一种金属化异质结电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属化异质结电池，包括硅片，所述硅片具备正面和背面，所述正面依次沉积有正面非晶硅层、正面透明导电氧化物薄膜、正面栅线，所述背面依次沉积有背面非晶硅层、背面第一透明导电氧化物薄膜、背面铜膜、背面第二透明导电氧化物薄膜，所述背面第二透明导电氧化物薄膜设置有背面主栅线。本发明专利技术利用背面沉积一层透明导电氧化物TCO、Cu膜以及另一层透明导电氧化物TCO，降低透明导电氧化物TCO和Ag的耗量，降低电池的成本，且保证电池性能的稳定性。能的稳定性。能的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种金属化异质结电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池，具体是一种金属化异质结电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]光伏产业链近年来快速发展的本质是技术驱动降本提效。目前单晶趋势已经确立，p型电池提效进度放缓，n型电池效率提升潜力大。展望未来，我们认为光伏行业最值得期待的变革在于电池环节将有p型电池转向n型电池，其中，异质结结构电池和隧穿隧道结结构电池以其效率高、降本潜力大而成为光伏行业重要的发展方向。
[0003]异质结太阳能电池，以n型单晶硅片为衬底，在经过制绒清洗的n型硅片正面依次沉积本征非晶硅薄膜和n型非晶硅层形成n－n+异质结，背面依次沉积本征非晶硅薄膜和p型非晶硅层形成p－n异质结。在掺杂非晶硅薄膜的两侧，再沉积透明导电氧化物薄膜(TCO)，最后通过丝网印刷在两侧的顶层形成金属电极，形成对称结构的异质结太阳能电池。
[0004]异质结电池以其优异的电池转换效率和简短的工艺步骤受到广泛关注。目前，异质结电池处于飞速发展阶段，但其生产成本较高严重影响其量产化，在其生产成本中占比较高的有低温银浆、TCO靶材等。因此，降低低温银浆和TCO靶材耗量能有效降低异质结电池成本，促进其量产化发展。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术的缺陷，本专利技术提供一种金属化异质结电池及其制备方法，本专利技术利用背面沉积一层透明导电氧化物TCO、Cu膜以及另一层透明导电氧化物TCO，降低透明导电氧化物TCO和Ag的耗量，降低电池的成本，且保证电池性能的稳定性。
[0006]为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种金属化异质结电池，包括硅片，所述硅片具备正面和背面，所述正面依次沉积有正面非晶硅层、正面透明导电氧化物薄膜、正面栅线，所述背面依次沉积有背面非晶硅层、背面第一透明导电氧化物薄膜、背面铜膜、背面第二透明导电氧化物薄膜，所述背面第二透明导电氧化物薄膜设置有背面主栅线。
[0007]进一步地，所述硅片为n型单晶硅片或p型单晶硅片。
[0008]进一步地，所述正面非晶硅层为n型非晶硅，所述背面非晶硅层为p型非晶硅。
[0009]进一步地，所述背面主栅线的一端连接于所述背面铜膜，另一端穿过所述背面第二透明导电氧化物薄膜后延伸在外侧。
[0010]一种金属化异质结电池制备方法，方法包括以下步骤：
[0011]S1、对依次经过制绒、清洗的所述硅片的正面沉积所述正面非晶硅层、背面沉积所述背面非晶硅层，在所述正面非晶硅层沉积所述正面透明导电氧化物薄膜；
[0012]S2、在所述背面非晶硅层外依次沉积所述背面第一透明导电氧化物薄膜、所述背面铜膜、所述背面第二透明导电氧化物薄膜；
[0013]S3、对所述背面第二透明导电氧化物薄膜进行激光开槽；
[0014]S4、将所述正面透明导电氧化物薄膜和所述背面第二透明导电氧化物薄膜进行丝网印刷及银浆固化，得到所述正面栅线和所述背面主栅线；
[0015]S5、光热处理。
[0016]进一步地，在步骤S1中，所述正面透明导电氧化物薄膜的膜厚为70－120nm。
[0017]进一步地，在步骤S2中，所述背面第一透明导电氧化物薄膜的膜厚为2－5nm，所述背面铜膜的膜厚为1－10um，所述背面第二透明导电氧化物薄膜的膜厚为2－10nm。
[0018]进一步地，在步骤S3中，包括以下子步骤：在所述背面第二透明导电氧化物薄膜上开槽，使得所述背面铜膜暴露出来，且暴露出来的形状为所述背面主栅线的形状。
[0019]进一步地，在步骤S4中，包括以下子步骤：将步骤S3后的单晶硅片进行正面主、细栅丝网印刷及背面主栅丝网印刷，丝网印刷工艺采用低温银浆印刷，然后将丝网印刷后的单晶硅片送入固化炉进行固化，固化的温度为180－250℃。
[0020]综上所述，本专利技术取得了以下技术效果：
[0021]本专利技术在电池背面沉积TCO2膜层、Cu金属膜层、TCO3膜层，起收集电流和减反射的作用；膜层上激光开槽后在开槽位置印刷Ag金属主栅线用于导出电流；
[0022]本专利技术的硅片可以是n型也可以是p型，而不仅仅局限于n型，适应性更好；
[0023]本专利技术将电池背面TCO膜层及金属化进行结构设计，相较于常规的异质结电池，采用本专利技术结构制备的金属化方案，可以有效降低TCO膜及Ag耗量，从而大幅降低电池成本。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例提供的n型异质结电池金属化结构示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例提供的p型异质结电池金属化结构示意图；
[0026]图3是常规异质结电池的结构示意图。
具体实施方式
[0027]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0028]本具体实施例仅仅是对本专利技术的解释，其并不是对本专利技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本专利技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0029]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0030]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0031]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0033]实施例：
[0034]一种金属化异质结电池，包括硅片1，硅片1为n型单晶硅片或p型单晶硅片。如图1所示的硅片1为n型单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属化异质结电池，其特征在于：包括硅片(1)，所述硅片(1)具备正面和背面，所述正面依次沉积有正面非晶硅层(2)、正面透明导电氧化物薄膜(3)、正面栅线(4)，所述背面依次沉积有背面非晶硅层(5)、背面第一透明导电氧化物薄膜(6)、背面铜膜(7)、背面第二透明导电氧化物薄膜(8)，所述背面第二透明导电氧化物薄膜(8)设置有背面主栅线(9)。2.根据权利要求1所述的一种金属化异质结电池，其特征在于：所述硅片(1)为n型单晶硅片或p型单晶硅片。3.根据权利要求2所述的一种金属化异质结电池，其特征在于：所述正面非晶硅层(2)为n型非晶硅，所述背面非晶硅层(5)为p型非晶硅。4.根据权利要求1所述的一种金属化异质结电池，其特征在于：所述背面主栅线(9)的一端连接于所述背面铜膜(7)，另一端穿过所述背面第二透明导电氧化物薄膜(8)后延伸在外侧。5.一种金属化异质结电池制备方法，其特征在于：所述方法用于制备如权利要求1所述的一种金属化异质结电池，所述方法包括以下步骤：S1、对依次经过制绒、清洗的所述硅片(1)的正面沉积所述正面非晶硅层(2)、背面沉积所述背面非晶硅层(5)，在所述正面非晶硅层(2)沉积所述正面透明导电氧化物薄膜(3)；S2、在所述背面非晶硅层(5)外依次沉积所述背面第一透明导电氧化物薄膜(6)、所述背面铜膜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珊珊，高勇，郭万武，张梦维，
申请(专利权)人：中建材浚鑫科技有限公司，
类型：发明
国别省市：