[发明专利]一种太阳能电池电极的制备方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池电极的制备方法，包括以下步骤：在基底表面设置两层可分离的压印胶层；在压印胶层上制备预设图案的凹槽；将具有凹槽结构的胶层面贴附在太阳能电池片上，分离胶层，在电池表面形成预设图案的沟槽；在沟槽中填充银浆，固化并去除胶层，形成预设图案的银电极。通过在压印胶层上增加纳米银线层并结合上述方法，在HJT电池表面制作电极的同时增加纳米银线层。上述方法可通过对压印模板及胶层厚度的设计来控制电极的高宽比，降低栅线电极的宽度，增加电池片的光照面积以提高转化效率；较之传统丝网印刷工艺，该工艺减少了电极制作过程对电池片的机械损伤，降低了产品的不良率。

技术领域

本发明涉及光伏电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池电极的制备方法。

背景技术

栅线电极是电池的重要组成部分，负责收集电流并将电流运输到电池外部，而电极遮光面积引起的光学损失是制约太阳能电池效率提升的主要因素之一。太阳能电池表面的栅线电极越细，电极遮挡所带来的光学损失会越小，但传统的工艺是通过丝网印刷方式在电池表面印刷光伏银浆来制作栅极，由于受丝网印刷精度的限制，丝网印刷栅线的宽度有一定的极限，否则会出现断栅现象。目前栅线的设计宽度为35～45μm，已接近极限值，高宽比仅0.3左右且很难再提高，成为制约太阳能电池效率的一个障碍。此外，丝网印刷银浆工艺以造成电池片的机械损伤。

对此，不断有新的栅线电极的加工技术出现，例如专利“太阳能电池正面电极栅线的制备工艺”中(CN102709394B)，利用双喷嘴的装置在硅片上喷涂双层浆料制备电极栅线，获得的金属栅线的高宽比大于0.3。在专利“可溶性掩膜真空镀制备光伏电池栅线电极的方法”中(CN11090140B)，采用镂空掩膜真空镀膜的方式在电池片表面溅射金属电极，该方法对器械设备要求高，生产成本高，不适于产业化。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种太阳能电池电极的制备方法，通过纳米压印的方法根据预设图案在胶层上制作好沟槽，并将得到的胶模转移至太阳能电池片表面，向胶模的沟槽中填充银浆，固化制作电极；此外本发明还提供了一种HJT电池电极的制备方法，模具压印前在压印胶层上涂覆纳米银线层，根据上述制备方法，在电池片表面同时制备纳米银线层以及电极，且将固化后高透明的胶层作为电池的保护层，达到降本增效的作用。在上述的制备方法中，可通过对压印模板及胶层厚度的设计来控制电极的高宽比，降低栅线电极的宽度，增加电池片的光照面积以提高转化效率。

本发明提供了如下所述的技术方案：

本发明第一方面提供了一种太阳能电池电极的制备方法，包括以下步骤：

(1)在基底上设置第一胶层，对所述第一胶层进行表面处理以增加离型力，处理后在第一胶层上设置第二胶层，得到复合多层材料；

(2)利用压印模板在上述复合多层材料的第二胶层上制备预设图案的凹槽；所述凹槽深入第一胶层中；

(3)将具有凹槽结构的复合多层材料的第二胶层面贴附在太阳能电池片上，去除第一胶层及基底在电池表面形成预设图案的沟槽；

(4)在上述沟槽中填充银浆，加热固化并去除第二胶层，在电池片表面形成预设图案的银电极。

进一步地，步骤(1)中，所述表面处理具体为：采用等离子、涂氟或涂硅离型剂对第一胶层表面进行处理，使第一胶层和第二胶层间形成超轻且稳定的离型力，便于后续分离。

进一步地，所述第一胶层为热固型或紫外光固化型压印胶；所述第一胶层的厚度为5-200μm。

进一步地，所述第二胶层为热塑型压印胶，选自聚甲基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸芳香酯和聚甲基丙烯酸芳香酯中的一种。

进一步地，所述第二胶层的厚度为30-2000μm。

进一步地，步骤(4)中，所述加热固化的温度为130-900℃，加热固化的时间为15-90min。