專利名稱：Mwt電池的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池制造領域，尤其涉及一種MWT (MetallisationWrap-Through,金屬穿孔卷繞)電池的制造方法。
背景技術：
當電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，能源問題日益成為制約國際社會經濟發(fā)展的瓶頸時，越來越多的國家開始實行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經濟發(fā)展的新動力。各國的太陽能電池制造業(yè)爭相投入巨資，擴大生產，以爭一席之地。太陽能電池的光電轉換效率同電池正表面的受光面積有密切的關聯(lián)。傳統(tǒng)的太陽能電池受限于其正面電極而容易造成大量受光面積的損失，從而導致光電轉換效率低下。 為了提高光電轉換效率，一種新的技術應運而生。MWT(金屬穿孔卷繞技術)被開發(fā)出來應用于太陽能電池制造技術中。該技術通過激光或者其他方法在原硅片上實現穿孔的工藝，達到將原電極引到同一面上的目的，通過減少BUSBAR遮光面積增加電池的轉化效率。目前，MWT結構的單個電池效率能達到20%左右，組件效率能達到17%，其主要優(yōu)點在于實現了共面拼裝和減小了正面遮光損耗，并可以應用于大規(guī)模的生產和制造。但，業(yè)界仍期望對MWT結構的太陽能電池進行新的技術改進以獲得更好的光電轉換效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的發(fā)明人在現有的晶體硅電池基礎上對MWT電池的制造工藝做出了全新的改進。通過新結構和工藝的設計，在一塊硅片上制備若干個子電池，并且可以將這些子電池串聯(lián)起來，這樣可以避免因為硅片雜質不均勻以及擴散不均勻導致的效率瓶頸問題。實踐證明，將本發(fā)明的制造方法應用于多晶硅片上會有非常良好的效果。具體地，本發(fā)明提出了一種MWT電池的制造方法，包括以下步驟在一硅片上對稱地進行打孔，以獲得在所述硅片上對稱分布的多個通孔；在所述硅片上實施擴散工藝；根據所述多個通孔，在經擴散的硅片表面上進行劃線，以將所述硅片劃分成多個子電池，以使所述多個子電池中的每一個都包括一個通孔；在所述硅片的正面印刷正面電極；在所述硅片的背面印刷鋁背場；以及在所述硅片的背面印刷連接電極，以使所述多個子電池之間彼此縱向串聯(lián)且橫向彼此并聯(lián)，其中所述正面電極和所述連接電極經由所述通孔導通。較佳地，在上述的制造方法中，所述硅片是P型硅片。較佳地，在上述的制造方法中，所述打孔的步驟和所述劃線的步驟均是用激光進行的。 較佳地，在上述的制造方法中，所述正面電極是在每一子電池中以該子電池中的通孔為中心呈輻射狀的電極。較佳地，在上述的制造方法中，在所述印刷正面電極的步驟之前且在所述劃線的步驟之后，該方法可以進一步包括通過等離子體增強化學氣相沉積法在所述硅片的正面鍍覆氮化硅減反射膜，其中該氮化硅減反射膜的厚度為80nm、折射率為2. I。較佳地，在上述的制造方法中，所述擴散工藝為三氯氧磷擴散，且經擴散的表面電阻率為80omh/Sq。較佳地，在上述的制造方法中，所述通孔的直徑為200i!m。應當理解，本發(fā)明以上的一般性描述和以下的詳細描述都是示例性和說明性的，并且旨在為如權利要求所述的本發(fā)明提供進一步的解釋。


包括附圖是為提供對本發(fā)明進一步的理解，它們被收錄并構成本申請的一部分，附圖示出了本發(fā)明的實施例，并與本說明書一起起到解釋本發(fā)明原理的作用。附圖中圖I示意性地示出了根據本發(fā)明的MWT電池的制造方法的主要步驟的流程圖。圖2示意性地示出了根據本發(fā)明的方法制造的MWT電池的正表面。圖3示意性地示出了根據本發(fā)明的方法制造的MWT電池的背表面。
具體實施例方式現在將詳細參考附圖描述本發(fā)明的實施例?，F在將詳細參考本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。在任何可能的情況下，在所有附圖中將使用相同的標記來表示相同或相似的部分。此外，盡管本發(fā)明中所使用的術語是從公知公用的術語中選擇的，但是本發(fā)明說明書中所提及的一些術語可能是申請人按他或她的判斷來選擇的，其詳細含義在本文的描述的相關部分中說明。此外，要求不僅僅通過所使用的實際術語，而是還要通過每個術語所蘊含的意義來理解本發(fā)明。圖I示意性地示出了根據本發(fā)明的MWT電池的制造方法的主要步驟的流程圖。如圖I所示，本發(fā)明的MWT電池的制造方法100主要包括以下步驟步驟101 :打孔例如，硅片可以是I. 5-2. 5omh. cm的P型硅片。在硅片上對稱地進行打孔，以獲得在所述硅片上對稱分布的多個通孔。例如，參考圖2，可以在硅片200上用激光均勻地打9個通孔201。每一通孔201的直徑可以是200 iim左右。這些通孔201沿硅片200的厚度方向貫穿整個硅片200，成為實現MWT電池的正面和背面導通的通道。當然，打孔的數量可以按照實際需要而進行選擇，本發(fā)明并不僅限于圖2所示的實施例。步驟102 :擴散工藝在硅片上實施擴散工藝。優(yōu)選地，該擴散工藝為三氯氧磷擴散，且經擴散的表面電阻率為80omh/Sq。步驟103 :劃線根據上述的多個通孔201，在經擴散的硅片表面上進行劃線，以將硅片200劃分成多個子電池202 (如圖2和圖3所示)，以使所述多個子電池202中的每一個都包括一個通孔201。優(yōu)選用激光進行劃線，且刻蝕深度控制在約lum，以完全去除擴散區(qū)域。步驟104 :印刷正面電極
在所述硅片200的正面印刷正面電極。參考圖2，該正面電極203是在每一子電池202中以該子電池202中的通孔201為中心呈輻射狀的電極。該正面電極的印刷可以采用任何已知的印刷工藝，例如絲網印刷等等。此外，如本領域中已知的，在該印刷正面電極的步驟之后需要對之烘干。圖2中的204表示用于焊接組件的BUSBAR。步驟105:印刷鋁背場在所述硅片的背面印刷鋁背場。如圖3所示，該鋁背場301將覆蓋每一子電池202的背表面。如本領域中已知的，在該印刷鋁背場的步驟之后也需要對之進行烘干。步驟106 印刷連接電極依舊參考圖3，在所述硅片200的背面印刷連接電極302，以使所述多個子電池202 之間彼此縱向串聯(lián)且橫向彼此并聯(lián)。其中，上述的正面電極203和上述的連接電極302經由所述通孔201電性導通。如本領域中已知的，在該印刷連接電池的步驟之后也需要對之進行烘干。此外，根據本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，在所述印刷正面電極的步驟104之前且在所述劃線的步驟103之后，本發(fā)明的制造方法可以進一步包括通過等離子體增強化學氣相沉積法(PECVD)在所述硅片的正面鍍覆氮化硅減反射膜，其中該氮化硅減反射膜的厚度優(yōu)選為80nm、折射率優(yōu)選為2. I。這樣，根據本發(fā)明的上述MWT電池制造方法，就可以獲得一種新結構的硅電池太陽能電池，該電池特點主要在于(I)電池被分為若干子電池；(2)縱向的子電池相互串聯(lián)且橫向的子電池相互并聯(lián)；以及(3)輻射狀的正面電極可以保證良好的電流收集。針對目前晶體硅電池的硅片中雜質不均勻且擴散不均勻的問題，本發(fā)明的技術將硅電池結構分散化，更適合于目前晶體硅電池的實際情況，從而可以在光電轉換效率上獲得較大的提升。本領域技術人員可顯見，可對本發(fā)明的上述示例性實施例進行各種修改和變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，旨在使本發(fā)明覆蓋落在所附權利要求書及其等效技術方案范圍內的對本發(fā)明的修改和變型。
權利要求
1.一種MWT電池的制造方法，包括以下步驟 在一硅片上對稱地進行打孔，以獲得在所述硅片上對稱分布的多個通孔； 在所述硅片上實施擴散工藝； 根據所述多個通孔，在經擴散的硅片表面上進行劃線，以將所述硅片劃分成多個子電池，以使所述多個子電池中的每一個都包括一個通孔； 在所述硅片的正面印刷正面電極； 在所述硅片的背面印刷鋁背場；以及 在所述硅片的背面印刷連接電極，以使所述多個子電池之間彼此縱向串聯(lián)且橫向彼此并聯(lián)， 其中所述正面電極和所述連接電極經由所述通孔導通。
2.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述硅片是P型硅片。
3.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述打孔的步驟和所述劃線的步驟均是用激光進行的。
4.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述正面電極是在每一子電池中以該子電池中的通孔為中心呈輻射狀的電極。
5.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，在所述印刷正面電極的步驟之前且在所述劃線的步驟之后，該方法進一步包括通過等離子體增強化學氣相沉積法在所述硅片的正面鍍覆氮化硅減反射膜，其中該氮化硅減反射膜的厚度為80nm、折射率為2. I。
6.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述擴散工藝為三氯氧磷擴散，且經擴散的表面電阻率為80omh/Sq。
7.如權利要求I所述的制造方法，其特征在于，所述通孔的直徑為200μ m。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種MWT電池的制造方法，包括以下步驟在一硅片上對稱地進行打孔，以獲得在所述硅片上對稱分布的多個通孔；在所述硅片上實施擴散工藝；根據所述多個通孔，在經擴散的硅片表面上進行劃線，以將所述硅片劃分成多個子電池，以使所述多個子電池中的每一個都包括一個通孔；在所述硅片的正面印刷正面電極；在所述硅片的背面印刷鋁背場；以及在所述硅片的背面印刷連接電極，以使所述多個子電池之間彼此縱向串聯(lián)且橫向彼此并聯(lián)，其中所述正面電極和所述連接電極經由所述通孔導通。本發(fā)明的MWT電池制造方法通過將一個硅電池片物理上分割為若干個子電池，并將這些子電池串聯(lián)或者并聯(lián)，可以降低材料雜質不均勻以及擴散不均勻帶來的效率瓶頸。
文檔編號H01L31/18GK102956746SQ20121042741
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權日2012年10月31日
發(fā)明者王書博 申請人:常州天合光能有限公司