一种形成太阳能电池的电极的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种形成太阳能电池的电极的工艺。该工艺包括以下步骤：(1)在硅基体上采用不含金属粉末的第一浆料印刷第一图形；(2)对硅基体进行第一次热处理，以烘干所述第一浆料；(3)在硅基体上采用含金属粉末的第二浆料在所述第一图形上印刷第二图形，所述第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触；(4)对硅基体进行第二次热处理，以烧结所述第二浆料，从而形成太阳能电池的电极。该工艺通过配合不含金属粉末的第一浆料和含金属粉末的第二浆料，可以形成良好的欧姆接触，同时还能降低作为电极的栅线与硅基体的接触面积。

【技术实现步骤摘要】
一种形成太阳能电池的电极的工艺
本专利技术涉及一种形成太阳能电池的电极的工艺。
技术介绍
形成晶体硅太阳能电池的电极的工序通常包括在太阳能电池的背面和/或正面印刷含金属粉末(例如银粉末)的浆料，然后在烧结炉中经历快速的低温烘干和高温烧结，从而形成良好的金属与半导体的欧姆接触。为了得到更高的转换效率，需要降低金属与半导体的复合程度以提高开路电压(Voc)，具体而言，需要降低金属与半导体的接触面积。但是降低金属与半导体的接触面积通常可以通过减小金属栅线的宽度来实现，然而这样会降低金属栅线的横截面积进而导致金属栅线的电阻增高，从而导致太阳能电池片的填充因子(Fillfactor，简称为FF)降低；同时，降低金属栅线与半导体的接触面积会增加金属栅线破断的风险。为了保证金属栅线的连续性，有时通过两次印刷含金属粉末的浆料，然而这样的工艺需要非常高的操作精度，以保证两次印刷的细金属栅线有较好的重合度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种形成太阳能电池的电极的工艺，该工艺可以在不需要非常高的操作精度的前提下，减小金属栅线与半导体的接触面积，并且降低或避免金属栅线破断的风险。技术方案为了实现目的，本文提供以下技术方案。一种形成太阳能电池的电极的工艺，包括以下步骤：(1)在硅基体上采用不含金属粉末的第一浆料印刷第一图形；(2)对硅基体进行第一次热处理，以烘干所述第一浆料；(3)在硅基体上采用含金属粉末的第二浆料在所述第一图形上印刷第二图形，所述第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触；(4)对硅基体进行第二次热处理，以烧结所述第二浆料，从而形成太阳能电池的电极。在上述太阳能电池片的电极金属化工艺中：步骤(1)中所述步骤(1)中所述第一浆料为不能与硅基体形成欧姆接触的浆料。优选的，所述第一浆料包括聚酰亚胺树脂、二氧化钛、1,3-二甲基1-2-咪唑啉酮、N-环己基-2-吡咯烷酮和二乙二醇甲基丁基醚等，厂商包括但不限于日本TOKIP-1600、德国汉高Henkel3616等，此处仅为列举并不进行限定，其它具有类似绝缘和不导电功能的浆料均可使用。优选的，步骤(1)中所述第一图形由间断栅线组成，或所述第一图形由带有镂空区域的栅线组成，或所述第一图形由间断栅线和带有镂空区域的栅线组合而成。优选的，步骤(2)中第一次热处理时的温度为200～950℃，进一步地，第一次热处理时的温度为200～600℃，处理时间不少于10s，进一步地，处理时间为1～3min。步骤(3)中所述的第二浆料为能与硅基体形成欧姆接触的浆料。优选的，所述第二浆料为现在广泛应用的烧结接触型浆料，所含成分包括导电粉末、烧穿接触型玻璃料、有机溶剂等，如杜邦的PVJ06，贺利氏的PV3N2等，此处仅为列举并不进行限定，其它具有类似功能的浆料均可使用。步骤(3)中所述的第二图形由连续的栅线组成；第二图形由连续的栅线组成用来传导电流。可选地，对于不必考虑正面遮光影响的背接触电池或普通电池的背面，印刷第二图形的栅线宽度可以不再受到任何限制，可以通过印刷第二图形采取更宽的栅线来降低太阳能电池片的串联电阻Rs，从而显著提高电池的转换效率。优选的，步骤(3)中所述的第二图形在步骤(1)中的第一图形的间断处或镂空区域与所述电池片形成欧姆接触。优选的，步骤(4)中第二次热处理时的温度为500～950℃，进一步地，第二次热处理时的温度为700～950℃，处理时间不少于10s，进一步地，处理时间为3～5min。可选地，步骤(1)中所述的第一图形和步骤(3)中所述的第二图形设于所述电池片的正面和/或背面。即所述的第一图形和所述的第二图形可以同时设于电池片的正面，也可以同时设于电池片的背面，或者分别设于电池片的正面和背面。优选的，步骤(1)中所述的第一图形和步骤(3)中所述的第二图形通过单次印刷或多次印刷制成。即所述的第一图形可以通过单次印刷或多次印刷制成，所述的第二图形也可以通过单次印刷或多次印刷制成。技术效果本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术工艺中采用不含金属粉末的第一浆料和含金属粉末的第二浆料配合而形成电极，可以降低栅线接触面积的目的，由于不含金属粉末的第一浆料虽然与作为半导体的硅基体例如硅片接触，但是属于非烧结型浆料，不会破坏下层钝化膜的钝化作用，降低栅线接触面积指的是第二浆料与硅基体的接触面积；(2)本专利技术通过采取两次热处理的太阳能电池片的电极金属化工艺，还可以在降低接触面积的同时，维持线电阻不会升高，从而最终得到拥有高开路电压Voc和高填充因子FF的高转换效率的太阳能电池。附图说明图1为本专利技术实施例提供的形成太阳能电池的电极的工艺的流程图；图2是实施例1中的间断栅线的图形结构；图3是实施例2中的带有镂空区域的栅线的图形结构；图4是实施例1中第二图形通过第一图形的间断处以及实施例2中第二图形通过第一图形的镂空区域处与硅片形成接触的结构示意图；图5是实施例1-2中将连续栅线的结构示意图；图6是实施例1中第一次热处理和第二次热处理的温度处理曲线图。具体实施方式以下，详细地说明本专利技术的实施方式。请参见图1，图1为本专利技术实施例提供的形成太阳能电池的电极的工艺的流程图，如图1所示，该形成太阳能电池的电极的工艺包括以下步骤：(1)在硅基体上采用不含金属粉末的第一浆料印刷第一图形；(2)对硅基体进行第一次热处理，以烘干所述第一浆料；(3)在硅基体上采用含金属粉末的第二浆料在所述第一图形上印刷第二图形，所述第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触；(4)对硅基体进行第二次热处理，以烧结第二浆料，从而形成太阳能电池的电极。在上述实施方式中，通过步骤(1)和步骤(2)，首先在硅基体上形成一层不包含金属粉末的第一图形，然后通过步骤(3)中，以覆盖第一图形的方式，采用含金属粉末的第二浆料印刷第二图形，由于第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触，所以可以认为第二图形的轮廓大于第一图形的轮廓，因此在烧结之后，第二图形的另一部分由于第一图形的遮挡而不与硅基体欧姆接触，也降低了与硅基体的接触面积。因此可以在不降低第二图形(例如第二图形即为多条副栅线)的电阻的前提下，降低与硅基体的接触面积，从而提高开路电压。步骤(1)中，不含金属粉末的第一浆料为不能与硅基体形成欧姆接触的浆料。步骤(1)中，不含金属粉末是指不含银(Ag)、金(Au)、钯(Pd)、铂(Pt)、钌(Ru)、铑(Rh)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钛(Ti)、铌(Nb)、钽(Ta)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、钼(Mo)、钒(V)、锌(Zn)、镁(Mg)、钇(Y)、钴(Co)、锆(Zr)、铁(Fe)、钨(W)、锡(Sn)、铬(Cr)、锰(Mn)等金属的粉末。对于第一浆料而言，只要其能够在被加热后固化附着在硅基体的表面即可，对于具体内容并没有特别的限制。在一些实施方式中，第一浆料可以含有聚合物、有机溶剂等。所述聚合物可以为聚酰亚胺树脂等耐高温的树脂，这样有利于第一浆料的耐热性，即在第一次热处理之后耐高温的树脂不会发生分解反应或者极少发生分解反应。聚酰亚胺树脂可以使用市售的产品。所述有机溶剂可以为可以溶解或者溶胀上述聚合物的溶剂，例如可以为1,3-二甲基1-2-咪唑啉酮、N-环己基-2-吡咯烷酮和二乙二醇甲基丁基醚等。上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形成太阳能电池的电极的工艺，包括以下步骤：(1)在硅基体上采用不含金属粉末的第一浆料印刷第一图形；(2)对硅基体进行第一次热处理，以烘干所述第一浆料；(3)在硅基体上采用含金属粉末的第二浆料在所述第一图形上印刷第二图形，所述第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触；(4)对硅基体进行第二次热处理，以烧结所述第二浆料，从而形成太阳能电池的电极。

【技术特征摘要】
1.一种形成太阳能电池的电极的工艺，包括以下步骤：(1)在硅基体上采用不含金属粉末的第一浆料印刷第一图形；(2)对硅基体进行第一次热处理，以烘干所述第一浆料；(3)在硅基体上采用含金属粉末的第二浆料在所述第一图形上印刷第二图形，所述第二图形的至少一部分与所述硅基体相接触；(4)对硅基体进行第二次热处理，以烧结所述第二浆料，从而形成太阳能电池的电极。2.根据权利要求1所述的形成太阳能电池的电极的工艺，其特征是：步骤(1)中所述第一浆料为不能与硅基体形成欧姆接触的浆料。3.根据权利要求1或2所述的形成太阳能电池的电极的工艺，其特征是：步骤(1)中所述第一图形由间断栅线组成，或所述第一图形由带有镂空区域的栅线组成，或所述第一图形由间断栅线和带有镂空区域的栅线组合而成。4.根据权利要求3所述的形成太阳能电池的电极的工艺，其特征是：步骤(2)中第一次热处理时的温度范围为200～950℃，进一步地，第一次热处理时的温度为范围300～420℃，处理时间不少于10s，进一步地，处理时间为1～3min...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤坤，黄卓，
申请(专利权)人：晶澳扬州太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32