一种超薄柔性晶体硅电池的制备方法

摘要

本发明公开了一种超薄柔性晶体硅电池的制备方法，该方法引入CFZ、MCZ、或FZ硅片为衬底，经制绒减薄制备厚度在100μm以下制绒片，采用常规高温扩散法制备PN结，清洗后经微波式平板PECVD镀Al₂O₃作背面钝化膜，硅片前后表面镀SiNx减反射膜和保护膜后利用激光开膜法打开电极接触窗口，引入新型电极结构图形，经工艺改进通过丝网印刷法制备铝浆厚度极小的铝背导电层和前后电极，经烧结形成电性能优异的超薄高效晶体硅电池，采用激光切割法切割形成便于组件封装且可靠性高的小型电池。本发明制备的超薄柔性新型高效晶体硅电池，多数工艺流程能够在常规晶体硅电池生产线上完成，功率质量比高，适用于低空飞行器，制备成本较低，应用前景广阔。

主权项

一种超薄柔性晶体硅电池的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）将电阻率为3～5Ω﹒cm单晶硅片切割成厚度90～120μm的125×125 mm²或156×156mm²硅片；所述单晶硅片为P型CFZ、MCZ或FZ之一的单晶硅片；（2）对切割后的硅片清洗并制绒，并经两步高温扩散法在硅片上制备方阻在65～80Ω/□的PN结；所述两步高温扩散法的参数为：第一步扩散温度为770～800℃，扩散时间为10～20min，第二步扩散温度为800～850℃，扩散时间为15～25min，退火时间为25min～60min；（3）去除硅片表面磷硅玻璃并对硅片背面单面抛光；（4）在抛光的硅片背面采用微波式平板PECVD沉积Al₂O₃/SiNx叠层钝化膜，所述Al₂O₃/SiNx叠层钝化膜中Al₂O₃层与硅片直接接触，所述Al₂O₃钝化膜厚度为5～20nm，所述SiNx钝化膜厚度为110～180nm；然后采用激光开膜法对钝化膜开膜，采用管式PECVD在硅片前表面镀厚度为70～85nm 的SiNx减反射膜，膜厚为70～85nm；（5）设计硅片上的条状无主栅电极结构小电池图形：小电池宽度为25～45mm、长度为156mm，边缘焊点数量为6～15个；（6）根据电极结构小电池图形设计硅片上小电池分布网版图：小电池分布网版图上小电池间距设为1～2mm；将小电池分布网版图覆盖于硅片上后在硅片上依次印刷后电极浆料、铝背场浆料和前电极浆料；印刷后电极浆料烧结后形成后电极；铝背场浆料经烧结形成铝背导电层；前电极浆料经烧结后形成前电极；（7）根据小电池分布网版图在硅片上切出小电池形状。