CN102683478B - 一种太阳电池背面电极结构及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池领域，特别公开了一种太阳电池背面电极结构及其制作方法。该结构包括硅片和金属丝，所述硅片与金属丝之间通过导电浆料粘接在一起，通过烘干、以及烧结步骤使导电浆料与金属丝烧结成完整导体。本发明，用金属丝形成的线电极或点电极替代原硅片上的面电极，非电极区域可以制作良好钝化层和反射层，良好的钝化可减小表面复合速率，良好的反射可以提高红外光谱响应，进而提高了太阳电池转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池领域，特别涉及一种太阳电池背面电极结构及其制作方法。
背景技术
晶体硅太阳电池是目前主流的太阳电池，其生产过程依次是：去损伤层制绒、扩散、去磷硅玻璃、刻蚀周边、PECVD沉积氮化硅钝化减反射膜、丝网印刷正反面电极、正反面电极共烧结。其中丝网印刷是目前主要的电极制作方法，对于P型硅片背面印刷铝浆及银铝浆烧结形成背面面电极，作为改进工艺是先在背面整面制作绝缘钝化层，再真空蒸镀铝层，然后用激光间隔一定间距点烧穿绝缘层，使铝与硅形成铝硅合金，形成点状欧姆接触，完成背面电极。点接触背电极有利于改善背面钝化效果，提高短路电流和开路电压，进而提高太阳电池转化效率。但是上述工艺中用到的真空和激光都是比较昂贵的加工工艺，不利于降低生产成本。简单有效地实现背面点接触或线接触是需要解决的问题之一。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种太阳电池背面电极的制作方法，不仅可以提高太阳电池的转换效率，而且其生产成本更低。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种太阳电池背面电极的制作方法，包括：
粘接步骤，将金属丝粘上导电浆料粘贴在硅片表面形成电极线；
烘干步骤，将粘接好金属丝的硅片在200℃到400℃的温度条件下进行烘干；
烧结步骤，将烘干后的硅片在500℃到900℃的温度条件下进行烧结，使导电浆料与硅片之间形成良好的欧姆接触，同时，使导电浆料与金属丝烧结成完整导体。
优选的，所述粘接步骤，金属丝间隔0.5-3毫米逐点粘上导电浆料粘贴在硅片表面，形成点状接触电极线。
优选的，所述粘接用导电浆料是铝浆或银铝浆。
优选的，所述烧结步骤，可同时将背电极与正面电极一起烧结。
本发明第二目的在于提供一种可使太阳电池转换效率更高的太阳电池背面电极结构。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种太阳电池背面电极结构，包括硅片和金属丝，所述硅片与金属丝之间通过导电浆料粘接在一起。
可选的，所述金属丝的一端或两端设置有电极引出段，所述电机引出段伸出硅片表面边缘以引出该背面电极。
可选的，在所述硅片背表面、垂直于金属丝方向上设置有主栅线以引出该背面电极，所述主栅线与正面主栅线一一对应，位置相同，所述主栅线宽度为1至4毫米。
优选的，所述金属丝直径为0.01毫米至0.15毫米。
可选的，所述硅片为单晶硅片或多晶硅片。
优选的，所述金属丝等间距平行粘接在硅片下表面，所述金属丝之间的间距为0.5至3毫米。
可选的，所述金属丝为银丝、铜丝、铝丝、镀银铜丝或者合金丝。
本发明，用金属丝形成的线电极或点电极替代原硅片上的面电极，非电极区域可以制作良好钝化层和反射层，良好的钝化可减小表面复合速率，良好的反射可以提高红外光谱响应，进而提高了太阳电池转换效率。
本发明，利用以上结构改进，配合本发明特有粘接、烘干、烧结步骤，可简单有效地实现背面点接触或线接触，在提高太阳电池转换效率的同时，降低生产成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明实施例一提供的一种太阳电池背面电极的制作方法流程示意图；
图2为本发明一种太阳电池背面电极结构局部剖面示意图；
图3为本发明实施例二提供的一种太阳电池背面电极结构示意图；
图4为本发明实施例三提供的一种太阳电池背面电极结构示意图；
图5为本发明实施例四提供的一种太阳电池背面电极结构示意图。
图中标记：
1、金属丝2、导电浆料
3、硅片4、主栅线
5、电极引出段
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的一种太阳电池背面电极的制作方法流程示意图。参见图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤101：粘接金属丝；
将金属丝粘上导电浆料粘贴在硅片表面形成电极线；
步骤102：低温烘干；
将粘接好金属丝的硅片在200℃到400℃的温度条件下进行烘干；
步骤101：高温烧结；
将烘干后的硅片在500℃到900℃的温度条件下进行烧结，同时，将硅片与背电极烧结在一起，使导电浆料与硅片之间形成良好的欧姆接触，同时，使导电浆料与金属丝烧结成完整导体。
欧姆接触是指金属与半导体的呈电阻特性的接触，而不是肖特基结接触。
本实施例，用金属丝替代原硅片上的面电极，通过导电浆料粘接在硅片上，此种方式可使电极线的接触面积减小，进而增大钝化面积，减小表面复合，，从而提高了太阳电池转换效率。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的一种太阳电池背面电极结构示意图；图2为本发明一种太阳电池背面电极结构局部剖面示意图。
如图2所示，其包括硅片3和金属丝1，硅片3与金属丝1之间通过导电浆料2粘接在一起，所述金属丝1直径为0.01毫米至0.15毫米。
如图3所示，金属丝1等间距平行粘接在硅片上表面，所述金属丝之间的间距为0.5至3毫米。
如图3所示，在硅片3背表面、垂直于金属丝方向上设置有主栅线以引出该背面电极，所述主栅线与正面主栅线一一对应，位置相同，所述主栅线宽度为1至4毫米。。
本实施例制作时，先在硅片3上丝网印刷主栅线4，不烘干；再用金属丝沾导电浆料，按照等间隔垂直于主栅线方向均匀粘附在硅片3上，然后在200-400℃的温度下烘干，最后与正面电极一起在700-900℃的温度下烧结，至此，电极制作完毕。
本实施例的优点是电极线的接触面积减小，进而增大钝化面积，减小表面复合，，从而提高了太阳电池转换效率，同时电池引出电极结构与现有丝印电池结构一致，因而后道加工工艺完全兼容，有利于快速推广。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的一种太阳电池正面电极结构示意图；图2为本发明一种太阳电池正面电极结构局部剖面示意图。
如图2所示，其包括硅片3和金属丝1，硅片3与金属丝1之间通过导电浆料2粘接在一起，所述金属丝1直径为0.01毫米至0.15毫米。
如图4所示，金属丝1等间距平行粘接在硅片上表面，所述金属丝之间的间距为0.5至3毫米。
如图4所示，金属丝1的一端设置有电极引出段5，电极引出段5伸出所述硅片3表面以引出该背面电极。
本实施例制作时，先将金属丝粘上导电浆料粘贴在硅片背表面形成背电极线；再将粘接好金属丝的硅片在200℃到400℃的温度条件下进行烘干；
最后将烘干后的硅片在500℃到900℃的温度条件下进行烧结，同时，可将正面电极与背电极一起烧结，使导电浆料与硅片之间形成良好的欧姆接触，同时，使导电浆料与金属丝烧结成完整导体。
本实施例的优点是背电极线的宽度小，同时取消了主栅线，增加了背面钝化面积，减小了饱和电流，提高了电池的转换效率。
实施例四：
图5为本发明实施例四提供的一种太阳电池背面电极结构示意图；图2为本发明一种太阳电池背面电极结构局部剖面示意图。
本实施例与实施例三不同之处在于，如图5所示，金属丝1的两端都设置有电极引出段5，电极引出段5伸出所述硅片3上表面以引出该背面电极。
需要说明的是，以上所有实施例所述的硅片可为单晶硅片或多晶硅片。
需要说明的是，以上所有实施例所述的金属丝可为银丝、铜丝、镀银铜丝或者合金丝。
需要说明的是，本发明不仅适用于普通各类晶体硅太阳电池，化合物太阳电池同样可以用本发明的方法制作太阳电池电极。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种太阳电池背面电极的制作方法，其特征在于，包括：
粘接步骤，将金属丝粘上导电浆料粘贴在硅片表面形成电极线；
烘干步骤，将粘接好金属丝的硅片在200℃到400℃的温度条件下进行烘干；
烧结步骤，将烘干后的硅片在500℃到900℃的温度条件下进行烧结，使导电浆料与硅片之间形成良好的欧姆接触，同时，使导电浆料与金属丝烧结成完整导体；
所述粘接步骤中将金属丝粘上导电浆料粘贴在硅片表面形成电极线，具体是：将金属丝间隔0.5-3毫米逐点粘上导电浆料粘贴在硅片表面，形成点状接触电极线；所述粘接步骤中粘接用导电浆料为铝浆或银铝浆；所述烧结步骤，同时将背电极与正面电极一起烧结。
2.一种太阳电池背面电极结构，其特征在于：
包括硅片和金属丝，所述硅片与金属丝之间通过导电浆料粘接在一起；
在所述硅片背表面、垂直于金属丝方向上设置有主栅线以引出该背面电极，所述主栅线与正面主栅线一一对应，位置相同，所述主栅线宽度为1至4毫米；
所述金属丝的一端或两端设置有电极引出段，所述电极引出段伸出硅片表面边缘以引出该背面电极；所述金属丝直径为0.01毫米至0.15毫米。
3.根据权利要求2所述的太阳电池背面电极结构，其特征在于：所述硅片为单晶硅片或多晶硅片。
4.根据权利要求2所述的太阳电池背面电极结构，其特征在于：所述金属丝等间距平行粘接在硅片背表面，所述金属丝之间的间距为0.5至3毫米。
5.根据权利要求2至4任一项所述的太阳电池背面电极结构，其特征在于：所述金属丝为银丝、铜丝、铝丝、合金丝中的一种。
6.根据权利要求2至4任一项所述的太阳电池背面电极结构，其特征在于：所述金属丝为镀银铜丝。
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