[发明专利]太阳能电池电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池电极的制备方法。

背景技术

在晶体硅太阳能电池中电极栅线作用重大，充当收集光生载流子的作用。

现有电极图形设计，栅线宽度、高度设计均为恒定值，不考虑其他影响因素，所有栅线各处电阻值相同。

经栅线传输的电流，距离主栅越近，收集电流越大，在栅线各处电阻不变的情况下，越接近主栅功率损失就越大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能电池电极的制备方法，该方法正面电极的同一次栅线在宽度和厚度上采用渐变结构，既能够减小遮光面积，又能够降低电池的串联电阻，改善电流在栅线中传输的功率损失，提高电池转换效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种太阳能电池电极的制备方法，包括如下步骤：

A.利用硝酸、氢氟酸混合液或氢氧化钠溶液在硅片表面制作绒面；

B.经过盐酸、氢氟酸溶液清洗后，将硅片置入扩散炉中进行扩散工序，温度为800-900℃，通入气体为氮气、氧气、三氯氧磷混合气体，处理时间为30-90分钟，在硅片表面形成30-150Ω／sqr发射结；

C.利用湿法刻蚀去除硅片边结；

D.利用PECVD设备在发射结表面制作氮化硅膜，膜厚控制在70-85nm，折射率控制在2.0-2.15；

E.利用丝网印刷设备制备正、背面电极以及背面电场，利用烧结炉进行电极、电场共烧处理。

其中，正面电极包括主栅线和多条相互平行的次栅线，次栅线垂直于主栅线；同一次栅线在宽度上为渐变结构，次栅线在与主栅线相交处为最大宽度；同一次栅线在厚度上也为渐变结构，次栅线在与主栅线相交处为最大厚度。

优选的，所述同一次栅线在宽度上为阶梯渐变结构。

优选的，所述同一次栅线在宽度上为斜坡渐变结构。

优选的，所述同一次栅线在厚度上为阶梯渐变结构。

优选的，所述同一次栅线在厚度上为斜坡渐变结构。

优选的，所述次栅线宽度与次栅线距主栅线的距离成反比，为渐变结构。

优选的，所述次栅线厚度与次栅线距主栅线的距离成反比，为渐变结构。

优选的，所述同一细栅线的宽度在40-80μm之间渐变。

优选的，所述同一细栅线的厚度在10-30μm之间渐变。

优选的，所述次栅线在与主栅线相交处的宽度与主栅线的宽度相同，次栅线在与主栅线相交处的厚度与主栅线的厚度相同。

本发明针对电极栅线收集载流子的特性，为降低传输过程中的功率损失，将太阳能电池电极次栅线设计成渐变式，越靠近主栅线，次栅线设计宽度越宽；可将太阳能电池电极次栅线设计成不同宽度栅线的阶梯状组合，靠近主栅线一端，栅线设计宽度宽。反之，远离主栅线，栅线宽度细。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种太阳能电池电极的制备方法，该方法正面电极的同一次栅线在宽度和厚度上采用渐变结构，既能够减小遮光面积，又能够降低电池的串联电阻，改善电流在栅线中传输的功率损失，提高电池转换效率。

靠近主栅位置的栅线设计越宽，栅线印刷越不容易产生断点，降低断栅导致的局部失效风险。

更细的栅线设计增加了电池受光面积，提高了太阳能电池的性能。

而且本发明结构简单，容易实现。

附图说明

图1是本发明实施例1正面电极的示意图；

图2是本发明实施例2正面电极的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

实施例1

一种太阳能电池电极的制备方法，包括如下步骤：

A.利用硝酸、氢氟酸混合液或氢氧化钠溶液在硅片表面制作绒面；

B.经过盐酸、氢氟酸溶液清洗后，将硅片置入扩散炉中进行扩散工序，温度为800-900℃，通入气体为氮气、氧气、三氯氧磷混合气体，处理时间为30-90分钟，在硅片表面形成30-150Ω／sqr发射结；

C.利用湿法刻蚀去除硅片边结；

D.利用PECVD设备在发射结表面制作氮化硅膜，膜厚控制在70-85nm，折射率控制在2.0-2.15；

E.利用丝网印刷设备制备正、背面电极以及背面电场，利用烧结炉进行电极、电场共烧处理。