一种太阳能电池片及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310104733.5

申请日:

2013.03.28

公开号:

CN104078519A

公开日:

2014.10.01

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):H01L 31/0224申请公布日:20141001|||实质审查的生效IPC(主分类):H01L 31/0224申请日:20130328|||公开

IPC分类号:

H01L31/0224; H01L31/18

主分类号:

H01L31/0224

申请人:

比亚迪股份有限公司

发明人:

谭伟华; 姜占锋; 何龙

地址:

518118 广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种太阳能电池片及其制备方法。该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。正面电极细密度较高、不易发生断线现象、不容易剥离脱落,电池串联电阻低、填充因子高、电池的光电转换效率高、成本低。

权利要求书

1.  一种太阳能电池片,所述太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其特征在于,所述硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。

2.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述无减反射膜区通过去除硅基体片表面的减反射膜形成。

3.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述无减反射膜区含有重掺杂的选择性发射区,所述金属钛层位于重掺杂的选择性发射区表面。

4.
  根据权利要求3所述的太阳能电池片,其特征在于,所述重掺杂的选择性发射区通过在无减反射膜区将磷扩散入硅基体片形成。

5.
  根据权利要求3所述的太阳能电池片,其特征在于,所述重掺杂的选择性发射区的方阻为10~30Ω/□。

6.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述金属钛层的高度为0.1~3.0μm,宽度为5.0~25μm。

7.
  根据权利要求6所述的太阳能电池片,其特征在于,所述金属钛层的高度为0.3~1.0μm,宽度为10~20μm。

8.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述导电金属层为铜层。

9.
  根据权利要求8所述的太阳能电池片,其特征在于,所述铜层的高度为 5.0~15μm。

10.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述正面电极包括主栅线和将太阳能电池正面电流汇集到主栅线与主栅线相连的副栅线,所述副栅线的高度为10~20μm,宽度为25~50μm。

11.
  根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,形成金属钛层的方法为蒸镀,形成导电金属层的方法为光诱导电镀。

12.
  一种太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其特征在于,所述正面电极的制备包括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。

13.
  根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述在硅基体片正表面制备无减反射膜区的方法包括通过激光烧蚀的方法去除硅基体片正表面的减反射膜。

14.
  根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时和/或之后还包括在无减反射膜区制备重掺杂的选择性发射区,后在重掺杂的选择性发射区的表面制备金属钛层。

15.
  根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤包括在硅基体片正表面至少需要制备正面电极的部分表面附着含磷溶液,后对此部分表面进行激光烧蚀。

16.
  根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤包括在硅基体片正表面涂覆含磷溶液,通过掩膜覆盖不需制备正面电极的表面,对需制备正面电极的裸露表面进行激光烧蚀。

17.
  根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述含磷溶液为磷酸溶液,所述磷酸溶液的质量浓度为1.0~3.0wt%。

18.
  根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在无减反射膜区的表面制备金属钛层的方法包括蒸镀钛。

19.
  根据权利要求18所述的制备方法,其特征在于,所述蒸镀钛为真空蒸镀,所述真空蒸镀的条件为蒸镀的真空本底气压为10-3Pa,蒸镀的气压为0.5×10-3~2.0×10-3 Pa,蒸镀时的蒸发温度为950~1050℃。

20.
  根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在金属钛层表面制备导电金属层的方法包括光诱导电镀。

21.
  根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于,所述导电金属层为铜层,所述光诱导电镀为光诱导电镀铜,所述光诱导电镀铜所用电解液为硫酸铜水溶液,电解液的温度40~65℃,电镀液中Cu2+的质量浓度为80~180g/L,所述光诱导电镀的阴极电流密度为2.0~10A/dm2

22.
  根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在制备金属钛层之后,金属钛层表面制备导电金属层之前,还包括对含有金属钛层的硅基体片进行高温处理,所述高温处理的温度为500~600℃,时间为5.0~10min。

说明书

一种太阳能电池片及其制备方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域,更具体地说,本发明涉及一种太阳能电池片及其制备方法。
背景技术
太阳能作为一种绿色能源,以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。现有硅基太阳能电池一般通过将含有导电性金属粉末、玻璃粉及有机载体的导电浆料印刷在硅基材上,进行干燥和烧制制备电极和背场。太阳电池硅基材的背面电极一般为正极,涂覆的导电浆料通常为背面银浆;背表面一般涂覆含铝导电浆料,烧结后形成铝背场,它能显著提高电池的开路电压和光电转换效率;正面电极一般为负极,通过在镀减反射膜后采用丝网印刷正面银浆,然后过隧道炉烧结后直接得到正面银电极,正面银浆主要由功能性粉体(金属粉)、无机玻璃粉、有机载体混合搅拌并轧制而成,金属粉作为导电相,一般为银粉。正面电极在硅基材的受光面,影响太阳能光的接受率,其高宽比成为现有研究提高电池光电转化效率的重点和热点。
现有研究通过先丝网印刷一层种子层银浆,再进行光诱导电镀(LIP)银工艺,制备由种子银层和电镀银层共同组成的电池的正面电极,丝印的种子层栅线细且矮,烧结后做为电镀纯银的导电层,得到的正面电极体电阻低,填充因子高,电池的光电转换效率有显著的提高,也能降低银导电浆料的用量,电镀银相对银浆的成本低,因此也降低了成本。但现有的银种子层的制备及丝印还存在许多问题,影响了其实际应用,例如丝印后的银种子层栅线的细密度不易达到设计要求,使光诱导电镀后的电极副栅线的宽度增加过大,遮光面积增大,造成电池的短路电流下降。
现有也有进一步降低成本的,将电镀纯银的工艺改进为电镀纯铜工艺,但这些工艺中均通过印刷银导电浆料形成银种子层,而导电浆料中含有溶剂及有机黏结剂,在烧结过程中,有溶剂及有机黏结剂受热易挥发,会使烧结残余物中留有微细孔洞,在电池的后续使用过程中,铜原子有可能穿过孔洞而与硅衬底接触,从而导致电池的光电转换效率急剧下降,影响电池片的性能。
发明内容
本发明解决的技术问题是现有的太阳能电池用银导电浆料印刷制备种子层栅线时,制备的种子层栅线中含有大量孔洞,影响太阳能电池片的性能。提供一种含有细密度较高、不易发生断线现象、不容易剥离脱落正面电极的,电阻低、填充因子高、电池的光电转换效率高、成本低的太阳能电池片及其制备方法。
本发明的第一个目的是提供一种太阳能电池片,该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。
本发明的第二个目的是提供一种太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其中,正面电极的制备包括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。
其中,硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极采用本领域技术人员公知的各种方法制备,可以是在硅基体片正表面制备正面电极之前,也可以是在硅基体片正表面制备正面电极之后,本发明对其顺序没有限制。
本发明制得的钛-铜复合电极线均匀致密,表面光滑,特别是大大减少了对电池性能影响较大的电极副栅线的宽度,电池的串联电阻降低,短路电流和填充因子增加,电池的光电转换效率得到了提升。电极线与硅基体片的附着强度及与光伏焊带的焊接强度都较强,且钛及制备钛层的成本低,大大降低了电池的制作成本,工艺简单,易实现。
附图说明
图1为本发明的太阳能电池片的局部剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供了一种太阳能电池片,该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,在硅基体片正表面含有无减反射膜区,正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。
其中,硅基体片、背电场及背电极为本领域技术人员所公知,在此不再赘述。
其中,无减反射膜区,本发明是指在硅基体片表面没有减反射膜的区域,可以是在硅基体片表面部分区域预先未制备减反射膜,例如放入模具或者掩膜遮盖部分区域后,再做等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)镀减反射膜。本发明优选通过去除硅基体片表面的减反射膜形成无减反射膜区,一般形成的无减反射膜区为需制备覆盖正面电极的区域。
本发明优选在无减反射膜区含有重掺杂的选择性发射区,金属钛层位于重掺杂的选择性发射区表面,其中,优选,重掺杂的选择性发射区是通过在无减反射膜区将磷扩散入硅基体片形成,增加了金属钛层的导电性,降低金属钛层与硅基体的接触电阻,提高太阳能电池片的光电转化效率。较佳情况下,优选,重掺杂的选择性发射区的方阻为10~30Ω/□。
优选,金属钛层的高度为0.1~3.0μm,宽度为5.0~25μm;进一步优选,金属钛层的高度为0.1~2.5μm,宽度为5.0~25μm;更进一步优选,金属钛层的高度0.3~1.5μm,宽度为10~20μm;更进一步优选,金属钛层的高度为0.3~1.0μm,宽度为10~20μm,可以进一步优化电极线的总体体电阻,也能避免断线现象,优化电极的性能。其中,导电金属层本发明为纯金属层,可以为电镀金属层,电镀金属种类本发明没有限制,例如铜、银等,优选,导电金属层为铜层,电导率高,焊接性能好,与钛层有很好的结合,在钛层上的粘结力也强,尤其是金属铜的价格低,能降低电池的成本。
优选,铜层的高度为5.0~15μm,进一步优选的高度为7.0~12μm,进一步优化电极线的总体体电阻,优化电极线覆盖的宽度,优化电池的吸收光子数目,同时也能得到更优的控制工艺,提高生产效率。
一般,正面电极包括主栅线,和将太阳能电池正面电流汇集到主栅线而与主栅线相连的副栅线,其中,主栅线和副栅线的个数本发明没有限制,一般为多个,一般主栅线间相互平行,副栅线与主栅线垂直,与较近的主栅线连接。一般主栅线较宽,要求较低,副栅线多且窄,其高度和宽度对电池的影响较大,本发明优选,副栅线的高度为10~20μm, 宽度为25~50μm, 进一步优化了电池的受光面积,提高了太阳能电池的光电转化效率,同时也降低了成本。
本发明优选形成金属钛层的方法为蒸镀,容易实现且易控制,且得到的钛层均匀致密,其更易作为后续铜层等金属层的壁垒层,能防止金属铜原子等渗透入硅衬底,而形成光生载流子的复合中心,影响电池的性能。形成导电金属层的方法为光诱导电镀,工艺可靠、易实现,且制备的导电金属层性能优,与钛层有很好的粘结力和较低的体电阻。
本发明同时提供了上述太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其中,正面电极的制备包括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。
本发明优选在硅基体片正表面制备无减反射膜区的方法包括通过激光烧蚀的方法去除硅基体片正表面的减反射膜,其中,激光烧蚀的方法、步骤及条件为本领域技术人员公知,在此不再赘述。
优选,在无减反射膜区还含有重掺杂的选择性发射区,重掺杂的选择性发射区可以是在制备无减反射膜区的同时,也可以是在制备无减反射膜区之后,即在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时和/或之后还包括在无减反射膜区制备重掺杂的选择性发射区,之后再在重掺杂的选择性发射区的表面制备金属钛层。本发明优选,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤可以包括,在硅基体片正表面至少需要制备正面电极的部分表面附着含磷溶液,后对此部分表面进行激光烧蚀,在激光烧蚀的条件下,去除减反射膜的同时,使磷原子扩散入硅基体片中形成重掺杂。其中,附着含磷溶液的硅基体片的表面,可以是整个硅基体片正表面也可以是硅基体片的部分表面,本发明没有限制,例如,可以采用印刷、辊压、刮浆、浸渍、喷涂和提拉等方法在整个硅基体片正表面涂布含磷溶液,也可以先通过模具或掩膜等对硅基体片不需制备覆盖正面电极的部分表面遮盖,在裸露的需覆盖正面电极的部分表面喷涂含磷溶液。本发明优选,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤包括在硅基体片正表面涂覆含磷溶液,通过掩膜覆盖不需制备正面电极的表面,对需制备正面电极的裸露表面进行激光烧蚀。其中,掩膜本发明没有限制,例如可以为金属掩膜。其中,金属掩膜的镂空部分与正面电极形状相当。
优选,含磷溶液为磷酸溶液,所述磷酸溶液的质量浓度为1.0~3.0wt%。
优选,在无减反射膜区的表面制备金属钛层的方法包括蒸镀钛。较佳情况下,优选,蒸镀钛为真空蒸镀,真空蒸镀的设备为本领域技术人员公知,优选,所述真空蒸镀的条件为:真空本底气压为10-3Pa,蒸镀的气压为0.5×10-3~2.0×10-3Pa,蒸镀时的蒸发温度为950~1050℃。
优选,在金属钛层表面制备导电金属层的方法包括光诱导电镀。优选,导电金属层为铜层,光诱导电镀为光诱导电镀铜,电镀时间、电流密度、铜离子浓度等可依据电镀的铜层高度进行设计。光诱导电镀的工艺采用本领域技术人员公知的各种光诱导电镀工艺,例如可以将蒸镀有金属钛层的硅基体片放入光诱导电镀电解槽(德国Schmid公司生产)中作为电镀的阳极,将纯铜棒作为电镀的阴极,所用电解液为硫酸铜水溶液,优选,电解液的温度40~65℃,电镀液中Cu2+的质量浓度为80~180g/L,优选,光诱导电镀的阴极电流密度为2.0~10A/dm2
优选,在制备金属钛层之后,在金属钛层表面制备导电金属层之前,还包括对含有金属钛层的硅基体片进行高温处理,所述高温处理的温度为500~600℃,时间为5.0~10min,可增强沉积后的金属钛与硅基底的附着力,使金属钛层与硅基底形成良好的欧姆接触,并使金属钛层更加致密均匀。
其中,硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极的方法,可采用本领域技术人员公知的各种制备方法,例如,可以是在硅基体片的背表面印刷背面银导电浆料,烘干后,再在背面余下部分印刷背场铝导电浆料,烘干后,一起入隧道炉烧结,背银浆和背铝浆分别形成了太阳能电池的背面电极和背电场。其中,背面银导电浆料和背场铝导电浆料采用本领域技术人员所公知的各种背面银导电浆料和背场铝导电浆料。下面通过具体实施例对本发明作进一步详述。
实施例1
(1)采用的多晶硅片规格为:156×156mm。厚度为200μm(腐蚀前),印刷前厚度为180μm。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用丝网印刷背面银浆(Dupont公司的PV505银浆),烘干,在印刷背银浆余下背光面部分,印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),烘干后,经隧道炉烧结后,得到具备银背电极和铝背场的硅基体片。
如附图1所示。
(2)制备重掺杂的选择性发射极区4
设计正面电极包括三条主栅,在上述制备的硅基体片5(正面表面含有减反射膜1)向光面旋转涂布一层浓度为2.0wt%磷酸溶液;然后再覆盖上掩膜,其中,掩膜为金属镍镂空板,其镂空区形状与正面电极相同;采用激光烧蚀镂空处硅基体片5正面裸露的减反射膜1,同时使磷扩散入硅基体片5中,在激光烧蚀处形成方阻为20~25Ω/□重掺杂的选择性发射极区4。
(3)蒸镀钛
采用真空蒸镀的方式沉积金属钛,真空腔中真空本底压力为10-3 Pa,蒸发的过程中保持气压1.0~1.2×10-3 Pa,蒸发温度为1000±10℃,蒸镀时间为11min,得到的副栅线金属钛层3的高度为0.50~0.70μm,宽度为10~12μm。
(4)高温处理
将沉积金属钛层3后的硅基体片5放入550℃的退火炉中,保温8min后取出。
(5)光诱导电镀铜
采用光诱导电镀工艺在金属钛层3上电镀金属铜层2,电镀液采用硫酸铜水溶液,电解液温度为55±2℃,Cu2+质量浓度为100g/L,阴极电流密度4.5A/dm2,电镀时间为8.5min,然后出电解槽,用热风吹干即得到电池片。测试得到的正面电极副栅线的总高度为10~13μm,总宽度为20~25μm。本实施例得到太阳能电池样品为S1。
实施例2
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S2,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为8min,制得的副栅线金属钛层高度为0.20~0.40μm,宽度为8.0~10μm。测试得到的正面电极副栅线的总高度为9.0~12μm,总宽度为18~23μm。
实施例3
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S3,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为30min,制得的副栅线金属钛层高度为1.4~1.6μm,宽度为15~18μm。测试得到的正面电极副栅线的总高度为12~15μm,总宽度为25~30μm。
实施例4
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S4,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为60min,制得的副栅线金属钛层高度为2.7~3.0μm,宽度为20~25μm。测试得到正面电极副栅线的总高度为13~16μm,总宽度为40~45μm。
实施例5
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S5,不同的是步骤(5)中光诱导电镀铜的时间为13min。测试得到正面电极副栅线的总高度为15~18μm,总宽度为45~50μm。
实施例6
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S6,不同的是步骤(2)中所使用的磷酸溶液的浓度为3.0wt%,在激光烧蚀处形成方阻为10~15Ω/□重掺杂的选择性发射极区。测试得到的正面电极副栅线的总高度为10~13μm,总宽度为20~25μm。
实施例7
采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S7,不同的是无步骤(4)中的高温处理。测试得到的正面电极副栅线的总高度为10~13μm,总宽度为20~25μm。
对比例1
采用的多晶硅片规格为:156×156mm。厚度为200μm(腐蚀前),印刷前厚度为180μm。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目的丝网印刷背面银浆(Dupont公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为35~50mg,烘干,在印刷背银浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1.2~1.4g,烘干,而后采用400目、线宽为60μm的网版将向光面银浆(Samsung公司的8521A银浆)印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为105~125mg,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200~400℃,峰值温度为910~930℃,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷有正面银浆的电极栅线,测试得到烧结后的副栅线高度为10~14μm,宽度为70~80μm。记该电池片为 DS1。
对比例2
(1)采用的多晶硅片规格为:156×156mm。厚度为200μm(腐蚀前),印刷前厚度为180μm。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目丝网印刷背面银浆(Dupont公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为35~50mg,烘干,在印刷背银浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1.2~1.4g,烘干,而后采用400目、线宽为45μm的网版将向光面银浆(Dupont公司的17F银浆)作为种子银浆印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为60~70mg,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200~400℃,峰值温度为910~930℃,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷有种子层银浆的电极栅线,测试得到烧结后的银线高度为6.0~8.0μm,宽度为60~70μm。
(2)采用光诱导电镀工艺在烧结后的种子银层上电镀金属银,电镀液采用AgNO3溶液,电解液温度为35±2℃,Ag+浓度为30g/L,阴极电流密度4A/dm2,电镀时间为5min,然后出电解槽,用热风吹干即制得的电池片。测得电镀银层的高度为5.0~7.0μm,电池片正面电极副栅线的总高度为11~15μm,总宽度为70~80μm,记该电池片为 DS2。
对比例3
(1)采用的多晶硅片规格为:156×156mm,厚度为200μm(腐蚀前),印刷前厚度为180μm。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目丝网印刷背面银浆(Dupont公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为35~50mg,烘干,在印刷背银浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1.2~1.4g,烘干,而后采用400目、线宽为45μm的网版将向光面银浆(Dupont公司的17F银浆)作为种子银浆印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为60~70mg,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200~400℃,峰值温度为910~930℃,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷有种子层银浆的电极栅线,测试得到烧结后的银线高度为6.0~8.0μm,宽度为60~70μm。(2)采用光诱导电镀工艺在烧结后的种子银层上电镀金属铜,电镀液采用硫酸铜水溶液,电解液温度为55±2℃,Cu2+浓度为100g/L,阴极电流密度4.5A/dm2,电镀时间为4.0min,然后出电解槽,用热风吹干即得到电池片样品,测得电镀铜层的高度为5.0~7.0μm。电池片正面电极副栅线的总高度为11~15μm,总宽度为70~80μm,记该电池片为 DS3。
性能测试
表面状况:采用5~10倍放大镜观察正面电极表面状况,是否光滑、有无积点与孔洞。若表面光滑、无积点与孔洞等现象,则记为OK,否则记为NG。
短路电流ISC(A)串联电阻Rs(mΩ)、填充因子FF、光电转化效率Eta:采用单次闪光模拟测试仪器对实施例及对比例制备的太阳能电池片样品进行测试,测试条件为标准测试条件(STC) :光强:1000W/m2;光谱:AM1.5;温度:25℃。
焊接强度(N):选用上海胜陌2*0.2mm锡铅焊带,用汉高X32-10I型助焊剂浸泡后烘干,然后在330℃对电极的主栅线进行手工焊接。待电池片自然冷却后,使用山度SH-100拉力机沿135°方向对焊接好的电极进行拉力测试。
测试结果如表1。
表1

样品表面状况ISC(A)Rs(mΩ)FFEta焊接强度(N)S1OK8.6431.11580.9817.84%6.58S2OK8.6691.45480.5017.78%5.75S3OK8.6511.52180.4017.74%6.81S4OK8.6331.29280.5217.71 %7.01S5OK8.6481.86980.2117.68%6.67S6OK8.6451.91080.1617.63%6.47S7OK8.6401.91280.1317.61%5.48DS1OK8.5162.20379.7717.50%5.45DS2OK8.5522.12179.7817.55%5.13DS3OK8.4822.48179.2217.21%4.23

本发明制得的钛-铜复合电极线均匀致密,表面光滑,电极副栅线宽度大大减少,遮光面积减少,电池的串联电阻降低,短路电流,尤其是填充因子有较大幅度增加,电池的光电转换效率得到提升。电极线与光伏焊带的焊接强度也较强,且钛及制备钛层的成本低,大大降低了电池的制作成本,且工艺简单,易实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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1、10申请公布号CN104078519A43申请公布日20141001CN104078519A21申请号201310104733522申请日20130328H01L31/0224200601H01L31/1820060171申请人比亚迪股份有限公司地址518118广东省深圳市坪山新区比亚迪路3009号72发明人谭伟华姜占锋何龙54发明名称一种太阳能电池片及其制备方法57摘要本发明提供了一种太阳能电池片及其制备方法。该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层。

2、及位于金属钛层表面的导电金属层。正面电极细密度较高、不易发生断线现象、不容易剥离脱落,电池串联电阻低、填充因子高、电池的光电转换效率高、成本低。51INTCL权利要求书2页说明书7页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书7页附图1页10申请公布号CN104078519ACN104078519A1/2页21一种太阳能电池片,所述太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其特征在于,所述硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。2根据权利。

3、要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述无减反射膜区通过去除硅基体片表面的减反射膜形成。3根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述无减反射膜区含有重掺杂的选择性发射区,所述金属钛层位于重掺杂的选择性发射区表面。4根据权利要求3所述的太阳能电池片,其特征在于,所述重掺杂的选择性发射区通过在无减反射膜区将磷扩散入硅基体片形成。5根据权利要求3所述的太阳能电池片,其特征在于,所述重掺杂的选择性发射区的方阻为1030/。6根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述金属钛层的高度为0130M,宽度为5025M。7根据权利要求6所述的太阳能电池片,其特征在于,所述金属钛层的高度为031。

4、0M,宽度为1020M。8根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述导电金属层为铜层。9根据权利要求8所述的太阳能电池片,其特征在于,所述铜层的高度为5015M。10根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述正面电极包括主栅线和将太阳能电池正面电流汇集到主栅线与主栅线相连的副栅线,所述副栅线的高度为1020M,宽度为2550M。11根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,形成金属钛层的方法为蒸镀,形成导电金属层的方法为光诱导电镀。12一种太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其特征在于,所述正面电极的制备。

5、包括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。13根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述在硅基体片正表面制备无减反射膜区的方法包括通过激光烧蚀的方法去除硅基体片正表面的减反射膜。14根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时和/或之后还包括在无减反射膜区制备重掺杂的选择性发射区,后在重掺杂的选择性发射区的表面制备金属钛层。15根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤包括在硅基体片正表面至少需要制备正面电极的部分表面。

6、附着含磷溶液,后对此部分表面进行激光烧蚀。16根据权利要求15所述的制备方法,其特征在于,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤包括在硅基体片正表面涂覆含磷溶液,通过掩膜覆盖不需制备正面电极的表面,对需制备正面电极的裸露表面进行激光烧蚀。17根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述含磷溶液为磷酸溶液,所述磷权利要求书CN104078519A2/2页3酸溶液的质量浓度为1030WT。18根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在无减反射膜区的表面制备金属钛层的方法包括蒸镀钛。19根据权利要求18所述的制备方法,其特征在于,所述蒸镀钛为真空蒸镀,所述真空蒸。

7、镀的条件为蒸镀的真空本底气压为103PA,蒸镀的气压为0510320103PA,蒸镀时的蒸发温度为9501050。20根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在金属钛层表面制备导电金属层的方法包括光诱导电镀。21根据权利要求20所述的制备方法,其特征在于,所述导电金属层为铜层,所述光诱导电镀为光诱导电镀铜,所述光诱导电镀铜所用电解液为硫酸铜水溶液,电解液的温度4065,电镀液中CU2的质量浓度为80180G/L,所述光诱导电镀的阴极电流密度为2010A/DM2。22根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,在制备金属钛层之后,金属钛层表面制备导电金属层之前,还包括对含有金属钛层的硅基体片。

8、进行高温处理,所述高温处理的温度为500600,时间为5010MIN。权利要求书CN104078519A1/7页4一种太阳能电池片及其制备方法技术领域0001本发明涉及太阳能电池领域,更具体地说,本发明涉及一种太阳能电池片及其制备方法。背景技术0002太阳能作为一种绿色能源,以其取之不竭、无污染、不受地域资源限制等优点越来越受到人们的重视。现有硅基太阳能电池一般通过将含有导电性金属粉末、玻璃粉及有机载体的导电浆料印刷在硅基材上,进行干燥和烧制制备电极和背场。太阳电池硅基材的背面电极一般为正极,涂覆的导电浆料通常为背面银浆;背表面一般涂覆含铝导电浆料,烧结后形成铝背场,它能显著提高电池的开路电压。

9、和光电转换效率;正面电极一般为负极,通过在镀减反射膜后采用丝网印刷正面银浆,然后过隧道炉烧结后直接得到正面银电极,正面银浆主要由功能性粉体(金属粉)、无机玻璃粉、有机载体混合搅拌并轧制而成,金属粉作为导电相,一般为银粉。正面电极在硅基材的受光面,影响太阳能光的接受率,其高宽比成为现有研究提高电池光电转化效率的重点和热点。0003现有研究通过先丝网印刷一层种子层银浆,再进行光诱导电镀(LIP)银工艺,制备由种子银层和电镀银层共同组成的电池的正面电极,丝印的种子层栅线细且矮,烧结后做为电镀纯银的导电层,得到的正面电极体电阻低,填充因子高,电池的光电转换效率有显著的提高,也能降低银导电浆料的用量,电。

10、镀银相对银浆的成本低,因此也降低了成本。但现有的银种子层的制备及丝印还存在许多问题,影响了其实际应用,例如丝印后的银种子层栅线的细密度不易达到设计要求,使光诱导电镀后的电极副栅线的宽度增加过大,遮光面积增大,造成电池的短路电流下降。0004现有也有进一步降低成本的,将电镀纯银的工艺改进为电镀纯铜工艺,但这些工艺中均通过印刷银导电浆料形成银种子层,而导电浆料中含有溶剂及有机黏结剂,在烧结过程中,有溶剂及有机黏结剂受热易挥发,会使烧结残余物中留有微细孔洞,在电池的后续使用过程中,铜原子有可能穿过孔洞而与硅衬底接触,从而导致电池的光电转换效率急剧下降,影响电池片的性能。发明内容0005本发明解决的技。

11、术问题是现有的太阳能电池用银导电浆料印刷制备种子层栅线时,制备的种子层栅线中含有大量孔洞,影响太阳能电池片的性能。提供一种含有细密度较高、不易发生断线现象、不容易剥离脱落正面电极的,电阻低、填充因子高、电池的光电转换效率高、成本低的太阳能电池片及其制备方法。0006本发明的第一个目的是提供一种太阳能电池片,该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,硅基体片正表面含有无减反射膜区,所述正面电极包括位于无减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。说明书CN104078519A2/7页50007本发明的第二个目的是提供一种。

12、太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其中,正面电极的制备包括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。0008其中,硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极采用本领域技术人员公知的各种方法制备,可以是在硅基体片正表面制备正面电极之前,也可以是在硅基体片正表面制备正面电极之后,本发明对其顺序没有限制。0009本发明制得的钛铜复合电极线均匀致密,表面光滑,特别是大大减少了对电池性能影响较大的电极副栅线的宽度,电池的串联电阻降低,短路电流和填充因子增加,电池的光电转。

13、换效率得到了提升。电极线与硅基体片的附着强度及与光伏焊带的焊接强度都较强,且钛及制备钛层的成本低,大大降低了电池的制作成本,工艺简单,易实现。附图说明0010图1为本发明的太阳能电池片的局部剖面结构示意图。具体实施方式0011为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。0012本发明提供了一种太阳能电池片,该太阳能电池片包括硅基体片、硅基体片正表面的正面电极、硅基体片背表面的背电场及与背电场导通的背电极,其中,在硅基体片正表面含有无减反射膜区,正面电极包括位于无。

14、减反射膜区表面的金属钛层及位于金属钛层表面的导电金属层。0013其中,硅基体片、背电场及背电极为本领域技术人员所公知,在此不再赘述。0014其中,无减反射膜区,本发明是指在硅基体片表面没有减反射膜的区域,可以是在硅基体片表面部分区域预先未制备减反射膜,例如放入模具或者掩膜遮盖部分区域后,再做等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)镀减反射膜。本发明优选通过去除硅基体片表面的减反射膜形成无减反射膜区,一般形成的无减反射膜区为需制备覆盖正面电极的区域。0015本发明优选在无减反射膜区含有重掺杂的选择性发射区,金属钛层位于重掺杂的选择性发射区表面,其中,优选,重掺杂的选择性发射区是通过在无减反射膜区。

15、将磷扩散入硅基体片形成,增加了金属钛层的导电性,降低金属钛层与硅基体的接触电阻,提高太阳能电池片的光电转化效率。较佳情况下,优选,重掺杂的选择性发射区的方阻为1030/。0016优选,金属钛层的高度为0130M,宽度为5025M;进一步优选,金属钛层的高度为0125M,宽度为5025M;更进一步优选,金属钛层的高度0315M,宽度为1020M;更进一步优选,金属钛层的高度为0310M,宽度为1020M,可以进一步优化电极线的总体体电阻,也能避免断线现象,优化电极的性能。其中,导电金属层本发明为纯金属层,可以为电镀金属层,电镀金属种类本发明没有限制,例如铜、银等,优选,导电金属层为铜层,电导率高。

16、,焊接性能好,与钛层有很好的结合,在钛层上的粘结力也强,尤其是金属铜的价格低,能降低电池的成本。说明书CN104078519A3/7页60017优选,铜层的高度为5015M,进一步优选的高度为7012M,进一步优化电极线的总体体电阻,优化电极线覆盖的宽度,优化电池的吸收光子数目,同时也能得到更优的控制工艺,提高生产效率。0018一般,正面电极包括主栅线,和将太阳能电池正面电流汇集到主栅线而与主栅线相连的副栅线,其中,主栅线和副栅线的个数本发明没有限制,一般为多个,一般主栅线间相互平行,副栅线与主栅线垂直,与较近的主栅线连接。一般主栅线较宽,要求较低,副栅线多且窄,其高度和宽度对电池的影响较大,。

17、本发明优选,副栅线的高度为1020M,宽度为2550M,进一步优化了电池的受光面积,提高了太阳能电池的光电转化效率,同时也降低了成本。0019本发明优选形成金属钛层的方法为蒸镀,容易实现且易控制,且得到的钛层均匀致密,其更易作为后续铜层等金属层的壁垒层,能防止金属铜原子等渗透入硅衬底,而形成光生载流子的复合中心,影响电池的性能。形成导电金属层的方法为光诱导电镀,工艺可靠、易实现,且制备的导电金属层性能优,与钛层有很好的粘结力和较低的体电阻。0020本发明同时提供了上述太阳能电池片的制备方法,包括在硅基体片正表面制备正面电极、硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极,其中,正面电极的制备包。

18、括在硅基体片正表面制备无减反射膜区,后在无减反射膜区的表面制备金属钛层,再在金属钛层表面制备导电金属层。0021本发明优选在硅基体片正表面制备无减反射膜区的方法包括通过激光烧蚀的方法去除硅基体片正表面的减反射膜,其中,激光烧蚀的方法、步骤及条件为本领域技术人员公知,在此不再赘述。0022优选,在无减反射膜区还含有重掺杂的选择性发射区,重掺杂的选择性发射区可以是在制备无减反射膜区的同时,也可以是在制备无减反射膜区之后,即在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时和/或之后还包括在无减反射膜区制备重掺杂的选择性发射区,之后再在重掺杂的选择性发射区的表面制备金属钛层。本发明优选,在硅基体片正表面制备无减。

19、反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区,步骤可以包括,在硅基体片正表面至少需要制备正面电极的部分表面附着含磷溶液,后对此部分表面进行激光烧蚀,在激光烧蚀的条件下,去除减反射膜的同时,使磷原子扩散入硅基体片中形成重掺杂。其中,附着含磷溶液的硅基体片的表面,可以是整个硅基体片正表面也可以是硅基体片的部分表面,本发明没有限制,例如,可以采用印刷、辊压、刮浆、浸渍、喷涂和提拉等方法在整个硅基体片正表面涂布含磷溶液,也可以先通过模具或掩膜等对硅基体片不需制备覆盖正面电极的部分表面遮盖,在裸露的需覆盖正面电极的部分表面喷涂含磷溶液。本发明优选,在硅基体片正表面制备无减反射膜区的同时制备重掺杂的选择性发射区。

20、,步骤包括在硅基体片正表面涂覆含磷溶液,通过掩膜覆盖不需制备正面电极的表面,对需制备正面电极的裸露表面进行激光烧蚀。其中,掩膜本发明没有限制,例如可以为金属掩膜。其中,金属掩膜的镂空部分与正面电极形状相当。0023优选,含磷溶液为磷酸溶液,所述磷酸溶液的质量浓度为1030WT。0024优选,在无减反射膜区的表面制备金属钛层的方法包括蒸镀钛。较佳情况下,优选,蒸镀钛为真空蒸镀,真空蒸镀的设备为本领域技术人员公知,优选,所述真空蒸镀的条件为真空本底气压为103PA,蒸镀的气压为0510320103PA,蒸镀时的蒸发温度为说明书CN104078519A4/7页79501050。0025优选,在金属钛。

21、层表面制备导电金属层的方法包括光诱导电镀。优选,导电金属层为铜层,光诱导电镀为光诱导电镀铜,电镀时间、电流密度、铜离子浓度等可依据电镀的铜层高度进行设计。光诱导电镀的工艺采用本领域技术人员公知的各种光诱导电镀工艺,例如可以将蒸镀有金属钛层的硅基体片放入光诱导电镀电解槽(德国SCHMID公司生产)中作为电镀的阳极,将纯铜棒作为电镀的阴极,所用电解液为硫酸铜水溶液,优选,电解液的温度4065,电镀液中CU2的质量浓度为80180G/L,优选,光诱导电镀的阴极电流密度为2010A/DM2。0026优选,在制备金属钛层之后,在金属钛层表面制备导电金属层之前,还包括对含有金属钛层的硅基体片进行高温处理,。

22、所述高温处理的温度为500600,时间为5010MIN,可增强沉积后的金属钛与硅基底的附着力,使金属钛层与硅基底形成良好的欧姆接触,并使金属钛层更加致密均匀。0027其中,硅基体片背表面制备背电场及与背电场导通的背电极的方法,可采用本领域技术人员公知的各种制备方法,例如,可以是在硅基体片的背表面印刷背面银导电浆料,烘干后,再在背面余下部分印刷背场铝导电浆料,烘干后,一起入隧道炉烧结,背银浆和背铝浆分别形成了太阳能电池的背面电极和背电场。其中,背面银导电浆料和背场铝导电浆料采用本领域技术人员所公知的各种背面银导电浆料和背场铝导电浆料。下面通过具体实施例对本发明作进一步详述。0028实施例1(1)。

23、采用的多晶硅片规格为156156MM。厚度为200M(腐蚀前),印刷前厚度为180M。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用丝网印刷背面银浆(DUPONT公司的PV505银浆),烘干,在印刷背银浆余下背光面部分,印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),烘干后,经隧道炉烧结后,得到具备银背电极和铝背场的硅基体片。0029如附图1所示。0030(2)制备重掺杂的选择性发射极区4设计正面电极包括三条主栅,在上述制备的硅基体片5(正面表面含有减反射膜1)向光面旋转涂布一层浓度为20WT磷酸溶液;然后再覆盖上掩膜,其中,掩膜为金属镍镂空板,其镂空区形状与正面电极相同;采用激光。

24、烧蚀镂空处硅基体片5正面裸露的减反射膜1,同时使磷扩散入硅基体片5中,在激光烧蚀处形成方阻为2025/重掺杂的选择性发射极区4。0031(3)蒸镀钛采用真空蒸镀的方式沉积金属钛,真空腔中真空本底压力为103PA,蒸发的过程中保持气压1012103PA,蒸发温度为100010,蒸镀时间为11MIN,得到的副栅线金属钛层3的高度为050070M,宽度为1012M。0032(4)高温处理将沉积金属钛层3后的硅基体片5放入550的退火炉中,保温8MIN后取出。0033(5)光诱导电镀铜采用光诱导电镀工艺在金属钛层3上电镀金属铜层2,电镀液采用硫酸铜水溶液,电解液温度为552,CU2质量浓度为100G/。

25、L,阴极电流密度45A/DM2,电镀时间为85MIN,然说明书CN104078519A5/7页8后出电解槽,用热风吹干即得到电池片。测试得到的正面电极副栅线的总高度为1013M,总宽度为2025M。本实施例得到太阳能电池样品为S1。0034实施例2采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S2,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为8MIN,制得的副栅线金属钛层高度为020040M,宽度为8010M。测试得到的正面电极副栅线的总高度为9012M,总宽度为1823M。0035实施例3采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S3,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为30MIN,制得的副栅线金属钛层。

26、高度为1416M,宽度为1518M。测试得到的正面电极副栅线的总高度为1215M,总宽度为2530M。0036实施例4采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S4,不同的是步骤(3)中蒸镀的时间为60MIN,制得的副栅线金属钛层高度为2730M,宽度为2025M。测试得到正面电极副栅线的总高度为1316M,总宽度为4045M。0037实施例5采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S5,不同的是步骤(5)中光诱导电镀铜的时间为13MIN。测试得到正面电极副栅线的总高度为1518M,总宽度为4550M。0038实施例6采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S6,不同的是步骤(。

27、2)中所使用的磷酸溶液的浓度为30WT,在激光烧蚀处形成方阻为1015/重掺杂的选择性发射极区。测试得到的正面电极副栅线的总高度为1013M,总宽度为2025M。0039实施例7采用与实施例1相同的方法步骤制备太阳能电池样品S7,不同的是无步骤(4)中的高温处理。测试得到的正面电极副栅线的总高度为1013M,总宽度为2025M。0040对比例1采用的多晶硅片规格为156156MM。厚度为200M(腐蚀前),印刷前厚度为180M。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目的丝网印刷背面银浆(DUPONT公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为3550MG,烘干,在。

28、印刷背银浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1214G,烘干,而后采用400目、线宽为60M的网版将向光面银浆(SAMSUNG公司的8521A银浆)印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为105125MG,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200400,峰值温度为910930,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷有正面银浆的电极栅线,测试得到烧结后的副栅线高度为1014M,宽度为7080M。记该电池片为DS1。0041对比例2(1)采用的多晶硅片规格为156156MM。厚度为200M(腐蚀前),印刷前厚度为180M。。

29、在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目丝网印刷背面银浆(DUPONT公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为3550MG,烘干,在印刷背银说明书CN104078519A6/7页9浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1214G,烘干,而后采用400目、线宽为45M的网版将向光面银浆(DUPONT公司的17F银浆)作为种子银浆印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为6070MG,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200400,峰值温度为910930,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷。

30、有种子层银浆的电极栅线,测试得到烧结后的银线高度为6080M,宽度为6070M。0042(2)采用光诱导电镀工艺在烧结后的种子银层上电镀金属银,电镀液采用AGNO3溶液,电解液温度为352,AG浓度为30G/L,阴极电流密度4A/DM2,电镀时间为5MIN,然后出电解槽,用热风吹干即制得的电池片。测得电镀银层的高度为5070M,电池片正面电极副栅线的总高度为1115M,总宽度为7080M,记该电池片为DS2。0043对比例3(1)采用的多晶硅片规格为156156MM,厚度为200M(腐蚀前),印刷前厚度为180M。在将硅片制绒、制PN结、采用PECVD法镀氮化硅减反射膜。先采用280目丝网印刷。

31、背面银浆(DUPONT公司的PV505银浆),背银浆的印刷湿重为3550MG,烘干,在印刷背银浆余下的背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆的印刷湿重为1214G,烘干,而后采用400目、线宽为45M的网版将向光面银浆(DUPONT公司的17F银浆)作为种子银浆印刷在硅基体片的向光面上,印刷湿重为6070MG,入隧道炉中烘干烧结,预热温度为200400,峰值温度为910930,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左右,得到印刷有种子层银浆的电极栅线,测试得到烧结后的银线高度为6080M,宽度为6070M。(2)采用光诱导电镀工艺在烧结后的种子银。

32、层上电镀金属铜,电镀液采用硫酸铜水溶液,电解液温度为552,CU2浓度为100G/L,阴极电流密度45A/DM2,电镀时间为40MIN,然后出电解槽,用热风吹干即得到电池片样品,测得电镀铜层的高度为5070M。电池片正面电极副栅线的总高度为1115M,总宽度为7080M,记该电池片为DS3。0044性能测试表面状况采用510倍放大镜观察正面电极表面状况,是否光滑、有无积点与孔洞。若表面光滑、无积点与孔洞等现象,则记为OK,否则记为NG。0045短路电流ISCA、串联电阻RSM、填充因子FF、光电转化效率ETA采用单次闪光模拟测试仪器对实施例及对比例制备的太阳能电池片样品进行测试,测试条件为标准。

33、测试条件STC光强1000W/M2;光谱AM15;温度25。0046焊接强度N选用上海胜陌202MM锡铅焊带,用汉高X3210I型助焊剂浸泡后烘干,然后在330对电极的主栅线进行手工焊接。待电池片自然冷却后,使用山度SH100拉力机沿135方向对焊接好的电极进行拉力测试。0047测试结果如表1。0048表1样品表面状况ISCARSMFFETA焊接强度NS1OK8643111580981784658S2OK8669145480501778575S3OK8651152180401774681S4OK8633129280521771701说明书CN104078519A7/7页10S5OK864818。

34、6980211768667S6OK8645191080161763647S7OK8640191280131761548DS1OK8516220379771750545DS2OK8552212179781755513DS3OK84822481792217214230049本发明制得的钛铜复合电极线均匀致密,表面光滑,电极副栅线宽度大大减少,遮光面积减少,电池的串联电阻降低,短路电流,尤其是填充因子有较大幅度增加,电池的光电转换效率得到提升。电极线与光伏焊带的焊接强度也较强,且钛及制备钛层的成本低,大大降低了电池的制作成本,且工艺简单,易实现。0050以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。说明书CN104078519A101/1页11图1说明书附图CN104078519A11。

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