一种太阳电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳电池技术领域，具体提供一种太阳电池的制备方法，该方法包括：提供半导体衬底层，还包括：通过第一喷墨打印工艺在所述半导体衬底层的至少一侧形成透明导电膜；通过第二喷墨打印工艺在所述透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成栅线电极。采用该太阳电池的制备方法，工艺简单，工艺可控性较好，操作维护方便，有助于提高太阳电池的转换效率，并降低太阳电池的成本。并降低太阳电池的成本。并降低太阳电池的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，具体涉及一种太阳电池的制备方法。

技术介绍

[0002]太阳电池是将太阳能直接转化成电能的装置。目前，晶体硅太阳电池是光伏电池行业的主流，占据80％以上的市场。
[0003]晶体硅太阳电池包含形成结的P型和N型扩散区，交界区形成P
‑
N结。当光线照射到晶体硅表面时，一部分光子被晶体硅材料吸收，光子的能量传递给硅原子，使电子发生跃迁，成为自由电子并在P
‑
N结两侧聚集，产生电位差。当外部接通电路时，在该电压的作用下，将有电流流过外部电路产生一定的输出功率。
[0004]晶体硅太阳电池的表面一般包含透明导电膜和栅线电极结构。在太阳电池传统的生产过程中，透明导电膜是通过溅射沉积工艺形成的，栅线电极是通过丝网印刷工艺形成的，但是由于制备透明导电膜和栅线电极的设备和工艺复杂且成本较高，存在设备维护不方便和工艺可控性较差的问题，形成太阳电池制备的瓶颈。
[0005]可见，太阳电池的透明导电膜和栅线电极的制备工艺有待改善。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中提供的太阳电池的透明导电膜和栅线电极的制备工艺有待改善的问题，从而提供一种太阳电池的制备方法。
[0007]本专利技术提供一种太阳电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层，还包括：通过第一喷墨打印工艺在所述半导体衬底层的至少一侧形成透明导电膜；通过第二喷墨打印工艺在所述透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成栅线电极。
[0008]可选的，所述第一喷墨打印工艺的参数包括：第一油墨包括氧化铟锡颗粒、第一树脂粘合剂和第一溶剂，其中，所述氧化铟锡颗粒的直径为10nm～20nm，所述氧化铟锡颗粒与所述第一树脂粘合剂的摩尔比为1:5～50:1，所述第一树脂粘合剂在所述第一油墨中的质量占比为1％～30％，所述第一溶剂在所述第一油墨中的质量占比为10％～40％。
[0009]可选的，所述第一油墨的粘度为1mPa.s～10mPa.s；施加给喷墨打印设备打印头的脉冲电压为V
on
/V
off
＝50/1～5/1；喷墨打印设备打印头的伸缩频率为200Hz～3000Hz。
[0010]可选的，所述第二喷墨打印工艺的参数包括：第二油墨包括金属、第二树脂粘合剂、第二溶剂和添加剂，其中，所述金属在所述第二油墨中的质量占比为20％～50％。
[0011]可选的，所述第二油墨的粘度为3mPa.s～20mPa.s；施加给喷墨打印设备打印头的脉冲电压为V
on
/V
off
＝100/1～5/1；喷墨打印设备打印头的伸缩频率为100Hz～2000Hz。
[0012]可选的，形成所述透明导电膜之后，形成所述栅线电极之前，还包括：对所述透明导电膜进行第一固化工艺；所述第一固化工艺的固化温度为150℃～300℃，所述第一固化工艺的固化时间为2min～20min。
[0013]可选的，所述第一固化工艺包括加热固化或者紫外线固化。
[0014]可选的，形成所述栅线电极之后，还包括：对所述栅线电极进行第二固化工艺，所述第二固化工艺的固化温度为100℃～250℃，所述第二固化工艺的固化时间为2min～20min。
[0015]可选的，所述第二固化工艺包括加热固化或者紫外线固化。
[0016]可选的，形成所述透明导电膜的步骤包括：通过第一喷墨打印工艺在所述半导体衬底层的一侧形成第一透明导电膜，和/或通过第一喷墨打印工艺在所述半导体衬底层的另一侧形成第二透明导电膜；形成所述栅线电极的步骤包括：通过第二喷墨打印工艺在所述第一透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第一栅线电极，和/或通过第二喷墨打印工艺在所述第二透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成第二栅线电极。
[0017]可选的，形成所述透明导电膜之前，还包括：在所述半导体衬底层的两侧形成第一本征半导体层和第二本征半导体层，之后，在所述第一本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第一导电类型半导体层，在所述第二本征半导体层背离所述半导体衬底层的一侧形成第二导电类型半导体层；形成所述透明导电膜之后，所述第一透明导电膜位于所述第一导电类型半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面，所述第二透明导电膜位于所述第二导电类型半导体层背离所述半导体衬底层的一侧表面。
[0018]可选的，所述第二透明导电膜的边缘与所述第二导电类型半导体层的边缘的距离为0.4mm～1mm。
[0019]可选的，所述第二透明导电膜位于太阳电池的背光面。
[0020]可选的，所述透明导电膜的厚度为50nm～150nm，所述透明导电膜的透过率大于或等于90％，所述透明导电膜的方块电阻小于或等于200Ω；所述栅线电极的宽度为5μm～50μm，所述栅线电极的电阻为3μΩ
·
cm～20μΩ
·
cm。
[0021]可选的，所述透明导电膜包括掺铝氧化锌或者掺锡氧化铟。
[0022]本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
[0023]1.本专利技术提供的太阳电池的制备方法，一方面，透明导电膜通过喷墨打印工艺形成，不使用常规的溅射工艺，避免在形成透明导电膜的过程中因溅射轰击造成钝化层损伤而影响太阳电池性能；另一方面，栅线电极也通过喷墨打印工艺形成，不使用常规的丝网印刷工艺，避免形成栅线电极的过程中网版与太阳电池接触容易发生碎片的问题，也能避免形成栅线电极时低温银浆中的树脂粘合剂、表面活性剂和溶剂等有机物残留在栅线电极中而影响太阳电池的导电性的问题，并且由于不再使用掩膜和刻蚀处理就能获得需要的栅线电极图案，可以形成大高宽比和低电阻的栅线电极；由于透明导电膜和栅线电极都是通过喷墨打印工艺形成的，工艺简单且单一，工艺可控性较好，而且可以使用同一种类型的设备，操作维护方便。因此，有助于提高太阳电池的转换效率，并降低太阳电池的成本。
[0024]2.进一步，第二透明导电膜的边缘与第二导电类型半导体层的边缘还有一定的距离，防止第二透明导电膜附着在太阳电池的侧壁，避免第一透明导电膜和第二透明导电膜导通，进而避免太阳电池漏电异常。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体
实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而容易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0026]图1为本专利技术一实施例提供的太阳电池的制备方法的流程示意图；
[0027]图2为本专利技术一实施例提供的太阳电池的制备方法形成的太阳电池的结构示意图；
[0028]图3为本专利技术一实施例提供的喷墨打印设备的系统结构示意图。
[0029]附图标记：
[0030]11
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，包括：提供半导体衬底层，其特征在于，还包括：通过第一喷墨打印工艺在所述半导体衬底层的至少一侧形成透明导电膜；通过第二喷墨打印工艺在所述透明导电膜背离所述半导体衬底层的一侧表面形成栅线电极。2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第一喷墨打印工艺的参数包括：第一油墨包括氧化铟锡颗粒、第一树脂粘合剂和第一溶剂，其中，所述氧化铟锡颗粒的直径为10nm～20nm，所述氧化铟锡颗粒与所述第一树脂粘合剂的摩尔比为1:5～50:1，所述第一树脂粘合剂在所述第一油墨中的质量占比为1％～30％，所述第一溶剂在所述第一油墨中的质量占比为10％～40％；优选的，所述第一油墨的粘度为1mPa.s～10mPa.s；施加给喷墨打印设备打印头的脉冲电压为V
on
/V
off
＝50/1～5/1；喷墨打印设备打印头的伸缩频率为200Hz～3000Hz。3.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第二喷墨打印工艺的参数包括：第二油墨包括金属、第二树脂粘合剂、第二溶剂和添加剂，其中，所述金属在所述第二油墨中的质量占比为20％～50％；优选的，所述第二油墨的粘度为3mPa.s～20mPa.s；施加给喷墨打印设备打印头的脉冲电压为V
on
/V
off
＝100/1～5/1；喷墨打印设备打印头的伸缩频率为100Hz～2000Hz。4.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，形成所述透明导电膜之后，形成所述栅线电极之前，还包括：对所述透明导电膜进行第一固化工艺；所述第一固化工艺的固化温度为150℃～300℃，所述第一固化工艺的固化时间为2min～20min；优选的是，所述第一固化工艺包括加热固化或者紫外线固化。5.根据权利要求4所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，形成所述栅线电极之后，还包括：对所述栅线电极进行第二固化工艺；所述第二固化工艺的固化温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晨，周肃，于长悦，龚道仁，徐晓华，
申请(专利权)人：安徽华晟新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：