[发明专利]一种硅太阳能电池合金电极及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种硅太阳能电池合金电极及其制备方法，制备方法包括：硅片表面预处理，使硅片的表面干净、光滑。将预处理得到的硅片浸入含有硝酸盐混合液和氢氟酸溶液的反应液中，用紫外光光照，使得硅片通过吸收光子被激发出电子，使硝酸盐混合液中的金属离子还原生成金属并沉积在被氢氟酸腐蚀过的硅片表面上，从而在硅片表面形成合金电极，对硅片干燥处理即完成制备。该方法工艺简便，安全可靠、条件易控，报废率低，机械性能强。可将不同金属的优良性能结合，所制备的合金电极沉积效果良好，既满足导电性能的要求，又具有耗材少，成本低廉的优点，具有较好的实际应用前景。

技术领域

本发明实施例涉及合金电极的制备工艺技术领域，具体涉及一种硅太阳能电池合金电极及其制备方法。

背景技术

太阳能电池作为一种新能源产品，逐渐得到广泛运用。为输出太阳能电池的电能，必须在电池上制作正、负两个电极。传统的电极制备方法是银(铝)浆印刷-烧结工艺制备，具体制备工序为：丝网印刷→印刷背电极→烘干→印刷背电场→烘干→印刷正电极→烧结→降温→测试分选包装，工艺繁杂。该制备工艺中所用的银浆一般是由80％以上的超细银粉、5～10％的无机添加剂、10～15％的有机粘合剂调合而成；烘干温度在250～400℃；烧结温度750～950℃。因此，在利用该制备工艺制作硅太阳能电池金属电极时，耗材大，成本高，而且银浆中的有机溶剂会影响银在硅片表面的沉积，沉积效果不理想，使电极薄膜覆盖不均匀，导电性能差。该制备工艺中烘干温度和烧结温度较高，能耗大，且在制备过程中极易导致硅片弯曲或开裂，甚至使硅片烧坏，报废率高。

传统的硅太阳能电池大多采用以铝、铜、银和金为代表的金属薄膜电极。其中，银电极和金电极具有高电导率和高反射率等光电特性，但是在电池成本方面却存在劣势；而铝、铜电极相比于银、金电极显示出很好的成本优势，但导电性能不及银、金电极。因此，提高导电性能同时降低成本成为薄膜太阳能电池大规模应用的关键问题。

发明内容

本发明实施例提供一种硅太阳能电池合金电极及其制备方法，以解决现有技术中硅太阳能电极制备成本高、报废率高、导电性能差的问题。

为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：

在本发明的实施方式的第一方面中，提供了一种硅太阳能电池合金电极的制备方法，包括：

步骤S1，硅片表面预处理；

步骤S2，将预处理得到的硅片浸入含有硝酸盐混合液和氢氟酸溶液的反应液中，用紫外光光照；

步骤S3，将硅片从所述反应液中取出，进行干燥处理。

在本发明的一个实施例中，所述反应液中还包含聚乙烯吡咯烷酮。

在本发明的另一实施例中，所述步骤S2在超声波条件下进行，超声波的频率大小为20kHz～40kHz。

在本发明的又一个实施例中，在所述步骤S2中，所述硝酸盐混合液为硝酸银和硝酸铜的混合液。

在本发明的再一个实施例中，所述反应液包含0.01～1.0M的硝酸银、0.05～0.1M的硝酸铜、0.03～0.1M的氢氟酸、0.01～2.0M的聚乙烯吡咯烷酮。

在本发明的再一个实施例中，所述步骤S1包括以下步骤:

步骤S11，清洗：在超声波清洗器中，将硅片的表面用等离子水清洗10～20min，然后用丙酮清洗10～20min，再用去离子水冲洗硅片；

步骤S12，抛光：将硅片浸入抛光液中抛光3～10min，用去离子水冲洗，然后将硅片至于空气中干燥。

在本发明的再一个实施例中，所述抛光液包含氢氟酸和稀盐酸，所述氢氟酸和稀盐酸的摩尔百分比为30～50:50～70。