[發明專利]一種N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極及制備方法和電池

有效

• 申請號: 202011582094.X
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112687755B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 豐明璋;楊金芳;何勝;徐偉智
• 申請（專利權）人: 正泰新能科技有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及N型TopCOn太陽能電池技術領域，為解決N型TopCon電池背面使用銀漿印刷電極帶來的高成本問題，公開一種N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極，包括基底、設于基底背面鈍化膜上的若干根第一銀細柵、疊加在第一銀細柵上的第二鋁細柵和垂直第一銀細柵布置的第一銀主柵，第一銀主柵為分段式結構，背面金屬電極還包括在第一銀主柵的各段之間和各段周圍印刷形成的第二鋁主柵。通過鋁漿在第一銀細柵線上疊印得到第二細柵線，可以降低銀漿的耗量，降低成本，同時增加載流子的傳輸通道，降低串聯電阻，提升電池效率。主柵采用銀?鋁搭接的方式制備得到，即滿足電池背面的焊接要求，又降低主柵銀漿的耗量，從而降低成本。

技術領域

本發明涉及N型TopCOn太陽能電池技術領域，具體涉及一種N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極、該背面技術電極的制備方法和使用該背面金屬電極作為背面電極的N型TopCOn太陽能電池。

背景技術

隨著太陽能電池的不斷發展，研發和制造出高效、穩定、低成本的太陽能電池是當下行業關注的重心。相對P型晶硅電池，N型晶硅電池的少子壽命高、無光致衰減、弱光效應好、溫度系數小，是晶硅太陽能電池邁向理論最高效率的希望。

N型TopCOn電池的基體為N型Si片，正面通過B擴散的方式得到P⁺摻雜層，并在正面通過ALD或是PECVD的方式沉積對應的鈍化介質膜；在背面通過PECVD或是LPCVD 沉積得到對應的鈍化介質膜和N⁺摻雜層。正背面通常采用絲網印刷的方式得到對應的金屬電極，其中正面使用銀鋁漿、背面使用銀漿。相比于P型PERC電池，N型TopCon電池背面采用銀漿雖然能保證較高的雙面率，但增加了電池的制造成本，為了同時滿足N型TopCon 電池提效和降本的原則，背面應盡可能減少銀漿的使用。

當下部分研究者為了降低N型TopCon電池背面銀漿的使用成本，采用P型PERC電池背面金屬化方式，即在背面通過激光消融的方式部分去除鈍化介質膜，然后印刷鋁漿，經過燒結形成具有歐姆接觸的金屬電極。該方式一方面需要增加激光消融的設備成本，另一方面會更大面積的損壞鈍化介質膜，導致鈍化效果降低，背面電極效率降低，影響電池的Voc，從而降低電池效率。另外，單一使用鋁漿印刷得到金屬柵線，較銀柵線的線電阻高，影響電池的FF，引起電池效率降低。

發明內容

為解決N型TopCon電池背面使用銀漿印刷電極帶來的高成本問題，本發明的目的在于提供一種N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極，減少背面銀漿的使用，同時避免電極的性能受到影響。

本發明另一目的為提供上述N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極的制備方法。

本發明再一目的為提供使用上述背面金屬電極的N型TopCOn太陽能電池。

本發明提供如下的技術方案：

一種N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極，包括基底，其特征在于，所述背面金屬電極包括設于基底背面鈍化膜上的若干根第一銀細柵、疊加在第一銀細柵上的第二鋁細柵和垂直第一銀細柵布置的第一銀主柵，所述第一銀主柵為分段式結構，所述背面金屬電極還包括在第一銀主柵的各段之間和各段周圍印刷形成的第二鋁主柵。

本發明的N型TopCOn太陽能電池的背面金屬電極，在鈍化膜上印刷第一銀細柵和第一銀主柵，并將第一銀主柵設置為分段式結構，然后在第一銀細柵上疊加印刷第二鋁細柵，在第一銀主柵的剩余部分即各段之間和給段周圍印刷第二鋁主柵，使第二鋁主柵與第一銀主柵形成部分接觸通道，這樣背面載流子先經過第一銀細柵進行收集，然后傳輸至第二鋁細柵，匯集至第二鋁主柵，再由第一銀主柵和第二鋁主柵的部分接觸，經過第一銀主柵傳輸至外電路，既避免了銀漿在背面金屬電極上的大量使用，轉而以鋁漿部分替代，同時避免現有技術中完全以鋁漿替代銀漿印刷而需激光消融去除鈍化介質膜帶來的技術問題，降低載流子的傳輸損失，提升電池的FF，而且增加載流子的傳輸通道，降低串聯電阻，提升電池效率。