一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置制造方法及图纸

本申请涉及一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置，包括使用磁吸附掩膜工装，通过真空镀膜设备在异质结太阳电池的ITO薄膜上先制备一层镍铬合金种子层栅线，再在镍铬合金种子层栅线上制备铜的金属种子层栅线，然后在金属种子层栅线上制备锡合金栅线。该方法使用锡合金完全代替银浆，从原材料上降低了异质结太阳电池的制造成本，并且使用掩膜工装，通过真空镀膜设备制备种子层栅线，代替干膜光刻掩膜工艺，简化了制备种子层栅线的工艺步骤，进一步的降低了制造成本，通过在金属种子层与ITO薄膜之间增加一层合金种子层，提高了金属种子层与ITO薄膜之间的附着力，确保了后续制备的锡合金栅线与ITO薄膜的良好附着。锡合金栅线与ITO薄膜的良好附着。锡合金栅线与ITO薄膜的良好附着。

【技术实现步骤摘要】
一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置


[0001]本申请涉及太阳能电池的制备
，尤其涉及一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置。

技术介绍

[0002]近几年，随着钝化接触技术不断的取得突破，该技术作为一种工艺步骤比传统方式少的制备太阳能电池的技术，制备的异质结太阳电池的效率突破26％，引起了行业对异质结太阳电池极大的兴趣，国内异质结太阳电池新建产能逐步增加。但异质结太阳电池金属化使用的低温银浆成本一直高居不下，使得异质结太阳电池与现有PREC电池竞争上并不占优势。
[0003]目前，为降低异质结太阳电池金属化银浆的耗量，采用的方法有：其一，减小副栅线的宽度以减少银浆的用量，而减小副栅线的宽度，对用于制备栅线的网版及浆料又提出了更高的要求，限于对网版和浆料的改进，通过减小副栅线的宽度以减少银浆用量的效果并不明显，并且使用低温银浆制备的副栅线还存在其他一些问题，如使用低温银浆制备的副栅线和ITO薄膜之间的附着力较差，采用零主栅技术制备组件时的低温铜丝与低温银浆之间的焊接可靠性差，造成组件在老化后出现串联电阻增加，填充因子降低，严重损失输出功率；其二，使用银包铜浆料代替银浆以减少银浆的用量，这一方法也仅能用铜浆料代替30％的银浆成分，银浆的使用量仍然很高，制造成本同样很高，同时，对使用银浆制备的副栅线进行串焊时，串焊会造成热应力以及电池片的弯曲，从而无法实现电池的薄片化；其三，使用电镀铜栅线技术制备副栅线，以代替使用银浆制备的副栅线，该方法是在异质结太阳电池ITO薄膜的整面上通过真空镀膜制备铜种子层，然后经过掩膜、光刻、显影等工艺制备种子层图案，再使用电镀工艺制备铜的金属栅线，最后通过湿法刻蚀完成副栅线的制备，但由于电镀铜栅线工艺步骤复杂、电镀采用的化学湿法对环境保护要求较高、附件成本较高等问题，使用铜栅线并不能有效地降低异质结太阳电池的制造成本，并且铜种子层与ITO薄膜之间的附着力差，导致铜栅线与ITO薄膜之间的附着力差，当在铜种子层上制备锡合金栅线时容易造成栅线脱离，不能满足太阳能电池的使用要求。
[0004]因此，现有的技术并不能很好的解决异质结太阳电池金属化时栅线附着力差，银浆耗量高的问题，从而不能使太阳能电池的制造成本降低。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置，以解决传统方式制备异质结太阳电池时银浆耗量大、锡合金栅线与ITO薄膜附着力差的问题。
[0006]本申请实施例的第一方面提供一种制备异质结太阳电池电极的方法，所述方法包括以下步骤：
[0007]将异质结太阳电池片置于磁吸附板和具有镂空掩膜图案的导磁掩膜板中间，所述异质结太阳电池片具有ITO薄膜的一面与所述导磁掩膜板相对设置，所述磁吸附板和所述
导磁掩膜板通过磁性将所述异质结太阳电池片固定在所述磁吸附板和所述导磁掩膜板中间，形成磁吸附掩膜工装；
[0008]将所述磁吸附掩膜工装置于真空镀膜设备中，通过所述真空镀膜设备在所述异质结太阳电池片的ITO薄膜上制备合金种子层栅线和金属种子层栅线，所述合金种子层栅线耦合在所述ITO薄膜上，所述金属种子层栅线耦合在所述合金种子层栅线上，得到具有所述合金种子层和所述金属种子层的若干条互相平行或相交的种子叠层栅线的异质结太阳电池片；
[0009]通过波峰焊浸锡工艺或丝网印刷锡膏及热处理工艺在所述具有种子叠层栅线的异质结太阳电池片上制备锡合金栅线，所述锡合金栅线耦合在所述种子叠层栅线上，得到具有锡合金栅线电极的异质结太阳电池。
[0010]进一步的，所述的制备锡合金栅线包括以下步骤：
[0011]通过波峰焊浸锡工艺在所述的具有种子叠层栅线的异质结太阳电池片上制备第一锡合金栅线，将所述第一锡合金栅线耦合在所述金属种子层栅线上，得到具有第一锡合金栅线的异质结太阳电池片；
[0012]通过波峰焊浸锡工艺在所述具有第一锡合金栅线的异质结太阳电池片上制备第二锡合金栅线，将所述第二锡合金栅线耦合在所述第一锡合金栅线上，得到具有锡合金栅线电极的异质结太阳电池。
[0013]进一步的，所述合金种子层栅线包括钛种子层栅线、镍种子层栅线或镍铬合金种子层栅线中的一种。
[0014]进一步的，所述金属种子层栅线包括铜种子层栅线或铜合金种子层栅线。
[0015]进一步的，所述锡合金栅线的材料包括锡、铅、铋、银、铜中的至少一种或多种。
[0016]进一步的，所述的制备锡合金栅线包括以下步骤：
[0017]通过丝网印刷锡膏工艺在所述的具有种子叠层栅线的异质太阳结电池上印刷锡膏，所述的锡膏印刷在所述种子叠层栅线上；
[0018]根据锡膏的熔点进行热处理，使所述锡膏熔化形成锡合金栅线。
[0019]本申请实施例的第二方面提供一种异质结太阳电池电极，所述异质结太阳电池电极包括：异质结太阳电池片、合金种子层栅线、金属种子层栅线、金属栅线，所述合金种子层栅线耦合在所述异质结太阳电池片的ITO薄膜上，所述金属种子层栅线耦合在所述合金种子层栅线上，所述金属栅线耦合在所述金属种子层栅线上。
[0020]本申请实施例的第三方面提供一种用于制备异质结太阳电池电极的装置，包括磁吸附板和具有镂空掩膜图案的导磁掩膜板，所述导磁掩膜板和所述磁吸附板相对设置，将异质结太阳电池片通过所述磁吸附板的磁性固定在所述磁吸附板和所述导磁掩膜板中间，形成磁吸附掩膜工装。
[0021]进一步的，所述磁吸附板包括永磁吸附板或电磁吸附板中的一种，所述永磁吸附板包括永磁体和包覆所述永磁体的金属薄板，所述金属薄板的表面平整度小于10μm。
[0022]进一步的，所述导磁掩膜板包括Invar36或不锈钢中的一种，且所述导磁掩膜板的厚度为10
‑
1000μm。
[0023]本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：
[0024]本申请提供的一种制备异质结太阳电池电极的方法和装置，包括使用磁吸附掩膜
工装，通过真空镀膜设备，在异质结太阳电池片的ITO薄膜上先制备一层合金种子层栅线，再在制备的合金种子层上制备金属种子层栅线，然后在金属种子层栅线上通过波峰焊浸锡工艺制备锡合金栅线，得到具有电极的异质结太阳电池，该方法通过磁吸附掩膜工装在异质结太阳电池片上先后制备两层种子层栅线，形成种子叠层栅线，然后再在种子叠层栅线上制备锡合金栅线，该异质结太阳电池电极使用锡合金完全代替银浆，从原材料上极大的降低了异质结太阳电池的制造成本，并且使用掩膜工装制备种子叠层栅线，代替了光刻掩膜工艺，简化了制备种子层栅线的工艺步骤，同时在制造方法上很大程度的降低了制造成本，而且通过在金属种子层栅线与ITO薄膜之间增加一层合金种子层栅线，提高了金属种子层栅线与ITO薄膜之间的附着力，从而确保了后续制备的锡合金栅线与ITO薄膜的良好附着，进一步的保证了异质结太阳电池的使用寿命和长期在户外良好的使用效果。
附图说明
[0025]图1为本申请实施例提供的制备异质结太阳电池电极的方法流程图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备异质结太阳电池电极的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将异质结太阳电池片置于磁吸附板和具有镂空掩膜图案的导磁掩膜板中间，所述异质结太阳电池片具有ITO薄膜的一面与所述导磁掩膜板相对设置，所述磁吸附板和所述导磁掩膜板通过磁性将所述异质结太阳电池片固定在所述磁吸附板和所述导磁掩膜板中间，形成磁吸附掩膜工装；将所述磁吸附掩膜工装置于真空镀膜设备中，通过所述真空镀膜设备在所述异质结太阳电池片的ITO薄膜上制备合金种子层栅线和金属种子层栅线，所述合金种子层栅线耦合在所述ITO薄膜上，所述金属种子层栅线耦合在所述合金种子层栅线上，得到具有所述合金种子层和所述金属种子层的若干条互相平行或相交的种子叠层栅线的异质结太阳电池片；通过波峰焊浸锡工艺或丝网印刷锡膏及热处理工艺在所述具有种子叠层栅线的异质结太阳电池片上制备锡合金栅线，所述锡合金栅线耦合在所述种子叠层栅线上，得到具有锡合金栅线电极的异质结太阳电池。2.根据权利要求1所述的制备异质结太阳电池电极的方法，其特征在于，所述的制备锡合金栅线包括以下步骤：通过波峰焊浸锡工艺在所述的具有种子叠层栅线的异质结太阳电池片上制备第一锡合金栅线，将所述第一锡合金栅线耦合在所述金属种子层栅线上，得到具有第一锡合金栅线的异质结太阳电池片；通过波峰焊浸锡工艺在所述具有第一锡合金栅线的异质结太阳电池片上制备第二锡合金栅线，将所述第二锡合金栅线耦合在所述第一锡合金栅线上，得到具有锡合金栅线电极的异质结太阳电池。3.根据权利要求1所述的制备异质结太阳电池电极的方法，其特征在于，所述合金种子层栅线包括钛种子层栅线、镍种子层栅线或镍铬合金种子层栅线中的一种。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维强，王存辉，韩涵，黄国保，张鹤仙，范卫芳，
申请(专利权)人：陕西众森电能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：