太阳电池导电电极的生成方法技术

本发明专利技术公开了一种太阳电池导电电极的生成方法，该方法采用丝网印刷工艺通过网板将导电浆料分别印刷在太阳电池Ｎ型极和Ｐ型极上，其特征在于，所述丝网印刷工艺所使用的网板印刷导电浆料的面积上覆盖有感光胶膜。使用该网板进行丝网印刷后的导电电极的表面呈现出有规则或无规则高低不平的表面，能有效地阻止熔融金属向某一点聚集，即使是在背电极导电电极的厚度减少后，也不会在导电电极的表面上产生金属或金属合金的结珠和结苞问题，并能有效地释放掺杂玻璃造成的热应力，从而减少太阳电池的弯曲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于半导体太阳电池的制备技术，特别是有关晶体硅太 阳电池的导电电极的生成方法。技术背景传统生产晶体硅(单晶硅或多晶硅)太阳电池的方法是，首先对清除了损伤层后的P型单晶硅片或多晶硅片进行扩散，从而形成P-N 结。该P-N结所靠近的表面通常被称之为上表面，或发射极。为了减 少反射率，在太阳电池的上表面会镀上一层减反膜。与上表面所对应 的另外一面被称之为背表面。为了使晶体硅片成为太阳电池，必须在 其正表面和背表面分别镀上导电电极。导电电极的作用是导出太阳电 池在受到光辐射后所产生的电能。根据不同的极性和要求，导电电极 可以是银，铝和其它金属，也可以是金属的混合物或金属合金。把导电电极镀在太阳电池的方法主要有三种方法，物理镀(如溅 射和蒸发)，化学镀(如化学镀和电镀)和丝网印刷的方法。事实上， 应用丝网印刷技术，把导电浆料印刷在半导体器件上，经烧结后形成 金属接触导电电极已有很长的历史。由于丝网印刷技术的简单性和可 靠性，目前世界上绝大多数晶体硅太阳电池的导电电极都是采用丝网 印刷工艺印刷在太阳电池上的。为了减少遮光面积，提高太阳电池的效率，上表面的导电电极均 采用栅线形状。而在背表面，导电电极通常会覆盖整个背表面，形成 背电极。为了使背电极具有可焊性， 一般会在背表面丝网印刷上二条 可焊性导电电极。由于丝网印刷工艺的简单性和可靠性，目前大规模生产的太阳电池都采用丝网印刷的方法形成太阳电池的电极。^旦是随着晶体硅片的 厚度不断地减小，丝网印刷的缺点，特别是丝网印刷所形成的背电极 的缺点逐渐地显露出来，即随着硅片厚度减少，丝网印刷的背电极容 易使太阳电池在烧结之后形成严重的弯曲，而这是进行后续加工前必 须克服的缺陷。解决晶体硅在烧结之后弯曲的方法之一是减少导电电极的厚度。 太阳电池在烧结后的弯曲率直接和导电电极的厚度成正比。印刷的导 电电极的厚度越厚，烧结后所形成的太阳电池的弯曲率就越大。但是， 如果导电电极厚度不断减薄，导电电极在本身越来越薄的晶体硅的背 表面上的相对厚度的误差就会逐渐的增大。导电电极相对厚度误差的阳电池的局部区域温度过高，致使该区域容易产生金属或金属合金结 苞和结珠现象。解决太阳电池在烧结后弯曲的另 一个方法是减少导电浆料中的 玻璃含量。为了增加导电电极和硅片的粘合力，通常在导电浆料内掺 杂一些玻璃颗粒。这些玻璃颗粒的热膨胀系数比晶体硅大。在烧结的 高温下，导电浆料和太阳电池的热应力达到平衡，但在烧结后的冷却 过程中，由于玻璃的收缩比晶体硅的收缩大，产生了热应力，从而造 成了晶体硅片的弯曲。如果减少玻璃含量，弯曲自然而然会减少。但 玻璃料减少的话，导电浆料在硅片上的附着力就减弱，容易造成导电 电极的剥落。
技术实现思路
为了克服现有技术在解决太阳电池在烧结后的弯曲所带来的问 题，本专利技术的目的之一是提供一种，该 方法在减少导电浆料使用量，降低生产成本的同时，能有效地解决金属或金属合金结苞和结珠的问题。本专利技术的另 一 目的是提供一种，该 方法还进一步解决了掺杂玻璃所造成的热应力不均匀带来的弯曲问 题。为了达到上述目的，本专利技术公开了 一种太阳电池导电电极的生成 方法，其特征在于，采用丝网印刷工艺通过网板将导电浆料分别印刷在太阳电池的N型才及和P型^l上。优选地，印刷在太阳电池P型极或N型极上的导电浆料平均厚度 在5《效米到5(M敖米之间。优选地，印刷在太阳电池P型极或N型极上的导电浆料的最厚处 与最薄处的厚度比在1. 1到5之间。优选地，所述太阳电池是晶体硅太阳电池，也可以是其它半导体 材料的太阳电池。优选地，所述导电浆料可以是银导电浆料，铝导电浆料，合金导 电浆料，也可以是金属混合物导电浆料或其它导电浆料。优选地，所述的感光胶膜是应用于太阳电池行业的具有光化学敏 感性的耐蚀刻材料。优选地，在所述网板直接印刷导电浆料的丝网面积上，具有多个 被感光胶膜所覆盖的区域。优选地，所述多个被感光胶膜所覆盖的区域的面积总和占印刷导 电浆料的面积的1%到50%之间。优选地，被感光胶膜覆盖的区域的图形可以是四边形、圓形、五 角星形或其它任何形状。优选地，所述多个被感光胶膜覆盖的区域的图形相互之间可以是 相同的，也可以是不同的。优选地，所述多个被感光胶膜覆盖的区域相互之间的排列可以是 有规则的，也可以是无规则的。优选地，所述多个被感光胶膜覆盖的区域相互之间可以是离散分 离的，也可以是连续相连的。优选地，所述多个被感光胶膜覆盖的区域的其中任意一个区域的面积在0. 0005平方毫米到1平方毫米之间。优选地，所述多个被感光胶膜覆盖的区域的其中任意两个区域之 间的中心距离在0. 08毫米到5毫米之间。本专利技术的一个重要优点是，由于本专利技术通过独特的网板设计，使 得丝网印刷后的导电电极的表面呈现出有规则或无规则高低不平的表 面，能有效地阻止熔融金属向某一点聚集，即使是在背电极导电电极 的厚度减少后，也不会在导电电极的表面上产生金属或金属合金的结 珠和结苞问题。本专利技术的另一个优点是，本专利技术的丝网印刷的导电浆料的表面呈 现出有规则或无规则高低不平的表面，能有效地释放掺杂玻璃造成的 热应力，减少太阳电池的弯曲。本专利技术的另 一个附加优点是，由于本专利技术的丝网印刷的导电电极 呈现出有规则或无规则高低不平的表面，它的比表面积要比传统丝网 印刷工艺的导电电极的比表面积大的多，当本专利技术的网板应用在丝网 印刷发射极的栅线上时，增加的比表面积将有效地增加互连条和栅线 的接触面积，减小了互连条和栅线的接触电阻。当本专利技术的网板应用 在太阳电池的背电极时，可增加了与EVA的接触面积，也就是增加了 附着强度。附图说明图1为本专利技术丝网印刷网板设计平面示意图。程示意图。具体实施方式参照附图，本专利技术可以得到更好地描述。图l为本专利技术的丝网印刷网板的平面示意图。本专利技术的网板由丝网24和^篁盖在其上的感光胶 膜所形成的区域26所组成。本专利技术所说的丝网24的原材料可以是塑 料，真丝的，也可以是金属丝网，例如，不锈钢丝网。进一步，本发 明的网板还可以是单一的金属网板。网板的四周部分10的丝网由感光胶膜覆盖着。在丝网印刷时， 导电浆料不会从该部分被印刷到太阳电池的表面。同样，网板中间被 感光胶膜覆盖的两条长方形区域30。该两条长方形区域30将被丝网印 刷上可焊性导电电极。图1网板中间部分20是用作印刷导电浆料的部分。网板中间部 分2 0的面积和形状随不同的太阳电池和不同的太阳电池尺寸而变化。 例如，在制备多晶硅太阳电池时，中间部分20的形状是正方形，如图 1所示。而在制备单晶硅太阳电池时，中间部分20的四个角通常是圓 弧形的。 一般来说，中间部分2 0的边长应该比太阳电池的边长小1到 4毫米。这种情况下，距太阳电池边缘0. 5到2毫米的部分将不会丝网 印刷上导电浆料。除了距太阳电池边缘0. 5到2毫米的部分没有导电浆料外，如 图l所示，用于焊接互连条的部分30也用感光胶膜覆盖着。通常，太 阳电池表面上的该部分30被丝网印刷上可焊性导电浆料。印刷可焊性 导电浆料的目的是在应用太阳电池时，金属导线可以被焊接在该部分 30上。该部位30的图形可以是两个长方形，也可以是由几个独立的正 方形或长方形所组成。图1显示了本专利技术的关键技术。在传统的印刷导电浆料的网板 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池导电电极的生成方法，其特征在于，采用丝网印刷工艺通过网板将导电浆料分别印刷在太阳电池Ｎ型极和Ｐ型极上。

【技术特征摘要】
1、一种太阳电池导电电极的生成方法，其特征在于，采用丝网印刷工艺通过网板将导电浆料分别印刷在太阳电池N型极和P型极上。2、 如权利要求1所述的太阳电池导电电极的生成方法，其特征在于，印 刷在太阳电池P型极或N型极上的导电浆料平均厚度在5微米到5 0微 米之间。3、 如权利要求2所述的太阳电池导电电极的生成方法，其特征在于，印 刷在太阳电池P型极或N型极上的导电浆料的最厚处与最薄处的厚度 比在1. 1到5之间。4、 如权利要求1 ~ 3中任一项所述的太阳电池导电电极的生成方法，其 特征在于，所述太阳电池是晶体硅太阳电池。5、 如权利要求1 ~ 3中任一项所述的太阳电池导电电极的生成方法，其 特征在于，所述导电浆料可以是银导电浆料，铝导电浆料，合金导电浆 料，也可以是金属混合物导电浆料。6、 如权利要求1 ~ 3中任一项所述的太阳电池导电电极的生成方法，其 特征在于，所述的感光胶膜是具有光化学敏感性的耐蚀刻材料。7、 如权利要求1~3中任一项所述的太阳电池导电电极的生成方法，其 特征在于，在所述网板直接印刷导电浆料的丝网面积上，具有多个被感 光胶膜所覆盖的区域。8、 如权利要求7所述的太阳电池导电电极的生成...

【专利技术属性】
技术研发人员：季静佳，施正荣，李华，
申请(专利权)人：无锡尚德太阳能电力有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]