一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池技术

本发明专利技术公开一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池，涉及光伏领域，解决了激光开槽容易对基板造成损伤的问题。制备方法包括：在基板上制作金属电极；在金属电极上制作牺牲层；在基板上制作介电材料层，介电材料层覆盖于基板和牺牲层的表面；去除牺牲层，将覆盖于覆盖于牺牲层上的介电材料层一起去除，使金属电极的表面裸露。相较于现有的先在基板上制作介电材料层，再在介电材料层上开槽后制作金属电极，本方法不需要在基板上方进行激光开槽，不会出现激光开槽过程中对基板的损伤。本太阳能电池通过本制备方法获得，能够避免或减少对基板造成损伤。板造成损伤。板造成损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池


[0001]本专利技术涉及太阳能电池制造
，尤其涉及一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池。

技术介绍

[0002]太阳电池是一种将光能转换为电能的装置。其中，需要将在吸收层基板(例如硅)上制备导电电极将载流子导出并形成通路，这通常称为电池的金属化。电池的金属化方法主要有三种方法：物理镀(如溅射、蒸发和沉积)，化学镀(如化学镀和电镀)和丝网印刷。其中，丝网印刷技术，即用印刷机械将导电浆料涂布在太阳能电池表面，形成细线电极，然后干燥烧结后形成金属接触。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。
[0003]但随着太阳能电池对金属电极制备精度和材料的要求，丝网印刷工艺已经无法满足要求。目前越来越多地采用激光开槽工艺，在基板的介电层激光开槽制作出与电极图案吻合的格栅槽，再通过物理镀或化学镀等方式，在基板上形成金属电极。这种激光开槽制备电极的方式存在的问题是，激光开槽时，对工艺要求高，一方面需要针对基板上用于钝化和减反等功能的介电层的不同材料、结构和厚度设计激光工艺，一旦介电层材料、结构和厚度发生改变则需要再次开发工艺，技术复杂且容忍性差，另一方面，激光开槽需要精确控制开槽深度，不容易掌握，容易导致激光穿过介电层后对基板造成损伤。另外，丝网印刷工艺还有采用烧穿型浆料；但是烧穿型浆料同样存在，浆料烧穿介电层后继续向下烧穿，对基板造成损伤。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种太阳能电池的制备方法及太阳能电池的制备方法，以避免或减少对基板造成损伤。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种太阳能电池的制备方法，该方法包括：
[0006]在基板上制作金属电极；
[0007]在金属电极上制作牺牲层；
[0008]在基板上制作介电材料层，介电材料层覆盖于基板牺牲层的表面；
[0009]去除牺牲层，以将覆盖于牺牲层上的介电材料层一起去除，使金属电极的表面裸露。
[0010]采用上述技术方案时，由于先在基板上制作金属电极，再在金属电极上制作牺牲层，然后，在基板上制作介电材料层，介电材料层覆盖于基板和牺牲层的表面，最后，去除牺牲层，以将覆盖于牺牲层上的介电材料层一起去除，使金属电极的表面裸露。由于牺牲层的作用是容易分离，因此，牺牲层设置于金属电极和介电材料层之间，能够方便金属电极上的介电材料层与金属电极分离，露出金属电极的表面。相较于现有的先在基板上制作介电材料层，再在介电材料层上开槽后制作金属电极相比，本专利技术中的方法不需要在基板上方进
行介电层激光开槽或浆料烧穿，一方面不需要针对基板上的介电材料层的不同材料、结构和厚度设计激光工艺，简化了工艺，另一方面不会出现激光开槽过程中对基板的损伤。因此，避免或减少了对基板造成损伤。
[0011]可选地，在上述的制备方法中，在基板上制作金属电极，在金属电极上制作牺牲层；具体为：将图案化的掩膜固定于基板；在固定有掩膜的基板上沉积金属膜，然后制作牺牲层；去除掩膜，以将覆盖于掩膜上的金属膜和牺牲层一起从基板上剥离，留下覆盖于金属膜的表面的牺牲层。如此，制作金属电极时，事先在掩膜上制作出与金属电极的形状相匹配的图案，再将图案化的掩膜固定在基板上，然后在固定有掩膜的基板上沉积金属膜，形成金属电极。由于掩膜预先进行了图案化，因此，图案化的处理不需要在基板上方进行，避免了对基板的损伤。去除掩膜，以将覆盖于掩膜上的金属膜和牺牲层一起从基板上剥离，留下覆盖于金属电极的表面的牺牲层。如此，在制作牺牲层时，可以在整个表面上制作牺牲层，不需要仅在金属电极上制作牺牲层，从而简化了牺牲层的制作工艺。也就是说，不用额外制备图案化的牺牲层，只需在沉积金属膜后，顺带制备牺牲层即可，然后去除掩膜，即同时形成图案化的金属电极和图案化的牺牲层。
[0012]可选地，在上述的制备方法中，通过水洗、光照和加热方式中的一种或多种方式去除牺牲层。根据牺牲层的不同材质，可选择合适的去除方式，如水洗、光照和加热方式中的一种或多种方式。
[0013]可选地，在上述的制备方法中，在沉积金属膜的掩膜上制作牺牲层，具体为：在沉积金属膜的掩膜上涂覆或粘贴牺牲层；牺牲层的厚度为15nm～10μm。如此，牺牲层的制作方式根据实际需要进行选择。
[0014]可选地，在上述的制备方法中，牺牲层为水溶性材料；水溶性材料选自NaCl、KCl；或，牺牲层为有机材料；有机材料选自聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。如此，如果牺牲层为水溶性材料，可通过水洗的方式将牺牲层溶解，方便介电材料层的去除。如果牺牲层为有机材料，则通过水洗、光照或加热的方式使牺牲层去除，方便介电材料层的去除。
[0015]可选地，在上述的制备方法中，通过物理气相沉积方法或化学气相沉积方法在基板上制作金属电极和介电材料层。
[0016]可选地，在上述的制备方法中，介电材料层的材质选自氧化铝、氧化硅、氮化硅、碳化硅、非晶硅、微晶硅中的一种或多种组合。
[0017]可选地，在上述的制备方法中，基板的制备过程包括：提供一硅衬底；在硅衬底的至少一侧表面制作掺杂层、钝化层、遂穿层和选择性接触介电层中的一种或多种组合。如此，不同的基板均可用于本专利技术中的先制作电极再制作介电材料层，适用范围广泛。
[0018]可选地，在上述的制备方法中，太阳能电池为TOPCON电池。
[0019]第二方面，本专利技术还提供一种太阳能电池，该太阳能电池通过以上任一项所描述的制备方法获得。与现有技术相比，本专利技术提供的太阳能电池的有益效果与上述技术方案的太阳能电池的制备方法的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0020]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1为本专利技术实施例中的一种掩膜的结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例中的将掩膜固定于基板上的结构示意图；
[0023]图3为本专利技术实施例中的在掩膜上镀金属膜形成金属电极的结构示意图；
[0024]图4为本专利技术实施例中的在掩膜和金属电极上制作牺牲层的结构示意图；
[0025]图5为本专利技术实施例中的将掩膜和掩膜上的牺牲层去除的结构示意图；
[0026]图6为本专利技术实施例中的在基板和金属电极上制作介电材料层的结构示意图；
[0027]图7为本专利技术实施例中的将覆盖于金属电极上的牺牲层和介电材料层去除的结构示意图；
[0028]图8为本专利技术实施例中的一种太阳能电池的制备方法的流程示意图；
[0029]图9为本专利技术实施例中的一种太阳能电池的制备方法的步骤S100的具体流程示意图；
[0030]图10为本专利技术实施例中的一种太阳能电池的制备方法的步骤S200的具体流程示意图。
[0031]附图标记：1
‑
基板、2
‑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括：在基板上制作金属电极；在所述金属电极上制作牺牲层；在所述基板上制作介电材料层，所述介电材料层覆盖于所述基板和所述牺牲层的表面；去除所述牺牲层，以将覆盖于所述牺牲层上的所述介电材料层一起去除，使所述金属电极的表面裸露。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在基板上制作金属电极，在所述金属电极上制作牺牲层；具体为：将图案化的掩膜固定于所述基板；在固定有所述掩膜的基板上沉积金属膜，然后制作所述牺牲层；去除所述掩膜，以将覆盖于所述掩膜上的所述金属膜和所述牺牲层一起从所述基板上剥离，留下覆盖于所述金属膜的表面的所述牺牲层。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，通过水洗、光照和加热方式中的一种或多种方式去除所述牺牲层。4.根据权利要求1
‑
2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述在沉积金属膜的所述掩膜上制作牺牲层，具体为：在沉积金属膜的所述掩膜上涂覆或粘贴牺牲层；所述牺牲层的厚度为15nm～10μm。5.根据权利要求1
‑
2任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何秉轩，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：