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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能,特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
1、太阳能电池通常采用丝网印刷银浆的方式制备电极层,银浆的组分包括银粉、粘合剂、有机溶剂和玻璃填料等,印刷后进行退火处理,在发射极层上形成银电极层,但是该银电极层存在与发射极结合力弱且接触电阻高等问题。银电极的质量以及与发射极层的接触质量,直接影响了太阳能电池光生载流子的传输效率,影响电池片的光电转化效率。此外,贵金属银作为电极,大大增加了原料成本。
2、因此,如何提供一种电极成本低且接触性能好的太阳能电池,成为目前迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要提供能够降低电极成本且电极与发射极层接触性能好的太阳能电池及其制备方法。
2、第一方面,本申请提供一种太阳能电池,所述太阳能电池包括硅基底以及位于所述硅基底的正面一侧且依次层叠的发射极层、正面钝化层和电极层,所述电极层沿远离所述硅基底的方向包括:依次层叠的金属硅化物层、种子层、导电金属层和焊接保护层;
3、所述金属硅化物层中的金属元素与所述种子层中的金属元素相同。
4、在一些实施方式中,所述电极层呈栅线结构,所述电极层的栅线宽度≤15μm。
5、在一些实施方式中,所述金属硅化物层的厚度为0.1μm~0.5μm。
6、在一些实施方式中,所述种子层的厚度为0.2μm~1μm。
7、在一些实施方式中,所述焊接保护层的厚度为0.2μm~0.5μm。
8、在
9、在一些实施方式中,所述种子层的材料包括镍、银、铝、金和钛中的至少一种。
10、在一些实施方式中,所述导电金属层的材料包括铜、铝、钨、镍和铁中的至少一种。
11、在一些实施方式中,所述焊接保护层的材料包括银和锡中的至少一种。
12、在一些实施方式中,所述太阳能电池包括perc电池、topcon电池、bcsc电池或hjt电池。
13、在一些实施方式中,所述太阳能电池为perc电池,所述perc电池包括硅基底,所述硅基底的背面一侧由远离所述硅基底的方向依次层叠设置有背面钝化层和背面电极层,所述硅基底的正面一侧由远离所述硅基底的方向依次层叠设置有发射极层、氧化硅层、正面钝化层和所述电极层。
14、第二方面,本申请提供一种如第一方面所述太阳能电池的制备方法,所述制备方法包括:
15、在所述硅基底的一侧依次形成发射极层和正面钝化层;
16、对正面钝化层开槽后,在槽内依次形成种子层、导电金属层和焊接保护层,退火处理后,种子层与发射极层的接触侧形成金属硅化物层得到所述电极层。
17、在一些实施方式中,所述退火处理包括依次进行的第一退火处理和第二退火处理。
18、可选地,所述第一退火处理的温度为200℃~300℃,时间为5min~15min。
19、可选地,所述第二退火处理的温度为350℃~500℃,时间为1min~5min。
20、在一些实施方式中,采用气相化学沉积、电化学沉积和光辅助电化学沉积中的至少一种方式形成所述种子层。
21、在一些实施方式中,采用电镀、磁控溅射、物理气相沉积、化学气相沉积和电化学沉积中的至少一种方式形成所述导电金属层。
22、在一些实施方式中,采用电镀、模板印刷、软凝胶压印、喷墨打印、电化学沉积和物理气相沉积中的至少一种方式形成所述焊接保护层。
23、在一些实施方式中,所述制备方法还包括:在形成所述电极层之前,对所述正面钝化层进行激光开槽处理和清洗处理,以裸露出硅基底层的部分区域,所述硅基底层的部分区域的图案与所述电极层的图案相同。
24、与传统技术相比,本申请至少具有如下有益效果:
25、本申请太阳能电池中电极结构采用依次层叠设置的金属硅化物层、种子层、导电金属层和焊接保护层,利用金属硅化物层和种子层作为导电金属层与发射极层的连接过渡层,不仅优化了电极与电池片之间的结合力以及接触电阻,而且导电金属层替代了贵金属银,降低了贵金属银的用量,有效提高了太阳能电池的光电转化效率以及制备成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池包括硅基底以及位于所述硅基底的正面一侧且依次层叠的发射极层、正面钝化层和电极层,所述电极层沿远离所述硅基底的方向包括:依次层叠的金属硅化物层、种子层、导电金属层和焊接保护层;
2.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极层呈栅线结构,所述电极层的栅线宽度≤15μm。
3.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极层满足如下条件中的至少一个:
4.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池满足如下条件中的至少一个:
5.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池为PERC电池、TOPCon电池、BCSC电池或HJT电池。
6.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池为PERC电池,所述PERC电池包括硅基底,所述硅基底的背面一侧由远离所述硅基底的方向依次层叠设置有背面钝化层和背面电极层,所述硅基底的正面一侧由远离所述硅基底的方向依次层叠设置有发射极层、氧化硅层、正面钝化层和所述电极层。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述退火处理包括依次进行的第一退火处理和第二退火处理;
9.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法满足如下条件中的至少一个:
10.如权利要求7-9任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:在形成所述电极层之前,对所述正面钝化层进行激光开槽处理和清洗处理,以裸露出硅基底层的部分区域,所述硅基底层的部分区域的图案与所述电极层的图案相同。
...【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池包括硅基底以及位于所述硅基底的正面一侧且依次层叠的发射极层、正面钝化层和电极层,所述电极层沿远离所述硅基底的方向包括:依次层叠的金属硅化物层、种子层、导电金属层和焊接保护层;
2.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极层呈栅线结构,所述电极层的栅线宽度≤15μm。
3.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述电极层满足如下条件中的至少一个:
4.如权利要求1所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池满足如下条件中的至少一个:
5.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池为perc电池、topcon电池、bcsc电池或hjt电池。
6.如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池为p...
【专利技术属性】
技术研发人员:夏斯阳,陈红,简磊,李松江,
申请(专利权)人:天合光能股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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