fā)明中采用松香類粘結樹脂與碳原子數為14-18的飽和脂肪酸的復配體系，通過飽 和脂肪酸能有效降低松香的結晶點，使得抗蝕刻劑的軟化點可以降至l〇〇°C以下，既便于后 續(xù)SE太陽能電池制備工藝中抗蝕刻劑的熱噴涂，又有效地利用了松香的粘性，從而保證抗 蝕刻劑在硅片表面具有良好的附著力，對硅片表面重摻雜區(qū)域形成的良好的遮蓋掩膜，從 而便于選擇性發(fā)射極的形成，以提高太陽能電池的光電轉換效率。
[0014] 如前所述，以1重量份的粘結樹脂為基準，所述抗蝕刻劑中溶劑的含量為1. 5-3重 量份，優(yōu)選為1. 8-2. 4重量份。
[0015] 所述增塑劑可采用現有的掩膜用糊劑組合物中常用的各種增塑劑，例如可以選自 鄰苯二甲酸二甲酯、已二酸二辛酯、檸檬酸三丁酯中的一種或多種，但不局限于此。所述抗 蝕刻劑中，增塑劑的含量為粘結樹脂和溶劑總重量的2_7wt%，優(yōu)選為粘結樹脂和溶劑總重 量的 3. 5-5. 5wt%。
[0016] 所述觸變劑為本領域常用的各種觸變劑，例如可以選自蓖麻油、氫化蓖麻油、聚酰 胺蠟、改性聚醚類觸變劑、改性聚脲類觸變劑中的一種或多種。本發(fā)明中，所述觸變劑也可 直接采用商購產品，例如，所述改性聚醚類觸變劑可以采用NLS200、NLS300,而改性聚脲類 觸變劑可以采用BYK4KKBYK420,但不局限于此。所述抗蝕刻劑中，觸變劑的含量為粘結樹 脂和溶劑總重量的〇. 2-3. 5%。
[0017] 如前所述，本發(fā)明中，溶劑為碳原子數為14-18的飽和脂肪酸，而粘結樹脂為松香 及其衍生物，即溶劑和粘接樹脂均為酸性物質，因此直接采用堿性物質即可將其清洗干凈， 使得本發(fā)明提供的抗蝕刻劑容易被清洗去除。
[0018] 如前所述，由于溶劑為碳原子數為14-18的飽和脂肪酸,其在常溫下為石錯狀固 態(tài)，因此為便于抗蝕刻劑中各組分的均勻分散，本發(fā)明還提供了所述抗蝕刻劑的制備方法， 包括以下步驟：先將溶劑加熱至熔融，然后加入粘結樹脂、增塑劑和觸變劑，混合均勻后冷 卻，得到所述抗蝕刻劑。其中，將溶劑加熱至熔融的具體溫度沒有特殊要求，本領域技術人 員在制備過程中觀察體系溫度達到使溶劑熔融呈液體狀態(tài)即可。
[0019] 采用本發(fā)明提供的制備方法制備得到的抗蝕刻劑，其熔點為59-63°C，85°C下的粘 度為9. 0-11. Ocps，非常有利于后續(xù)熱噴涂。
[0020] 進一步地，本發(fā)明提供了一種SE晶體硅太陽能電池的制備方法，包括以下步驟： 在經過制絨、磷擴散的硅片表面熱噴涂抗蝕刻劑以保護硅片表面不需蝕刻區(qū)域，然后浸入 蝕刻液中進行蝕刻，蝕刻完成后去除表面的抗蝕刻劑，去磷硅并鍍減反射膜，然后在硅片的 向光面和背面制備正面電極和背電場、背電極，得到所述SE晶體硅太陽能電池；其中，所述 抗蝕刻劑為本發(fā)明提供的抗蝕刻劑。
[0021] 其中制絨、磷擴散、以及去磷硅、鍍減反射膜、制備正面電極和背電場、背電極的步 驟均為本領域技術人員所公知，此處不再贅述。
[0022] 本發(fā)明提供的SE晶體硅太陽能電池的制備方法，大致步驟與現有技術中相同，不 同之處僅在于本發(fā)明中采用的抗蝕刻劑為本發(fā)明提供的抗蝕刻劑。具體地，如前所述，所述 抗蝕刻劑中含有粘結樹脂、溶劑、增塑劑和觸變劑；以1重量份的粘結樹脂為基準，所述抗 蝕刻劑中溶劑的含量為1. 5-3重量份；所述溶劑為碳原子數為14-18的飽和脂肪酸，所述粘 結樹脂為松香及其衍生物。本發(fā)明中，所述抗蝕刻劑在常溫下為固態(tài)，因此在制備太陽能電 池的過程中，需