光伏产业观察——选择性电极型晶硅太阳能电池金属栅线印刷位置精概要.doc

浙江省鸿禧光伏科技股份 有限企业 周兵 德国 JRT 光伏技术有限企业 于国丰 46《光伏产业察看》 选择性电极型晶硅太阳能电池金属栅线印刷位置精度的检测方法 选择性电极型晶硅太阳能电池以及辨别性，因而当前普遍使用中的丝网印刷设施不当前量产中的窘境 能有效辨别重扩区 31 的实际位置，金属栅线丝晶硅太阳能电池中的电子空穴对在光子作用网印刷工艺只能以工艺边或中心点为参照基准进下由稳态进入激发态，部分激发状态下的电子空行对位印刷，并且不得不持续沿用前道重扩区形穴对分别为电子和空穴，在外部电路导通的情况成工艺中采用的硅片定位方法，同时在金属栅线下形成电流回路，实现光能到电能的变换。选择印刷定位过程中假 定重扩散栅线印刷区严格对应性电极型晶硅太阳能电池受光面 30 的高方阻特预定位置。为提高重扩散栅线印刷区的位置精准性能够提高光电变换率，而栅线印刷地区的低方 性，前道重扩区形成工艺设施必须增加成本投入阻重扩区 31 具有更好的导电性能，因此选择性提升定位精度等级。 电极型晶硅太阳能电池具有更好的综合光电变换实际量产中，从前道重扩散栅线印刷区的形效率。 成、去磷硅玻璃、减反射膜制备到后道金属栅线当前产业化量产中采用的选择性电极制备工的丝网印刷，各个工艺之间以流水线工作模式艺主要有如下几种： 相互衔接却又彼此独立，因此一旦前道重扩区 1、在扩散工艺前采用喷蜡技术对 预定的栅形成工艺中的参照工艺边在某其中间工艺中发生线印刷区进行选择性喷 涂，关于 P 型太阳能电池杂乱，后道丝网印刷工艺将以 “错误 ”的参照边而言，蜡 液中携带有高浓度 n 型施主杂质，并将为基准进行栅线印刷，其结果是金属栅线 的“盲在扩散工艺中向栅线印刷区混杂高浓度载流子，印 ”。准方片或菱形片以及 电池片的尺寸公差也实现对栅线印刷区的选择性重扩散。 将使丝网印刷定位更为复杂。因此，以工艺边或 2、对电池片整个正表面进行低方阻重扩散中心点为基准的定位方式中，前后道工艺具有高后，采用丝网印刷工艺对受光面地区印刷刻蚀浆度的依靠性，前道重扩区形成工艺中的定位误差料。 在刻蚀浆料对受光面表层的刻蚀作用下，新的也会与后道金属栅线丝网印刷工艺中的定位误差受光面将具有随着刻蚀深度而降低的扩散浓度。借一同累计成为栅线与重扩区之间的重合性偏差。 助网板图形的保护，栅线印刷区没有印刷刻蚀浆随着金属栅线 10 宽度的不断降低，重扩区料，因此将保存扩散工艺形成的重扩散浓度。 31 宽度的降低不单能够进一步提高选择性电极 3、对电池片整个正表面进行高方 阻低扩散型电池片的变换效率，也能够降低生产成本，尤后，采用激光刻蚀的方法将外部高浓度载流子扩散其针对采用喷蜡技术实现选择性重扩区的工艺更到栅线印刷地区，而受光面高方阻特性维持不变。 是如此。但是重扩区宽度的降低进一步提高了丝不论采用何种方法实现栅线印刷 区 31 的低网印刷工艺中的对位精度要求。在对边或对中心方阻重扩散，后道工艺中形成的减反射膜 20 都点的对位方式中，前后工艺的依靠性和误差累积会在光学角度降低重扩区 31 与低扩散区 30 的可 特性已成为限制选择性电极型电池片发挥其技术优势的瓶颈。 以重扩区图形辨别技术为基础的图形定位方法，通过辨别电池片上选择性重扩区的实际位置调整网板或电池片的位置进行栅线印刷对位。这种以实际测量结果为基准的图形定位方法，不再采用假设的重扩区位置为基准，不单能够有效隔绝前道重扩区形成工艺中的定位偏差，同时也能够躲避工艺链中由于电池片翻转而丢掉参照基准的问题。关于准方片、菱形片和大尺寸公差的电池片，金属栅线的对位印刷也将以重扩区图形位置为基础而不取决于电池片形状，因此也能实现正确定位。图形定位的精准性也为进一步降低重扩区宽度提供了可行性。 但是，采用图形定位技术进行栅线印刷后，常规光学检测方法无法检测金属栅线 10 的实际印刷位置与重扩散栅线印刷区 31 的重合精度。如图 1 所示，减反射膜 20 降低了重扩区 31 和低扩区 30 之间的可辨别性，更为重假如，金属栅线 10 对 检测光源 01 的反射能力大大高于电池片表面对光芒的反射能力，金属栅线 10 的 反射光 02 将给金属栅线周边地区带来光污染，造成无法视觉辨别重扩区 31 的位置。 光致发光技术虽然在图像采集过程中没有入射光源，因此能够防止金属栅线反射光造成光污染的问题，但由于光致发光效率的限制、减反射膜以及晶格的扰乱，重扩散栅线印刷区的辨别并不可靠。同时由于光致发光检测部件需要在超低温环境下工作，成本高，环境要求苛刻，因此不适合作为量产生产线的解决方案。 电致发光技术虽然能够应用于常规生产环境中，但刚才经过栅线印刷而未经过烘干烧结的电池片不适合接触式通电测量，只能用于检测经过烧结后的电池片，额外的探针系统增加了设施的复杂程度和维护需求，并增加造成