【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光伏领域，尤其是一种基于非金属种子层所形成的光伏电极的制备方法、采用该制备方法制成的光伏电极以及包括该光伏电极的光伏模块。
技术介绍
1、以单晶硅或多晶硅为衬底材料的硅基电池片是现有光伏行业最主要和使用最为广泛的电池片类型，其市场占有率在70％以上。利用硅基的光生伏特效应产生的自由电子，并通过电池片表面的p-n结结构，实现对自由电子的定向传输，形成电流从而实现光伏发电。因此，最大程度的实现硅基电池产生自由电子的数量，以及最大程度收集硅基电池片表面的自由电子，是影响电池组件的发电效率的最主要因素。
2、传统的电池片生产工艺，通过丝网印刷将导电银浆印制在电池片表面，并通过高温烧结(500℃以上)，实现银质浆料的固化，形成电池片表面的副栅线和主栅线，从而实现对电池表面自由电子的收集，以p型钝化发射极及背面接触(perc)电池和n型隧穿氧化层钝化接触(topcon)电池为代表。另有以硅基异质结(shj)电池为代表，其表面的透明导电氧化物(tco)层无法进行200℃以上的高温加工限制，使得现有传统的高温银浆，无法在该类电池片上使用，与之替代的是低温银浆。perc电池、topcon电池和shj电池都受制于银的高成本而限制其推广速度，尤其是shj电池采用的低温银浆中含有高分子树脂，为保证足够的导电率需要增加银的用量。
3、为了降低银的用量，有两种方案被提出：(1)降低栅线的宽度；(2)采用廉价金属代替银。但两种方案的效果并不理想。所以在电池表面电镀电极的方案被提出，以期既降低栅线的宽度又能用廉价金属代替银
4、(1)电镀工艺中，电池需要长时间浸泡在酸性或碱性的溶液中，会对电池造成损伤，影响电池光电转化率；
5、(2)采用电镀工艺，工序增加，电池被移动的次数增加，从而增加隐裂甚至碎片的风险；
6、(3)电镀工艺中，必不可少的夹持工具也会增加隐裂甚至碎片的风险；
7、(4)以氧化铟锡作为透明导电氧化物层的shj电池在电镀工艺中，需要作为阴极镀铜以形成金属化电极，但同时电池表面的氧化铟锡也发生还原，彻底破坏了shj电池的结构。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种光伏电极及其制备方法和光伏模块，避免在电池表面电镀对电池产生的风险或破坏，还可以实现既降低栅线的宽度又用廉价金属代替银的目的。
2、本专利技术的一目的提供一种光伏电极的制备方法，采用如下的技术方案：至少包括下列步骤：
3、(a)准备一薄膜载体；
4、(b)于所述薄膜载体表面形成图案化的非金属种子层；
5、(c)清洗所述薄膜载体以及所述非金属种子层；
6、(d)于所述非金属种子层表面电解电镀铜金属层。
7、进一步地，所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
8、进一步地，所述非金属种子层以丝网印刷、涂布或转印的方式形成于所述薄膜载体表面。
9、进一步地，于步骤(b)中所述图案化是在于形成一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
10、进一步地，于步骤(d)后，选择性地于所述铜金属层表面电解电镀一保护层，以防止所述铜金属层表面氧化。
11、进一步地，于所述铜金属层表面电解电镀一保护层之前，还包括去除所述铜金属层表面氧化层的步骤。
12、进一步地，所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
13、本专利技术的另一目的提供一种光伏电极，采用如下的技术方案：包括薄膜载体、与所述薄膜载体直接接触的非金属种子层、基于所述非金属种子层形成的铜金属层以及选择性地基于所述铜金属层形成的保护层。
14、进一步地，所述非金属种子层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
15、进一步地，所述铜金属层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
16、进一步地，所述线段的最大宽幅小于200微米。
17、进一步地，所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
18、进一步地，所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
19、进一步地，所述薄膜载体选自pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pct(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、pc(聚碳酸酯)、petg(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、coc(环烯烃共聚物)、pva(聚乙烯醇)、eva(乙烯-醋酸乙烯酯聚合物)、poe(乙烯-α烯烃聚合物)、ema(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)、eaa(乙烯-丙烯酸共聚物)、emma(乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物)、环氧树脂、硅胶树脂、pma(丙烯酸酯)、pu(聚氨酯)、vae(醋酸乙稀－乙烯共聚乳液)、pvb(聚乙烯醇缩丁醛)或其复合材料。
20、本专利技术的再一目的提供一种光伏模块，采用如下的技术方案：包括光伏电极以及与所述光伏电极电性连接的硅基光伏电池。
21、进一步地，所述光伏电极与所述硅基光伏电池之间设置导电胶层。
22、进一步地，所述光伏电极包括薄膜载体、与所述薄膜载体直接接触的非金属种子层、基于所述非金属种子层形成的铜金属层以及选择性地基于所述铜金属层形成的保护层。
23、进一步地，所述非金属种子层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
24、进一步地，所述铜金属层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
25、进一步地，所述线段的最大宽幅小于200微米。
26、进一步地，所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
27、进一步地，所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
28、进一步地，所述薄膜载体选自pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pen(聚萘二甲酸乙二醇酯)、pct(聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)、pc(聚碳酸酯)、petg(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、coc(环烯烃共聚物)、pva(聚乙烯醇)、eva(乙烯-醋酸乙烯酯聚合物)、poe(乙烯-α烯烃聚合物)、ema(乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)、eaa(乙烯-丙烯酸共聚物)、emma(乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物)、环氧树脂、硅胶树脂、pma(丙烯酸酯)、pu(聚氨酯)、vae(醋酸乙稀－乙烯共聚乳液)、pvb(聚乙烯醇缩丁醛)或其复合材料。
29、综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
30、1、在薄膜载体表面依次形成非金属种子层、第一铜金属层、第二铜金属层，以及选择性地形成保护层，以薄膜载体代替电池基板实施电镀工艺，避免了电池可能受到的风险。
31、2、非金属种子层、第一铜金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光伏电极的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
3.根据权利要求1或2所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述非金属种子层以丝网印刷、涂布或转印的方式形成于所述薄膜载体表面。
4.根据权利要求1或2所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于步骤(b)中所述图案化是在于形成一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
5.根据权利要求1所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于步骤(d)后，选择性地于所述铜金属层表面电解电镀一保护层，以防止所述铜金属层表面氧化。
6.根据权利要求5所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于所述铜金属层表面电解电镀一保护层之前，还包括去除所述铜金属层表面氧化层的步骤。
7.根据权利要求5或6所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
8.一种光伏电极，其特征在于：包括薄膜
9.根据权利要求8所述的光伏电极，其特征在于：所述非金属种子层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
10.根据权利要求9所述的光伏电极，其特征在于：所述铜金属层为一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
11.根据权利要求9或10所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述线段的最大宽幅小于200微米。
12.根据权利要求8～10任一项所述的光伏电极，其特征在于：所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
13.根据权利要求8～10任一项所述的光伏电极，其特征在于：所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
14.一种光伏模块，其特征在于：包括权利要求8～13任一项所述的光伏电极以及与所述光伏电极电性连接的硅基光伏电池。
15.根据权利要求14所述的光伏模块，其特征在于：所述光伏电极与所述硅基光伏电池之间设置导电胶层。
...【技术特征摘要】
1.一种光伏电极的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：
2.根据权利要求1所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述非金属种子层包括导电材料，所述导电材料选自导电石墨烯、导电碳纳米管和/或导电炭黑。
3.根据权利要求1或2所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述非金属种子层以丝网印刷、涂布或转印的方式形成于所述薄膜载体表面。
4.根据权利要求1或2所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于步骤(b)中所述图案化是在于形成一条或多条平行分布的线段或多条线段交错形成的网格。
5.根据权利要求1所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于步骤(d)后，选择性地于所述铜金属层表面电解电镀一保护层，以防止所述铜金属层表面氧化。
6.根据权利要求5所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：于所述铜金属层表面电解电镀一保护层之前，还包括去除所述铜金属层表面氧化层的步骤。
7.根据权利要求5或6所述的光伏电极的制备方法，其特征在于：所述保护层选自镍、锡、铋、银、锡铟合金或锡铋合金。
8.一种光伏电极，其特征在于：包括薄膜载体、与...
【专利技术属性】
技术研发人员：阴强华，李民，周泱泱，
申请(专利权)人：上海海优威新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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