CN108417646A - 一种具有高反射率背电场的太阳能电池片及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高反射率背电场的太阳能电池片及其制备方法，所述的电池片的背电场从上到下依次为发射极N区，基底P区，BSF层，硅铝合金层和银膜层。通过先用化学试剂在形成铝背场的电池片上去除铝膜层，再用真空镀膜法在原先铝膜层的位置溅镀一层银膜制备而成。所制备的电池片从而大大提高了电池片的提高了开路电压和短路电流，同时能够降低串联电阻和提高填充因子。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池制造领域，具体涉及一种具有高反射率背电场的太阳能电池片及其制备方法。
背景技术
在商业化晶硅太阳能电池制造技术中，广泛采用丝网印刷铝浆、烧结工艺制作铝背场。铝浆经过烧结与衬底硅材料发生共熔融、合金冷却后形成数微米厚的BSF层，通过吸收金属杂质和形成的P-P+势垒，降低背表面复合速度来提高电池的开路电压。同时紧密光滑的铝背场可以提高背面反射率，将原本透过电池片的入射光一部分再次反射进体内，提高了光程和短路电流。烧结形成的铝膜层还起到传输电流至背电极的作用，其电阻率影响了电池的串联电阻和填充因子。
目前BSF电池的背电场由一次性印刷铝浆，烘干、烧结形成，从上至下分别为发射极N区，基底P区，BSF层，硅铝合金层，铝膜层。其中铝背场的体内反射率为78％左右，距离完全镜面反射还有提升的空间。因此如果将具有反射作用的铝膜层替换成银膜层，能够大大的提高电池片背电场的反射率。因此本发明提出了一种具有高反射率背电场的太阳能电池片及其制备方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种具有高反射率背电场的太阳能电池片及其制备方法。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，包括先用化学试剂在形成铝背场的电池片上去除铝膜层，再用真空镀膜法在原先铝膜层的位置溅镀一层银膜。
作为本发明的进一步改进，所述的化学试剂为盐酸溶液。
作为本发明的进一步改进，所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为36％-38％。
作为本发明的进一步改进，去除铝膜层步骤中将所述的电池片放置在所述的盐酸溶液中浸渍10-30min。
作为本发明的进一步改进，所述的电池片溅镀银膜之前，将去除铝膜层的电池片放入30-60℃的去离子水中进行清洗。
作为本发明的进一步改进，所述的银膜的厚度为100-300nm。
一种具有高反射率背电场的太阳能电池片，根据以上所述的制方法制备的，所述的电池片的背电场从上到下依次为发射极N区，基底P区，BSF层，硅铝合金层和银膜层。
本发明的有益效果：本发明通过将电池片背面的铝膜更换成具有高反射率的银膜，使得更多的透射光反射至电池片内，提高了光电转换效率，从而大大提高了电池片的提高了开路电压和短路电流。而且由于银的电阻率远小于铝的电阻率，因此通过本发明所制备的电池片同时能够降低串联电阻和提高填充因子。
附图说明
图1为现有技术的电池片背电场的结构示意图
图2为本发明的电池片背电场的结构示意图；
图3为本发明的电池片背电场的制作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
由图1和图2的比较可以看出，图2中所示的本发明所制造的背电场的结构相比于现有技术的区别在于，位于背电场最底层，即电池片最低端的铝膜被置换成具有银膜。由于铝膜是制备背电场时与上层结构一体形成的，为了保证背电场的上层的结构不边，本发明采用了的是在已经形成铝背场的电池片先用化学方法去除铝膜，再用真空镀膜法在原先铝膜层的位置溅镀一层银膜。
本发明采用将电池片浸泡在盐酸中去除铝膜，因Al的活性比H强，Al可以置换出盐酸中的H，经过一段时间的浸泡，铝膜会被盐酸完全腐蚀掉，去除了短板结构部分，而Si的活性比H差，Si无法置换出盐酸中的H，Si-Al合金层、BSF层无法与盐酸反应，保留了背电场的其它部分。本发明将电池片放置在36-38％浓度的盐酸下浸泡10-30min，以保证铝膜能够被完全去除。
完全去除铝膜后，在原先铝膜的位置处溅镀银膜之前，需要将硅片浸泡在温度30-60℃去离子水中进行完全的清洗，一方面去除硅片表面的杂质离子，另一方面保证所镀的银镜面的平整性。
最后用真空镀膜法在电池片的背面溅镀一层银膜，所溅镀的银膜的厚度为100-300nm。
银膜制作完成之后，再在电池片的整面印刷正电极。
由于银所形成的镜平面具有很高的反射能力，能够将95％以上的透过电池片内的入射光再一次发射至电池片体内，进一步提高了开路电压和短路电流。同时由于银的电阻率1.65E-8Ω·m，远小于铝的电阻率为2.83E-8Ω·m，因此置换为银膜的电池片的能够降低串联电阻和提高填充因子。表一为采用本发明所制作的电池片与现有技术的电池片的电学性能对比：
| Uoc(V) | Isc(A) | Rs(Ω) | Rsh(Ω) | FF(％) | Eta(％) | |
| 现有技术 | 0.634 | 8.99 | 0.00143 | 122 | 80.11 | 18.77 |
| 本发明 | 0.636 | 9.07 | 0.00113 | 114 | 80.34 | 19.05 |
由表一可以看出该发明可实现电池片开压提升1-2mV，电流提升50mA-100mA，填充因子提升0.1％-0.3％，转换效率提升0.1-0.2％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，包括先用化学试剂在形成铝背场的电池片上去除铝膜层，再用真空镀膜法在原先铝膜层的位置溅镀一层银膜。
2.根据权利要求1所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，其特征在于：所述的化学试剂为盐酸溶液。
3.根据权利要求2所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，其特征在于：所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为36%-38%。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，其特征在于：去除铝膜层步骤中将所述的电池片放置在所述的盐酸溶液中浸渍10-30min。
5.根据权利要求1所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，其特征在于：所述的电池片溅镀银膜之前，将去除铝膜层的电池片放入30-60℃的去离子水中进行清洗。
6.根据权利要求1所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法，其特征在于：所述的银膜的厚度为100-300nm。
7.一种具有高反射率背电场的太阳能电池片，其特征在于：根据权利要求1-6任一项所述的一种制备具有高反射率背电场的太阳能电池片的方法制备的，所述的电池片的背电场从上到下依次为发射极N区，基底P区，BSF层，硅铝合金层和银膜层。
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