一種太陽能電池正電極柵線制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽能電池正電極柵線制備方法，在經(jīng)過制絨、擴散、邊緣絕緣、去PSG和鍍減反射膜工藝，且印刷過背電極和背電場的硅片上，絲網(wǎng)印刷正電極柵線圖形，通過快速燒結(jié)形成歐姆接觸；將已燒結(jié)過的電池片置于光誘導(dǎo)電鍍槽中，將電池片作為陽極，銀棒作為陰極，目的是將柵線進行部分溶解制作種子層；采用光誘導(dǎo)電鍍，在種子層上進行鍍銀加厚；本發(fā)明在太陽能正電極上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)和快速燒結(jié)工藝形成良好歐姆接觸、拉力合格的柵線圖形的基礎(chǔ)上，對其柵線毛邊區(qū)域進行電鍍?nèi)芙?，使柵線的寬度不會因為毛邊增大，繼而在柵線電鍍上銀后制備出的柵線橫截面類半圓形，線寬小、高寬比大、種子層形態(tài)理想、柵線結(jié)構(gòu)致密、串聯(lián)電阻低，可有效提高電池片的轉(zhuǎn)換效率。
【專利說明】一種太陽能電池正電極柵線制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池制造工藝領(lǐng)域，具體涉及一種正電極柵線制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源的日趨緊張，太陽能電池以無污染、無機械轉(zhuǎn)動部件、維護簡便、無人值守、建設(shè)周期短、規(guī)模大小隨意、以方便地與建筑物相結(jié)合、市場空間大等獨有的優(yōu)勢而受到世界各國的廣泛重視，國際上已有眾多大公司投入到太陽能電池的研發(fā)和生產(chǎn)中。當(dāng)前，制造硅太陽能電池面臨的挑戰(zhàn)是提高太陽能電池的效率以增加單位面積的發(fā)電量，以及進一步降低制造成本使其能夠廣泛應(yīng)用。在晶體硅太陽能電池中，硅片上正電極柵線的制備是關(guān)鍵技術(shù)，正電極柵線是收集太陽能電池發(fā)出的電流的必要部件，其性能直接影響電池的能量轉(zhuǎn)換效率。
[0003]太陽能電池的正電極柵線負責(zé)收集光生載流子，由于其處在受光面，因此制成柵線形狀，以降低對光照的遮擋。目前晶體硅太陽能電池的正電極柵線主要采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)制備，絲網(wǎng)印刷制備正電極柵線是將含銀的導(dǎo)電漿料透過絲網(wǎng)網(wǎng)孔壓印在硅片上，然后通過高溫快速燒結(jié)，漿料中的玻璃體會蝕穿氮化硅膜形成較良好的柵線與硅的接觸。絲網(wǎng)印刷技術(shù)工藝簡單，設(shè)備成熟，設(shè)備產(chǎn)能高，因而得到大規(guī)模使用。然而隨著市場競爭的加劇，絲網(wǎng)印刷的柵線高寬比低，成本偏高等弊端逐漸顯現(xiàn)出來。
[0004]光誘導(dǎo)電鍍技術(shù)作為一種制備太陽能電池正電極技術(shù)，具有自對準沉積、柵線寬度可控、制造過程無需高溫、成本低、制備的電極柵線結(jié)構(gòu)致密等優(yōu)點，被行業(yè)內(nèi)廣泛看好。在光誘導(dǎo)電鍍太陽能電池正電極柵線工藝中，電鍍前的種子層制備的好壞對電鍍結(jié)果影響很大。由于光誘導(dǎo)電鍍過程中銀在種子層各個方向均勻生長，如果種子層寬度過大而高度較低，必然導(dǎo)致電鍍后太陽能電池正電極柵線高寬比偏低，電池片效率無法進一步提高。
[0005]采用絲網(wǎng)印刷的方法印刷柵線時，其原理是通過刮刀擠壓絲網(wǎng)上的漿料，使其附著在硅片表面。在印刷過程中，絲網(wǎng)與硅片有一個接觸與分離的過程，由于漿料具有一定的流動性，在這個過程中會出現(xiàn)漿料往柵線兩邊坍塌，造成毛邊的現(xiàn)象，該區(qū)域的電極厚度低，但具有一定的寬度，一般為10-30微米。如果直接在印刷和燒結(jié)后的柵線上進行電鍍銀，將會出現(xiàn)毛邊區(qū)域也電鍍上銀的情形，導(dǎo)致柵線寬度的顯著增加，不利于電池片效率的提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種絲網(wǎng)印刷與光誘導(dǎo)電鍍相結(jié)合，制備出的柵線高寬比高、柵線結(jié)構(gòu)致密的太陽能電池正電極柵線制備方法。
[0007]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種太陽能電池正電極柵線制備方法，包括以下步驟:
[0008](I)在經(jīng)過制絨、擴散、邊緣絕緣、去PSG和鍍減反射膜工藝，且印刷過背電極和背電場的硅片上，絲網(wǎng)印刷正電極柵線圖形，通過快速燒結(jié)形成歐姆接觸；
[0009](2)將已燒結(jié)過的電池片置于光誘導(dǎo)電鍍槽中，將電池片作為陽極，銀棒作為陰極，目的是將柵線進行部分溶解制作種子層；
[0010](3)采用光誘導(dǎo)電鍍，在種子層上進行鍍銀加厚。
[0011]優(yōu)選的，步驟(I)中印刷的銀漿量為60?lOOmg，既保證電池片正電極柵線在燒結(jié)后能與硅形成良好的歐姆接觸，又節(jié)約正電極印刷漿料；燒結(jié)后正電極細柵線高度為10?20um,寬度為35?70um。
[0012]進一步，步驟(2)中通入外電壓1.0?2.5V。
[0013]進一步，步驟(2)光照強度為6000?150001ux，反應(yīng)溫度為20?60°C，反應(yīng)時間為I?15min，在此條件下，可制作出柵線線寬為20?60um、線高為5?18um的種子層。
[0014]優(yōu)選的，步驟⑵中正電極的溶解量為15?40mg，保證了溶解效果，又不會破壞柵線與硅片的歐姆接觸。
[0015]進一步，步驟(3)光照強度為6000?150001ux，反應(yīng)溫度為20?60°C，使反應(yīng)順利進行，可得到高寬比在0.2?0.5的柵線。
[0016]優(yōu)選的，步驟(3)中正電極的鍍銀量為20?50mg，能夠充分保證電池片填充因子的提升，從而提聞光電轉(zhuǎn)換效率。
[0017]有益效果:1、本發(fā)明在太陽能正電極上采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)和快速燒結(jié)工藝形成良好歐姆接觸、拉力合格的柵線圖形的基礎(chǔ)上，對其柵線毛邊區(qū)域進行電鍍?nèi)芙?，使柵線的寬度不會因為毛邊增大，繼而在柵線電鍍上銀后制備出的柵線橫截面類半圓形，線寬小、高寬比大、種子層形態(tài)理想、柵線結(jié)構(gòu)致密、串聯(lián)電阻低，可有效提高電池片的轉(zhuǎn)換效率；2、采用電鍍的方法溶解印刷在硅片上的銀和光誘導(dǎo)電鍍工藝在柵線上再次加厚，工藝簡單，過程可控。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為光誘導(dǎo)電鍍裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0020]實施例1:一種太陽能電池正電極柵線的制備方法，具體流程為:
[0021]a、在經(jīng)過制絨、擴散、邊緣絕緣、去PSG、鍍減反射膜等前道工藝，且印刷過背電極和背電場的硅片上，絲網(wǎng)印刷正電極柵線并快速燒結(jié)，形成歐姆接觸；具體的，絲網(wǎng)印刷采用的網(wǎng)版參數(shù)為:細柵線根數(shù)為88根，網(wǎng)目為360目，細柵線開口為36um，線徑為16um，感光膜厚度為15um;漿料為太陽能電池正電極專用銀漿80mg，要求在印刷后無斷柵，燒結(jié)后線高線寬如下表所示:
[0022]表I燒結(jié)后柵線的線高及線寬表
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)在經(jīng)過制絨、擴散、邊緣絕緣、去PSG和鍍減反射膜工藝，且印刷過背電極和背電場的硅片上，絲網(wǎng)印刷正電極柵線圖形，通過快速燒結(jié)形成歐姆接觸； (2)將已燒結(jié)過的電池片置于光誘導(dǎo)電鍍槽中，將電池片作為陽極，銀棒作為陰極，目的是將柵線進行部分溶解制作種子層； (3)采用光誘導(dǎo)電鍍，在種子層上進行鍍銀加厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(I)中印刷的銀漿量為6(Tl00mg，燒結(jié)后正電極細柵線高度為l(T20um，寬度為35?70um。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(2)中通入外電壓1.0?2.5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(2)光照強度為600(Tl50001ux，反應(yīng)溫度為2(T60°C，反應(yīng)時間為f 15min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(2)中正電極的溶解量為15?40mg。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(3)光照強度為600(Tl50001ux，反應(yīng)溫度為2(T60°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池正電極柵線制備方法，其特征在于:步驟(3)中正電極的鍍銀量為2(T50mg。
【文檔編號】H01L31/18GK103996752SQ201410254865
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】黃鈞林, 勾憲芳, 范維濤, 周肅, 黃青松, 黃惜惜 申請人:中節(jié)能太陽能科技（鎮(zhèn)江）有限公司