一种Cu电极太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Cu电极太阳能电池，包括Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极，所述Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极依次相连。相应的，本发明专利技术还公开一种制备上述Cu电极太阳能电池的方法。采用本发明专利技术，所述Cu电极太阳能电池制造成本低，转换效率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种Cu电极太阳能电池，包括Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极，所述Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极依次相连。相应的，本专利技术还公开一种制备上述Cu电极太阳能电池的方法。采用本专利技术，所述Cu电极太阳能电池制造成本低，转换效率高。【专利说明】
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种Cu电极太阳能电池及其制备方 法。
技术介绍
传统晶体硅太阳能电池的制造工序包括制绒、扩散、去PSG、镀减反膜、电极制备。 电极制作是电池生产的最后一道工序，它承担着收集硅片中的载流子并将其输送至外部电 路的责任，因此电极材料的选择和制备工艺直接影响着太阳能电池的各项性能，是太阳能 电池制程中的关键环节之一。传统的晶体硅太阳能电池在硅片正面形成Ag电极，在硅片背 面形成Ag背电极和A1背场。由于Ag具有在所有金属中电阻率最低，欧姆接触好，可焊性 强、电极制备工艺成熟等优点，使得Ag电极太阳能电池的各项性能优异，受到广大企业的 青睐。 Ag为贵金属，其大约占电池总成本的12%，占非硅成本的30%，是电池制造成本的 重要组成部分，使得太阳能电池的成本居高不下。因此，为使晶硅太阳能电池成为未来重要 的能源组成，必须用低成本的贱金属来替代目前的Ag。 Cu的电阻率低，价格便宜，使得Cu成为了最有可能的太阳能电池电极材料。但是 由于Cu和硅片直接接触会往硅片扩散，使得p-n结被破坏，因此需要在硅片和Cu电极之间 设置导电的阻挡层，一般形成Ni/Cu复合电极结构，而这种Ni/Cu复合电极结构通过电镀的 方法获得，成本高，工艺复杂；此外，Ni/Cu复合电极的电阻和Ag电极相比还是高一些，降低 了太阳能电池的转换效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种制造成本低、转换效率高的Cu电极太 阳能电池。 本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、可大规模工业化实施的Cu 电极太阳能电池的制备方法，其制得的Cu电极太阳能电池制造成本低、转换效率高。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种Cu电极太阳能电池，包括Cu背电极、 A1背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极，所述Cu背电极、A1 背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极依次相连。 作为上述方案的改进，所述钝化膜上设有孔或者槽，所述透明导电氧化物薄膜填 满所述孔或者槽，且与所述N型发射极相接触。 作为上述方案的改进，所述孔或者槽的面积占所述钝化膜的面积的3-35%。 作为上述方案的改进，所述透明导电氧化物薄膜为掺锡氧化铟、氧化锌、掺铝氧化 锌或掺钥氧化铟的薄膜，其中，所述掺锡氧化铟中锡的质量含量为1%_15%，所述掺铝氧化锌 中铝的质量含量为〇. 1%-10%，所述掺钥氧化铟中钥的质量含量为〇. 1%-10% ; 所述透明导电氧化物薄膜的厚度为8-55nm ; 所述透明导电氧化物薄膜的透光率> 92% ; 所述透明导电氧化物薄膜的电阻率<1(Γ5Ω. cm。 相应的，本专利技术还提供一种Cu电极太阳能电池的制备方法，包括： 选取P型硅片为基底材料； 对硅片的表面进行刻蚀处理，使硅片的表面形成绒面； 将经过制绒的硅片通过扩散形成N型发射极； 在N型发射极的正面制备钝化膜； 对钝化膜的正面进行刻蚀，使钝化膜形成孔或槽； 在设有孔或槽的钝化膜上镀透明导电氧化物薄膜； 在硅片背面印刷形成Cu背电极和A1背电场； 在透明导电氧化物薄膜的正面印刷形成Cu正电极，得到初产品； 将初产品进行烧结，得到成品。 作为上述方案的改进，所述透明导电氧化物薄膜填满所述孔或者槽，且与所述N 型发射极相接触。 作为上述方案的改进，所述孔或者槽的面积占所述钝化膜的面积的3-35%。 作为上述方案的改进，所述透明导电氧化物薄膜为掺锡氧化铟、氧化锌、掺铝氧化 锌或掺钥氧化铟的薄膜，其中，所述掺锡氧化铟中锡的质量含量为1%-15%，所述掺铝氧化锌 中铝的质量含量为〇. 1%-10%，所述掺钥氧化铟中钥的质量含量为〇. 1%-10% ; 所述透明导电氧化物薄膜的厚度为8-55nm ; 所述透明导电氧化物薄膜的透光率> 92% ; 所述透明导电氧化物薄膜的电阻率<1(Γ5Ω. cm。 作为上述方案的改进，所述绒面的反射率控制在1%-30% ; 所述N型发射极的控制方块电阻为50-120欧/□; 所述钝化膜的厚度控制在10_70nm ; 所述初产品的烧结气氛为氧气和氮气，其中，氧气和氮气的体积比为3?15 :80。 作为上述方案的改进，在将经过制绒的硅片通过扩散形成N型发射极和在N型发 射极的正面制备钝化膜的步骤之间，还包括： 去除扩散过程形成的磷硅玻璃。 实施本专利技术，具有如下有益效果： 一、本专利技术提供了一种Cu电极太阳能电池，包括Cu背电极、A1背场、P型娃、N型发射 极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极。其中，所述太阳能电池的电极全部采用贱 金属来制得，有效降低了制造成本；所述Cu电极太阳能电池设有透明导电氧化物薄膜，在 不影响透光的前提下，进一步降低正面电极的电阻，有利于提高电池的转换效率；而且所述 Cu电极太阳能电池采用透明导电氧化物薄膜和A1背场作为Cu电极的阻挡层，能防止Cu往 硅片内部扩散，保证P-η结不被破坏。因此，所述Cu电极太阳能电池制造成本低，转换效率 商。 二、本专利技术提供了一种Cu电极太阳能电池的制备方法，包括：选取P型硅片为基 底材料；通过刻蚀使硅片的表面形成绒面；将经过制绒的硅片通过扩散形成N型发射极；在 N型发射极的正面制备钝化膜；对钝化膜的正面进行刻蚀，使钝化膜形成孔或槽；在设有孔 或槽的钝化膜上镀透明导电氧化物薄膜；在硅片背面印刷形成Cu背电极和A1背电场；在 娃片正面印刷形成Cu正电极；最后烧结成成品。 所述太阳能电池的电极全部采用贱金属来制得，有效降低了制造成本；所述Cu电 极太阳能电池设有透明导电氧化物薄膜，在不影响透光的前提下，进一步降低正面电极的 电阻，有利于提高电池的转换效率；而且所述Cu电极太阳能电池采用透明导电氧化物薄膜 和A1背场作为Cu电极的阻挡层，能防止Cu往硅片内部扩散，保证p-n结不被破坏。 因此，本专利技术制备方法工艺简单，采用的设备简单，可实施性强，适用于工业化大 规模生产，其制得的Cu电极太阳能电池制造成本低、转换效率高。 【专利附图】【附图说明】 图1是本专利技术一种Cu电极太阳能电池的结构示意图； 图2是本专利技术一种Cu电极太阳能电池的制备方法一实施例的流程图； 图3是本专利技术一种Cu电极太阳能电池的制备方法另一实施例的流程图。 【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一 步地详细描述。 参见图1，本专利技术提供了一种Cu电极太阳能电池，包括Cu背电极1、A1背场2、P 型硅3、N型发射极4、钝化膜5、透明导电氧化物薄膜6和Cu正电极7,所述Cu背电极1、A1 背场2、P型硅3、N型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Cu电极太阳能电池，其特征在于，包括Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极，所述Cu背电极、Al背场、P型硅、N型发射极、钝化膜、透明导电氧化物薄膜和Cu正电极依次相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：石强，秦崇德，方结彬，何达能，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱康太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44