CN107994101A - 一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，包括背电极的制备；在电极的正面，采用丝网印刷法在电极细栅极所在的直线上平行印刷浆料A、形成接触电极，所述的浆料A以点状的状态印刷在硅片上；之后在接触电极上方用浆料B印刷金属电极主栅极和细栅极，最后，将电池片送至烧结炉中进行烧结。本发明采用的金属电极制作方法，能够大大节约浆料的用量，同时因减少了浆料与硅发射极接触产生的复合中心，提高了电池转换效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能电池片领域，具体涉及一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法。
背景技术
金属化是制作晶硅太阳能电池的最后环节，不仅对电池片的转换效率有重要影响，也是成本控制的关键所在。随着晶硅电池制造技术的不断进步,对金属化技术也提出了更高的要求。
目前晶硅电池正面的金属化是在晶硅表面印刷导电浆料形成主栅电极和细栅电极，印刷可以采用单次印刷和双次印刷。单次印刷是主栅电极和细栅电极同时印刷，一次印刷完成；双次印刷是使用不同浆料，将主栅电极与细栅电极分开印刷。
在现有技术下，不管单次印刷还是双次印刷，主栅浆料和细栅浆料均需烧穿硅片正面的氮化硅膜，与膜下的PN结区进行接触。
本发明在现有技术的基础上，提出了一种能够降低浆料消耗量的晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，能够降低浆料消耗量节约成本。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，包括以下步骤：
S1：将硅片固定住，采用丝网印刷法依次用银浆和铝浆在硅片背面的不同位置进行印刷，烘干，制作电池的背电极和背电场；
S2：将硅片反转180度，采用丝网印刷法在电极细栅极所在的直线上平行印刷浆料A并烘干，形成接触电极；同时印刷用于确定电极位置的标记点；
S3：将硅片放在CCD相机下寻找标记点进行对位，对位后将硅片固定住，在接触电极上方用浆料B印刷金属主栅极和副栅极；
S4：烘干后，将电池片送至300-850℃的烧结炉中进行烧结，烧结的时间为30-50s。
作为本发明的进一步改进，S2中所述的浆料A以点状的状态印刷在硅片上。
作为本发明的进一步改进，所述的点状浆料A的最大尺寸，小于或者等于细栅线的宽度。
作为本发明的进一步改进，所述的细栅极为分段的，在细栅极的分段处所述的主栅极与细栅极垂直相交。
作为本发明的进一步改进，所述的浆料B形成的主栅极的下方印刷浆料A。
作为本发明的进一步改进，所述的浆料B形成的主栅极的下方未印刷浆料A。
作为本发明的进一步改进，包括4个所述的标记点，所述的标记点位于两条平行的细栅极之间，相邻的两个标记点的连线与细栅极平行或者垂直。
作为本发明的进一步改进，S1、S2和S3中的烘干的温度为120-300℃；S4中的烘干的温度为200-350℃。
作为本发明的进一步改进，所述的浆料A玻璃体含量高，能够穿透氮化硅膜与硅发射率形成良好的欧姆接触；所述的浆料B玻璃体含量低，不能穿透氮化硅膜，具有高电导率，能够有效收集浆料A导出的电流。
本发明的有益效果：本发明的接触电极采用点状设计，降低了浆料耗量，节约成本，每片可节省浆料20mg。
主栅极可以不与点状接触电极接触，减少了金属接触面积，降低电池片表面的复合速率，提高少子寿命，增加电池片的开路电压。
由于表面采用了高电导率的浆料，可以减少金属体电阻，降低串联电阻。
金属电极采用玻璃体含量更低的浆料，可以印刷更细的栅线，增大了电池受光面积，提高电池片的短路电流。
附图说明
图1为本发明的浆料A第一种印刷图形；
图2为本发明的浆料A第二种印刷图形；
图3为本发明的浆料B的印刷图形；
图4为本发明的电池正面剖面图；
其中：1-浆料A，2-浆料B，3-标记点，4-氮化硅膜。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1-4所示的本发明所述的晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法的一种实施例，采用丝网印刷法制作电池片，具体的步骤如下：
在硅片的背面制作背电极：
S1：将硅片固定定位在一号丝网工作台上，用银浆对背面进行印刷，然后在120-300℃的温度下进行烘干；之后将硅片固定定位在二号丝网工作台上，用铝浆在硅片背面不同于银浆料印刷的位置进行印刷，120-300℃的温度下烘干，完成电池的背电极和背电场制作。
在硅片的正面制备点状接触电极和用于收集电流的副栅极和主栅极。由于硅片正面的PN结表面有一层氮化硅保护膜，因此制作时需要在副栅极的位置先用能够烧穿氮化硅膜的浆料A印刷涂覆形成与硅发射极接触的点状接触电极，之后再在接触电极的表面印刷涂覆具有超强导电性能和拉力能力高电导率的浆料B制作副栅极和主栅极。正面电极金属化制作方法如下：
S2：将硅片旋转180度至正面放置三号丝网工作台上，在电极副栅极所在的直线上平行印刷浆料A、在120-300℃的温度下烘干，形成接触电极。并同时印刷用于确定电极位置的标记点。所述的接触电极所在的位置与副栅极下的硅发射极接触。。
S3：将硅片放在CCD相机下寻找标记点进行对位，对位后将硅片固定在四号丝网工作台上，用浆料B印刷金属电极的主栅极和副栅极；所述的副栅极的位置正好位于用浆料A制作的接触电极的正上方。
S4：烘干后，将电池片送至300-850℃的烧结炉中进行烧结，烧结的时间为30-50s。浆料A在高温下反应贯穿氮化硅膜，与PN结形成良好的欧姆接触。同时浆料B熔融，与浆料A形成良好的欧姆接触。
本发明中为了节约浆料的用料，采用了以下的改进措施：
所述的浆料A是以点状的状态印刷在硅片上，而非连线的方式印刷。点状浆料A可以为圆形、三角形、方形、多边形，其最大尺寸小于等于副栅线的宽度。由于副栅设计的宽度值可以为20-50μm，因此所述的浆料A的图形的大小为20-50μm。
本发明中的所述的副栅极采用的是分段的设计，在分段的位置所述的主栅极与副栅极垂直相交。由于主栅极主要是输送副栅极上搜集的载流子并将其传输出去，可以不与PN结形成间接或直接的欧姆接触。因此在主栅极的下方可以印刷浆料A，也可以不印刷浆料A。对于同一片电池片上，通常设定3-15条主栅极，90-150条副栅极，主栅宽度为0.1-2mm，如果在主栅极的下方采用不印刷浆料A，不仅可以大大节约浆料A的用量，同时能够减少金属电极与硅发射极的接触，降低电池片表面的复合速率，增加电池片的开路电压。
通过上述两种改进措施，对于制作同一片电池可节约浆料A的用量为5-10mg。
本发明中的实施例中，所述的浆料A采用的是高玻璃体含量的浆料，可以有效贯穿氮化硅膜，所述的浆料B采用的是低玻璃体含量的浆料，可以有效收集电流。所述的浆料B采用的是高电导率浆料，可以减少金属体电阻，同时浆料B中玻璃体含量更低，可以印刷更细的栅线，增大了电池受光面积，提高电池片的短路电流。
本发明中，包括4个所述的标记点，相邻的两个标记点的连线与副栅极平行或者垂直，相连的两个标记点的连线与副栅极平行或者垂直。通过精准的定位在印刷浆料B的过程中，能够使得浆料B形成的副栅极准确的覆盖在浆料A的上方，防止两者产生偏差分离，浆料B形成的电极无法通过浆料A形成的接触电极与硅发射极接触。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，包括以下步骤：
S1：将硅片固定住，采用丝网印刷法依次用银浆和铝浆在硅片背面的不同位置进行印刷，烘干，制作电池的背电极和背电场；
S2：将硅片反转180度，采用丝网印刷法在电极细栅极所在的直线上平行印刷浆料A并烘干，形成接触电极；同时印刷用于确定电极位置的标记点；
S3：将硅片放在CCD相机下寻找标记点进行对位，对位后将硅片固定住，在接触电极上方用浆料B印刷金属主栅极和副栅极；
S4：烘干后，将电池片送至300-850℃的烧结炉中进行烧结，烧结的时间为30-50s。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：S2中所述的浆料A以点状的状态印刷在硅片上。
3.根据权利要求2所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：所述的点状浆料A的最大尺寸，小于或者等于细栅线的宽度。
4.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：所述的细栅极为分段的，在细栅极的分段处所述的主栅极与细栅极垂直相交。
5.根据权利要求4所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：所述的浆料B形成的主栅极的下方印刷浆料A。
6.根据权利要求4所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：所述的浆料B形成的主栅极的下方未印刷浆料A。
7.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：包括4个所述的标记点，所述的标记点位于两条平行的细栅极之间，相邻的两个标记点的连线与细栅极平行或者垂直。
8.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：S1、S2和S3中的烘干的温度为120-300℃；S4中的烘干的温度为200-350℃。
9.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳能电池片金属电极制作方法，其特征在于：所述的浆料A玻璃体含量高，能够穿透氮化硅膜与硅发射率形成良好的欧姆接触；所述的浆料B玻璃体含量低，不能穿透氮化硅膜，具有高电导率，能够有效收集浆料A导出的电流。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180504 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |