[發明專利]太陽電池結構及基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法

在審

• 申請號: 202110012951.0
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112768559A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 李東棟;林引岳;魯林峰;王繼磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01L51/48;H01L51/44
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種太陽電池結構及基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法，通過第一表面處理，在電池片的表面形成偶聯媒介，且通過第二表面處理，在電池片的表面經由偶聯媒介形成偶聯涂層，從而通過偶聯涂層增大電池片與金屬漿料的接觸角，以改善絲網印刷的效果，降低電池柵線的寬度，減少電池柵線邊緣拓展金屬漿料殘留，有效減少金屬漿料的用量，且可減小電池柵線的遮光面積，增加電池受光面積，提高電池光電轉換效率；制備過程可與產線兼容，只需在產線中添置相應設備即可完成產線升級，適用性強。

技術領域

本發明屬于太陽電池技術領域，涉及一種太陽電池結構及基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法。

背景技術

太陽電池是能源領域的“明日之星”，占據著重要戰略地位，提高電池光電轉換效率是降低其度電成本的重要途徑。其中，影響電池效率的主要因素有光學損失和電學損失，而光學損失主要包括電池前表面反射損失、接觸柵線的陰影損失以及寄生吸收損失，電學損失則主要包括半導體結構表面及體內的光生載流子復合損失以及半導體結構和金屬柵線的接觸電阻損失。由此可知，合理設計柵線結構、采用合適的柵線制備工藝，將可同時降低電池的光學損失和電學損失。因此，減小柵線面積，不僅可以增加電池受光面積，提高電池效率，還可以節省金屬漿料用量。

目前，產業主流的制備柵線的方式是采用絲網印刷技術，通過網版控制柵線寬度，當然也有采用光刻法來制備細的柵線，但相對于絲網印刷技術而言成本會高很多。然而，采用成本低廉的絲網印刷技術在制備柵線時，當柵線經過燒結后，往往存在柵線難以收窄，且柵線邊緣漿料拓展區域較大等問題。這些問題都將會增加電池的遮光面積，不利于光生載流子的有效產生。

因此，針對以上問題，提供一種新型的太陽電池結構及基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法，實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種太陽電池結構及基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法，用于解決現有技術中在采用傳統的絲網印刷制備太陽電池柵線時，所面臨的柵線難以收窄且柵線邊緣漿料拓展區域較大的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種基于絲網印刷制備太陽電池柵線的方法，包括以下步驟：

提供電池片；

進行第一表面處理，以在所述電池片的表面形成偶聯媒介；

進行第二表面處理，通過所述偶聯媒介，在所述電池片的表面形成偶聯涂層；

采用絲網印刷，印刷金屬漿料，并進行燒結，以形成電池柵線。

可選地，所述第一表面處理包括氧等離子體表面處理或二氧化碳等離子體表面處理，且所述偶聯媒介包括羥基或羧基。

可選地，所述第二表面處理包括氣相沉積或液相浸泡，且所述偶聯媒介與有機硅烷進行偶聯。

可選地，所述有機硅烷包括氯硅烷(R_aSiCl)、氟硅烷((CF3)_aSi(OR)_b)、聚硅氧烷(R[OSi(R)₂]_nCH₃)、脫醇型硅氧烷(R_aSi(OR)_b)中的一種。

可選地，所述電池片與金屬漿料的接觸角的范圍包括80°～150°。

可選地，在形成所述電池柵線之后，還包括第三表面處理的步驟，以去除顯露的所述偶聯涂層，其中，所述第三表面處理包括氧等離子體表面處理或二氧化碳等離子體表面處理。

可選地，進行所述第二表面處理后，所述偶聯涂層完全覆蓋所述電池片或部分覆蓋所述電池片。