[发明专利]一种太阳能电池正电极栅线制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造工艺领域，具体涉及一种正电极栅线制备方法。

背景技术

随着全球能源的日趋紧张，太阳能电池以无污染、无机械转动部件、维护简便、无人值守、建设周期短、规模大小随意、以方便地与建筑物相结合、市场空间大等独有的优势而受到世界各国的广泛重视，国际上已有众多大公司投入到太阳能电池的研发和生产中。当前，制造硅太阳能电池面临的挑战是提高太阳能电池的效率以增加单位面积的发电量，以及进一步降低制造成本使其能够广泛应用。在晶体硅太阳能电池中，硅片上正电极栅线的制备是关键技术，正电极栅线是收集太阳能电池发出的电流的必要部件，其性能直接影响电池的能量转换效率。

太阳能电池的正电极栅线负责收集光生载流子，由于其处在受光面，因此制成栅线形状，以降低对光照的遮挡。目前晶体硅太阳能电池的正电极栅线主要采用丝网印刷技术制备，丝网印刷制备正电极栅线是将含银的导电浆料透过丝网网孔压印在硅片上，然后通过高温快速烧结，浆料中的玻璃体会蚀穿氮化硅膜形成较良好的栅线与硅的接触。丝网印刷技术工艺简单，设备成熟，设备产能高，因而得到大规模使用。然而随着市场竞争的加剧，丝网印刷的栅线高宽比低，成本偏高等弊端逐渐显现出来。

光诱导电镀技术作为一种制备太阳能电池正电极技术，具有自对准沉积、栅线宽度可控、制造过程无需高温、成本低、制备的电极栅线结构致密等优点，被行业内广泛看好。在光诱导电镀太阳能电池正电极栅线工艺中，电镀前的种子层制备的好坏对电镀结果影响很大。由于光诱导电镀过程中银在种子层各个方向均匀生长，如果种子层宽度过大而高度较低，必然导致电镀后太阳能电池正电极栅线高宽比偏低，电池片效率无法进一步提高。

采用丝网印刷的方法印刷栅线时，其原理是通过刮刀挤压丝网上的浆料，使其附着在硅片表面。在印刷过程中，丝网与硅片有一个接触与分离的过程，由于浆料具有一定的流动性，在这个过程中会出现浆料往栅线两边坍塌，造成毛边的现象，该区域的电极厚度低，但具有一定的宽度，一般为10-30微米。如果直接在印刷和烧结后的栅线上进行电镀银，将会出现毛边区域也电镀上银的情形，导致栅线宽度的显著增加，不利于电池片效率的提高。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种丝网印刷与光诱导电镀相结合，制备出的栅线高宽比高、栅线结构致密的太阳能电池正电极栅线制备方法。

技术方案：本发明所述的一种太阳能电池正电极栅线制备方法，包括以下步骤：

(1)在经过制绒、扩散、边缘绝缘、去PSG和镀减反射膜工艺，且印刷过背电极和背电场的硅片上，丝网印刷正电极栅线图形，通过快速烧结形成欧姆接触；

(2)将已烧结过的电池片置于光诱导电镀槽中，将电池片作为阳极，银棒作为阴极，目的是将栅线进行部分溶解制作种子层；

(3)采用光诱导电镀，在种子层上进行镀银加厚。

优选的，步骤(1)中印刷的银浆量为60～100mg，既保证电池片正电极栅线在烧结后能与硅形成良好的欧姆接触，又节约正电极印刷浆料；烧结后正电极细栅线高度为10～20um，宽度为35～70um。

进一步，步骤(2)中通入外电压1.0～2.5V。

进一步，步骤(2)光照强度为6000～15000lux，反应温度为20～60℃，反应时间为1～15min，在此条件下，可制作出栅线线宽为20～60um、线高为5～18um的种子层。

优选的，步骤(2)中正电极的溶解量为15～40mg，保证了溶解效果，又不会破坏栅线与硅片的欧姆接触。

进一步，步骤(3)光照强度为6000～15000lux，反应温度为20～60℃，使反应顺利进行，可得到高宽比在0.2～0.5的栅线。

优选的，步骤(3)中正电极的镀银量为20～50mg，能够充分保证电池片填充因子的提升，从而提高光电转换效率。

有益效果：1、本发明在太阳能正电极上采用丝网印刷技术和快速烧结工艺形成良好欧姆接触、拉力合格的栅线图形的基础上，对其栅线毛边区域进行电镀溶解，使栅线的宽度不会因为毛边增大，继而在栅线电镀上银后制备出的栅线横截面类半圆形，线宽小、高宽比大、种子层形态理想、栅线结构致密、串联电阻低，可有效提高电池片的转换效率；2、采用电镀的方法溶解印刷在硅片上的银和光诱导电镀工艺在栅线上再次加厚，工艺简单，过程可控。

附图说明

图1为光诱导电镀装置示意图。

具体实施方式