一种异质结电池制备方法及异质结电池技术

本发明专利技术提供了一种异质结电池制备方法，包括配置制绒剂，制绒剂包括50

【技术实现步骤摘要】
一种异质结电池制备方法及异质结电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制备
，具体为一种异质结电池制备方法及异质结电池。

技术介绍

[0002]异质结电池生产过程中，为了提高光转化率，需要在硅片表面制作小绒面，然后在小绒面上制作栅线，小绒面用于吸收太阳光能，栅线用于收集并输送电流。栅线包括副栅线和主栅线，副栅线用来收集电流，主栅线用来输送电流，因此副栅线的数量远远大于主栅线的数量。
[0003]由于栅线的宽度对异质结电池的性能有较大的影响，线宽越窄，对于小绒面的遮光面积也就越少，电池吸收的光也就越多，光生电流就会增加。因此，栅线宽度越小，越有利于太阳光能的吸收。因此，需要对现有的栅线线宽优化方法进行改进。

技术实现思路

[0004]为了在不增加成本的情况下，确保制备印刷丝网的栅线不会过细而断裂，本专利技术提供了一种异质结电池制备方法，本专利技术的方法能够确保栅线的处于合适的宽度，经过本专利技术制备的异质结电池成本低且性能优异。
[0005]实现专利技术目的的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种异质结电池制备方法，包括以下步骤：
[0007]配置制绒剂，制绒剂包括50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂；
[0008]将单晶硅片置于制绒剂内，在单晶片表面生成若干个并列且依次连接的金字塔结构，若干个所述金字塔结构形成小绒面；
[0009]在小绒面上依次形成非晶硅层、形成透明导电层；
[0010]使用银浆原料在透明导电层表面形成主栅线和副栅线。
[0011]其中，50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂三者之间的体积比范围为150：10：1～450：30：1。
[0012]其中，金字塔结构的直径小于银浆原料中50～90％的银颗粒直径。
[0013]一般的，通常采用600：40：1的50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂制备制绒剂，制绒剂在单晶硅片表面产生的绒面的金字塔结构的直径为1μm
‑
7μm。银浆原料内，包括约50％的1～10微米的银颗粒、约20％的10～50微米的银颗粒、约10％的纳米级的银颗粒。此时，印刷丝网印刷后的银颗粒会扩散开同时陷进相邻金字塔结构之间的谷底内，导致副栅线的线宽较宽，在退火后已经扩散的银颗粒也很难再向中间聚集，导致电池的吸光面积减小，光生电流减小。
[0014]本专利技术异质结电池制备方法的原理是：本专利技术通过对现有的制绒剂进行改进，配置新的制绒剂(50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂)，并对制绒剂的三种成分进行改进，使得单晶硅片形成的绒面为小绒面。同时，由于小绒面的金字塔结构是微米级别的,而且非晶硅
层与透明导电层都是由原子组成的,其厚度均为纳米级别的，且其总厚度约90～120纳米。当非晶硅层与透明导电层覆盖到金字塔结构上面时，其对金字塔结构的直径的影响可以忽略不计,因此，在印刷丝网之前单晶硅片表面的形貌还是原有金字塔结构及大小。
[0015]当将银浆原料印制到透明导电层表面时，由于小绒面的比正常绒面小，使得金字塔结构的直径减小，使得金字塔结构的直径比银浆原料中50～90％的银颗粒直径都小，因此银浆原料内银颗粒落入相邻金字塔结构间谷底的量大大减小，避免了银颗粒的大量分散。在退火过程中，确保了银颗粒的聚拢，从而减小了印刷丝网的线宽，避免电池的吸光面积减小而降低光生电流。
[0016]通过对制绒剂进行优化改进，使在单晶硅片表面生成小绒面，小绒面含有若干个并列且依次排列的金字塔结构。使得在印刷丝网印制的过程中，使得掉落相邻金字塔结构之间的谷底中银颗粒量大大减少，保证了银颗粒的聚拢，进而减小了副栅线的宽度，避免电池的吸光面积减小而降低光生电流。
[0017]进一步的，50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂三者之间的体积比为300：20：1。
[0018]进一步的，50
±
10％碱溶液为50
±
10％氢氧化钠溶液或50
±
10％氢氧化钾溶液。
[0019]进一步的，在将单晶硅片置于制绒剂内，在单晶片表面生成若干个并列且依次连接的金字塔结构的步骤中：对制绒剂进行加热，加热温度范围为85℃
‑
95℃。
[0020]进一步的，在小绒面上依次形成非晶硅层、形成透明导电层的步骤中：采用等离子体增强化学气相沉积法形成非晶硅层，采用物理气相沉积法形成透明导电层。
[0021]进一步的，使用银浆原料在透明导电层表面形成主栅线和副栅线的步骤中：采用丝网印刷法形成主栅线和副栅线，多条主栅线互相平行，多条副栅线互相平行，主栅线与副栅线垂直设置。
[0022]进一步的，金字塔结构的直径a为1～4μm。
[0023]进一步的，副栅线的宽度范围为44.6～50.3μm。
[0024]本专利技术还提供了一种异质结电池，异质结电池包括小绒面，小绒面位于单晶硅片表面，小绒面上依次加工有非晶硅层、透明导电层，且透明导电层上加工有主栅线和副栅线。小绒面的金字塔结构直径a为1～4μm。
[0025]进一步的，副栅线的宽度范围为44.6～50.3μm。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1.本专利技术通过对制绒剂的改进，在单晶硅表面制备出小绒面，使得金字塔结构的直径比银浆原料中50～90％的银颗粒直径都小，使得银颗粒扩散并掉落到相邻金字塔结构的谷底的量大大减少，使得退火后银颗粒产生明显的团聚现象，增加异质结电池的吸光面积，提升异质结电池的性能。
[0028]2.经统计，依照本专利技术异质结电池制备方法制备的异质结电池，产生的小绒面的金字塔结构的直径a为1～4μm，相比常规工艺(50
±
10％碱溶液：水：制绒添加剂体积比600：40：1)制备的绒面的金字塔结构的直径3～7μm小；同时，本专利技术印刷的副栅线的宽度比安装常规工艺(50
±
10％碱溶液：水：制绒添加剂体积比600：40：1)制备的副栅线的线宽平均窄2.2μm，其可以带来约15mA电流的提升。
[0029]3.异质结电池制备方法制备的异质结电池，副栅线的变窄是由银浆自然收缩导致的，所以副栅线的质量更好，断栅的可能性更低，这会增加丝印工段的良率，降低制造成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例的异质结电池制备方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术实施例中小绒面与现有方法制成的正常绒面，在绒面上印制印刷丝网的线宽示意图；
[0033]图3为本专利技术实施例中异质结电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异质结电池制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配置制绒剂，所述制绒剂包括50
±
10％碱溶液、水、制绒添加剂；将单晶硅片置于所述制绒剂内，在单晶片表面生成若干个并列且依次连接的金字塔结构，若干个所述金字塔结构形成小绒面；在所述小绒面上依次形成非晶硅层、形成透明导电层；使用银浆原料在所述透明导电层表面形成主栅线和副栅线；其中，所述50
±
10％碱溶液、所述水、所述制绒添加剂三者之间的体积比范围为150：10：1～450：30：1；其中，所述金字塔结构的直径小于所述银浆原料中50～90％的银颗粒直径。2.根据权利要求1所述的异质结电池制备方法，其特征在于，所述50
±
10％碱溶液、所述水、所述制绒添加剂三者之间的体积比为300：20：1。3.根据权利要求1所述的异质结电池制备方法，其特征在于，所述50
±
10％碱溶液为50
±
10％氢氧化钠溶液或50
±
10％氢氧化钾溶液。4.根据权利要求1所述的异质结电池制备方法，其特征在于，在将单晶硅片置于所述制绒剂内，在单晶片表面生成若干个并列且依次连...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业有限合伙，
类型：发明
国别省市：