[發明專利]一種太陽能電池片正面電極結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201210243879.3
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102800712A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 武宇濤;馬勇;秋晨;王磊;武建康
• 申請（專利權）人: 杭州塞利仕科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 上海欣創專利商標事務所 31217
• 代理人: 唐明;劉斌

技術領域

本發明主要是關于太陽能電池領域，尤其涉及太陽能電池片正面電極結構以及制作該結構的制作方法。

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背景技術

現有的太陽能電池的正面電極圖案的結構包括細柵線和主柵線，細柵線和主柵線一般垂直交叉。其中，細柵線的作用是收集電池片表面由于太陽光照所產生的光生電流，而主柵線的作用是匯集并導出由細柵線收集的電流。由于細柵線和主柵線會在太陽能電池片的正面占據一定的表面積并粘附在電池片面，這會對太陽能電池片的光電轉換效率產生重要的影響，因此，在制作工藝上對細柵線和主柵線的制作提出了不同的要求：對于細柵線，不僅要求具有更窄更高和更平整的表面形貌，也要求細柵線具有更低的接觸電阻和體電阻，這就要求細柵線的導電漿料不僅具有良好的印刷性能，使印刷出來的細柵線具有更好的印刷塑性而不致于在后續的烘干和燒結過程塌陷，也要求其與電池片表面具有更好的接觸性能，即更好的歐姆接觸特性，更低的接觸電阻；對于主柵線，由于其寬度比細柵線大得多，對于其印刷性能的要求比細柵線的要低得多。

目前常規的產業化晶體硅太陽能電池的制作工藝包括以下步驟：1.電池片清洗和表面制絨，形成表面織構化結構，降低表面反射率；2.擴散，形成PN結；3.邊緣刻蝕及清洗，使電池片的正負電極隔離以防短路；4.鍍膜，表面鈍化和降低反射率；5.絲網印刷正反電極和背電場；6.正反電極及背電場共燒結；7.測試分選。

現有技術的晶體硅太陽能電池的正面電極金屬化方案，主要是通過絲網印刷工藝來實現的。絲網印刷工藝制作太陽能電池正面電極的特點是：利用網版的通透性，使導電漿料（一般為銀漿）在刮板的壓力下透過網版，從而在晶體硅太陽能電池片上形成具有一定高度和間隔的電極圖案。

由于現有絲網印刷工藝的限制，在實際生產中，細柵線和主柵線圖形同時制作在一塊網版上，在印刷時，使用同樣的導電漿料，細柵線和主柵線圖形也就同時被印刷在電池片上。尤其是對于主柵線，在對成本控制非常嚴格的情況下，這種一體化的、籠統的正面電極制作工藝造成了不必要的技術性、工藝性的浪費和損失。

另外，現有絲網印刷工藝，也有其本身的缺陷，比如在印刷過程中產生的斷柵和虛印等問題，對電池片造成了一定的效率損失，也對后續封裝的組件造成了一定的功率損失。另外絲網印刷工藝本身的不穩定性，比如在使用過程中由于持續不斷的壓力造成的網版張力的退化，以及柵線寬度的增加，都對電池片效率的整體分布產生了很大的影響，對整體效率造成了一定的降低。

此外，絲網印刷工藝制作的細柵線寬度，由于受到網版和導電銀漿的限制，在保證電極一定高度的情況下，很難達到一定的窄度。具體來說主要存在下面這樣一個矛盾：制作成的細柵線如果要有良好的塑性和印刷形貌，導電漿料就要有一定大的黏度，而導電漿料黏度越大，就越不容易透過網版。而對于太陽能電池來說，只有降低細柵線的寬度才能減小正面遮光面積，從而提升電池的轉換效率。而絲網印刷工藝在降低電池正面電極細柵線寬度方面，面臨著巨大的困難和嚴峻的挑戰。

一種能解決上述矛盾的新的電極結構及其制作工藝的出現，也就具有了顯著的現實意義。本發明開辟了一種完全不同于現有的絲網印刷的方式制作正面電極的新工藝，規避絲網印刷工藝的諸多質量問題，提高了光伏產品的成品率、穩定性及功率輸出。

發明內容

本發明針對上述問題提出了一種太陽能電池片正面電極結構，所述結構包括電池片和導電絲，所述導電絲裹覆導電漿料粘貼在所述電池片的正面上。

????優選地，所述導電絲整個外表面都裹覆有導電漿料。

????優選地，粘貼于所述電池片正面上的所述導電絲的長度小于所述電池片的尺寸，其兩端不伸出所述電池片的正面邊緣。

????優選地，粘貼于所述電池片正面上的所述導電絲的兩端邊緣未進入電池片邊緣的刻蝕區域。

????優選地，粘貼所述電池片正面的所述導電絲的兩端邊緣具有整齊的間斷部分沒有裹覆所述導電漿料。

????優選地，裹覆了所述導電漿料的所述導電絲的兩端邊緣分別與所述電池片兩端邊緣的距離為0.5mm-2mm，且兩邊對稱。

????優選地，所述導電絲可以是金屬絲，也可以是具有一定導電性能的聚合物纖維，也可以是具有各種導電鍍層的金屬絲和聚合物纖維，所述導電漿料為銀漿。

????優選地，所述導電絲的直徑范圍為0.01mm-0.03mm。

????優選地，所述導電絲的橫截面形狀可以是矩形、梯形、三角形、圓形、橢圓形，也可以是其他形狀。