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多晶硅电池的丝网印刷技术

多晶硅电池的规模化生产中广泛使用了丝网印刷工艺,该工艺可用于扩散源的印刷、正
面金属电极、背接触电极,减反射膜层等,随着丝网材料的改善和工艺水平的提高,丝网印
刷工艺在太阳电池的生产中将会得到更加普遍的应用。


利用丝网印刷形成 PN 结,代替常规的管式炉扩散工艺。一般在多晶硅的正面印刷含磷
的浆料、在反面印刷含铝的金属浆料。印刷完成后,扩散可在网带炉中完成(通常温度在
900 度),这样,印刷、烘干、扩散可形成连续性生产。丝网印刷扩散技术所形成的发射区
通常表面浓度比较高,则表面光生载流子复合较大,为了克服这一缺点,工艺上采用了下面
的选择发射区工艺技术,使电池的转换效率得到进一步的提高。

在多晶硅电池的扩散工艺中,选择发射区技术分为局部腐蚀或两步扩散法。局部腐蚀为
用干法(例如反应离子腐蚀)或化学腐蚀的方法,将金属电极之间区域的重扩散层腐蚀掉。
最初, Solarex 应用反应离子腐蚀的方法在同一台设备中,先用大反应功率腐蚀掉金属电
极间的重掺杂层,再用小功率沉积一层氮化硅薄膜,该膜层发挥减反射和电池表面钝化的双
重作用。在 100cm2 的多晶上作出转换效率超过 13%的电池。在同样面积上,应用两部扩散
法,未作机械绒面的情况下转换效率达到 16%。

背 PN 结通常由丝网印刷 A 浆料并在网带炉中热退火后形成,该工艺在形成背表面结的
同时,对多晶硅中的杂质具有良好的吸除作用,铝吸杂过程一般在高温区段完成,测量结果
表明吸杂作用可使前道高温过程所造成的多晶硅少子寿命的下降得到恢复。良好的背表面场
可明显地提高电池的开路电压。


在规模化生产中,丝网印刷工艺与真空蒸发、金属电镀等工艺相比,更具有