[发明专利]一种HJT太阳电池及其制备方法

说明书

本发明揭示了一种HJT太阳电池及其制备方法，包括N型单晶硅片表面处理、双面沉积非晶硅层及TCO透明导电玻璃、制作电极和烧结固化，其特征在于：在TCO透明导电玻璃表面通过激光转印法制备上电极和下电极，包括步骤：将完成TCO透明导电玻璃沉积的硅片半成品载入自加热的承载台上；在承载台及硅片半成品上方成型转印衬底，将金属导电材料采用涂覆法制备在转印衬底表面，并利用激光器扫描转印至被加热的硅片半成品上。应用本发明的制备工艺，实现了非接触式的电极制备，降低了硅片的隐裂和碎片率；并且有利于优化电极的规格尺寸，增加光吸收且提高电池效率，同时改善了硅片的洁净度，消除了污染源，适于规模化生产的应用。

技术领域

本发明涉及太阳电池生产制造领域，尤其涉及一种HJT太阳电池的制备方法改良及其优化工艺成型的HJT太阳电池结构。

背景技术

当前太阳能电池发展的主要目标是降低成本，提升光电转换效率，早日实现平价上网发电。HJT太阳能电池具有高效率、工艺简单、抗PID、低温度系数、高发电量、低光衰等特性，提高了光伏组件的可靠性和稳定性。需要说明的是，后文所述HJT太阳电池、HJT电池仅为简化表述，实际含义均与HJT太阳能电池相同。另外HJT电池是对称结构，双面均可发电，双面率达90%以上；较之于单面太阳电池，可以多输出至少30-40%的电力，因此HJT电池被视为下一代太阳电池主流产品。

目前HJT电池的制备生产成本较高，其中硅片和浆料占整个制造成本的50%以上。硅片厚度逐渐降低虽然可以降低制造成本，但是也为该种电池的生产制造提出了新的高难度要求。当前，制备HJT太阳能电池的电极主要方法有两种：一种是丝网印刷的方式；二是电镀方式；且制备电极时均与硅片接触。HJT电池所用硅片厚度一般在120μm~150μm，而且未来为了满足进一步降低成本及制作柔性组件以扩大应用市场要求，硅片厚度会越来越薄。而采用丝网印刷过程中，由于与硅片接触会对硅片产生一定的压力，不可避免地会造成硅片隐裂或碎片，影响电池片的合格率，无形中增大了制造成本，而且印刷的电极宽度较宽，遮光面积较大，导致电池片光吸收能力和吸收量的同比降低，进而影响电池片转换效率；另一种采用电镀的方式制备电极，需要先在硅片表面形成一层掩膜，然后用电镀方式制备电极，而且后期需要通过化学品去除掩膜，所产生废液需要针对性进行处理，整个制备电极工艺流程复杂，而且对环境不友好。

显见，这两种制备电极方法及其制造过程不符合光伏行业平价上网的发展趋势，因此针对HJT电池目前存在的问题，需要对太阳电池制备中电极制作研发更加可靠、性能优异，尤其是能将硅片发生隐裂或碎片的风险显著下降的改良制程。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺陷，本发明的目的旨在提出一种HJT太阳电池及其制备方法，解决太阳电池薄片化发展趋势下生产过程中硅片易于崩裂破碎、成本浪费严重的问题。

本发明实现上述目的的一个技术解决方案是，一种HJT太阳电池，自一侧面至另一侧面的分层结构包括上电极、TCO透明导电玻璃、P型非晶硅层、本征非晶硅层、N型单晶硅片、本征非晶硅层、N型非晶硅层、TCO透明导电玻璃、下电极，其中N型单晶硅片的厚度为150μm以下，其特征在于：所述上电极和下电极均为非接触式激光转印于TCO透明导电玻璃之上的成型电极。

上述HJT太阳电池，进一步地，所述激光转印中转印图形的主栅线宽度为0.1mm～1.5mm，主栅线数目为4～10，且正面、背面的副栅线宽度为10μm～40μm，副栅线数目为100～150。

本发明实现上述目的的另一个技术解决方案是，一种HJT太阳电池的制备方法，包括N型单晶硅片表面处理、双面沉积非晶硅层及TCO透明导电玻璃、制作电极和烧结固化，其特征在于：在TCO透明导电玻璃表面通过激光转印法制备上电极和下电极，包括步骤：将完成TCO透明导电玻璃沉积的硅片半成品载入自加热的承载台上；在承载台及硅片半成品上方成型转印衬底，将金属导电材料采用涂覆法制备在转印衬底表面，并利用激光器扫描转印至被加热的硅片半成品上。