[發明專利]一種異質結太陽電池金屬電極的制備方法及異質結太陽電池

在審

• 申請號: 202310033929.3
• 申請日: 2023-01-10
• 公開（公告）號: CN116014002A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 劉懷良;頃淮斌;吳曉松
• 申請（專利權）人: 三一硅能（株洲）有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/18;H01L31/072;H01L21/288
• 代理公司: 北京布瑞知識產權代理有限公司 11505
• 代理人: 尹曉杰

本發明涉及太陽電池的技術領域，提供了一種異質結太陽電池金屬電極的制備方法及異質結太陽電池。該制備方法包括以下步驟：(1)將所述電池片用含金屬離子的預浸液處理；(2)將步驟(1)獲得的電池片采用含金屬膠體的第一活化液處理；(3)激光解膠：將步驟(2)獲得的電池片用激光照射；(4)將步驟(3)獲得的電池片浸入化學鍍液中，至少使用一次化學鍍制備金屬電極。該制備方法獲得的金屬柵線電極與TCO層的結合力強，穩定性好，而且制備工藝流程短，經濟成本低。

技術領域

本發明涉及太陽電池的技術領域，具體涉及一種異質結太陽電池金屬電極的制備方法及異質結太陽電池。

背景技術

太陽電池是利用光生伏特效應直接把光能轉化成電能的裝置，是太陽能電池實際應用的重要組成部分。近年來，硅異質結太陽電池(也稱HJT太陽電池，Heterojunctionwith?Intrinsic?Thin?Layer)具有較高的轉換效率，良好的溫度特性，較低的工藝溫度等優點，備受行業關注。

為了充分收集光伏效應產生的載流子，通過在太陽電池正表面制備金屬柵線，背表面制備金屬柵線或整面金屬電極，形成物理上的正負極，從而引出光伏效應產生的電流。目前大規模的硅太陽電池制造中，通常采用絲網印刷銀漿的方式制備金屬柵線。但絲網印刷的精度有限，印刷的電極形貌高低起伏，另外絲網印刷制成的電極與硅基底的接觸電阻較大，并且成本較高。

目前，化學鍍、電鍍、光誘導電鍍等技術均可以用于制備太陽能電池電極，但需要先通過物理氣相沉積(包括PVD、濺射、熱蒸發等)方式在硅基底制備種子層(需要掩膜曝光顯影工藝)，完成種子層的制備后，需要對太陽電池進行快速燒結處理以促進金屬與硅的合金化。如此一來制備柵線電極仍存在較多的問題，例如：掩膜曝光顯影工藝流程長，成本高；物理氣相沉積種子層疏松多孔，前段工藝流程中易氧化，后段工藝需要回刻，柵線易脫落；化學鍍制備種子層選擇性差，鍍層需要回刻。

因此，研發一種工藝流程短、成本低且柵線金屬電極結合能力強的電極制備方法具有重要的價值。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述問題，提供一種異質結太陽電池金屬電極的制備方法及異質結太陽電池。該制備方法獲得的金屬柵線電極與TCO層的結合力強，穩定性好，而且制備工藝流程短，經濟成本低。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種異質結太陽電池金屬電極的制備方法，所述異質結太陽電池包括由硅基底和TCO層組成的電池片，所述制備方法包括以下步驟：

(1)預浸處理：將所述電池片用含金屬離子的預浸液處理，經預浸處理的TCO層表面形成一層與活化液成分相近的體膜，有利于保持活化液成分穩定性，同時阻止其他物質(包括水分)帶入活化槽；

(2)活化處理：將步驟(1)獲得的電池片直接(不經水洗)采用含金屬膠體的第一活化液處理，使所述TCO層吸附金屬膠體形成活化中心；

(3)激光解膠：將步驟(2)獲得的電池片用激光照射處理，使所述TCO層對應于柵線區的活化中心暴露；

(4)化學鍍：將步驟(3)獲得的電池片浸入化學鍍液中，使用至少一次化學鍍制備金屬電極。

在一實例中，所述預浸液為含亞錫離子的酸溶液。

在一實例中，所述預浸液包括氯化亞錫、酸和錫酸鈉。

在一實例中，所述第一活化液為錫鈀膠體。

在一實例中，所述錫鈀膠體的濃度為30-1000mg/L。

可選地，所述異質結太陽電池金屬電極的制備方法還包括步驟(5)：將步驟(2)中的第一活化液替換為含活性離子的第二活化液，并重復所述步驟(2)和(4)加厚金屬電極。

在一實例中，所述第二活化液包括離子鈀活化液。