专利名称：一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能晶硅电池生产技术领域，特别涉及一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构。
背景技术：
在硅片表面，晶体的周期性被破坏从而会产生悬挂键，使得晶体表面存在大量位于带隙中的缺陷能级；另外，位错、化学残留物、表面金属的沉积都会引入缺陷能级。这些都 使得硅片表面成为复合中心。而为了降低生产成本，人们不断降低硅片厚度，使光生载流子很容易扩散到背表面而加重了背表面的复合。降低太阳电池表面的复合速率有两种最基本的技术。一是降低表面态密度，表面复合速率同表面缺陷密度成正比，因此，理论上太阳电池表面复合速率可以通过沉积或生长适当的钝化层(如氮化硅、氧化钛、氧化硅、氧化铝等)而得到极大的降低。二是降低太阳电池表面的自由电子或空穴的浓度。对电池表面钝化工艺主要可分为前表面钝化和背表面钝化，其中前表面钝化很早就已经是常规工艺，典型的有沉积氮化硅和氧化硅绝缘层对前表面进行钝化，今后改善的空间不大。对于背表面而言，常规工艺中使用铝背场可以在含硼的P型硅表面形成含有铝的P+层，具有更低电阻的欧姆接触，但并不具有钝化效果。而且随着硅片厚度的降低，其效率损失更为明显。对此推出了背表面钝化技术，在背钝化电池的结构中，背面有氧化铝和氮化硅两层绝缘层，为了能将光电转换生成的电流导出，需要在背面按照一定图案开出窗口，露出晶体硅的表面，使得导电铝浆可以和硅片烧结形成欧姆接触，导出电流。通常的背面开窗结构是和晶硅电池正面电极细栅线图案类似的图案，如图I所示，但以栅线方式的直线开窗结构8存在两个问题(I)激光直线开窗是通过光斑部分重叠形成的，在重叠的部分会由于能量过大造成硅片表面损伤；(2)直线开窗的宽度一般都在50 μ m以下，而导电铝浆中铝粉颗粒大小为20-70 μ m,直线开窗的宽度窄致使与铝粉颗粒大小难以匹配，导致在印刷烧结时导电铝浆中某些过大的铝粉颗粒会无法与硅片接触，形成不良接触，导致电性能下降。CN202134543U的实用新型专利公开了一种掺杂碳化硅薄膜诱导背场的双面钝化太阳电池，该电池采用P型硅为基体，P型硅基体的前表面上有磷扩散层，磷扩散层上覆有SiNx或SiOx减反射钝化膜，减反射钝化膜上有正面Ag电极，正面Ag电极底面通过烧结烧穿钝化膜后与磷扩散层接触；P型硅基体的背面覆有P型掺杂SiCx钝化膜，P型掺杂SiCx钝化膜开槽并制作背面Al电极，背面Al电极在背面开槽处与P型硅基体形成接触。该双面钝化太阳电池的背面开窗结构是直线开窗的结构，仍存在上述不足。
发明内容本实用新型的目的在于解决现有太阳能晶硅电池的背面开窗结构为直线开窗结构，使用激光开窗时由于光斑重叠会造成的硅片损伤以及由于直线开窗的宽度窄致使与铝粉颗粒大小难以匹配，导致在印刷烧结时导电铝浆中某些过大的铝粉颗粒会无法与硅片接触，形成不良接触，导致电性能下降的问题，提供一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，使用激光开窗时不会损伤硅片，与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提闻了太阳能晶娃电池的电性能。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，包括P型娃基体，所述P型娃基体前表面上有磷扩散层，磷扩散层上覆盖有氮化娃减反膜，氮化硅减反膜上丝网印刷有正面银电极，所述P型硅基体背面上设有钝化层，所述钝化层上设有点状开窗结构，点状开窗结构穿透钝化层，设有点状开窗结构的钝化层上丝网印刷有背面铝电极，背面铝电极在点状开窗结构处与P型硅基体接触。本实用新型P型硅基体背面钝化层上采用点状开窗结构，使用激光开窗时，光斑不会重叠，因此不会损伤硅片。此外，采用点状开窗结构，与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提高了太阳能晶硅电池的电性能。P型硅基体即P型硅片。
·[0010]作为优选，所述点状开窗结构由多个圆点组合而成，多个圆点横向成排纵向成列均匀布置，所述点状开窗结构的开窗面积占P型硅基体背面总面积的6%-7%。由于钝化层的主要作用是对电池片背表面进行钝化，减少复合的，因此，开窗的面积与硅片面积的比例很重要，开窗过多会造成复合较多，钝化效果体现不出来，开窗过少则会造成串联电阻升高，光电转换效率变低。作为优选，所述圆点的直径为90-110 μ m。开窗结构为圆点，且直径为90-110 μ m，与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提高了太阳能晶硅电池的电性能。作为优选，相邻的两个圆点之间的间距h为O. 7mm -O. 9mm。保证钝化效果。作为优选，所述钝化层由氧化铝钝化层和氮化硅保护层组成，氮化硅保护层位于氧化铝钝化层外侧。作为优选，所述氧化铝钝化层的厚度为10_15nm。作为优选，所述氮化硅保护层的厚度为80_100nm。本实用新型的有益效果是I、P型硅基体背面钝化层上采用点状开窗结构，使用激光开窗时，光斑不会重叠，因此不会损伤硅片。2、采用点状开窗结构，这样与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，丝网印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提高了太阳能晶硅电池的电性能。
图I是现有太阳能晶硅电池背面开窗结构的示意图；图2是本实用新型的一种剖视图；图3是本实用新型背面开窗结构的示意图；图4是图3背面开窗结构的放大图。图中1、P型硅基体，2、磷扩散层，3、氮化硅减反膜，4、正面银电极，5、氧化铝钝化层，6、氮化硅保护层，7、背面铝电极，8、直线开窗结构，9、点状开窗结构，91、圆点。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。实施例如图2所示的一种太阳 能晶硅电池的背面开窗结构，包括P型硅基体1，P型硅基体为单晶125硅片，所述P型硅基体I前表面上有磷扩散层2，磷扩散层2上覆盖有一层75nm厚的氮化硅减反膜3，氮化硅减反膜3上丝网印刷有正面银电极4，P型硅基体I背面上有钝化层，钝化层由氧化铝钝化层5和氮化硅保护层6组成，氮化硅保护层6位于氧化铝钝化层5外侧，氧化铝钝化层5的厚度为10-15nm，本实施例为IOnm ;氮化硅保护层6的厚度为80-100nm，本实施例为IOOnm ;钝化层上通过激光开窗形成点状开窗结构9 (见图3)，点状开窗结构9由多个(48000个)圆点91组合而成，多个圆点91横向成排纵向成列均匀布置，圆点91的直径为100 μ m，相邻的两个圆点91之间的间距h为O. 7mm (见图4);点状开窗结构9的开窗面积(即圆点的面积总和)占P型硅基体I背面总面积的6. 3%。点状开窗结构9穿透钝化层，设有点状开窗结构9的钝化层上丝网印刷有背面铝电极7，背面铝电极7在点状开窗结构9处与P型硅基体I接触。本实用新型P型硅基体背面钝化层上采用点状开窗结构，使用激光开窗时，光斑不会重叠，因此不会损伤硅片。此外，采用点状开窗结构，与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提高了太阳能晶硅电池的电性能。以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
权利要求1.一种太阳能晶娃电池的背面开窗结构，包括P型娃基体(1)，所述P型娃基体(I)前表面上有磷扩散层(2 )，磷扩散层(2 )上覆盖有氮化硅减反膜(3 )，氮化硅减反膜(3 )上丝网印刷有正面银电极(4)，所述P型硅基体(I)背面上设有钝化层，其特征在于所述钝化层上设有点状开窗结构(9)，点状开窗结构(9)穿透钝化层，设有点状开窗结构(9)的钝化层上丝网印刷有背面铝电极(7)，背面铝电极(7)在点状开窗结构(9)处与P型硅基体(I)接触。
2.根据权利要求I所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于所述点状开窗结构(9)由多个圆点(91)组合而成，多个圆点(91)横向成排纵向成列均匀布置，所述点状开窗结构(9)的开窗面积占P型硅基体(I)背面总面积的6%-7%。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于所述圆点(91)的直径为90-110 μ m。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于相邻的两个圆点(91)之间的间距h为O. 7mm -O. 9mm。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于所述钝化层由氧化铝钝化层(5)和氮化硅保护层(6)组成，氮化硅保护层(6)位于氧化铝钝化层(5)外侧。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于所述氧化铝钝化层(5)的厚度为10-15nm。
7.根据权利要求5所述的一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其特征在于所述氮化硅保护层(6)的厚度为80-100nm。
专利摘要本实用新型公开了一种太阳能晶硅电池的背面开窗结构，其目的在于解决现有太阳能晶硅电池的背面使用激光开窗时易于造成的硅片损伤以及由于直线开窗的宽度窄与铝粉颗粒大小难以匹配的问题。本实用新型包括P型硅基体，所述P型硅基体前表面上有磷扩散层，磷扩散层上覆盖有氮化硅减反膜，氮化硅减反膜上丝网印刷有正面银电极，所述P型硅基体背面上设有钝化层，所述钝化层上设有点状开窗结构，点状开窗结构穿透钝化层，钝化层上丝网印刷有背面铝电极，背面铝电极在点状开窗结构处与P型硅基体接触。本实用新型在使用激光开窗时不会损伤硅片，与导电铝浆中铝粉颗粒匹配度好，印刷烧结时铝粉颗粒与硅片接触良好，提高了太阳能晶硅电池的电性能。
文档编号H01L31/0224GK202736931SQ20122042872
公开日2013年2月13日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者吴敏, 韩健鹏, 陈金灯, 吕绍杰 申请人:横店集团东磁股份有限公司