利用电荷转移法制备光伏电池的方法及光伏电池技术

本发明专利技术实施例公开了一种利用电荷转移法制备光伏电池的方法及光伏电池。本发明专利技术采用银浆印刷工艺，在透明衬底上印刷负极删线、主删线和汇流带，然后利将硅材料通过电荷的转移原理转移到低成本的透明衬底材料上，使删线、主删线和汇流带与透明衬底合为一体，无需将设置有删线、主删线和汇流带的晶体硅材料在透明衬底与背板之间进行层压，制备工艺简单，同时，利用本发明专利技术提供的方法可以在不影响发电效率的基础上减小硅层的厚度，从而制备的光伏电池厚度小，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光伏
，更具体地说，涉及一种利用电荷转移法制备光伏电池 的方法及光伏电池。
技术介绍
现阶段随着常规能源的有限性及环保压力的增加，诸多国家掀起了开发和利用新 能源的热潮，其中，太阳能作为一种可再生清洁能源在全球范围内得到快速的发展，特别是 利用光伏效应提供绿色新能源的光伏电池具有广阔的应用前景。目前普遍使用的光伏电池的主要原料为硅原料，即单晶硅或多晶硅。传统光伏电 池的制备方法为(1)切片；(2)清洗用常规的硅片清洗方法清洗，然后用酸(或碱)溶液 将硅片表面切割损伤层；(3)制备绒面用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制 备绒面；(4)磷扩散采用涂布源(或液态源，或固态氮化磷片状源)进行扩散，制成PN结； (5)周边刻蚀；(6)去除背面PN结；(7)制作上下电极。(8)层压，组装电池组件等。现有技术中，首先在晶体硅材料上设置删线、主删线和汇流带，然后将设置有删 线、主删线和汇流带的晶体硅材料在玻璃衬底与背板之间进行层压，制备得到光伏电池。现 有技术中光伏电池的制备方法工艺复杂，且制备的光伏电池厚度较大，光伏电池的成本较 尚ο
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种利用电荷转移法制备光伏电池 的方法及光伏电池，本专利技术提供的方法无需层压工艺，制备工艺简单，制备的光伏电池厚度 较小，成本低。本专利技术提供一种利用电荷转移法制备光伏电池的方法，包括步骤A 在透明衬底上用银浆印刷负极删线、主删线和汇流带；步骤B 将步骤A中印刷有负极删线、主删线和汇流带的透明衬底加热；步骤C 在所述加热的透明衬底上印刷有负极栅线、主栅线和汇流带的一面沉积硅层；步骤D 对步骤C中硅层进行处理，在所述处理后的硅层上形成电池正极；步骤E 在所述电池正极所在的一面喷涂反光塑料涂料。优选的，所述步骤D)中对硅层进行处理具体为Dl)对所述透明衬底上的硅层进行制绒处理；D2)对所述制绒处理后的硅层进行扩散处理；D3)对所述扩散处理后的硅层进行刻蚀处理；D4)对所述刻蚀处理后的硅层进行沉积处理；D5)在所述沉积处理后的硅层上印刷电池正极，然后烘干烧结。优选的，所述步骤E中反光塑料涂料为白色反光塑料涂料。优选的，所述步骤A中印刷为丝网印刷。优选的，所述步骤C中沉积硅层的时间为20 50分钟。优选的，所述步骤C中硅层厚度为10 20μπι。优选的，所述步骤B中加热的温度为520 600°C。本专利技术还提供一种光伏电池，包括透明衬底；在所述透明衬底下方的电池层；在所述电池层下方的反光塑料层。优选的，所述反光塑料层为白色反光塑料层。优选的，所述电池层的厚度为10 20μπι。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供一种利用电荷转移法制备光伏电池的方 法及光伏电池。本专利技术提供的方法在透明衬底上用银浆印刷负极删线、主删线和汇流带，加 热后在所述加热的透明衬底上印刷有负极栅线、主栅线和汇流带的一面沉积硅层，对硅层 处理后在所述硅层上形成电池正极，并在所述电池正极所在的一面喷涂反光塑料涂料，得 到光伏电池。本专利技术采用银浆印刷工艺，在透明衬底上印刷负极删线、主删线和汇流带，然 后利将硅材料通过电荷的转移原理转移到低成本的透明衬底材料上，使删线、主删线和汇 流带与透明衬底合为一体，无需将设置有删线、主删线和汇流带的晶体硅材料在透明衬底 与背板之间进行层压，制备工艺简单，同时，利用本专利技术提供的方法可以在不影响发电效率 的基础上减小硅层的厚度，从而制备的光伏电池厚度小，成本低。本专利技术提供的光伏电池包括透明衬底、电池层和反光涂料层。负极删线、主删线和 汇流带与透明衬底合为一体，利用电荷转移法将硅材料转移到低成本的透明衬底材料上， 用晶体硅层作为太阳能电池的激活层，并通过在电池层上喷涂的反光塑料层代替了传统平 板状塑料背板，减小了厚度并降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的一些实施例，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。图1为本专利技术实施例公开的光伏电池示意图1 ；图2为本专利技术实施例公开的光伏电池示意图2。具体实施例方式下面结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本 领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术 保护的范围。本专利技术公开了一种利用电荷转移法制备光伏电池的方法，包括步骤A 在透明衬底上用银浆印刷负极删线、主删线和汇流带；步骤B 将步骤A中印刷有负极删线、主删线和汇流带的透明衬底加热；步骤C 在所述加热的透明衬底上印刷有负极栅线、主栅线和汇流带的一面沉积硅层；步骤D 对步骤C中硅层进行处理，在所述处理后的硅层上形成电池正极；步骤E 在所述电池正极所在的一面喷涂反光塑料涂料。所述用银浆印刷负极删线、主删线和汇流带优选采用丝网印刷方法印刷。所述步 骤B中加热的温度优选为520 600°C，更优选为540 580°C，最优选为560°C。通过将透 明衬底加热，使银浆涂料中的纯银附着在衬底表面，从而形成删线和汇流带。在所述加热的透明衬底上印刷有负极栅线、主栅线和汇流带的一面沉积硅层，其 中，以负极删线、主删线和汇流带的工作面为阴极，以多晶硅为阳极。利用电化学原理，高纯 度的多晶硅分子不断地从阳极向阴极转移，从而制备得到带有载体的硅片。所述硅料沉积 时间优选为20 50分钟，更优选为25 45分钟，最优选为35分钟。硅料沉积时间与硅 层的厚度相联系，所述硅层厚度优选为10 20 μ m,更优选为14 18 μ m,最优选为16 μ m。 本专利技术将删线、主删线和汇流带与透明衬底合为一体，无需将设置有删线、主删线和汇流带 的晶体硅材料在透明衬底与背板之间进行层压，制备工艺简单，同时，利用本专利技术提供的方 法可以在不影响发电效率的基础上减小硅层的厚度。步骤D优选包括Dl)对所述透明衬底上的硅层进行制绒处理；D2)对所述制绒处理后的硅层进行扩散处理；D3)对所述扩散处理后的硅层进行刻蚀处理；D4)对所述刻蚀处理后的硅层进行沉积处理；D5)在所述沉积处理后的硅层上印刷电池正极，然后烘干烧结。步骤Dl中可以采用传统制绒工艺对所述透明衬底上的硅层进行制绒处理，可以 采用酸制绒或碱制绒的方法，通过在硅表面制绒增加光伏电池的受光面。步骤D2中，通过 对所述制绒处理后的硅层进行扩散处理，使光伏电池形成P-N结在使用P型硅片制备太阳 能电池的情况下，可以在硅表面进行磷扩散形成N层而最终形成P-N结。在使用N型硅片 的制备太阳能电池的情况下，在硅片表面进行硼扩散形成P结，最终形成P-N结。扩散时在 硅片周边表面形成的扩散层，会使电池上下电极短路，优选采用D3对所述扩散处理后的硅 层进行刻蚀处理，可以采用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。D4中，对所述 刻蚀处理后的硅层进行沉积处理，优选采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)。步骤D5 中，在所述沉积处理后的硅层上印刷电池正极，然后烘干烧结。所述印刷电池正极优选采用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用电荷转移法制备光伏电池的方法，其特征在于，包括：步骤Ａ：在透明衬底上用银浆印刷负极删线、主删线和汇流带；步骤Ｂ：将步骤Ａ中印刷有负极删线、主删线和汇流带的透明衬底加热；步骤Ｃ：在所述加热的透明衬底上印刷有负极栅线、主栅线和汇流带的一面沉积硅层；步骤Ｄ：对步骤Ｃ中硅层进行处理，在所述处理后的硅层上形成电池正极；步骤Ｅ：在所述电池正极所在的一面喷涂反光塑料涂料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王士元，
申请(专利权)人：英利能源中国有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]