一種晶體硅太陽電池的制備方法及其側(cè)邊激光隔離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及晶體硅太陽電池領(lǐng)域，具體涉及一種晶體硅太陽電池的制備方法及其 側(cè)邊激光隔離方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 晶體硅太陽電池是一種將光能轉(zhuǎn)化為電能的半導(dǎo)體器件。在光的照射下，晶體硅 太陽電池內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子，這些光生載流子在pn結(jié)內(nèi)建電場的作用下向電池的正負(fù) 極迀移，并經(jīng)電極引出，轉(zhuǎn)化為電能。
[0003] 在太陽電池制備工藝中，pn結(jié)通常是采用高溫擴(kuò)散或離子注入的方法制備。高溫 擴(kuò)散會在硅片的正面、邊緣和背面同時產(chǎn)生厚度大約為1 ym擴(kuò)散層，離子注入則由于離子 束的繞射或散射會在硅片的正面及邊緣同時產(chǎn)生摻雜層，這兩種方法都會導(dǎo)致正負(fù)極短路 導(dǎo)通，形成漏電。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，隔離pn結(jié)的方法主要有濕法刻蝕、等離子刻蝕及激光隔離等。
[0005] 濕法刻蝕是通過化學(xué)溶液腐蝕的方法實現(xiàn)pn結(jié)隔離，等離子刻蝕是利用加速的 氟碳化合物等形成的等離子體中的活性基與硅片發(fā)生反應(yīng)來隔離pn結(jié)，兩種方法都容易 導(dǎo)致邊緣刻蝕不完全和過度刻蝕到正面影響電池外觀及減小電池有效面積。而且這兩種方 法都存在較大的污染，濕法刻蝕要用到大量的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿，廢水處理成本高；等離子刻蝕采 用的反應(yīng)氣體一般也有劇毒。因此，這兩種工藝并不是最佳的pn結(jié)隔離方法。
[0006] 激光隔離技術(shù)是太陽電池在金屬化完成后，用激光在正面沿邊緣劃線開槽，實線 pn結(jié)的隔離。該技術(shù)擁有環(huán)保無污染，運行成本低的優(yōu)點。但正面開槽會減少太陽電池的 有效面積，使電池效率降低0. 3~0. 5%abs?，F(xiàn)在也有采用激光在背面開槽做pn結(jié)隔離，但 應(yīng)用在雙面電池等一些特殊結(jié)構(gòu)電池時，背面隔離無法隔斷pn結(jié)，漏電仍然嚴(yán)重，這些缺 陷限制了激光隔離大規(guī)模使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種晶體硅太陽電池的制備方法及其側(cè)邊激光隔離方法， 實現(xiàn)對常規(guī)太陽電池及N型雙面電池等特殊電池的PN結(jié)隔離，降低太陽電池的因有效面積 損失而帶來的效率損失，使太陽電池的效率損失降低到〇. l%abs及以下，滿足太陽電池生 產(chǎn)的工藝要求。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種晶體硅太陽電池的側(cè)邊 激光隔離方法，其特點是，利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池 側(cè)邊的pn結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0009] 所述的半成品太陽電池為p型半成品太陽電池或n型雙面半成品太陽電池。
[0010] 一種晶體硅太陽電池的制備方法，用于制備P型太陽電池，其特點是，包含以下步 驟： 步驟1、提供一 P型硅片，并將硅片表面進(jìn)行清洗后進(jìn)行制絨處理； 步驟2、通過擴(kuò)散制備在硅片表面形成一層n型摻雜層； 步驟3、再次清洗，去除硅片表面殘留的磷硅玻璃； 步驟4、在硅片正面制備減反射膜層； 步驟5、進(jìn)行金屬化處理工藝，在硅片的正面及背面印刷金屬漿料并燒結(jié)，形成電極。
[0011] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟2與步驟3之間，所述 側(cè)邊激光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊 的pn結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0012] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟4與步驟5之間，所述 側(cè)邊激光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊 的pn結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0013] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟5之后，所述側(cè)邊激 光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊的pn 結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0014] 所述的隔離槽的深度大于lym，小于60 ym;所述的隔離槽的寬度大于10 ym，小 于150 y m〇
[0015] 一種晶體硅太陽電池的制備方法，用于制備n型雙面電池，其特征在于，包含以下 步驟： 步驟1、提供一 n型硅片，并將硅片表面進(jìn)行清洗后進(jìn)行制絨處理； 步驟2、通過擴(kuò)散制備在硅片正面形成p型摻雜層，在硅片背面形成n+摻雜層； 步驟3、再次清洗，去除硅片表面殘留的硼硅玻璃和磷硅玻璃； 步驟4、在硅片正面及硅片背兩制備減反射膜層； 步驟5、進(jìn)行金屬化處理工藝，在硅片的正面及背面印刷金屬漿料并燒結(jié)，形成電極。
[0016] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟2與步驟3之間，所述 側(cè)邊激光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊 的pn結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0017] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟4與步驟5之間，所述 側(cè)邊激光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊 的pn結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0018] 所述的制備方法進(jìn)一步包含一側(cè)邊激光隔離工藝，位于步驟5之后，所述側(cè)邊激 光隔離工藝為利用激光在半成品太陽電池的側(cè)邊繞刻一周，將半成品太陽電池側(cè)邊的pn 結(jié)隔斷，形成一隔離槽。
[0019] 所述的隔離槽的深度大于lym，小于60 ym;所述的隔離槽的寬度大于10 ym，小 于150 ym〇
[0020] 本發(fā)明中一種晶體硅太陽電池的制備方法及其側(cè)邊激光隔離方法與現(xiàn)有技術(shù)相 比具有以下優(yōu)點：通過激光在半成品太陽電池側(cè)壁開槽，實現(xiàn)對pn結(jié)的隔離，減少晶體硅 太陽電池的漏電，使并聯(lián)電阻增加，F(xiàn)F有所改善提升，相應(yīng)也會改善提升太陽電池的光電轉(zhuǎn) 換效率；本發(fā)明實現(xiàn)對邊緣pn結(jié)的徹底隔離，將電池漏電減小至可以接受的范圍之內(nèi)，同 時不會影響正面有效面積，使太陽電池的效率損失降低到〇. l%abs及以下，對于N型雙面電 池等結(jié)構(gòu)的太陽電池，側(cè)邊激光隔離也能實現(xiàn)對pn結(jié)的隔離；在擴(kuò)散完成后進(jìn)行側(cè)邊激光 隔離，則可在后清洗過程總將激光隔離帶來的損傷去除，在鈍化鍍膜工藝中，鈍化膜還可以 對該處進(jìn)行鈍化，減少載流子在激光開槽時產(chǎn)生的損傷層內(nèi)的復(fù)合，提升載流子壽命；而在 鍍膜或金屬化工藝后進(jìn)行側(cè)邊激光隔離，則更為靈活，對現(xiàn)有產(chǎn)線的升級改造更為方便；本 發(fā)明克服傳統(tǒng)的濕法刻蝕、等離子刻蝕、激光正面及背面隔離的缺陷，適用范圍更廣，對太 陽電池pn結(jié)隔離效果更佳，可有助于提升太陽電池的轉(zhuǎn)換效率及產(chǎn)品的合格率。
[0021]
【附圖說明】
[0022] 圖1為采用側(cè)邊激光隔離后的常規(guī)太陽電池的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為采用側(cè)邊激光隔離工藝后的雙面太陽電池的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為實施例一不意圖； 圖4為實施例>不意圖； 圖5為實施例三示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 以下結(jié)合附圖，通過詳細(xì)說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
[0024] 現(xiàn)有的濕法及等離子刻蝕均存在邊緣刻蝕不干凈，及過刻到正面的情況，或?qū)е?隔離效果不明顯，或造成正面的光學(xué)損失，降低短路電流，并且濕法及等離子體刻蝕都會造 成環(huán)境污染。正面激光隔離工藝會減少太陽電池的有效面積，增加光學(xué)損失，使電池效率 降低0. 3~0. 5%abs。而背面激光隔離雖然避免了正面光學(xué)損失，但對N型雙面電池