[發(fā)明專利]一種硅太陽能電池金屬電極的制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811394166.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-21
• 公開（公告）號(hào): CN109494263A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉白;劉力睿;宋柱梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): H01L31/0224
• 分類號(hào): H01L31/0224;H01L31/18
• 代理公司: 北京知呱呱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學(xué)文

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種硅太陽能電池金屬電極的制備方法：首先對(duì)硅片表面預(yù)處理，使硅片的表面干凈、光滑。然后，將預(yù)處理后的硅片浸入反應(yīng)液中，反應(yīng)液包含硝酸鹽溶液和氫氟酸溶液，在超聲波條件下，用紫外光光照，使得硅片通過吸收光子被激發(fā)出電子，使硝酸鹽中的金屬離子還原生成金屬并沉積在被氫氟酸腐蝕過的硅片表面上，從而在硅片表面形成金屬薄膜電極。將硅片從反應(yīng)液中取出，進(jìn)行干燥處理，即可得到硅太陽能電池金屬電極。該方法步驟簡單，操作方便，污染小，安全性高，條件易控，機(jī)械性能及導(dǎo)電性能強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅太陽能電池金屬電極的制備方法。

背景技術(shù)

目前，硅太陽能電池已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用，在大規(guī)模應(yīng)用和工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位。為了輸出硅太陽能電池的電能，必須在電池上制作正、負(fù)兩個(gè)電極。電極是指與電池p-n結(jié)兩端形成緊密歐姆接觸的導(dǎo)電材料，其中，與n端接觸的電極是電流輸出的負(fù)極，稱正面極；與p端接觸的電極是電流輸出的正極，稱背電極，作用是輸出電流。

現(xiàn)有技術(shù)中，硅太陽能電池金屬電極的制備主要采用銀(鋁)漿印刷-燒結(jié)工藝，具體制備工序?yàn)椋航z網(wǎng)印刷→印刷背電極→烘干→印刷背電場→烘干→印刷正電極→燒結(jié)→降溫→測試分選包裝，工藝繁雜。該制備工藝中所用的銀漿一般是由80％以上的超細(xì)銀粉、5～10％的無機(jī)添加劑、10～15％的有機(jī)粘合劑調(diào)合而成；烘干溫度在250～400℃；燒結(jié)溫度750～950℃。因此，在利用該制備工藝制作硅太陽能電池金屬電極時(shí)，需要購買大量無機(jī)添加劑和有機(jī)溶劑，制備成本較高、污染嚴(yán)重，銀漿中的有機(jī)溶劑會(huì)影響銀在硅片表面的沉積，使電極薄膜覆蓋不均勻，導(dǎo)電性能差，而且有機(jī)溶劑大多具有毒性，會(huì)直接危害人體健康。該制備工藝中烘干溫度和燒結(jié)溫度較高，能耗大，且在制備過程中極易導(dǎo)致硅片彎曲或開裂，甚至使硅片燒壞，不能使用，次品率高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種硅太陽能電池金屬電極的制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中硅太陽能電池金屬電極制備過程繁瑣、制備成本高、污染大、導(dǎo)電性能差、次品率高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施方式提供如下技術(shù)方案：

在本發(fā)明的實(shí)施方式的第一方面中，提供了一種硅太陽能電池金屬電極的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟S1，硅片表面預(yù)處理；

步驟S2，將預(yù)處理后的硅片浸入反應(yīng)液中，在超聲波條件下，用紫外光光照，所述反應(yīng)液包含硝酸鹽溶液和氫氟酸溶液；

步驟S3，將硅片從所述反應(yīng)液中取出，進(jìn)行干燥處理。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述反應(yīng)液中的硝酸鹽溶液與氫氟酸溶液的摩爾百分比為1～100：3～40。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述反應(yīng)液包含0.01～1.0M的硝酸鹽溶液和0.03～0.4M的氫氟酸溶液。

在本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例中，所述硝酸鹽溶液為硝酸銅溶液或硝酸銀溶液。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，在所述步驟S2中，超聲波的頻率為20kHz～40kHz。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述紫外光光照的功率密度為1～5w/cm2，紫外光光照的時(shí)間為1～50min。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述紫外光光照的時(shí)間為30～50min。

在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟S1包括以下步驟：

步驟S11，清洗：將硅片放置在超聲波清洗器中，將清洗頻率控制在20kHz～30kHz，用等離子水清洗10～20min，換用丙酮清洗10～20min，然后，將硅片取出，用去離子水沖洗硅片；

步驟S12，拋光：將硅片浸入拋光液中拋光3～10min后用去離子水沖洗干凈，然后置于空氣中干燥。