[发明专利]一种高效率的太阳能光伏电池的制备方法

说明书

本发明公开了一种高效率的太阳能光伏电池的制备方法，通过特殊工艺使得栅线电极与太阳能光伏电池的半导体材料无接触或者接触面积很少；在30～250℃下，对太阳能光伏电池实施反向偏压5V‑30V，利用荷电效应来提高栅线电极对太阳能光伏电池的半导体材料收集电流能力，并实现高效率太阳能光伏电池的输出。从而将转换效率得到了0.2％以上。

技术领域

本发明涉及太阳能光伏电池技术领域，具体涉及一种高效率的太阳能光伏电池的制备方法。

背景技术

光伏发电以其清洁、安全、便利、高效的特点，已经迅速成为全球可再生能源领域的重要新型能源产业，对缓解资源危机、改善生态环境，降低碳排放具有十分重要的意义。太阳能光伏电池，是一种将太阳的部分光能直接转化为电能的半导体器件，其光电转化效率在光伏太阳能电池是一项重要的衡量输出的技术指标。深入研究和发展新型太阳能电池技术，提升光电转换效率，也是光伏电池技术实用化的重要突破点。

栅线电极是太阳能光伏电池的重要结构组成部分。对于常规晶硅电池来说，主要是将金属粉与无机物的混合浆料通过丝网印刷，在覆盖有钝化层的太阳能光伏电池表面形成物理接触，通过对整体太阳能光伏电池台阶式加热方式达到750-800度的尖峰高温烧结来固化浆料，选择性腐蚀钝化层，最终在栅线电极与半导体发射结之间实现直接接触来完成。实现栅线电极对太阳能光伏电池的半导体表面的大面积接触进而产生较小的接触电阻，是提高栅线电极对太阳能光伏电池的局部产生的光生电流收集能力的主要手段。

为了提高太阳能光伏电池的效率，整体的高温加热的烧结方式虽然可以大幅提高栅线电极的收集电流能力，但也增加了栅线电极与太阳能光伏电池表面的复合损耗以及太阳能光伏电池发射结表面的复合损耗风险，尤其是在钝化接触的异质结太阳能光伏电池。为了克服这些弱点，改良丝网印刷的低熔点玻璃粉的金属浆料配方、改善钝化接触的透明电极膜层导电性被更多的引起关注。近年来为了降低发射结的复合损耗，太阳能光伏电池的半导体发射结掺杂浓度的逐年降低；在N型掺杂的发射结光伏电池结构中，选择性重掺杂工艺的通过降低电极栅线与半导体发射结的符合损耗，改善栅线电极与半导体发射结的接触，在一定程度上提高了效率，但也带了成本增加风险及技术工艺的复杂性和浆料开发难度，特别是P型掺杂发射结太阳能光伏电池结构中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中太阳能光伏电池的效率较低的缺陷，提供一种高效率太阳能光伏电池。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种高效率的太阳能光伏电池的制备方法，其表面的栅线电极与太阳能光伏电池的半导体材料无接触或者接触面积很少；在30～250℃下，对太阳能光伏电池实施反向偏压5V-30V，(优选10-20V)，利用荷电效应来提高栅线电极对太阳能光伏电池的半导体材料收集电流能力，并实现高效率太阳能光伏电池的输出。

进一步的，栅线电极与太阳能光伏电池的半导体材料无接触或者接触面积很少，是指在栅线电极与半导体材料之间存在导电性能不佳的材料，如钝化层薄膜、金属浆料中的玻璃成分、透明电极等。并且具有能够对太阳能光谱产生光生伏打效应的半导体材料。

进一步的，30～250℃的温度来自外部加热或者在反向偏压下，LED光、激光等引起的半导体导通后的欧姆电阻自身加热。

进一步的，所述的栅线电极具有低导电的线电阻特性，其通过沉积、电镀、金属浆料印刷、金属网线沾粘等方式实施，在空间上均匀附着在太阳能光伏电池的表面。

进一步的，所述的荷电效应，通过LED光、激光、等离子等方式聚焦以连续或者脉冲方式照射太阳能光伏电池，产生高密度的感应电荷。