無氰電鍍銀柵多晶硅電池片及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，包括硅片及印制在硅片上的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線，所述主柵和細(xì)柵導(dǎo)線由底部的銀漿層和覆蓋在銀漿層上的電鍍銀層構(gòu)成。本發(fā)明所獲得的銀漿與銀鍍層的復(fù)合層，銀漿層與基體硅有非常好的結(jié)合力，銀鍍層平滑一致，晶粒結(jié)晶細(xì)密，電鍍銀層與銀漿層之間的結(jié)合也較為緊密。且相比單獨(dú)的銀漿層，復(fù)合層僅需較小的厚度就能滿足要求，因而減小了接觸電阻和體電阻，有利于柵線收集和導(dǎo)出電流，因而有利于提高光電轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】無氰電鍍銀柵多晶硅電池片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]長期以來，光伏發(fā)電技術(shù)被認(rèn)為是解決能源衰竭和環(huán)境危機(jī)的主要途徑。而多晶硅太陽能電池份額占據(jù)光伏市場的絕大部分，并呈現(xiàn)逐年上升趨勢，有極大的發(fā)展?jié)摿?。多晶硅電池片正面電極圖案的結(jié)構(gòu)包括主柵線和細(xì)柵線，這些柵線目前多采用絲網(wǎng)印刷銀的導(dǎo)電漿料然后燒結(jié)制得，但是銀漿中銀顆粒較大，銀柵的寬度大而無法形成大的高寬比，絲網(wǎng)印刷效果的重復(fù)性不好，阻礙了太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率的提高，限制了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。又由于硅與銀的結(jié)合力不足，往往在硅片上直接化學(xué)鍍或電鍍鍍銀極易脫落且不致密，影響器件的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片及其制備方法，將絲網(wǎng)印刷銀漿技術(shù)與電化學(xué)方法進(jìn)行結(jié)合，以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，包括硅片及印制在硅片上的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線，所述主柵和細(xì)柵導(dǎo)線由底部的銀漿層和覆蓋在銀漿層上的電鍍銀層構(gòu)成。
[0005]優(yōu)選的，所述銀衆(zhòng)層厚度為3-5 μ m。
[0006]優(yōu)選的，所述電鍍銀層厚度為4-10 μ m。
[0007]—種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，包括以下步驟:
步驟I)多晶硅電池片的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線先經(jīng)絲網(wǎng)印刷一層薄銀漿層，再將銀漿層燒
結(jié)；
步驟2)將多晶硅電池片置于裝有電鍍液的電鍍槽中，以銀板作為陽極，多晶硅電池片作為陰極，在陽極、陰極之間施加直流電流，以銀漿作為種子層，在銀漿表面通過電化學(xué)方法電鍍得到銀層。
[0008]優(yōu)選的，所述電鍍液配方為:硝酸銀40-50 g/L，硫代硫酸鈉200-260 g/L，無水亞硫酸鈉80-100 g/L，醋酸銨20-40 g/L，醋酸鉀20-40 g/L，硼酸15-35 g/L，煙酸1-3g/L,其余為去離子水。
[0009]進(jìn)一步的，所述電鍍液的pH值為5-6。
[0010]優(yōu)選的，在陽極、陰極之間施加的電流密度范圍為:0.1-1.4A/dm2。
[0011]優(yōu)選的，步驟I中所述銀漿層厚度為3-5 μ m。
[0012]優(yōu)選的，步驟2為室溫條件下，所述電鍍液采用磁力攪拌，電鍍5_20min，控制鍍層厚度在4-10 μ m,然后使用去離子水清洗表面后干燥,完成電鍍。[0013]本發(fā)明的有益效果是:
1、本發(fā)明采用無氰電鍍方法，在已有銀種子層的硅片上電鍍銀導(dǎo)電格柵，這種格柵具有高堆積密度、高導(dǎo)電率的良好性能。
[0014]2、本發(fā)明所獲得的銀漿與銀鍍層的復(fù)合層，銀漿層與基體硅有非常好的結(jié)合力，銀鍍層平滑一致，晶粒結(jié)晶細(xì)密，電鍍銀層與銀漿層之間的結(jié)合也較為緊密。且相比單獨(dú)的銀漿層，復(fù)合層僅需較小的厚度就能滿足要求，因而減小了接觸電阻和體電阻，有利于柵線收集和導(dǎo)出電流，因而有利于提高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0015]3、本發(fā)明所使用的電鍍液成分中不含有劇毒物質(zhì)，為無氰配方，減小了對環(huán)境的危害。
[0016]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】由以下實(shí)施例及其附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1為無氰電鍍銀柵多晶硅電池片剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為實(shí)施例1所得到的銀漿和電鍍銀層的復(fù)合層的截面SEM圖。
[0019]圖3為實(shí)施例2所得到的銀漿和電鍍銀層的復(fù)合層的截面SEM圖。
[0020]圖中標(biāo)號說明:1、硅片，2、銀漿層，3、電鍍銀層。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022]參照圖1所示，一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，包括硅片I及印制在硅片I上的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線，所述主柵和細(xì)柵導(dǎo)線由底部的銀漿層2和覆蓋在銀漿層2上的電鍍銀層3構(gòu)成。所述銀漿層2厚度為3-5 μ m。所述電鍍銀層3厚度為4-10 μ m。
[0023]實(shí)施例1:
無氰電鍍銀溶液的配方組成為:硝酸銀40 g/L，硫代硫酸鈉230 g/L，無水亞硫酸鈉80 g/L，醋酸銨30 g/L，醋酸鉀30 g/L，硼酸20 g/L，煙酸I g/L，鍍液的pH值為5_6。
[0024]以銀板(純度為99.99%)作為陽極，以經(jīng)過處理的多晶硅電池片為陰極，室溫條件下，在陽極、陰極之間施加直流電流，控制陰極電流密度為0.8A/dm2。鍍液采用磁力攪拌，施鍍20min，然后使用去離子水清洗表面后干燥，完成電鍍。參照圖2所示。
[0025]實(shí)施例2:
無氰電鍍銀溶液的配方組成為:硝酸銀40 g/L，硫代硫酸鈉230 g/L，無水亞硫酸鈉80 g/L，醋酸銨30 g/L，醋酸鉀30 g/L，硼酸20 g/L，煙酸I g/L，鍍液的pH值為5_6。
[0026]以銀板(純度為99.99%)作為陽極，以經(jīng)過處理的多晶硅電池片為陰極，室溫條件下，在陽極、陰極之間施加直流電流，控制陰極電流密度為1.2A/dm2。鍍液采用磁力攪拌，施鍍lOmin，然后使用去離子水清洗表面后干燥，完成電鍍。參照圖3所示。
[0027]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，其特征在于:包括硅片(I)及印制在硅片(I)上的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線，所述主柵和細(xì)柵導(dǎo)線由底部的銀漿層(2)和覆蓋在銀漿層(2)上的電鍍銀層(3)構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，其特征在于:所述銀漿層(2)厚度為3-5 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片，其特征在于:所述電鍍銀層(3)厚度為4-10 μ m。
4.一種無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟I)多晶硅電池片的主柵和細(xì)柵導(dǎo)線先經(jīng)絲網(wǎng)印刷一層薄銀漿層，再將銀漿層燒結(jié)； 步驟2)將多晶硅電池片置于裝有電鍍液的電鍍槽中，以銀板作為陽極，多晶硅電池片作為陰極，在陽極、陰極之間施加直流電流，以銀漿作為種子層，在銀漿表面通過電化學(xué)方法電鍍得到銀層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于，所述電鍍液配方為:硝酸銀40-50 g/L，硫代硫酸鈉200-260 g/L，無水亞硫酸鈉80-100 g/L，醋酸銨20-40 g/L，醋酸鉀20-40 g/L，硼酸15-35 g/L，煙酸1-3 g/L，其余為去離子水。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于:所述電鍍液的PH值為5-6。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于:在陽極、陰極之間施加的電流密度范圍為:0.l-1.4A/dm2。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于:步驟I中所述銀漿層厚度為3-5 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無氰電鍍銀柵多晶硅電池片的制備方法，其特征在于:步驟2為室溫條件下，所述電鍍液采用磁力攪拌，電鍍5-20min，控制鍍層厚度在4_10 μ m,然后使用去尚子水清洗表面后干燥，完成電鍍。
【文檔編號】H01L31/18GK103887349SQ201410131939
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】高立軍, 袁丹丹, 熊光涌, 章靈軍 申請人:蘇州大學(xué)