本實用新型涉及一種太陽能電池，尤其涉及一種硅基異質(zhì)結(jié)太陽能電池。
背景技術(shù)：
近幾年，由于硅片、電池片和組件的產(chǎn)能不斷擴張，光伏發(fā)電成本也出現(xiàn)了實質(zhì)性的下降。因此，降低集成成本（BOS）在整個光伏發(fā)電系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu)中的比例也變得更加重要，這意味著高效組件在降低系統(tǒng)成本的過程中將扮演著最重要的角色，因為它們在提供相同電量的情況下可以節(jié)約更多的BOS成本。在所有的太陽能電池技術(shù)中，研究硅基異質(zhì)結(jié)（HJT）太陽能電池具有重要的意義，因為其具備轉(zhuǎn)換效率高(24.7%), 結(jié)構(gòu)簡單, 制程溫度低(< 250℃), 工藝步驟少以及溫度系數(shù)低等優(yōu)點。
與傳統(tǒng)的P型單晶/多晶太陽能電池相比，N型單晶襯底的HJT電池具有高效率、工藝簡單、無照光裂化（LID free）、無電壓裂化（PID free）、低溫度系數(shù)、高發(fā)電量、低光衰、低發(fā)電成本和雙面照光發(fā)電等特性，保證了光伏組件更可靠、電站建設(shè)成本更低和更長的使用壽命，非常適合分布式光伏應(yīng)用，為下世代高效率電池主流技術(shù)之一。采用雙面異質(zhì)結(jié)組件，在白色背景的反照下，可以多輸出>20%的電力。根據(jù)實地的測試，使用雙面的HJT組件比單面的HJT組件平均可多輸出28.9%的電力。
在制備HJT太陽能電池的過程中，PECVD在決定產(chǎn)品的性能方面扮演著最重要的角色。 入光面所沉積的鈍化層為本征層（i）并在上面堆疊摻硼的（p）層，背面同樣沉積本征鈍化層（i）并堆疊摻磷的（n）層,表面鈍化層i/p和i/n的厚度都約為15～25nm。 然后在正反兩面濺鍍上約60-150nm的透明導電膜(TCO),目前大都采用傳統(tǒng)的濺鍍ITO(銦錫氧化物)作為透明導電膜層(TCO)或者用RPD(Reactive Plasma Deposition)技術(shù)蒸鍍IWO(銦鎢氧化物)做透明導電膜,然后在透明導電膜上可以用絲印低溫銀漿的方式制造正反兩面的導線,或者采用電鑄銅的方式來制作正反面的導線,這樣便完成一個HJT電池片的制作。
目前HJT正反兩面的金屬化線路制作方式尚有一些缺點， 絲印低溫銀漿方面，由于非晶硅膜層不耐高熱，所以絲印必須采用低溫銀漿，低溫銀漿固含量低，所以一般線路高度必須達20-30微米，多道次絲印及多道次烘干,才能確保所需的導電度(電阻率小于8x10-6Ωcm)，造成銀漿用量大增。由于絲印銀漿的電阻比較高，所以對透明導電膜的電性要求就比較嚴苛。且由于低溫銀漿材料技術(shù)門坎高因此來源有限,所以價格高昂，造成電池的生產(chǎn)成本增加。此外,由于低溫銀漿的溫度較低,封裝時串焊及熱場的溫度必須降低,所以傳統(tǒng)硅片電池封裝的生產(chǎn)線不能共享，而必須修改或者重新設(shè)計。金屬化線路采用電鑄的方面，一般先設(shè)計光罩，使用濺鍍機先真空濺鍍一層純銅種子層，接著電鍍純銅，然后表面再電鍍或者化鍍鎳作為保護。這樣在產(chǎn)線設(shè)計時就必須新增一臺真空濺鍍機，增加設(shè)備成本。另外純銅種子層容易氧化在做完后必須小心地保護，以利后續(xù)電鑄銅的進行。光罩成本也很高，且必須時常清理避免堵塞。如果不使用光罩，就必須利用黃光制程來做出線路，再濺鍍種子層然后電鑄純銅到所需的厚度，然后電鍍或者化鍍鎳做保護，最后去光阻，程序也相對復雜，將來設(shè)備投入成本也不低。
本申請針對HJT電池金屬化線路提出絲印與電鑄結(jié)合的新方式，在HJT組件結(jié)構(gòu)正反兩面TCO上面分別先絲印較薄的銀漿線路2-15微米，分別烘干后，正反兩面直接電鍍純銅3-25微米厚，電阻率小于5x10-6Ωcm，達到設(shè)定的厚度后，再利用電鍍或者化鍍一層鎳0.1-2.0微米作為保護層。 主要的優(yōu)點有線路與TCO貼合性良好及阻抗低，相同線路高度下電阻低于純絲印的制程，線路可靠度及一致性提高了，降低高價銀漿用量，也避免了高昂真空濺鍍設(shè)備及光罩的投入，并有利于后續(xù)封裝時的串焊，整體降低生產(chǎn)成本，有利于市場的推廣及產(chǎn)品的普及。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的在于提供一種硅基異質(zhì)結(jié)太陽能電池，針對HJT電池金屬化線路提出絲印與電鑄結(jié)合的新方式，在HJT組件結(jié)構(gòu)正反兩面TCO上面分別先絲印較薄的銀漿線路2-15微米，分別烘干后，正反兩面直接電鍍純銅3-25微米厚，電阻率小于5x10-6Ωcm，達到設(shè)定的厚度后，再利用電鍍或者化鍍一層鎳0.1-2.0微米作為保護層。 主要的優(yōu)點有線路與TCO貼合性良好及阻抗低，相同線路高度下電阻低于純絲印的制程，線路可靠度及一致性提高了，降低高價銀漿用量，也避免了高昂真空濺鍍設(shè)備及光罩的投入，并有利于后續(xù)封裝時的串焊，整體降低生產(chǎn)成本，有利于市場的推廣及產(chǎn)品的普及。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的，它包括正面金屬導線鎳保護層(1)、正面金屬導線銅層(2)、 正面金屬導線銀層(3)、HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)、背面金屬導線銀層(5)、背面金屬導線銅層(6)、背面金屬導線鎳保護層(7)，其特征在于，所述正面金屬導線鎳保護層(1)、正面金屬導線銅層(2)、正面金屬導線銀層(3)、HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)、背面金屬導線銀層(5)、背面金屬導線銅層(6)、背面金屬導線鎳保護層(7)從上到下依次連接。
所述正面金屬導線鎳保護層(1)為電鍍或者化鍍金屬鎳層；所述正面金屬導線銅層(2)為電鍍純銅層；所述正面金屬導線銀層(3)為絲印銀漿并烘干；所述HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)為N型硅片上面使用PECVD制作正面N型非晶硅膜、正面本征非晶硅層膜層、背面本征非晶硅層膜層和背P非晶硅層膜，并使用真空濺鍍設(shè)備或者RPD設(shè)備制作GZO、ITO、IZTO或者IWO等正反兩面透明導電膜層，上述正面N型非晶硅膜、正面本征非晶硅層膜層、背面本征非晶硅層膜層、背P非晶硅層膜和正反兩面透明導電膜層依次從下到上設(shè)在HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)上；所述背面金屬導線銀層(5) 為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃；所述背面金屬導線銅層(6)為電鍍純銅層；所述背面金屬導線鎳保護層(7) 為電鍍或者化鍍金屬鎳層。
所述正面金屬導線鎳保護層(1)為電鍍或者化鍍金屬鎳層,其膜層厚度為0.1-2.0um。
所述正面金屬導線銅層(2)為電鍍純銅層，其厚度為3-25 um，電阻率<4x10-6Ωcm。
所述正面金屬導線銀層(3)為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃，其厚度為2-15um，電阻率<8x10-6Ωcm。
所述HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)本體中央為N型單晶硅片，其厚度為90-180um，使用PECVD設(shè)備先制作正面本征非晶硅層膜層，其膜層厚度為5-25nm；在制作正面N型非晶硅膜，其膜層厚度為5-25nm；在制作背面本征非晶硅層膜層，其膜層厚度為5-25nm；在制作背面P型非晶硅層膜，其膜層厚度為5-25nm，在使用真空濺鍍設(shè)備或者RPD設(shè)備制作GZO、ITO、IZTO或者IWO等正反兩面透明導電膜層，正反兩面透明導電膜的厚度分別為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<5x10-4Ωcm。
所述背面金屬導線銀層(5)為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃，其厚度為2-15 um，電阻率<8x10-6Ωcm。
所述背面金屬導線銅層(6)為電鍍純銅層，其厚度為3-25 um，電阻率<4x10-6Ωcm。
所述背面金屬導線鎳保護層(7)為電鍍或者化鍍金屬鎳層,其膜層厚度為0.1-2.0um。
本實用新型的技術(shù)效果是：本實用新型以N型硅片為襯底，正反兩面先用PECVD鍍本征非晶硅膜層,接著正面鍍N型非晶硅層,背面鍍P型非晶硅層膜層,在P型及N型非晶硅層膜層上面采用真空濺鍍或者RPD方式制作GZO、IZTO、ITO或者IWO等透明導電膜，可以是單質(zhì)或者兩者的任意迭層，在HJT組件結(jié)構(gòu)正反兩面TCO上面分別先絲印較薄的銀漿線路2-15微米，分別烘干后，正反兩面同時電鍍純銅3-25微米厚，電阻率小于4x10-6Ωcm，達到設(shè)定的厚度后，再利用電鍍或者化鍍一層鎳0.1-2.0微米作為保護層，主要的優(yōu)點有線路與TCO貼合性良好及阻抗低，相同線路高度下電阻低于純絲印的制程，線路可靠度及一致性提高了，降低高價銀漿用量，也避免了高昂真空濺鍍設(shè)備及光罩的投入，并有利于后續(xù)封裝時的串焊，整體降低生產(chǎn)成本，電池片封裝時正面或者背面朝光都可以使用，有助于HJT電池片的吸光及轉(zhuǎn)換效率的提高，有利于市場的推廣及產(chǎn)品的普及。
附圖說明
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1、正面金屬導線鎳保護層2、正面金屬導線銅層3、正面金屬導線銀層4、HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層5、背面金屬導線銀層6、背面金屬導線銅層7、背面金屬導線鎳保護層。
具體實施方式
結(jié)合圖1來具體說明本實用新型，一種硅基異質(zhì)結(jié)太陽能電池，它包括正面金屬導線鎳保護層(1)、正面金屬導線銅層(2)、 正面金屬導線銀層(3)、HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)、背面金屬導線銀層(5)、背面金屬導線銅層(6)、背面金屬導線鎳保護層(7)，其特征在于，所述正面金屬導線鎳保護層(1)、正面金屬導線銅層(2)、正面金屬導線銀層(3)、HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)、背面金屬導線銀層(5)、背面金屬導線銅層(6)、背面金屬導線鎳保護層(7)從上到下依次連接。
所述正面金屬導線鎳保護層(1)為電鍍或者化鍍金屬鎳層；所述正面金屬導線銅層(2)為電鍍純銅層；所述正面金屬導線銀層(3)為絲印銀漿并烘干；所述HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)為N型硅片上面使用PECVD制作正面N型非晶硅膜、正面本征非晶硅層膜層、背面本征非晶硅層膜層和背P非晶硅層膜，并使用真空濺鍍設(shè)備或者RPD設(shè)備制作GZO、ITO、IZTO或者IWO等正反兩面透明導電膜層，上述正面N型非晶硅膜、正面本征非晶硅層膜層、背面本征非晶硅層膜層、背P非晶硅層膜和正反兩面透明導電膜層依次從下到上設(shè)在HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)上；所述背面金屬導線銀層(5) 為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃；所述背面金屬導線銅層(6)為電鍍純銅層；所述背面金屬導線鎳保護層(7) 為電鍍或者化鍍金屬鎳層。
所述正面金屬導線鎳保護層(1)為電鍍或者化鍍金屬鎳層,其膜層厚度為0.1-2.0um。
所述正面金屬導線銅層(2)為電鍍純銅層，其厚度為3-25 um，電阻率<4x10-6Ωcm。
所述正面金屬導線銀層(3)為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃，其厚度為2-15um，電阻率<8x10-6Ωcm。
所述HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)本體中央為N型單晶硅片，其厚度為90-180um，使用PECVD設(shè)備先制作正面本征非晶硅層膜層，其膜層厚度為5-25nm；在制作正面N型非晶硅膜，其膜層厚度為5-25nm；在制作背面本征非晶硅層膜層，其膜層厚度為5-25nm；在制作背面P型非晶硅層膜，其膜層厚度為5-25nm，在使用真空濺鍍設(shè)備或者RPD設(shè)備制作GZO、ITO、IZTO或者IWO等正反兩面透明導電膜層，正反兩面透明導電膜的厚度分別為50-150nm，折射率為2.0-2.1，可見光透光性為82％以上, 電阻率<5x10-4Ωcm。
所述背面金屬導線銀層(5)為絲印銀漿并烘干，烘干溫度<200℃，其厚度為2-15 um，電阻率<8x10-6Ωcm。
所述背面金屬導線銅層(6)為電鍍純銅層，其厚度為3-25 um，電阻率<4x10-6Ωcm。
所述背面金屬導線鎳保護層(7)為電鍍或者化鍍金屬鎳層,其膜層厚度為0.1-2.0um。
HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)在鍍膜前，N型單晶硅片襯底需要進行預處理，包括清洗、除靜電、離子束轟擊、加熱脫氣處理等，所述正面本征非晶硅膜層、背面本征非晶硅膜層、正面N型非晶硅膜層、背面P型非晶硅層膜層在等離子體增強化學氣象沉積設(shè)備中(PECVD)，分別通入硅烷(SiH4)、磷烷(PH3)、三甲基硼烷TMB(CH3)及H2(Ar)等氣體，在N型單晶硅片襯底上面依序先后完成膜層鍍膜, 襯底溫度為150-500℃，正面本征非晶硅膜層為5-25nm、背面本征非晶硅膜層為5-25nm、正面N型非晶硅膜層為5-25nm、背面P型非晶硅層膜層為5-25nm，在等離子體增強化學氣象沉積設(shè)備中(PECVD)，依序先后完成膜層鍍膜。
針對正反兩面透明導電膜層的鍍制，以真空抽氣系統(tǒng)將濺鍍腔體背景壓力抽至0.7×10-5-0.9×10-5 torr后，利用氬氣當作工作氣體，透過節(jié)流閥將通入氬氣控制濺鍍腔體的工作壓力為5×10-3torr，利用高純ITO或者IZTO靶材（純度99.95%）以脈沖直流電源在正反兩面P型與N型非晶硅膜層上面濺鍍一層50-150nm厚的ITO或者IZTO薄膜層,從而完成了正反面透明導電膜層的鍍制、或者使用高純GZO或者IWO塊材（純度99.95%），使用RPD設(shè)備，真空抽至0.5×10-5-0.7×10-5 torr后，直接蒸鍍GZO或者IWO材料在正反兩面P型與N型非晶硅膜層上面, 其厚度為50-150nm，從而完成了正反面透明導電膜層的鍍制。
正面金屬導線銀層(3)的制作，用網(wǎng)印機及網(wǎng)版以低溫銀膏為材料，在HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)上面網(wǎng)印銀膏線路,膜層厚度為2-15um，低溫烘烤(<200℃)完成線路，電阻率<8x10-5Ωcm。
背面金屬導線銀層(5) 的制作，用網(wǎng)印機及網(wǎng)版以低溫銀膏為材料，在HJT電池多層膜結(jié)構(gòu)層(4)上面網(wǎng)印銀膏線路,膜層厚度為2-15um，低溫烘烤(<200℃)完成線路，電阻率<8x10-5Ωcm。
正面金屬導線銅層(2)和背面金屬導線銅層(6)的制作，以半成品為陰極放置在金屬鹽的溶液中，以純銅板為陽極，控制適當電流(2A/平方米)，把純銅鍍在正面金屬導線銀層(3)和背面金屬導線銀層(5)上面，鍍銅膜層厚度為3-25um，電阻率<4x10-5Ωcm。
正面金屬導線鎳保護層(1)和反面金屬導線鎳保護層(7)的制作，在正面金屬導線銅層(2)和背面金屬導線銅層(6)上面電鍍鎳或者化鍍鎳層，以半成品為陰極放置在金屬鹽的溶液中，控制適當電流(2A/平方米)，以純鎳板為正極，鍍鎳膜層厚度在0.1-2.0um。
完成以上的制程即完成本實用新型硅基異質(zhì)結(jié)太陽能電池制作,電池片封裝時正面或者背面朝光都可以正常使用。
以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。