一种MWT太阳能电池电极的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种MWT太阳能电池电极的制备方法，含以下步骤：(1)选取MWT前工序完成的晶体硅片，在晶体硅片的背光面印刷上正电极主栅线和负电极主栅线；(2)在背光面印刷上背场，使背场与正电极主栅线相连，形成正电极，并使背场与负电极不相连；(3)在晶体硅片受光面印刷上细栅线，使细栅线与导电通孔相连接，同时将负电极主栅线与导电通孔相连接，形成负电极；(4)将晶体硅片烧结后制成MWT太阳能电池电极。该方法与传统的MWT电池的点接触式电极相比，采用线性的电极连接方式，为后续组件的制备提供了便利，且与传统的太阳能电池印刷工艺及组件工艺完全兼容，适合于大规模生产，并节约了成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能电池领域，具体涉及ー种MWT太阳能电池电极的制备方法。
技术介绍
随着化石能源的日益减少和由此带来的生态环境恶化，人们将目光从传统的化石能源转向新型的緑色能源。利用太阳能发电是解决能源问题的出路，是时代的主題。太阳电池就是ー种利用光伏效应将太阳的辐射能转换为电能的器件。太阳电池世界产量以毎年 30 40%的速度增长，成为目前市场上发展最快的行业之一。晶体硅太阳电池占据了市场的主导地位。提高太阳电池的效率一直是光伏同行竞相追逐的目标。目前全球最受瞩目的高效太阳电池技术之ー即来自ECN，该研究中心于2009年研发成功的金属缠绕式(Metal Wrap-Through,简称MWT)电池技术可以得到17 %的多晶硅组件转化效率，理论上这种技术可以达到25%的综合效率。这种太阳电池技术将发射极从正面穿过硅基体后引导至电池背面，将主栅线从传统的正面转移至背面，形成电极接触点，如图1所示，正面只保留金属细栅线，形成了发射极和基区的导出电极都位于电池背面的结构，因此降低表面栅线遮挡损失，因此又被称作背电极电池。MWT太阳电池制作流程比较简单，相对于传统晶体硅太阳电池的制作流程只増加了额外的激光打孔和孔绝缘两道エ艺步骤。激光打孔步骤可以在制绒前、扩散后和镀膜后。MWT太阳电池与传统结构的太阳电池相比，具有以下优点1、因为减少了主栅线的遮挡损失，増加了太阳电池的短路电流，所以具有更高的能量转化效率；2、因为MWT太阳电池的导出电极都在背面，为点电极形式，所以在组件制作时层压导电薄膜实现电池片间的连接，降低了电池到组件的电阻损耗，从而降低功率损耗。传统MWT电池组件时采用层压导电薄膜进行制备，目前层压设备较为昂贵，所以传统MWT电池制备组件时在一定程度上増加了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种MWT太阳能电池电极的制备方法，该方法采用线性的电极连接方式与传统的MWT电池的点接触式电极相比，为后续组件的制备提供了便利，且与传统的太阳能电池印刷工艺及组件エ艺完全兼容，适合于大规模生产，并可节约成本。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案来实现的一种MWT太阳能电池电极的制备方法，包括对晶体硅片进行前エ序处理制成具有导电通孔的MWT型太阳电池用晶体硅片，还含以下步骤(1)选取MWT前エ序完成的晶体硅片，在晶体硅片的背光面印刷上正电极主栅线和负电极主栅线；(2)在背光面印刷上背场，使背场与正电极主栅线相连，形成正扱，并使背场与负电极不相连；(3)在晶体硅片受光面印刷上细栅线，使细栅线与导电通孔相连接，同时将负电极主栅线与导电通孔相连接，形成负极；(4)将晶体硅片烧结后形成电池电极金属化，制成MWT太阳能电池电极。本专利技术方法通过采用MWT的电池用晶体硅片，在背光面使用印刷负电极主栅线的形式通过负电极主栅线将导电通孔连接，然后负电极主栅线通过导电通孔与受光面的细栅相连接形成电池的负极；同吋，印刷背光面正极主栅线，背光面正电极主栅线与背面铝背场相连形成电池的正扱，与传统的MWT背面点接触式的电极不同，本专利技术方法在背光面将正负电极设计为主栅线形式，有利于后道组件エ序的焊接，只需要使用传统的组件エ艺，大大节约了设备成本。具体来说，本专利技术通过MWT太阳电池技术将发射极从正面穿过硅基体后引导至电池背面，在背光面印刷负极主栅线与导电通孔相连接；同吋，印刷正电极主栅线；然后，印刷铝背场，铝背场与正电极主栅相连接；接着，印刷受光面的细栅线，将背光面印刷的负极主栅线通过导电通孔与受光面的细栅线相连接形成太阳能电池的负极；最后，经过烧结エ 艺，形成了新型电极的MWT太阳能电池。在上述步骤中步骤(1)中所述的晶体硅片为P型或N型单晶或多晶硅片。步骤(1)中MWT前エ序优选含有制绒、扩散和镀膜エ序，在制绒前、扩散后或镀膜后还含有激光打孔和孔绝缘制备导电通孔エ序。在常规的MWT太阳能电池制备过程中，使用ρ型/n型晶体硅基体，进行磷/硼扩散；使用化学溶液刻蚀晶体硅基体的一面，去除扩磷层形成抛光面；在晶体硅基体的另ー 面沉积钝化减反射膜形成受光面；利用激光在晶体硅基体上制作导电通孔；在抛光面上使用丝网印刷将导电银浆填满导电通孔形成发射极接触电极；在抛光面上使用丝网印刷铝浆形成基极接触电极；在受光面印刷银接触栅线，并与导电通孔相连接；经烧结形成金属与硅基体欧姆接触，完成太阳电池制作过程。其中采用激光打孔制成的导电通孔的个数优选为5 1000个，孔径大小优选为 50 500 μ m,孔的形状优选为圆柱形、长方形或楔形，但并不局限于上述几种形状，其它形状也可以。步骤(1)中印刷时优选采用丝网印刷、喷墨印刷或电镀印刷方式，但并不局限于上述方式，其它方式也可以。步骤(1)中采用银浆在晶体硅片的背光面印刷上正电极主栅线和负电极主栅线。背面正电极主栅线和负电极主栅线的作用为①.正、负电极皆印刷在电池的背光面，减少了电池的遮光面积；②.代替了传统的MWT电池的点电极，有利于后道组件エ序进行焊接，而不用重新购置新设备进行层压导电薄膜。步骤(1)中正电极主栅线和负电极主栅线的数目优选为2 20根，所述正电极主栅线和负电极主栅线直线上对齐或相互平行，其形状优选为直线段式、断点式、枝干式或网状式，但并不局限于这几种形状，正电极主栅线和负电极主栅线的宽度为1 10mm。步骤じ)中使用铝浆在背光面印刷上铝背场，使铝背场与正电极主栅线相连，形成正扱，并使铝背场与负电极不相连。步骤(3)中所述细栅线的形状优选为直线形、圆形或树叶形。在电池受光面采用细栅线进行光电流的收集，是为了得到尽量小的遮光面积，其栅线结构可为直线形，圆形， 树叶形，也可以采用其它结构。步骤中将晶体硅片在在链式烧结炉中一次烧结后形成电池电极金属化，其中烧结时的最高温度为700 910°C。优选的，本专利技术提供的MWT太阳能电池电极的制备方法，包括以下步骤(1)选取MWT前エ序完成的晶体硅片，采用银浆在晶体硅片的背光面印刷上正电极主栅线和负电极主栅线；(2)采用铝浆在背光面印刷上铝背场，使铝背场与正电极主栅线相连，形成正扱， 通过校正网版使背场与负电极不相连；(3)采用银浆在晶体硅片受光面印刷上细栅线，使细栅线与导电通孔相连接，同时将负电极主栅线与导电通孔相连接，形成负极；(4)将晶体硅片烧结后形成电池电极金属化，制成MWT太阳能电池电极。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点(1)在MWT太阳电池结构上，在背光面印刷正负电极，增加了光的吸收；(2)本专利技术使用栅线电扱，有利于后道组件エ序进行焊接作业。附图说明图1是现有技术中MWT太阳能电池的背面点接触电极示意图；图2是实施例2中MWT太阳能电池电极的示意图(网状式电极结构)；图3是实施例3中MWT太阳能电池电极的示意图(正负电极直线上对齐直线段式结构)；图4是实施例4中MWT太阳能电池电极的示意图(正负电极互相平行，正极为直线段式结构，负极为2段直线段式结构)；图5是实施例5中MWT太阳能电池电极的示意图(正负电极互相平行，正极为断点式结构，负极为2段直线段式结构)；图6是实施例6中MWT太阳能电池电极的示意图(正负电极互相平行，正负极为直线段式结构)；图7是实施例7中MWT太阳能电池电极的示意图(正负电极互相平行，正极为断点式结构，负极为直线段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄纪德，许佳平，金井升，蒋方丹，陈良道，
申请(专利权)人：上饶光电高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：