CN113140646B - 太阳能电池p区栅线结构及其制备方法、太阳能电池 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种太阳能电池P区栅线结构及其制备方法、太阳能电池。P区栅线结构包括设置在太阳能电池P区钝化层/减反射层上的细栅线，细栅线包括多个银浆细栅、多个铝浆细栅以及多个接触孔；接触孔设置在太阳能电池P区钝化层/减反射层上，铝浆细栅覆盖对应的接触孔；其中，多个铝浆细栅中的至少两个相邻的铝浆细栅之间电连接有银浆细栅。本公开的太阳能电池P区栅线结构，通过在至少两个相邻的铝浆细栅之间电连接有银浆细栅，可以有效解决银浆和铝浆烧结过程中产生银铝互渗的问题，减少金属复合，降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率。还可以在保持焊接拉力的同时减少银浆的使用量，同时降低了正面栅线的线宽，达到降本提效的目的。
Description
技术领域
本公开属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种太阳能电池P区栅线结构及其制备方法、太阳能电池。
背景技术
光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。因此，深入研究和利用太阳能资源，对缓解资源危机、改善生态环境具有十分重要的意义。
太阳能电池的P型掺杂区通常采用银浆或银铝浆作为细栅金属电极，完成对电池基体产生光生电流的收集，细栅电极并与银浆形成的主栅线相连接，通过主栅线将细栅上电流汇流输出。银浆或银铝浆作为细栅与P型掺杂区形成的金半欧姆接触区域接触电阻大，接触复合高限制电池效率进一步提升。同细栅浆料银浆或银铝浆价格高，使得电池成本很难降低。
太阳能电池的P型掺杂区也采用铝浆形成的Al栅线作为细栅，但由于铝浆作为主栅线时焊接拉力低，往往采用银浆作为主栅线的焊接点。铝浆形成的主栅线叠印在银浆焊接点的边缘上层，实现连接，将电流传导到银浆形成的焊接点进行输出。
上述结构存在的问题是，Al栅线电导率比银浆差很多，为了降低细栅电阻所以Al栅线宽度较宽，宽的Al栅线位于太阳能电池受光面都会降低电池受光面积。
此外，在银浆焊接点区域，由于银浆与P型半导体形成的接触金属复合大、电阻率高，该区域的存在会降低电池光电转换效率。
中国发明专利申请CN 110047952 A公开了一种太阳能电池Al栅线结构及其制备方法，该P型掺杂区细栅采用底层为铝浆、顶层为银浆的叠层细栅代替银浆或银铝浆细栅，明显降低金半欧姆接触区域接触电阻和接触复合，提高电池效率，同时降低细栅浆料银浆或银铝浆价耗量，降低电池成本；解决了单层Al作为细栅带来的电导率低和遮光面的大问题，解决了铝浆作为主栅线时带来的在银浆焊接点区域接触金属复合大、电阻率高问题，实现本发明的目的。但是该技术是将银浆直接印刷在底层铝浆上，在烧结的过程中极易形成银铝合金，从而增加表面复合，其次银浆和铝浆不能同时进行烧结，从而大大增加生产成本。
发明内容
本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种太阳能电池P区栅线结构及其制备方法、太阳能电池。
本公开的一方面，提供一种太阳能电池P区栅线结构，所述P区栅线结构包括设置在太阳能电池P区钝化层/减反射层上的细栅线，所述细栅线包括多个银浆细栅、多个铝浆细栅以及多个接触孔。
所述接触孔设置在所述太阳能电池P区钝化层/减反射层上，所述铝浆细栅覆盖对应的所述接触孔；其中，所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有所述银浆细栅。
在一些实施方式中，所述多个铝浆细栅中的任意两个相邻的铝浆细栅之间均电连接有所述银浆细栅。
在一些实施方式中，所述至少两个相邻的铝浆细栅、与位于该两个相邻的铝浆细栅之间的银浆细栅同层设置。
在一些实施方式中，所述至少两个相邻的铝浆细栅、与位于该两个相邻的铝浆细栅之间的银浆细栅，连接成线状或网状；和/或，
所述银浆细栅宽度范围为20μm~80μm。
在一些实施方式中，所述接触孔为线状、线段状或点状；和/或，所述接触孔的宽度范围为5μm ~500μm，所述接触孔的长度范围为5μm ~161μm，所述接触孔的间距范围为5μm ~161μm。
在一些实施方式中，所述铝浆细栅为线状、线段状或点状。
在一些实施方式中，所述P区栅线结构还包括与所述细栅线电连接的主栅线。
本公开的另一方面，提供一种太阳能电池P区栅线结构的制备方法，所述方法包括：
在太阳能电池P区钝化层/减反射层上形成多个接触孔。在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，所述银浆细栅与所述铝浆细栅电连接形成细栅线。形成主栅线，所述主栅线与所述细栅线电连接。
在一些实施方式中，所述在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，包括：在所述接触孔上通过丝网印刷铝浆形成所述铝浆细栅，所述铝浆细栅完全覆盖对应的所述接触孔。烧结所述铝浆细栅，以使得所述铝浆细栅通过所述接触孔与太阳能电池硅片反应形成局域铝背场层。在相邻两个所述铝浆细栅之间通过丝网印刷银浆形成所述银浆细栅。
本公开的另一方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括P区栅线结构，所述P区栅线结构采用前文记载的所述的P区栅线结构；或，所述P区栅线结构采用前文记载的所述的方法制备形成。
本公开的太阳能电池P区栅线结构及其制备方法、太阳能电池，通过在至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有所述银浆细栅，可以有效解决银浆和铝浆烧结过程中产生银铝互渗的问题，减少金属复合，降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率。并且，银浆细栅不用覆盖铝浆细栅，可以在保持焊接拉力的同时减少银浆的使用量，同时降低了正面银栅线的线宽，降低银使用量的同时减少正面遮光面积，从而达到降本提效的目的。
附图说明
图1为本公开一实施例的太阳能电池P区栅线结构的结构示意图；
图2为本公开另一实施例的太阳能电池P区栅线结构中细栅线的连接结构示意图；
图3为本公开另一实施例的太阳能电池P区栅线结构中细栅线的连接结构示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
如图1所示，本公开实施例涉及一种太阳能电池P区栅线结构，所述P区栅线结构包括设置在太阳能电池P区钝化层/减反射层1上的细栅线，所述细栅线包括多个银浆细栅2、多个铝浆细栅3以及多个接触孔（图中并未示出）。所述接触孔设置在所述太阳能电池P区钝化层/减反射层1上，所述铝浆细栅3覆盖对应的所述接触孔。所述多个铝浆细栅3中的至少两个相邻的所述铝浆细栅3之间电连接有所述银浆细栅2。
具体地，如图1所示，铝浆细栅3可以完全或部分覆盖住对应的所述接触孔，本实施例对此并不具体限制。如图1所示，可以在其中两个相邻的所述铝浆细栅3之间均设置一个所述银浆细栅2，该银浆细栅2与该两个相邻的所述铝浆细栅3的端部接触实现电连接。也就是说，如图1所示，银浆细栅2的左端与左侧的铝浆细栅3的端部接触实现电连接，银浆细栅2的右端与右侧的铝浆细栅3的端部接触实现电连接。当然，除此以外，也可以在每两个相邻的所述铝浆细栅3之间设置一个或多个银浆细栅2，也可以在其他数量相邻的所述铝浆细栅3之间设置一个或多个银浆细栅2，本实施例对此并不具体限制。
本实施例的太阳能电池P区栅线结构，通过在至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有所述银浆细栅，可以有效解决银浆和铝浆烧结过程中产生银铝互渗的问题，减少金属复合，降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率。并且，银浆细栅不用覆盖铝浆细栅，可以在保持焊接拉力的同时减少银浆的使用量，同时降低了正面银栅线的线宽，降低银使用量的同时减少正面遮光面积，从而达到降本提效的目的。
为了进一步降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率，如图1、图2和图3所示，优选地在任意两个相邻的铝浆细栅3之间均电连接有一个所述银浆细栅2。
示例性的，如图1所示，所述至少两个相邻的铝浆细栅3、与位于该两个相邻的铝浆细栅3之间的银浆细栅2同层设置。
本实施例的太阳能电池P区栅线结构，采用同层设置的银浆细栅和铝浆细栅，可以采用一次构图工艺形成银浆细栅和铝浆细栅，从而可以简化栅线结构的制备方法，降低成本。
示例性的，如图2所示，所述多个铝浆细栅3与所述多个银浆细栅2连接成线状结构。或者，如图3所示，所述多个铝浆细栅3与所述多个银浆细栅2连接成网状结构。当然，除此以外，所述多个铝浆细栅3与所述多个银浆细栅2也可以连接成其它形状，本实施例对此并不具体限制。
示例性的，所述接触孔为线状、线段状或点状。所述接触孔的宽度范围为5μm ~500μm，所述接触孔的长度范围为5μm ~161μm，所述接触孔的间距范围为5μm ~161μm。
示例性的，如图1所示，所述铝浆细栅3可以为线状、线段状或点状。
示例性的，如图1所示，所述银浆细栅2宽度范围为20μm~80μm。
示例性的，如图1所示，所述P区栅线结构还包括与所述细栅线电连接的主栅线（图中并未示出），该主栅线可以采用线状主栅，其宽度范围可以为200μm ~1500μm。
本公开的另一方面，提供一种太阳能电池P区栅线结构的制备方法，该制备方法可以制备出前文记载的栅线结构，具体可以参考前文相关记载，在此不作赘述。所述方法包括：
在太阳能电池P区钝化层/减反射层上形成多个接触孔。
具体地，在本步骤中，如图1所示，在太阳能电池P区钝化层/减反射层1上形成多个接触孔（图中并未示出）。可以通过刻蚀等工艺形成多个接触孔。接触孔可以为线状、线段状或点状。接触孔的宽度范围为5μm ~500μm，所述接触孔的长度范围为5μm ~161μm，所述接触孔的间距范围为5μm ~161μm。
在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，所述银浆细栅与所述铝浆细栅电连接形成细栅线。
具体地，在本步骤中，如图1所示，在每个接触孔处均形成铝浆细栅3，并在至少两个相邻的所述铝浆细栅3之间形成银浆细栅2，所述银浆细栅2与所述铝浆细栅3电连接形成细栅线。
形成主栅线，所述主栅线与所述细栅线电连接。
本实施例的太阳能电池P区栅线结构的制备方法，通过在至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有所述银浆细栅，可以有效解决银浆和铝浆烧结过程中产生银铝互渗的问题，减少金属复合，降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率。并且，银浆细栅不用覆盖铝浆细栅，可以在保持焊接拉力的同时减少银浆的使用量，同时降低了正面银栅线的线宽，降低银使用量的同时减少正面遮光面积，从而达到降本提效的目的。
示例性的，所述在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，包括：
如图1所示，在所述接触孔上通过丝网印刷铝浆形成所述铝浆细栅3，所述铝浆细栅3完全覆盖对应的所述接触孔。烧结所述铝浆细栅3，以使得所述铝浆细栅3通过所述接触孔与太阳能电池硅片4反应形成局域铝背场层5。在相邻两个所述铝浆细栅3之间通过丝网印刷银浆形成所述银浆细栅2。
本公开的另一方面，提供一种太阳能电池，所述太阳能电池包括P区栅线结构，所述P区栅线结构采用前文记载的所述的P区栅线结构；或，所述P区栅线结构采用前文记载的所述的方法制备形成。
本实施例的太阳能电池，其P区栅线结构采用前文记载的P区栅线结构或采用前文记载的制备方法制作形成，通过在至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有银浆细栅，可以有效解决银浆和铝浆烧结过程中产生银铝互渗的问题，减少金属复合，降低接触电阻，增大太阳能电池的光电转化效率。并且，银浆细栅不用覆盖铝浆细栅，可以在保持焊接拉力的同时减少银浆的使用量，同时降低了正面银栅线的线宽，降低银使用量的同时减少正面遮光面积，从而达到降本提效的目的。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述P区栅线结构包括设置在太阳能电池P区钝化层/减反射层上的细栅线，所述细栅线包括多个银浆细栅、多个铝浆细栅以及多个接触孔；
所述接触孔设置在所述太阳能电池P区钝化层/减反射层上，所述铝浆细栅覆盖对应的所述接触孔；其中，
所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间电连接有所述银浆细栅；
所述银浆细栅形成于所述铝浆细栅烧结之后。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述多个铝浆细栅中的任意两个相邻的铝浆细栅之间均电连接有所述银浆细栅。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述至少两个相邻的铝浆细栅、与位于该两个相邻的铝浆细栅之间的银浆细栅同层设置。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述至少两个相邻的铝浆细栅、与位于该两个相邻的铝浆细栅之间的银浆细栅，连接成线状或网状；和/或，
所述银浆细栅宽度范围为20μm～80μm。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述接触孔为线状、线段状或点状；和/或，
所述接触孔的宽度范围为5μm～500μm，所述接触孔的长度范围为5μm～161μm，所述接触孔的间距范围为5μm～161μm。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述铝浆细栅为线状、线段状或点状。
7.根据权利要求1或2所述的太阳能电池P区栅线结构，其特征在于，所述P区栅线结构还包括与所述细栅线电连接的主栅线。
8.一种太阳能电池P区栅线结构的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在太阳能电池P区钝化层/减反射层上形成多个接触孔；
在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，所述银浆细栅与所述铝浆细栅电连接形成细栅线；
形成主栅线，所述主栅线与所述细栅线电连接。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述在所述多个接触孔处形成多个铝浆细栅，在所述多个铝浆细栅中的至少两个相邻的所述铝浆细栅之间形成银浆细栅，包括：
在所述接触孔上通过丝网印刷铝浆形成所述铝浆细栅，所述铝浆细栅完全覆盖对应的所述接触孔；
烧结所述铝浆细栅，以使得所述铝浆细栅通过所述接触孔与太阳能电池硅片反应形成局域铝背场层；
在相邻两个所述铝浆细栅之间通过丝网印刷银浆形成所述银浆细栅。
10.一种太阳能电池，所述太阳能电池包括P区栅线结构，其特征在于，所述P区栅线结构采用权利要求1至7任一项所述的P区栅线结构；或，
所述P区栅线结构采用权利要求8或9所述的方法制备形成。
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