实现太阳能电池金属化的方法及晶硅太阳能电池技术

本发明专利技术公开了一种实现太阳能电池金属化的方法及晶硅太阳能电池，其方法包括：对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗；基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀；对电镀后的太阳能电池进行低温退火处理。本发明专利技术中通过脉冲电镀或者光诱导脉冲电镀可以有助于形成更小的晶核，减少晶粒尺寸和提高电镀金属在电池表面的覆盖范围，提高截面黏附力。提高截面黏附力。提高截面黏附力。

【技术实现步骤摘要】
实现太阳能电池金属化的方法及晶硅太阳能电池


[0001]本专利技术涉及太阳能
，尤其涉及一种实现太阳能电池金属化的方法及晶硅太阳能电池。

技术介绍

[0002]为了积极应对全球气候变化，世界范围内晶体硅太阳能组件的全球生产能力在不断增长。然而，太阳能电池金属化所需的大量银消耗正迅速成为一个在可持续发展维度的所面临的挑战。目前，双面PERC太阳能电池每片所需银消耗量为100毫克左右，根据估算PERC电池每太瓦产能将消耗2019年全球白银供应量的50％左右。与PERC电池相比，下一代TOPCon和HJT电池的每片银消耗量将显着增加。因此必须加快开发和部署无银或者少银的金属化和互连技术。
[0003]基于铜和镍等贱金属电镀或者光诱导电镀的太阳能电池金属化方法可以被用来代替银浆丝网印刷。除了减少对银浆的需求外，它还可以使电池及组件制造商免受银价波动所带来的影响。此外，基于电镀的金属化方法可以有效减小副栅的宽度并降低光学损失。
[0004]目前，铜和镍等贱金属在太阳能电池金属化中通常使用恒流电镀或者恒流光诱导电镀，并且所使用的电流密度由所使用的电介质所决定。然而，恒流电镀或者恒流光诱导电镀所形成的晶核在晶硅电池表面有着覆盖率低，截面黏附力低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种实现太阳能电池金属化的方法及晶硅太阳能电池，脉冲电镀或者光诱导脉冲电镀可以有助于形成更小的晶核，减少晶粒尺寸和提高电镀金属在电池表面的覆盖范围，提高截面黏附力。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种实现太阳能电池金属化的方法，所述方法包括：
[0007]对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗；
[0008]基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀；
[0009]对电镀后的太阳能电池进行低温退火处理。
[0010]所述电镀区域为晶硅太阳能电池已开槽或者无掩膜覆盖的区域。
[0011]所述对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗包括：
[0012]采用界面清洗剂对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗，所述界面清洗剂包括：H2SO4，H2O2，HC I，HF，NH4OH，去离子水。
[0013]所述基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀包括：
[0014]对晶硅太阳能电池的n型半导体表面采用光诱导脉冲电镀方式进行电镀，太阳能电池表面光强为150
‑
250瓦每平方米；
[0015]对晶硅太阳能电池的p型半导体表面在暗光条件下采用脉冲电镀方式进行电镀。
[0016]所述基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀包括：
[0017]使用光诱导脉冲电镀或者脉冲电镀方式对所述电镀区域进行电镀金属电极，所述金属电极的材料为：镍、铜、银、锡、钴中的一种或者多种，所述金属电极的厚度在1
‑
15微米之间。
[0018]所述光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式中的正向脉冲时间小于50毫秒，正向脉冲电流密度大于70毫安每平方厘米。
[0019]所述光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式中的反向脉冲时间小于50毫秒，反向脉冲电流密度小于5毫安每平方厘米。
[0020]述光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式中的脉冲占空比低于50％。
[0021]所述对电镀后的太阳能电池进行低温退火处理包括：
[0022]在对太阳能电池进行脉冲电镀或光诱导脉冲电镀后，进行低温退火，退火时间小于5分钟，退火温度小于500摄氏度。
[0023]相应的，本专利技术还提供了一种晶硅太阳能电池，所述晶硅太阳能电池基于以上所述的方法制备而成。
[0024]本专利技术使用脉冲电镀或者光诱导脉冲电镀，其具有的较高的正向脉冲电流密度和较短的正向脉冲时间，可以在太阳能电池表面诱导高浓度的金属离子吸附。与恒流电镀或者恒流光诱导电镀所形成的晶核相比，脉冲电镀或者光诱导脉冲电镀可以有助于形成更小的晶核，减少晶粒尺寸和提高电镀金属在电池表面的覆盖范围，同时也提高了金属与太阳能电池表面附着性能。此外，基于脉冲电镀的电极更加致密、与太阳能电池表面附着性好。
附图说明
[0025]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，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0026]图1是本专利技术实施例中的实现太阳能电池金属化的方法流程图；
[0027]图2是本专利技术实施例中的使用基于脉冲电镀的金属化方法的太阳能电池制绒表面扫描电镜图；
[0028]图3是本专利技术实施例中的作为实验对照而使用基于恒流电镀的金属化方法的太阳能电池制绒表面扫描电镜图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例一
[0031]图1示出了本专利技术实施例的实现太阳能电池金属化的方法流程图，所述方法包括：
[0032]S11、对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗；
[0033]需要说明的是，所述电镀区域为晶硅太阳能电池已开槽或者无掩膜覆盖的区域。
[0034]需要说明的是，采用界面清洗剂对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗，所述界面清洗剂包括：H2SO4，H2O2，HC I，HF，NH4OH，去离子水。
[0035]具体的，本实施例对太阳能电池金属化方式可以应用于PERC以及TOPCon太阳能电池上开槽的区域以及HJT太阳能电池上未被掩膜层覆盖的区域。在本专利技术中开槽的方式包括但不限于激光开槽以及喷墨打印开槽等。掩膜层可以选用喷墨打印，光刻，热蒸发，电子束蒸发、磁控溅射、原子层沉积、旋涂、刮涂等方法制得。
[0036]具体的，对晶硅太阳能电池已开槽或者无掩膜覆盖的区域的界面清洗可以采用H2SO4，H2O2，HC I，HF，NH4OH，去离子水等溶剂，但不限于上述所列溶剂。界面清洗的主要作用是去除影响电镀的表面污染物例如杂质以及灰尘，减小这些表面污染物对金属层与太阳能电池表面之间黏附力的影响，提高本专利技术实施例的太阳能电池金属化方法的可靠性。
[0037]S12、基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀；
[0038]本专利技术实施例中的太阳能电池金属化方法可以解决现有太阳能电池电镀金属化中晶体成核以及界面黏附力相关问题，减少晶粒尺寸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现太阳能电池金属化的方法，其特征在于，所述方法包括：对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗；基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀；对电镀后的太阳能电池进行低温退火处理。2.如权利要求1所述的实现太阳能电池金属化的方法，其特征在于，所述电镀区域为晶硅太阳能电池已开槽或者无掩膜覆盖的区域。3.如权利要求1所述的实现太阳能电池金属化的方法，其特征在于，所述对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗包括：采用界面清洗剂对太阳能电池的电镀区域进行界面清洗，所述界面清洗剂包括：H2SO4，H2O2，HCI，HF，NH4OH，去离子水。4.如权利要求1所述的实现太阳能电池金属化的方法，其特征在于，所述基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电镀方式或者脉冲电镀方式对太阳能电池的电镀区域进行电镀包括：对晶硅太阳能电池的n型半导体表面采用光诱导脉冲电镀方式进行电镀，太阳能电池表面光强为150
‑
250瓦每平方米；对晶硅太阳能电池的p型半导体表面在暗光条件下采用脉冲电镀方式进行电镀。5.如权利要求4所述的实现太阳能电池金属化的方法，其特征在于，所述基于太阳能电池的类型使用光诱导脉冲电...

【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：深圳黑晶光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：