[发明专利]一种太阳能电池金属电极及其制备方法

说明书

本发明提供了一种太阳能电池金属电极及其制备方法。本发明的太阳能电池金属电极的制备方法包括：依据所需电极形状采用激光刻蚀高分子薄膜制备掩模版；将掩模版固定在基板上，采用物理气相沉积方法在掩模版上镀金属膜，以在基板上生长出所需形状的金属电极或者电极种子层。本发明的方法制作成本低，制备的电极导电率高、同时遮光面积小、光电转化率高。

技术领域

本发明是关于一种太阳能电池金属电极及其制备方法。

背景技术

太阳能电池能够将太阳能转化为电能，是清洁能源的重要来源。电极是太阳能电池的关键组件，主要为线宽100μm以下的阵列格栅结构。

目前太阳能电池电极的制备普遍采用丝网印刷银浆工艺，得到的电极线宽在30μm以上。由于银浆主要成分是银，成本较高，与此同时，银浆导电率比金属银低很多，为了实现一定的导电率，需要相对比较粗的电极栅线，从而需要较多的原材料，进一步增加了成本；而且电极较粗时，会导致更多的太阳光被遮挡。而且，在印刷薄膜太阳电池电极时，印刷面积0.72平方米或以上，良率低，对设备、工艺的要求高。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种新颖的制备电极的方法。

本发明的另一目的在于提供一种所制备得到的金属电极。

本发明的另一目的在于提供包含所述金属电极的太阳能电池。

一方面，本发明提供了一种太阳能电池金属电极的制备方法，该方法包括：

依据所需电极形状采用激光刻蚀高分子薄膜制备掩模版；

将掩模版固定在基板上，采用物理气相沉积(PVD)方法在掩模版上镀金属膜，以在基板上生长出所需形状的金属电极或者电极种子层。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，所述高分子薄膜的材质为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚烯烃薄膜(PO)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PVC)，或者其他厚度满足要求的高分子薄膜。高分子薄膜可以是不带粘贴性能的薄膜，也可以是带粘贴性能的高分子薄膜，也即通常所说的胶带。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，所述高分子薄膜的厚度为1μm-500μm。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，制备掩模版的过程包括采用超快激光(脉冲宽度在ps甚至fs量级的激光)在高分子薄膜上制备出需要的电极形状的狭缝。采用本发明的方法，能够制作加工精细的高分子薄膜掩模版。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，激光刻蚀高分子薄膜的狭缝宽度(即所制备出的电极线的宽度)1μm-1000μm。具体地，制备晶硅太阳能电池辅栅或者普通栅线时，狭缝宽度优选为1μm-100μm，进一步优选为1μm-20μm；制备晶硅太阳能电池主栅时，狭缝宽度优选为100μm-500μm。狭缝具体宽度也可具体根据需要的电极形状而定。狭缝长度根据电池电极设计决定。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，所述基板可以是太阳能电池片。将掩模版固定在太阳能电池片上，采用PVD方法在掩模版上镀金属膜，以直接在太阳能电池片上生长出所需形状的金属电极。所述基板也可以是其他膜板(这里的其他膜板是指不同于掩膜版的另一块模板)，在基板上镀金属电极后，将其转移到太阳能电池中作为太阳能电极。例如，可以是在一个塑料薄膜(具有完整平面即可，例如透明的PET薄膜)上生长出来电极，然后将带有电极的薄膜直接翻过来扣在太阳电池上，同样实现制作出太阳能电池电极的目的。

根据本发明的具体实施方案，本发明的太阳能电池金属电极的制备方法中，将高分子薄膜掩模版固定在基板上的方法，包括采用双面胶、胶水、固定的卡槽、载片台中的一种或多种的组合方式。如果掩模版采用的是带粘贴性能的胶带时，则固定方法可为直接粘贴。