本發(fā)明實(shí)施例涉及太陽能電池,尤其涉及一種tbc電池的制備方法及tbc電池。
背景技術(shù):
1、tbc電池是隧穿氧化物鈍化接觸背接觸結(jié)構(gòu)晶體硅太陽能電池,是topcon(tunneloxide?passivated?contact,隧穿氧化層鈍化接觸)疊加bc(back?contact,背接觸)技術(shù)的結(jié)構(gòu),在電池背面形成有質(zhì)量較好、成叉指狀間隔排列的p區(qū)和n區(qū)。tbc電池的特點(diǎn)是pn結(jié)和金屬接觸都處于電池的背面,正面(即受光面)沒有任何金屬柵線遮擋的影響,因此具有更高的短路電流,同時(shí)背面可以容許較寬的金屬柵線,來降低串聯(lián)電阻從而提高填充因子。加上電池前表面場以及良好鈍化作用帶來的開路電壓增益,使得這種正面無遮擋的電池的光電轉(zhuǎn)換效率高。
2、目前,tbc電池以n型硅片作為原材料,在常規(guī)的工藝流程中,在n+區(qū)保留topcon結(jié)構(gòu),而在p區(qū)采用的激光開槽的方式保留原n型硅片的摻雜,無進(jìn)行后續(xù)的工藝流程上的摻雜效果,且在p區(qū)印刷銀鋁漿料形成電極結(jié)構(gòu)。但是,銀鋁漿料中的鋁元素在n型硅片由高溫至冷卻時(shí),容易形成鋁刺,破壞n型硅片上的pn結(jié),以及形成金屬復(fù)合區(qū)域,很容易影響該tbc電池的開路電壓值及光電轉(zhuǎn)換效率。以及,單獨(dú)的p區(qū)的漿料單片濕重在42mg,銀鋁漿料的單價(jià)是8500元/公斤,則單獨(dú)的p區(qū)的漿料成本大致在0.357元/片,在tbc電池片的整體成本中占比較大,嚴(yán)重影響制造商的經(jīng)濟(jì)效益。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種tbc電池的制備方法及tbc電池,有效減少tbc電池的電極結(jié)構(gòu)制備所需的銀含量,實(shí)現(xiàn)降本增效,提高tbc電池的開路電壓值及光電轉(zhuǎn)換效率。
2、第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種tbc電池的制備方法,包括:
3、提供tbc電池過程片;其中,所述tbc電池過程片包括n型硅基底、第一區(qū)域和第二區(qū)域,所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域在所述n型硅基底的同一側(cè)表面上呈叉指狀交替排列,所述第一區(qū)域包括所述n型硅基底的表面上依次層疊設(shè)置的第一隧穿氧化層、磷擴(kuò)散摻雜層和第一鈍化膜層,所述第二區(qū)域包括所述n型硅基底的表面上依次層疊設(shè)置的第二隧穿氧化層、硼擴(kuò)散摻雜層和第二鈍化膜層;
4、采用第一金屬漿料,在所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)主柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第一主柵線,以及,在所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)主柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第二主柵線;
5、采用第二金屬漿料,在所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)細(xì)柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第一細(xì)柵線,以及,采用第三金屬漿料,在所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)細(xì)柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第二細(xì)柵線,制得所述tbc電池;其中,所述第三金屬漿料中的銀含量小于或等于所述第二金屬漿料中的銀含量,所述第三金屬漿料中的銀含量小于所述第一金屬漿料中的銀含量。
6、可選地,所述第一金屬漿料包括銀漿;和/或,所述第二金屬漿料包括銀漿、銅漿和銀包銅漿中的至少任意一種;和/或,所述第三金屬漿料包括銅漿和銀包銅漿中的至少任意一種。
7、可選地,提供tbc電池過程片,包括:
8、提供所述n型硅基底;
9、在所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上依次制備所述第一隧穿氧化層和所述磷擴(kuò)散摻雜層,以及,在所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上依次制備所述第二隧穿氧化層和所述硼擴(kuò)散摻雜層;
10、在所述磷擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)制備所述第一鈍化膜層,以及,在所述硼擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第二隧穿氧化層的一側(cè)制備所述第二鈍化膜層。
11、可選地,在所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上依次制備所述第一隧穿氧化層和所述磷擴(kuò)散摻雜層,以及,在所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上依次制備所述第二隧穿氧化層和所述硼擴(kuò)散摻雜層,包括:
12、在所述第一區(qū)域與所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上制備所述第一隧穿氧化層和第一本征硅層;
13、對所述第一本征硅層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)進(jìn)行磷擴(kuò)散摻雜處理,以形成所述磷擴(kuò)散摻雜層;
14、去除所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述磷擴(kuò)散摻雜層與所述第一隧穿氧化層,并暴露出所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面;
15、在暴露出的所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面上以及所述磷擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)表面上制備所述第二隧穿氧化層和第二本征硅層;
16、對所述第二本征硅層遠(yuǎn)離所述第二隧穿氧化層的一側(cè)進(jìn)行硼擴(kuò)散摻雜處理,以形成所述硼擴(kuò)散摻雜層;
17、去除所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的所述硼擴(kuò)散摻雜層與所述第二隧穿氧化層,并暴露出所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的所述磷擴(kuò)散摻雜層。
18、可選地,去除所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述磷擴(kuò)散摻雜層與所述第一隧穿氧化層,并暴露出所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面之前,還包括:
19、在所述磷擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)制備掩膜膜層;
20、去除所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述磷擴(kuò)散摻雜層與所述第一隧穿氧化層,并暴露出所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面,包括:
21、在所述第二區(qū)域中,對所述掩膜膜層遠(yuǎn)離所述磷擴(kuò)散摻雜層的一側(cè)進(jìn)行激光開槽處理,直至暴露出所述第二區(qū)域?qū)?yīng)的所述n型硅基底的表面。
22、可選地,所述掩膜膜層包括第一掩膜層、第二掩膜層和第三掩膜層;
23、在所述磷擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)制備掩膜膜層,包括:
24、對所述磷擴(kuò)散摻雜層遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層的一側(cè)進(jìn)行熱氧處理,形成所述第一掩膜層;
25、對所述第一掩膜層遠(yuǎn)離所述磷擴(kuò)散摻雜層的一側(cè)進(jìn)行鍍膜處理,形成所述第二掩膜層;
26、對所述第二掩膜層遠(yuǎn)離所述第一掩膜層的一側(cè)進(jìn)行熱氧處理,形成所述第三掩膜層。
27、可選地,所述第一掩膜層的材料包括氧化硅;和/或,所述第二掩膜層的材料包括氮化硅;和/或,所述第三掩膜層的材料包括氧化硅。
28、可選地,對所述第二本征硅層遠(yuǎn)離所述第二隧穿氧化層的一側(cè)進(jìn)行硼擴(kuò)散摻雜處理,以形成所述硼擴(kuò)散摻雜層之后,還包括:
29、對硼擴(kuò)散摻雜處理后的所述n型硅基底進(jìn)行氧化退化處理。
30、可選地,提供所述n型硅基底之后,還包括:
31、在所述n型硅基底遠(yuǎn)離所述第一隧穿氧化層與所述第二隧穿氧化層的一側(cè)表面上制備第三鈍化膜層。
32、第二方面,本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種tbc電池,采用如第一方面中任一項(xiàng)所述的tbc電池的制備方法制備得到。
33、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種tbc電池的制備方法及tbc電池,該制備方法首先提供tbc電池過程片;其中,tbc電池過程片包括n型硅基底、第一區(qū)域和第二區(qū)域,第一區(qū)域與第二區(qū)域在n型硅基底的同一側(cè)表面上呈叉指狀交替排列,第一區(qū)域包括n型硅基底的表面上依次層疊設(shè)置的第一隧穿氧化層、磷擴(kuò)散摻雜層和第一鈍化膜層,第二區(qū)域包括n型硅基底的表面上依次層疊設(shè)置的第二隧穿氧化層、硼擴(kuò)散摻雜層和第二鈍化膜層,然后采用第一金屬漿料,在第一區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)主柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第一主柵線,以及,在第二區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)主柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第二主柵線,最后采用第二金屬漿料,在第一區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)細(xì)柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第一細(xì)柵線,以及,采用第三金屬漿料,在第二區(qū)域?qū)?yīng)的預(yù)設(shè)細(xì)柵線制備子區(qū)域中進(jìn)行絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)處理,以形成第二細(xì)柵線,制得tbc電池;其中,第三金屬漿料中的銀含量小于或等于第二金屬漿料中的銀含量,第三金屬漿料中的銀含量小于第一金屬漿料中的銀含量。利用上述方法,第一區(qū)域?qū)?yīng)的主柵線與第二區(qū)域?qū)?yīng)的主柵線是采用第一金屬漿料制備得到的,第一區(qū)域?qū)?yīng)的細(xì)柵線是采用第二金屬漿料制備得到的,第二區(qū)域?qū)?yīng)的細(xì)柵線是采用第三金屬漿料,本實(shí)施例通過合理設(shè)置第一金屬漿料、第二金屬漿料與第三金屬漿料中的銀含量,有效減少了tbc電池的電極結(jié)構(gòu)制備所需的銀含量,降低了金屬復(fù)合,提升了填充因子,降低了tbc電池的整體成本,實(shí)現(xiàn)了降本增效,提高了tbc電池的開路電壓值及光電轉(zhuǎn)換效率,改善了tbc電池的功率穩(wěn)定性。