一种制作太阳能电池正面栅线电极的方法技术

本发明专利技术涉及一种太阳能电池正面栅线电极的制作方法。本发明专利技术的技术方案是：一种制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是：依次采用如下步骤：一、将具有适宜宽高比的矩形齿压模作用于涂有聚合物薄膜的太阳能电池正面，以形成与压模相对应的矩形齿图案；二、采用化学腐蚀方法除去凹槽处的聚合物薄膜、减反射涂层；三、进行选择性金属化学镀、电镀工艺完成栅线电极的制作。通过采用上述方案。本发明专利技术克服现有技术存在的不足，提出了一种制作太阳能电池正面栅线电极的新方法，该方法科学合理，避免了对电池基片的损伤，并且压模几乎不变形，适用于产业化中的重复利用，降低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能电池正面栅线电极的制作方法。
技术介绍
太阳能电池正面栅线电极用来收集太阳能电池发出的电流，电极的性能直接影响 电池的能量转换效率，理想的电极应具有低的串联电阻和小的表面覆盖率。在当前的光伏 行业中，丝网印刷和刻槽埋栅是主要的晶体硅太阳能电池的电极制造技术。丝网印刷技术是利用丝网图形部分网孔透浆料，非图文部分网孔不透浆料的原理 进行印刷，由五大要素构成，即丝网、刮刀、浆料、工作台以及基片。要得到电学性质优良的 栅线电极，需要精确控制这五大要素，如控制丝网的目数和丝径、刮刀的压力和角度、浆料 的成分和粘度、工作台的平面度和重复定位精度等。在目前的工艺中，正面电极的印刷材料 普遍选用含银的浆料，其主要原因是银具有良好的导电性、可焊性和在硅中的低扩散性能。 经丝网印刷、退火所形成的金属层的导电性能取决于浆料的化学成份、玻璃体的含量、丝网 的粗糙度、烧结条件和丝网版的厚度等，影响因素较多。此外，采用丝网印刷技术的电池栅 线宽度较大，目前的工艺中一般在100 μ m以上，造成较大的遮光面积，使填充因子降低，影 响电池的转换效率，并且印刷过程中需要较大量的含银浆料，一部分透过丝网图形网孔附 着在电池表面作为栅线，而绝大部分附着在非图文部分网孔上，造成原材料的浪费。刻槽埋栅电极工艺是在表面受到保护的轻掺杂基体上，用激光或者机械的方法刻 划出电极槽，经过清洗之后对电极槽区域进行重掺杂，最后将不同合金按照不同顺序浇注 到电极槽内形成电极。用这种方法制备的电极宽度很窄(20 25 μ m)，具有很低的表面覆 盖率，而且还具有高的纵深比，能够更好地吸收载流子。但是刻槽工艺会给太阳能电池基片 带来损伤，使电池性能降低，转换效率受到影响。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提出了一种制作太阳能电池正面栅线电极 的方法，该方法科学合理，采用压印技术既能得到较小的栅线宽度，减小了表面覆盖率，又 避免了对电池基片的损伤，并且压模几乎不变形，适用于产业化中的重复利用，降低成本。 而采用电镀方法沉积的栅线电极具有较小的串联电阻。整个栅线电极制作过程中，影响因 素较少，便于精确控制，从而得到高效率的电池转换性能。本专利技术的技术方案是，其特征是依 次采用如下步骤—、将具有适宜宽高比的矩形齿压模作用于涂有聚合物薄膜的太阳能电池正面， 以形成与压模相对应的矩形齿图案；二、移开压模，采用化学腐蚀方法除去凹槽处的聚合物薄膜、减反射涂层；三、进行选择性金属化学镀、电镀工艺完成栅线电极的制作。附图说明图1为本专利技术实施例样品压印步骤示意图；图2为本专利技术实施例样品清洗步骤示意图；图3为本专利技术实施例样品电镀栅线电极步骤示意图。附图标记说明10-减反射层；11-压模；12-聚合物薄膜；13-金属栅线电极。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的制作太阳能电池正面栅线电极的方法进行详细地描述。实施例一样品采用已完成PN结扩散工艺并沉积有减反射膜10的太阳能电池基片。首先进 行压模11的制作，根据太阳能电池正面栅线电极结构设计对应的矩形齿压模，采用激光刻 槽方法使压模矩形齿凸起的宽度为80 μ m,高度为100 μ m,并在矩形齿压模上镀一层金刚 石碳膜，避免分离时压模与聚合物涂层粘连；然后在硅电池正面旋涂一层厚度为20μπι的 塑料薄膜聚合物层12 ；将电池基片放入压印机并把压模压在塑料薄膜上，加压；移开压模， 在电池基片上形成对应的矩形齿图案；使用稀释的丙酮腐蚀掉凹槽处残留的塑料薄膜层 12，再使用氢氟酸溶液去除减反射涂层10，露出硅电池正面；采用化学镀在凹槽处沉积一 层镍种子层，然后将电源的负极连接主栅线的一端并放入硫酸铜电解溶液槽进行电镀，电 源的正极为金属铜，在基片表面形成厚度为15 μ m的铜栅，经烧结工艺形成太阳能电池正 面栅线电极13 ；使用丙酮进行二次清洗腐蚀掉剩余的塑料薄膜；最后清洗退火处理完成太 阳能电池正面栅线电极的制作。实施例二样品采用已完成PN结扩散工艺并沉积有减反射膜10的太阳能电池基片。采用 与实施例一相同的方法制作凸起宽度为40 μ m,高度为50 μ m的矩形齿压模11，并在矩形 齿压模上镀一层金刚石碳膜，避免与聚合物涂层粘连；然后在硅电池正面喷涂一层厚度为 20ym的塑料薄膜聚合物层12 ；将电池基片放入压印机并把压模压在塑料薄膜上，加压；移 开压模，在电池基片上形成对应的矩形齿图案；使用稀释的丙酮腐蚀掉凹槽处残留的塑料 薄膜层，再使用氢氟酸溶液去除减反射涂层，露出硅电池正面；采用化学镀在凹槽处沉积一 层镍种子层，然后光化学镀生长一层10 μ m厚的银栅，经烧结工艺形成太阳能电池正面栅 线电极13 ；使用丙酮进行二次清洗腐蚀掉剩余的塑料薄膜；最后清洗、退火处理完成太阳 能电池正面栅线电极的制作。权利要求，其特征是依次采用如下步骤(1)、将具有适宜宽高比的矩形齿压模作用于涂有聚合物薄膜的太阳能电池正面，以形成与压模相对应的矩形齿图案；(2)、移开压模，采用化学腐蚀方法除去凹槽处的聚合物薄膜、减反射涂层；(3)、进行金属化学镀或\和电镀工艺完成栅线电极的初步制作，然后使用丙酮进行二次清洗腐蚀掉剩余的塑料薄膜；最后清洗、退火处理完成太阳能电池正面栅线电极的制作。2.根据权利要求1所述的制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是步骤二中 的化学腐蚀方法为使用稀释的丙酮腐蚀掉凹槽处残留的塑料薄膜层，再使用氢氟酸溶液 去除减反射涂层，露出硅电池正面。3.根据权利要求1或2所述的制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是在步 骤一中先将具有适宜宽高比的矩形齿压模上镀一层金刚石碳膜。4.根据权利要求1或2所述的制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是步骤 三的方法为采用化学镀在凹槽处沉积一层镍种子层，然后光化学镀生长一层银栅，经烧结 工艺形成太阳能电池正面栅线电极。5.根据权利要求1或2所述的制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是步骤 三的方法为采用化学镀在凹槽处沉积一层镍种子层，然后将电源的负极连接主栅线的一 端并放入硫酸铜电解溶液槽进行电镀，电源的正极为金属铜，在镍种子层表面形成铜栅，经 烧结工艺形成太阳能电池正面栅线电极。全文摘要本专利技术涉及一种太阳能电池正面栅线电极的制作方法。本专利技术的技术方案是，其特征是依次采用如下步骤一、将具有适宜宽高比的矩形齿压模作用于涂有聚合物薄膜的太阳能电池正面，以形成与压模相对应的矩形齿图案；二、采用化学腐蚀方法除去凹槽处的聚合物薄膜、减反射涂层；三、进行选择性金属化学镀、电镀工艺完成栅线电极的制作。通过采用上述方案。本专利技术克服现有技术存在的不足，提出了一种制作太阳能电池正面栅线电极的新方法，该方法科学合理，避免了对电池基片的损伤，并且压模几乎不变形，适用于产业化中的重复利用，降低成本。文档编号H01L31/18GK101807628SQ20101014411公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月2日 优先权日2010年4月2日专利技术者万青, 方旭昶, 郑策 申请人:日强光伏科技有限公司 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作太阳能电池正面栅线电极的方法，其特征是：依次采用如下步骤：（１）、将具有适宜宽高比的矩形齿压模作用于涂有聚合物薄膜的太阳能电池正面，以形成与压模相对应的矩形齿图案；（２）、移开压模，采用化学腐蚀方法除去凹槽处的聚合物薄膜、减反射涂层；（３）、进行金属化学镀或＼和电镀工艺完成栅线电极的初步制作，然后使用丙酮进行二次清洗腐蚀掉剩余的塑料薄膜；最后清洗、退火处理完成太阳能电池正面栅线电极的制作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万青，郑策，方旭昶，
申请(专利权)人：日强光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]