CN103560175A - 一种太阳电池正面导体电极制备方法 - Google Patents
一种太阳电池正面导体电极制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103560175A CN103560175A CN201310566221.0A CN201310566221A CN103560175A CN 103560175 A CN103560175 A CN 103560175A CN 201310566221 A CN201310566221 A CN 201310566221A CN 103560175 A CN103560175 A CN 103560175A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- front surface
- solar cell
- surface conductors
- conductors electrode
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 26
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 claims description 23
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 16
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 9
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000008216 herbs Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 5
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 claims description 5
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 16
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 6
- 229910017982 Ag—Si Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003854 Surface Print Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种太阳电池正面导体电极制备方法，包括以下步骤：步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底表面制备正面导体电极细栅；步骤二、烘干；步骤三、制备减反射膜；步骤四、制备正面导体电极主栅；步骤五、烘干。本方法与现在传统太阳生产工艺相比，可以使细栅上的反射光被再次反射入太阳电池，从而被充分吸收利用，这样可以提高太阳光的吸收效率，达到提高太阳电池短路电流，提高效率的目的；而且使太阳电池表面颜色更加均一，降低了色差；可以发挥浆料不同成分的功用，提高效率，降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及太阳电池正面电极制备技术领域，具体公开了一种太阳电池正面导体电极制备方法。
背景技术
传统晶硅太阳电池的正面导体电极采用一次网印的方法在减反射膜的表面印刷一定图案结构的银浆，通过烧结的方法将银电极穿透减反射膜与扩散层连接从而达到收集电流的目的。但是现有细栅阻挡了部分太阳光的入射，一般可以阻挡3%左右的入射光，按照现有单晶19%的效率，如果使这一部分反射光全部被太阳电池吸收，可以提高绝对效率0.57%。
Sunpower的IBC(Interdigitated back contact)太阳电池通过把正面导体电极全部移到背面来降低传统太阳电池电极图案对太阳光的反射作用的作用，但是该太阳电池对硅片质量要求很高，且工序繁杂，成本较高，不易于大量生产。
发明内容
本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供的一种太阳电池正面导体电极制备方法，该方法可以显著减少太阳光在太阳电池正面导体细栅上的反射，达到提高太阳电池短路电流，提高效率的目的；而且使太阳电池表面颜色更加均一，降低了色差；可以发挥导体浆料不同成分的功用，提高效率，降低成本。
本发明的一种太阳电池正面导体电极制备方法技术方案为，包括以下步骤：
步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底表面制备正面导体电极细栅；
步骤二、烘干；
步骤三、制备减反射膜；
步骤四、制备正面导体电极主栅；
步骤五、烘干。
正面导体电极的制备方法为丝网印刷或喷墨打印。
正面导体电极细栅的宽度为1-60um，正面导体电极主栅的宽度为30-2000um。
优选的，正面导体电极细栅的宽度为50um，正面导体电极主栅的宽度为1500um。
步骤二，烘干条件为：温度300-400℃，时间1-3分钟。
步骤五，烘干条件为：温度410-500℃，时间1-6分钟。
减反射膜为一层以上具有减反射效果的薄膜的叠层结构，每层减反射膜的厚度为5-100nm。
优选的，减反射膜为一层氮化硅薄膜，其厚度为85nm。
经过步骤一到五后，在太阳电池的非受光面印刷电极后进行烧结，得到太阳能电池片。
烧结时，由于Ag浆的穿透性，可以穿透减反射膜，把正面细栅和主栅连接在一起，从而可以使太阳电池的电流汇集在正面主栅上。
本发明的有益效果为：本发明的一种太阳电池正面导体电极制备方法，该方法可以显著减少太阳光在太阳电池正面导体细栅上的反射，达到提高太阳电池短路电流，提高效率的目的；而且使太阳电池表面颜色更加均一，降低了色差。实验表明，运用该方法制作的太阳电池，短路电流提高0.38A以上，效率提高0.5%，充分显示了该方法的应用前景。
附图说明：
图1所示为本发明太阳电池正面导体电极结构示意图；
图中1.半导体衬底，2.掺杂层,3.正面导体电极细栅，4.减反射膜，5. 正面导体电极主栅。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1
一种太阳电池正面导体电极制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底1表面制备正面导体电极细栅3；
步骤二、烘干；条件为温度350℃，时间2分钟；
步骤三、制备减反射膜4；
步骤四、制备正面导体电极主栅5；
步骤五、烘干。条件为温度450℃，时间1.5分钟
正面导体电极细栅的宽度为50um，正面导体电极主栅的宽度为1500um。
其中正面导体电极细栅3用传统背面银浆（例如大洲0028D等）进行丝网印刷，有利于在烧结后形成Ag-Si合金，但是该位置的氮化硅薄膜在烧结后也不会被银浆穿透；正面导体电极主栅5采用传统正面银浆（例如杜邦PV17A等），烧结后不但可以穿透氮化硅薄膜在模组工艺中与焊带很好的焊接在一起，还可以形成Ag-Si合金，并且可以与细栅3连接在一起，达到收集电流的效果。
减反射膜为一层氮化硅薄膜，厚度为85nm。
经过步骤一到五后，在太阳电池的非受光面印刷电极后进行烧结，得到太阳能电池片。
烧结时，由于正面Ag浆的穿透性，可以穿透减反射膜，把正面细栅和主栅连接在一起，从而可以使太阳电池的电流汇集在正面主栅上。
该方法有传统量产浆料印刷，实验表明，运用该方法制作的太阳电池，短路电流提高0.38A以上，效率提高0.5%，充分显示了该方法的应用前景。
实施例2
步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底1表面制备正面导体电极细栅3；
步骤二、烘干；条件为温度400℃，时间1.5分钟；
步骤三、制备减反射膜4；
步骤四、制备正面导体电极主栅5；
步骤五、烘干。条件为温度410℃，时间1.5分钟；
正面导体电极细栅3的宽度为40um，正面导体电极主栅5的宽度为1200um。
正面导体电极细栅3用传统背面银浆（例如大洲0028D等）进行丝网印刷，有利于烧结后形成Ag-Si合金；正面导体电极主栅5采用传统正面面银浆浆料（杜邦17F），导电性和蚀刻减反射膜4性能优异。该方法可以充分发挥浆料不同成分的最佳作用。
减反射膜4为一层氮化硅薄膜，厚度为82nm。
经过步骤一到五后，在太阳电池的非受光面印刷电极后进行烧结，得到太阳能电池片。
烧结时，由于Ag浆的穿透性，可以穿透减反射膜，把正面细栅和主栅连接在一起，从而可以使太阳电池的电流汇集在正面主栅上。
该方法不但可以提高短路电流提高0.4A以上，而且可以降低太阳电池串联电阻，提高填充因子，最后总体效率可以提高0.8%以上，而且可以减低正面浆料的价格成本，充分显示了该方法的应用前景。
实施例3
一种太阳电池正面导体电极制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底1表面制备正面导体电极细栅3；
步骤二、烘干；条件为温度350℃，时间1分钟；
步骤三、制备减反射膜4；
步骤四、制备正面导体电极主栅5；
步骤五、烘干。条件为温度480℃，时间5分钟；
正面导体电极细栅3的宽度为60um，正面导体电极主栅5的宽度为800um。
正面导体电极细栅3用传统背面银浆（例如大洲0028D等）进行丝网印刷，有利于形成Ag-Si合金，但是该位置的氮化硅薄膜在烧结后也不会被银浆穿透；正面导体电极主栅5采用传统正面银浆（例如杜邦PV17A等），烧结后不但可以穿透氮化硅薄膜在模组工艺中与焊带很好的焊接在一起，还可以形成Ag-Si合金，并且可以与细栅3连接在一起，达到收集电流的效果。
减反射膜4为两层薄膜形成的减反射膜，紧挨半导体材料的为20nm氧化硅，其次为80nm氮化硅薄膜。
经过步骤一到三后，在太阳电池的非受光面印刷电极后进行烧结，得到太阳能电池片。
烧结时，由于Ag浆的穿透性，可以穿透减反射膜，把正面细栅和主栅连接在一起，从而可以使太阳电池的电流汇集在正面主栅上。
该方法有传统量产浆料印刷，实验表明，运用该方法制作的太阳电池，短路电流提高0.32A以上，效率提高0.4%，充分显示了该方法的应用前景。
Claims (9)
1.一种太阳电池正面导体电极制备方法，包括以下步骤：
步骤一、在经过制绒、清洗、扩散步骤后的半导体衬底表面制备正面导体电极细栅；
步骤二、烘干；
步骤三、制备减反射膜；
步骤四、制备正面导体电极主栅；
步骤五、烘干。
2. 根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，正面导体电极的制备方法为丝网印刷或喷墨打印。
3.根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，正面导体电极细栅的宽度为1-60um，正面导体电极主栅的宽度为30-2000um。
4. 根据权利要求3所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，正面导体电极细栅的宽度为50um，正面导体电极主栅的宽度为1500um。
5. 根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，步骤二，烘干条件为：温度300-400℃，时间1-3分钟。
6. 根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，步骤五，烘干条件为：温度410-500℃，时间1-6分钟。
7. 根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，减反射膜为一层以上具有减反射效果的薄膜的叠层结构，每层减反射膜的厚度为5-100nm。
8. 根据权利要求8所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，减反射膜为一层氮化硅薄膜，其厚度为85nm。
9. 根据权利要求1所述的一种太阳电池正面导体电极制备方法，其特征在于，经过步骤一到五后，在太阳电池的非受光面印刷电极后进行烧结，得到太阳能电池片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310566221.0A CN103560175A (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种太阳电池正面导体电极制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310566221.0A CN103560175A (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种太阳电池正面导体电极制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103560175A true CN103560175A (zh) | 2014-02-05 |
Family
ID=50014382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310566221.0A Pending CN103560175A (zh) | 2013-11-13 | 2013-11-13 | 一种太阳电池正面导体电极制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103560175A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155250A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-12 | 南京日托光伏科技股份有限公司 | 一种低成本mwt硅太阳能电池及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001127314A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
| TW201025622A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Ind Tech Res Inst | Electrode for solar cell and fabricating method thereof |
| CN102270675A (zh) * | 2010-06-03 | 2011-12-07 | 锦州华昌光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池 |
| CN103337553A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-10-02 | 南京日托光伏科技有限公司 | 一种薄膜覆盖正面电极的硅太阳能电池及其制造工艺 |
-
2013
- 2013-11-13 CN CN201310566221.0A patent/CN103560175A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001127314A (ja) * | 1999-10-25 | 2001-05-11 | Kyocera Corp | 太陽電池素子 |
| TW201025622A (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Ind Tech Res Inst | Electrode for solar cell and fabricating method thereof |
| CN102270675A (zh) * | 2010-06-03 | 2011-12-07 | 锦州华昌光伏科技有限公司 | 一种太阳能电池 |
| CN103337553A (zh) * | 2013-06-04 | 2013-10-02 | 南京日托光伏科技有限公司 | 一种薄膜覆盖正面电极的硅太阳能电池及其制造工艺 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108155250A (zh) * | 2017-12-27 | 2018-06-12 | 南京日托光伏科技股份有限公司 | 一种低成本mwt硅太阳能电池及其制备方法 |
| WO2019128072A1 (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-04 | 江苏日托光伏科技股份有限公司 | 一种低成本mwt硅太阳能电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4481869B2 (ja) | 太陽電池の製造方法及び太陽電池並びに半導体装置の製造方法 | |
| CN103346211B (zh) | 一种背接触太阳能电池及其制作方法 | |
| TWI552359B (zh) | Nano-boron slurry and its application in the preparation of PERL solar cells | |
| CN102623517B (zh) | 一种背接触型晶体硅太阳能电池及其制作方法 | |
| JP2013512555A (ja) | 太陽電池の正面電極の形成方法 | |
| CN105514206B (zh) | 全背型异质结太阳电池及其制备方法 | |
| CN102122674B (zh) | 一种晶体硅太阳电池及其制备方法 | |
| WO2014206211A1 (zh) | 背钝化太阳能电池及其制作方法 | |
| JP5826380B2 (ja) | 太陽電池および太陽電池の製造方法、太陽電池モジュール | |
| CN103022262A (zh) | 一种背面点接触太阳能电池的制备方法 | |
| CN209056507U (zh) | 一种mwt异质结硅太阳电池 | |
| CN108198903A (zh) | 一种背面镀膜处理的mwt太阳能电池的制备方法 | |
| CN110350039A (zh) | 一种双面发电太阳能电池及其制备方法 | |
| CN104362192A (zh) | 一种金属环绕背接触电池及其制备方法和封装方法 | |
| CN104868011A (zh) | N型全铝背发射极太阳能电池的制作方法和该方法制备的太阳能电池 | |
| CN202957255U (zh) | 一种太阳能电池片正面电极结构 | |
| CN103413858A (zh) | 一种mwt晶体硅太阳能电池的制备方法 | |
| CN102969390B (zh) | 一种太阳能晶硅电池的开窗工艺 | |
| Li et al. | Quasi‐Omnidirectional Ultrathin Silicon Solar Cells Realized by Industrially Compatible Processes | |
| CN203674218U (zh) | Mwt与背钝化结合的晶硅太阳能电池 | |
| CN103078004A (zh) | 一种选择性发射结与背面点接触结合的太阳能电池的制备方法 | |
| CN103560176A (zh) | 太阳电池后覆膜制备方法 | |
| CN103618029A (zh) | 一种背钝化mwt光伏电池的制造方法 | |
| CN103560175A (zh) | 一种太阳电池正面导体电极制备方法 | |
| CN109473502A (zh) | 一种太阳能电池叠层结构及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20140205 |