[发明专利]电刷镀制备太阳能电池阵列电极的方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池制备领域，特别涉及一种用电刷镀制备硅太阳能电池阵列电极的方法。

背景技术

目前，商品化生产硅太阳能电池阵列电极的方法只有一种，即丝网印刷银浆形成阵列电极。但是该工艺中目前存在下列问题：得到的栅状阵列电极大约要覆盖6～10％的表面积，使吸收太阳能的有效面积减少，从而使转换效率降低；传统的丝网印刷工艺难以实现使太阳能电池拥有更高的高宽比的阵列电极。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的首要目的在于提供一种用电刷镀制备硅太阳能电池阵列电极的方法。

本发明的再一目的在于提供上述方法制备的硅太阳能电池阵列电极。

本发明的又一目的在于提供上述硅太阳能电池阵列电极的应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用电刷镀制备硅太阳能电池阵列电极的方法，包括以下操作步骤：

(1)保护膜涂覆：在涂有减反射层的硅半导体的表面涂覆一层保护膜；所述硅半导体具有p/n结；

(2)激光刻槽：在涂覆了保护膜的硅半导体的表面上通过激光刻出阵列凹槽；

(3)表面活化处理：将刻了阵列凹槽的硅半导体通过表面活性剂清洗后，在含F^-酸溶液或者氢氧化物溶液中对凹槽进行活化，得到经过前处理的硅半导体；

(4)电刷镀：采用常规电镀电源，利用电源负极连接经过前处理的硅半导体，电源正极连接浸满镀液的镀笔，开启电源，将镀笔在经过前处理的硅半导体的表面以电流密度为1～4A/dm²的条件下进行电刷镀；所述镀笔为移动镀笔或象形镀笔；

(5)保护膜退除：将电刷镀完成后的硅半导体在有机溶剂中浸泡，去掉覆盖在极板表面的保护膜，清洗，烘干，得到硅太阳能电池阵列电极。

步骤(1)所述减反射层为氮化硅减反射膜、多孔二氧化硅减反射膜、二氧化钛减反射膜或MgF₂/ZnS双层减反射膜；所述保护膜与无机酸碱不起作用并且能用有机溶剂容易去除，优选如为酚醛清漆、醇酸清漆、硝基清漆、环氧清漆或丙烯酸清漆。

步骤(3)所述表面活性剂的质量百分比浓度为0.5％～5％；所述表面活性剂为高级脂肪酸盐或磺酸盐表面活性剂；所述含F^-酸溶液或氢氧化物溶液的质量百分比浓度为1％～40％；所述含F^-酸溶液为HF、HBF₄或NH₄HF₂的盐酸溶液；所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。

所述高级脂肪酸盐为脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

步骤(3)所述活化的时间为1～5min；活化的目的是为了消除硅片上的氧化膜，同时将硅进行活化，减少电极与硅片上的接触电阻，提高电极与硅片的结合力。

步骤(4)所述镀液为镀铜液、镀镍液、镀锡液、镀银液或镀金液；步骤(4)所述镀笔为移动镀笔时，移动镀笔的相对运动速度为0.5～10M/min，电刷镀的时间为5～10min；所述镀笔为象形镀笔时，电刷镀的时间为1～10min。

镀铜液是由焦磷酸铜50～150g/L、焦磷酸钾250～350g/L、柠檬酸铵10～15g/L、二氧化硒0.006～0.5g/L、2-巯基苯骈噻唑0.001～0.5g/L和2-巯基苯骈咪唑0.001～0.1g/L组成；或者是由硫酸铜100～250g/L、硫酸50～150g/L、氯化钾100～200mg/L、聚乙二醇0.05～0.3g/L和双(二甲基硫代氨基)甲酰锍-1-丙烷磺酸盐0.02～0.5g/L组成；

所述镀镍液由胺基磺酸镍300～500g/L、氯化镍0～30g/L、硼酸30～40g/L、丙烯磺酸钠0.1g-2g/L和香豆素0.005-0.2g/L组成；

所述镀锡液由锡20～35g/L、苯酚磺酸40～80g/L和β-苯酚磺酸0.1～2g/L组成；

所述镀银液由硝酸银30～40g/L^-1、氰化钾50～75g/L^-1和碳酸钾20～95g/L^-1组成；

所述镀金液由氰化金钾8～20g/L^-1、氰化钾15～30g/L^-1、磷酸氢二钾10～25g/L^-1和碳酸钾10～30g/L^-1组成。

步骤(5)所述有机溶剂为脂肪烃类化合物、脂环烃类化合物、卤化烃类化合物、酯类化合物或酮类化合物；所述浸泡的时间为1～30分钟。