[發(fā)明專利]一種具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410826756.1
• 申請日: 2014-12-25
• 公開（公告）號: CN104538495A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳光羽;吳波;丁江波;孟原;楊榮;李立偉;郭鐵
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧光伏能源有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制作方法。

背景技術(shù)

在太陽能電池技術(shù)中，硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池是由摻雜非晶硅發(fā)射區(qū)、極薄非晶硅本征層和晶體硅基區(qū)構(gòu)成的異質(zhì)結(jié)電池，具有高效率、低溫工藝、低溫度系數(shù)和低衰減等性能。硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的PN結(jié)在光照下產(chǎn)生的載流子經(jīng)表面透明導(dǎo)電薄膜及金屬柵線傳輸收集。其中，金屬柵線的高寬比越大，硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的遮光面積越低，硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的效率越高。制作金屬柵線時，可以采用電鍍電極技術(shù)。在具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制作工藝中，進(jìn)行電鍍電極之前，還需要形成柵線凹槽圖案作為電鍍電極的掩膜。傳統(tǒng)工藝中，具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池采用涂覆光刻膠再曝光顯影或噴涂熱熔膠的方法來形成柵線凹槽圖案。涂覆光刻膠再曝光顯影技術(shù)的制作工藝復(fù)雜且成本高；而采用噴涂熱熔膠的方法，對柵線凹槽圖案的寬度及平直度控制較差，且設(shè)備維護(hù)頻率高，導(dǎo)致成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的是提供一種具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池及其制作方法，用于解決采用傳統(tǒng)工藝形成柵線凹槽圖案，其制作工藝復(fù)雜、對柵線凹槽圖案的寬度及平直度控制較差且成本高的問題。

本發(fā)明實施例的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的制作方法，包括：

在電池基片需要制作柵極的表面形成金屬種子層；

在所述金屬種子層的表面采用絲網(wǎng)印刷油墨工藝形成油墨柵線凹槽圖案；

經(jīng)過預(yù)定時間間隔，固化所述油墨柵線凹槽圖案；

以所述油墨柵線凹槽圖案為掩膜采用電鍍工藝沉積復(fù)合金屬層；

去除所述油墨柵線凹槽圖案，及所述金屬種子層未與所述復(fù)合金屬層接觸的部分。

較佳地，所述絲網(wǎng)印刷油墨工藝中采用絕緣且與酸性電鍍?nèi)芤翰话l(fā)生化學(xué)反應(yīng)的油墨，所述油墨的粘度范圍為[10帕·秒，1000帕·秒]，所述油墨的熱固化溫度小于220攝氏度。

較佳地，所述絲網(wǎng)印刷油墨工藝中采用的絲網(wǎng)的網(wǎng)版線寬的范圍為[10微米，120微米]。

較佳地，所述絲網(wǎng)印刷油墨工藝中的印刷壓力范圍為[10牛頓，100牛頓]，印刷速率范圍為[10毫米/秒，300毫米/秒]。

較佳地，固化所述油墨柵線凹槽圖案，包括：

采用加熱固化的方法固化所述油墨柵線凹槽圖案，所述加熱固化的溫度范圍為[60攝氏度，220攝氏度]，所述加熱固化的時間范圍為[30秒，1800秒]。

較佳地，所述預(yù)定時間間隔的范圍為[30秒，1800秒]。

較佳地，所述金屬種子層的材料為銅、鎳、釩、銀、鈦、鉈和鈷中的至少一種，所述金屬種子層的厚度范圍為[10納米，1000納米]。

較佳地，以所述油墨柵線凹槽圖案為掩膜采用電鍍工藝沉積復(fù)合金屬層，包括：

以所述油墨柵線凹槽圖案為掩膜采用電鍍工藝沉積銅導(dǎo)電層，所述銅導(dǎo)電層的厚度范圍為[5微米，35微米]；

在所述銅導(dǎo)電層表面以所述油墨柵線凹槽圖案為掩膜采用電鍍工藝沉積銀焊接層或錫焊接層，所述銀焊接層或錫焊接層的厚度范圍為[1微米，5微米]。

較佳地，去除所述油墨柵線凹槽圖案，及所述金屬種子層未與所述復(fù)合金屬層接觸的部分，包括：

采用堿液腐蝕法去除所述油墨柵線凹槽圖案，所采用的堿液為氫氧化鈉或者氫氧化鉀，所述堿液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為[0.1％，5％]，所述堿液腐蝕法的腐蝕時間范圍為[5秒，300秒]，所述堿液腐蝕法的腐蝕溫度范圍為[20攝氏度，60攝氏度]；

采用強(qiáng)酸腐蝕去除所述金屬種子層未與所述復(fù)合金屬層接觸的部分，所述強(qiáng)酸為鹽酸、硫酸、硝酸和磷酸中的至少一種。

較佳地，所述具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池采用以上任一方法制作得到。

本發(fā)明實施例的有益效果如下：

本發(fā)明實施例中采用絲網(wǎng)印刷油墨工藝形成油墨柵線凹槽圖案并固化，以該油墨柵線凹槽圖案為掩膜電鍍復(fù)合金屬層，即形成金屬柵線。絲網(wǎng)印刷油墨工藝形成油墨柵線凹槽圖案實現(xiàn)方式簡單可控，并且，油墨也容易被去除，使得制作工藝簡單。另外，在固化的過程中，油墨會發(fā)生均勻地擴(kuò)張變形，使得到的油墨柵線凹槽圖案的凹槽寬度小，從而使形成的金屬柵線的高寬比大，遮光面積小，且金屬柵線的電阻率低，提高了具有電鍍電極的硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池的效率。并且絲網(wǎng)印刷油墨工藝的設(shè)備和材料易得，降低了成本。