一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺，所述晶硅电池包括背电极、电池片、减反射层和前栅线电极，所述电池片的正面设置有减反射层，所述减反射层的表面开设有凹槽，所述凹槽的内腔设置有前栅线电极，所述电池片的背面设置有背电极。本发明专利技术通过利用光诱导电镀技术取代传统的丝网印刷技术，电镀钴和铜形成均匀致密的镀层，降低了电池片的生产成本，同时降低所制太阳能电池的接触电阻、串联电阻和阴影损耗，提高晶体硅太阳能电池光电转化效率，适合广泛推广与使用。

【技术实现步骤摘要】
一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺
本专利技术涉及电池领域，具体是一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺。
技术介绍
我们将通过光电效应或者光化学效应直接将光能转化成电能的装置称为太阳能电池，其种类可分为晶体硅太阳能电池、量子点太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池、非晶硅薄膜太阳能电池等，晶体硅太阳能电池以晶硅电池片为基础，因其能量转化效率较高，占据较高市场份额，在保证晶体硅太阳能电池光电转化效率的同时降低成本是现如今晶体硅太阳能电池发展面临的重要问题，晶体硅太阳能电池包括铝背电极、晶硅电池片和银前栅线电极，其中银前栅线电极成本较高，且电极主要采用的制备工艺为丝网印刷，存在接触电阻大、串联电阻大、阴影损耗大等问题。因此，我们提出一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用电镀法制备的晶硅电池电极及其制备工艺，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，所述晶硅电池包括背电极、电池片、减本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，其特征在于：所述晶硅电池包括背电极、电池片、减反射层和前栅线电极，所述电池片的正面设置有减反射层，所述减反射层的表面开设有凹槽，所述凹槽的内腔设置有前栅线电极，所述电池片的背面设置有背电极。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，其特征在于：所述晶硅电池包括背电极、电池片、减反射层和前栅线电极，所述电池片的正面设置有减反射层，所述减反射层的表面开设有凹槽，所述凹槽的内腔设置有前栅线电极，所述电池片的背面设置有背电极。


2.根据权利要求1所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，其特征在于：所述前栅线电极包括第一栅线、第二栅线，所述第一栅线位于凹槽的内腔且与电池片接触。


3.根据权利要求1所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，其特征在于：所述第一栅线为钴栅线，所述第二栅线为铜栅线。


4.根据权利要求1所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极，其特征在于：所述背电极为铝背电极，所述电池片为高晶硅电池片，所述减反射层为氮化硅减反射层。


5.一种采用电镀法制备的晶硅电池电极的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)清洗：对电池片进行清洗、制绒处理，制得电池片A；
2)扩散：对电池片A进行扩散处理，形成PN结，制得电池片B；
3)刻蚀：取电池片B，去除电池片边缘的PN结，去除磷硅玻璃，制得电池片C；
4)沉积：采用等离子体增强化学的气相沉积法在电池片C的表面沉积氮化硅，形成减反射层，制得电池片D；
5)电镀：采用光诱导电镀技术在电池片D的正面制备前栅线电极，制得电池片E；
6)烧结；取浆料涂布于电池片E的背面，形成背电极，制得电池片F；
7)测试分选：从电池片F中分选出合格电池片，得到成品太阳能电池片。


6.根据权利要求5所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)清洗：对电池片进行清洗、制绒处理，制得电池片A；
2)扩散：对电池片A进行扩散处理，形成PN结，制得电池片B；
3)刻蚀：取电池片B，去除电池片边缘的PN结，去除磷硅玻璃，制得电池片C；
4)沉积：采用等离子体增强化学的气相沉积法在电池片C的表面沉积氮化硅，形成减反射层，制得电池片D；
5)电镀：
取电池片D清洗后，保留其N型硅面，利用树脂将其他表面密封，作为工作电极，取金属钴棒作为辅助电极，将两组电极置于第一电镀液中，辅助电极通过导线与电池片D的背电极连接，施加辅助电源和光源，在挡光板的阻隔下进行光诱导电镀，在凹槽内形成第一栅线；以电池片为阴极，金属铜棒作为阳极，置于第二电镀液中进行电镀，在第一栅线的表面形成第二栅线，制得电池片E；
6)烧结；取浆料涂布于电池片E的背面，形成背电极，制得电池片F；
7)测试分选：从电池片F中分选出合格电池片，得到成品太阳能电池片。


7.根据权利要求5所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)清洗：对电池片进行清洗、制绒处理，制得电池片A；
2)扩散：对电池片A进行扩散处理，形成PN结，制得电池片B；
3)刻蚀：取电池片B，去除电池片边缘的PN结，去除磷硅玻璃，制得电池片C；
4)沉积：采用等离子体增强化学的气相沉积法在电池片C的表面沉积氮化硅，形成减反射层，制得电池片D；
5)电镀：
a)清洗：
取电池片D，在其电镀位置利用激光刻槽技术除去电池片表面的镀层，在减反射层的表面形成凹槽，利用丙酮进行超声清洗，清洗时间为1～3min，烘干后置于无水乙醇中进行超声清洗，清洗时间为1～3min，再次烘干后置于去离子水中进行超声清洗，清洗时间为1～3min烘干后置于氢氟酸中处理1～3min，水洗后烘干；
b)制备第一栅线：
取上述所得电池片，保留其N型硅面，利用环氧树脂将其他表面密封，作为工作电极，取金属钴棒作为辅助电极，将两组电极置于第一电镀液中，辅助电极通过导线与电池片D的背电极连接，施加辅助电源和光源，在挡光板的阻隔下进行光诱导电镀，在凹槽内形成第一栅线，工艺为：光照波长为597～760nm，光强为30～50mW/cm2，处理时间为6～10min，其中第一电解液中包含：15～281g/L硫酸钴、80～100g/L钨酸钠、27～32g/L柠檬酸三钠，电解液的pH值为3.0～3.8，电镀结束后，在氮气氛围中，于500～600℃温度下保温40～60s，冷却后置于25～35％硝酸溶液中，处理1～2min除去多余的钴镀层；
c)制备第二栅线：
以上一步骤得到的电池片作为阴极，金属铜棒作为阳极，置于第二电镀液中进行电镀，在第一栅线的表面形成第二栅线，电解工艺为：电流密度为50～60mA/cm2，施加信号与中断电流的时间和为1s，占空比为0.4～0.6，电镀时间为120～135s，第二电镀液中包含：10～60g/L硫酸、0.03～0.05g/L盐酸、70～150g/L硫酸铜，制得电池片E；
6)烧结；取浆料涂布于电池片E的背面，形成背电极，制得电池片F；
7)测试分选：从电池片F中分选出合格电池片，得到成品太阳能电池片。


8.根据权利要求5所述的一种采用电镀法制备的晶硅电池电极的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)清洗：
取电池片浸没于第一清洗液中，同时超声处理，清洗10～15s后利用风刀吹干，置于第二清洗液中，清洗10～15s，水洗后置于制绒液中，处理30～120s，水洗，利用氮气枪吹干，第一清洗液为氢氟酸、过氧化氢混合溶液，第二清洗液为氢氟酸、过氧化氢、十二烷基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫东，梁跃，杨冬琴，郭盼盼，龚建华，周波，蒋勇，
申请(专利权)人：江苏东鋆光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32