首页 / 专利库 / 合金类 / 合金 / 用于太阳能电池的金属化方法

用于太阳能电池金属化方法

阅读:673发布:2022-05-23

专利汇可以提供用于太阳能电池金属化方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 太阳能 电池 的制备方法,特别涉及一种用于 太阳能电池 的 金属化 方法,属于太阳能电池技术领域。一种用于太阳能电池的金属化方法,该方法包括如下步骤:a、激光开槽绝缘膜层,露出 硅 片 基体;激光开槽 位置 与SE位置对应,激光开 槽线 宽度为20-40微米;b、激光开槽的位置丝网印刷导电浆料,作为 硅片 与金属网栅的导电连接件;印刷宽度与激光开槽线宽度一致,印刷高度5-10微米;c、在导电连接件上方铺设金属网栅,形成完整的 电极 。本发明通过激光开槽绝缘膜层,在开槽处印刷浆料做连接层,再在连接层上铺设金属网栅,形成完整的电极。,下面是用于太阳能电池金属化方法专利的具体信息内容。

1.一种用于太阳能电池金属化方法,其特征在于该方法包括如下步骤:
a、激光开槽绝缘膜层,露出片基体;激光开槽位置与SE位置对应,激光开槽线宽度为
20-40微米;
b、激光开槽的位置丝网印刷导电浆料,作为硅片与金属网栅的导电连接件;印刷宽度与激光开槽线宽度一致,印刷高度5-10微米;
c、在导电连接件上方铺设金属网栅,形成完整的电极
2.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的金属化方法,其特征在于:金属网栅栅线与激光开槽对应。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的金属化方法,其特征在于:金属网栅横截面为圆形,直径为15-30微米。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的金属化方法,其特征在于:金属网栅材料为、镍或其合金
5.根据权利要求1所述的用于太阳能电池的金属化方法,其特征在于:导电浆料是由如下原料制成:粉80-85%,有机载体15%-20%,无铅玻璃体0-5%。
6.一种权利要求1所述的金属化方法制备的用于太阳能电池的电极,该电极包括硅片基体(1)、选择性发射极(2)和绝缘膜层(3),其特征在于:绝缘膜层(3)上设有穿透该绝缘膜层(3)的条形槽,条形槽内设置导电连接件(4),导电连接件(4)的上下端分别与金属网栅(5)、选择性发射极(2)相连。
7.根据权利要求6所述的用于太阳能电池的电极,其特征在于:绝缘膜层(3)的厚度为
70-100纳米。
8.根据权利要求6所述的用于太阳能电池的电极,其特征在于:绝缘膜层采用氮化硅SiNx、化硅SiO2、氧化铝Al2O3或其叠层膜结构。
9.根据权利要求6所述的用于太阳能电池的电极,其特征在于:导电连接件(4)的印刷高度为5-10微米。

说明书全文

用于太阳能电池金属化方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种太阳能电池的制备方法,特别涉及一种用于太阳能电池的金属化方法,属于太阳能电池技术领域。

背景技术

[0002] 太阳能电池电极的主要作用是与电池PN结两端形成欧姆接触,输出电流。太阳能电池电极由主栅线和细栅线两部分构成,主栅线直接连接电池外部引线,细栅线起到收集电流并传递到主栅线的作用,制作成窄细的栅线状以克服扩散层的电阻
[0003] 电极既要与界面有高的粘结强度和低的接触电阻,又要为电流输出提供高导通路,它的技术进步对于提高太阳电池效率、降低成本有重要意义。由于栅线会对太阳光有一定的遮挡,为提升太阳电池的效率超窄细栅技术已成为光伏技术发展方向。且浆的成本已占太阳电池非硅成本的一半以上,为降低太阳电池成本,用等金属取代银作为电池的栅线也是光伏领域非常热的研究课题。此外,栅线的设计布局也是电池片生产企业、设备供应商和浆料等原辅材企业关注的焦点。
[0004] 目前丝网印刷导电银浆广泛应用于太阳能电池的电极成形,具体过程见图1。导电银浆主要由银粉、玻璃粉和有机载体组成:银粉在银浆中作为导电相,是决定电极性能的主要因素;玻璃体在高温烧结过程中融化,腐蚀绝缘层,将银粉和硅片粘结,形成欧姆接触;有机载体起分散和润湿粉体颗粒的作用,使银浆具有良好的印刷性。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基本原理进行印刷。印刷时在丝网一端倒入浆料,用刮刀在丝网的浆料部位施加一定压,同时朝丝网另一端移动。浆料在移动中被刮板从图形部分的网孔中挤压到基片上。印刷过程中刮板始终与丝网印版和承印物呈线接触,接触线随刮刀移动而移动,而丝网其它部分与承印物为脱离状态,保证了印刷尺寸精度和避免蹭脏承印物。但是,1、银粉在银浆中作为导电相,缺点是成本较高;
2、玻璃体在高温烧结过程中融化,腐蚀绝缘层,将银粉和硅片粘结,形成欧姆接触。但是玻璃体含量高,会聚集在银颗粒表面,由于玻璃体导电性能差,导致栅线和硅片接触电阻增加,影响太阳能电池转换效率;
3、有机载体起分散和润湿粉体颗粒的作用,使银浆具有良好的印刷性。但导电银浆具有一定流动性,会导致印刷后栅线坍塌延展成椭圆形,增加遮光面积,降低转换效率。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种用于太阳能电池的金属化方法,该方法可以制得成本更低的太阳能电池用电极。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种用于太阳能电池的金属化方法,该方法包括如下步骤:a、激光开槽绝缘膜层,露出硅片基体;激光开槽位置与SE位置对应,激光开槽线宽度为20-40微米;b、激光开槽的位置丝网印刷导电浆料,作为硅片与金属网栅的导电连接件;印刷宽度与激光开槽线宽度一致,印刷高度5-10微米;c、在导电连接件上方铺设金属网栅,形成完整的电极。金属网栅栅线布局按需求设计。
[0007] 本发明通过激光开槽绝缘膜层,在开槽处印刷浆料做连接层,再在连接层上铺设金属网栅,形成完整的电极:1.避免传统金属化方式银浆因含大量玻璃体而在烧结过程中堆积,影响银硅接触,导致电阻增大的问题,提高太阳能电池填充因子,提高转换效率。2.减小栅线延展,降低遮光导致的光学损失;提高栅线高度增加栅线截面积,降低栅线电阻导致的电学损耗。提高太阳能电池的转换效率。
[0008] 作为优选,金属网栅栅线与激光开槽对应。
[0009] 作为优选,金属网栅横截面为圆形,直径为15-30微米。
[0010] 作为优选,金属网栅材料为铜、、镍或其合金
[0011] 作为优选,导电浆料是由如下原料制成:银粉80-85%,有机载体15%-20%,无铅玻璃体0-5%。有机载体包括有机溶剂、有机粘结剂和添加剂。由于不需腐蚀绝缘膜层,无铅玻璃体含量适当降低,并避免了助熔刻蚀绝缘膜层的铅的使用。
[0012] 一种所述的金属化方法制备的用于太阳能电池的电极,该电极包括硅片基体、选择性发射极和绝缘膜层,绝缘膜层上设有穿透该绝缘膜层的条形槽,条形槽内设置导电连接件,导电连接件的上下端分别与金属网栅、选择性发射极相连。
[0013] 作为优选,绝缘膜层的厚度为70-100纳米。
[0014] 作为优选,绝缘膜层采用氮化硅SiNx、化硅SiO2或氧化铝Al2O3材料结构。
[0015] 作为优选,导电连接件的印刷高度为5-10微米。
[0016] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:1、导电浆料无需腐蚀绝缘膜层,可使用玻璃体含量低的导电浆料(比如贺利氏SOL6700B,玻璃含量低,低活性,不含铅),避免玻璃粉在烧结过程中堆积,影响银硅接触,从而降低电阻,提高太阳能电池填充因子,提高转换效率;
2、导电连接件因为印刷高度低,成型后坍塌延展小,栅线窄,遮光减小,提高太阳能电池转换效率;
3、导电连接件叠加金属网栅,栅线高度增加,栅线截面积大,栅线电阻降低,提高太阳能电池转换效率;
4、金属网栅使用铜等价格低的材料替代银栅线,降低成本。
附图说明
[0017] 图1是现有工艺中太阳能电池的电极成形的示意图;图2是本发明制得的电极结构示意图,标号说明:1.硅片  2.选择性发射极(SE)  3.绝缘膜层  4.导电连接件  5.金属网栅;
图3是本发明制得的电极的俯视图;
图4是本发明用于太阳能电池的金属化方法的流程示意图。

具体实施方式

[0018] 下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解,本发明的实施并不局限于下面的实施例,对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
[0019] 在本发明中,若非特指,所有的份、百分比均为重量单位,所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法,如无特别说明,均为本领域的常规方法。
[0020] 实施例:一种用于太阳能电池的金属化方法,流程示意图如图4所示,具体过程如下:
1、膜后的硅片1,通过激光设备将表面绝缘膜层3划开,进行开槽处理,使硅片基体露出。激光开槽位置与选择性发射极(SE)2位置相对应,激光开槽线宽度为20-40微米。
[0021] 2、在激光开槽的位置丝网印刷导电浆料,形成硅片与金属网栅的导电连接件4。印刷宽度与激光开槽线宽度一致,印刷高度控制在5-10微米。
[0022] 3、在导电连接件上方铺设金属网栅5,形成完整的电极。金属网栅栅线布局可按需求设计,与激光开槽对应;金属网栅横截面为圆形,直径为15-30微米;金属网栅材料为铜或其他导电性能良好的材料。
[0023] 本实施例采用市售的玻璃含量低、活性低、不含铅的贺利氏SOL6700B导电浆料。经验证,本发明方法制得的电极具有良好的欧姆接触,有效输出电流,实现了太阳能电池金属化降本增效的效果。
[0024] 图2和图3是本方法制得的电极结构示意图,该电极包括硅片基体1、选择性发射极2和绝缘膜层3,绝缘膜层3上设有穿透该绝缘膜层3的条形槽,条形槽内设置导电连接件4,导电连接件4的上下端分别与金属网栅5、选择性发射极2相连。绝缘膜层3的厚度为70-100纳米。导电连接件4的印刷高度控制在5-10微米。
[0025] 绝缘膜层一般采用氮化硅SiNx、氧化硅SiO2、氧化铝Al2O3或其叠层膜结构,该材料的选择为本领域通用技术。
[0026] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制,在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈