[發明專利]一種光伏電池的電極制備方法

在審

• 申請號: 202111430455.3
• 申請日: 2021-11-29
• 公開（公告）號: CN114156368A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 陳萌;楊立功
• 申請（專利權）人: 常州時創能源股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;B41M5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種光伏電池的電極制備方法，采用含有有機X前驅體且不含銀的導電墨水進行噴墨打印，在硅片上打印出形成電極圖案的墨層；墨層經過低溫燒結形成金屬X導電層；金屬X導電層經過高溫燒結形成金屬硅化X層，形成金屬化連接，完成光伏電池電極的制備；所述X選擇鎳、鈷、鈦、鉬中的一種。本發明光伏電池的電極制備方法，其不采用含銀材料和絲網印刷技術，而是采用含鎳、鈷、鈦或鉬的導電墨水和噴墨打印技術，可提高電極的制備效率，減少光伏電池制備過程中的用銀量，降低生產成本。

技術領域

本發明涉及光伏領域，具體涉及一種光伏電池的電極制備方法。

背景技術

現有光伏電池的電極一般通過絲網印刷銀漿并燒結而成的。

為了減少光伏電池制備過程中的用銀量，需要盡量避免使用銀漿。

另外，絲網印刷需要使用網版，但網版的印刷圖案是固定的，故印刷不同的電極圖案需要采用不同的網版，這就需要配套很多款網版，增加了成本。而且，網版經過多次使用也容易破損，會影響柵線電極的印刷精度，進而影響最終所制備光伏電池的質量。

故需要研發一種不采用含銀材料和絲網印刷技術的方法來制備光伏電池的電極。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光伏電池的電極制備方法，采用含有有機X前驅體且不含銀的導電墨水進行噴墨打印，在硅片上打印出形成電極圖案的墨層；墨層經過低溫燒結形成一層致密的金屬X導電層；金屬X導電層經過高溫燒結與硅襯底形成金屬化連接，以該金屬X導電層為光伏電池的電極；所述X選擇鎳、鈷、鈦、鉬中的一種。

優選的，所述有機X前驅體選自新癸酸X、β-酮酸X、醋酸X、丁酸X、檸檬酸X、丁二酸X、蘋果酸X、酒石酸X、醋酸X、草酸X中的一種。

優選的，所述低溫燒結的溫度為100～200℃，時間為1～4h。

優選的，所述高溫燒結分兩次進行。

優選的，第一次高溫燒結的溫度為600～700℃，時間為30～120s。

優選的，第二次高溫燒結的溫度為700～900℃，時間為60～100s

優選的，噴墨打印的墨層厚度為10nm～100μm。

優選的，所述光伏電池為PERC電池、TOPCon電池、IBC電池或HBC電池。

本發明的優點和有益效果在于：提供一種光伏電池的電極制備方法，其不采用含銀材料和絲網印刷技術，而是采用含鎳、鈷、鈦或鉬的導電墨水和噴墨打印技術，可提高電極的制備效率，減少光伏電池制備過程中的用銀量，降低生產成本。

有機X前驅體經過低溫燒結可以形成一層致密的納米顆粒金屬X膜（即金屬X導電層）；且金屬X導電層經過高溫燒結可以與硅襯底形成硅化物，形成金屬化連接，焊接強度高，還可降低接觸電阻，提高連接電極的導電性。

有機X前驅體需要經過低溫燒結才可以分解成納米顆粒金屬X膜（即金屬X導電層），且有機X前驅體化學分解的溫度（即低溫燒結的溫度）需要進行控制；低溫燒結的溫度過低（如低于100℃），形成的金屬X導電層厚度太薄，后續高溫燒結時，金屬X導電層就不能滲透至硅襯底，進而無法與硅襯底形成金屬化連接；低溫燒結的溫度過高（如高于200℃），形成的金屬X導電層厚度太厚，在后續高溫燒結過程中，會導致金屬X導電層蝕刻硅襯底深度太深，進而導致電池結構的破壞。

金屬X導電層需要經過高溫燒結才能夠滲透至硅襯底，通過兩次高溫燒結使金屬X導電層轉變成金屬硅化X層，金屬硅化X層發生晶型改變，從高電阻向低電阻轉變，進而可提高電池的轉化效率。

本發明的電極制備方法適用于多種光伏電池，可提高電極的制備效率，降低生產成本。

具體實施方式