CN114361270A - 一种银用量低的异质结太阳能电池及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种银用量低的异质结太阳能电池制作方法,在待形成电极的电池片背面依次形成金属导电层、抗氧化保护层和焊盘组件。本发明的目的在于提供一种银用量低的异质结太阳能电池及其制作方法,采用金属导电层替代银浆栅线,并设置焊盘保证焊接拉力,大幅降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种银用量低的异质结太阳能电池及其制作方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展,太阳能电池作为一种能将太阳能转换成电能的半导体器件,已广泛应用于人们的日常生活以及工业中。作为高效的新型电池技术——异质结太阳能电池,综合了单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势,具有制备工艺温度低、转换效率更高、高温特性好的优点,其市场潜力巨大。
异质结太阳能电池,通常是在220℃下完成制备。因此,由背电极细栅和主栅线组成的背电极,一般采用印刷低温银浆制备,并且背电极细栅的银浆耗用量大约是背电极主栅线银浆耗用量的三倍。在低温银浆成本极高的情况下,背电极显著增加了异质结太阳能电池的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银用量低的异质结太阳能电池及其制作方法,采用金属导电层替代银浆栅线,并设置焊盘保证焊接拉力,大幅降低生产成本。
本发明的目的通过如下技术方案实现:
一种银用量低的异质结太阳能电池,它包括待形成电极的电池片、位于电池片背面的金属导电层、位于金属导电层表面的抗氧化保护层以及在抗氧化保护层形成之后且由多个焊盘组成的焊盘组件。
一种银用量低的异质结太阳能电池制作方法,在待形成电极的电池片背面依次形成金属导电层、抗氧化保护层和焊盘组件。
较之现有技术而言,本发明的优点在于:
(1)采用金属导电层替代银浆栅线,并设置焊盘保证焊接拉力,大幅降低生产成本。
(2)使用银浆制作焊盘,利用金属导电层作为各焊盘之间的连接,保证导电效率,大幅减少了银浆使用量。
附图说明
图1是本发明银用量低的异质结太阳能电池制作方法的一种实施例的流程简图。
图2是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图3是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图4是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图5是本发明太阳能电池一种正面栅线电极的结构示意图。
图6是本发明太阳能电池一种焊盘组件的结构示意图。
图7是图6的局部放大示意图。
图8是本发明银用量低的异质结太阳能电池制作方法的一种实施例的流程简图。
图9是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图10是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图11是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图12是本发明太阳能电池的一制作工序的截面简图。
图13是本发明太阳能电池一种焊盘组件的结构示意图,图中背面栅线电极省略未画。
图14是本发明太阳能电池背面栅线电极和焊盘组件的一种结构示意图。
图15是图14的局部放大示意图。
具体实施方式
一种银用量低的异质结太阳能电池,它包括待形成电极的电池片、位于电池片背面的金属导电层、位于金属导电层表面的抗氧化保护层以及在抗氧化保护层形成之后且由多个焊盘组成的焊盘组件。
所述金属导电层的厚度为100~500nm,方阻小于0.3Ω/□;所述抗氧化保护层的厚度为10~50nm。
所述金属导电层的材质由铜、铝、镍、钛、铬或镍合金中的至少一种构成;所述抗氧化保护层的材质为氧化铟锡(ITO)或含铜、铬或其他元素的镍合金。
所述焊盘组件由多个焊盘阵列组成,每个焊盘阵列包括间隔分布的多个大焊盘以及间隔分布于大焊盘之间的小焊盘。
它还包括位于电池片正面的正面栅线电极。
所述正面栅线电极,其主栅宽度0.05-0.3mm,数量为5-15条;细栅宽度为0.05-0.08mm,数量为50-100条。
所述焊盘阵列的数量与正面栅线电极主栅线的数量一致;每个焊盘阵列中,大焊盘数量不少于5个,小焊盘数量不少于8个。
每个焊盘阵列中,大焊盘均匀间隔分布,小焊盘均匀间隔分布于大焊盘之间。
所述焊盘的材质为银浆。
所述金属导电层和抗氧化保护层构成背面栅线电极,各焊盘与背面栅线电极电连接。
一种银用量低的异质结太阳能电池的制造方法,在待形成电极的电池片背面依次形成金属导电层、抗氧化保护层和焊盘组件。
所述金属导电层的沉积方法为,采用磁控溅射、活化等离子溅射或蒸镀方式进行沉积厚度为100~500nm且方阻小于0.3Ω/□的金属膜层;
所述抗氧化保护层的沉积方法为,采用磁控溅射、活化等离子溅射或蒸镀方式进行沉积厚度为10~50nm的保护膜层。
所述金属导电层由铜、铝、镍、钛、铬和镍合金中的一种以上沉积形成;所述抗氧化保护层由氧化铟锡和含铜、铬或其他元素的镍合金中的一种沉积形成。
所述焊盘组件的形成方法为,采用银浆印刷方式在制成抗氧化保护层之后形成。
在一优选方案中,在形成焊盘组件之前,采用蚀刻方式对抗氧化保护层和金属导电层进行刻蚀以形成背面栅线电极;之后,在背面栅线电极之上形成焊盘组件。
在一优选方案中,所述焊盘组件的形成方法为,依据正面栅线电极的主栅数量分布进行焊盘阵列排布;每个焊盘阵列中,大焊盘均匀间隔分布,小焊盘均匀间隔分布于大焊盘之间。
下面结合说明书附图和实施例对本发明内容进行详细说明:
实施例1:
如图1至图7所示为本发明提供的一种银用量低的异质结太阳能电池的实施例示意图。
一种异质结太阳能电池的制作方法,所述方法包括以下步骤:
S01、选用正背面已沉积透明导电薄膜层的太阳能电池片1;
S02、在电池片1背面沉积金属导电层2及抗氧化保护层3,如图2所示,通过磁控溅射PVD、活化等离子溅射RPD或蒸镀方式沉积完成,所述金属导电层2为铜、铝、镍、钛、铬或镍合金中的一种,厚度为100~500nm,方阻小于0.3Ω/□;所述抗氧化保护层3为氧化铟锡(ITO)或含铜、铬或其他元素的镍合金,厚度为10~50nm;
S03、在电池片1正面采用银浆形成正面栅线电极4,如图3和图5所示,所述正面栅线电极4为多主栅栅线电极,主栅宽度0.05-0.3mm,细栅宽度为0.05-0.08mm,数量为50-100条;
S04、在电池片1背面抗氧化保护层3上形成焊盘5,如图4所示;所述焊盘5呈纵向排列,纵列数量与正面栅线电极4的主栅数量一致,且每个纵列中焊盘呈大小分布,其中包括呈等分分布的大焊盘5-1和平均分布在各大焊盘之间的小焊盘5-2,如图6和图7所示;所述焊盘5通过金属导电层2和抗氧化保护层3进行连接。
实施例2:
如图8至图15所示为本发明提供的一种银用量低的异质结太阳能电池的实施例示意图。
一种异质结太阳能电池的制作方法,所述方法包括以下步骤:
S01、选用正背面已沉积透明导电薄膜层的太阳能电池片1;
S02、在电池片1背面沉积金属导电层2及抗氧化保护层3,如图9所示,通过磁控溅射PVD、活化等离子溅射RPD或蒸镀方式沉积完成,所述金属导电层2为铜、铝、镍、钛、铬或镍合金中的一种,厚度为100~500nm,方阻小于0.3Ω/□;所述抗氧化保护层3为氧化铟锡(ITO)或含铜、铬或其他元素的镍合金,厚度为10~50nm;
S03、在电池片1背面形成背面栅线电极,如图10所示,所述背面栅线电极为多主栅电极,主栅宽度0.5-3mm,数量为5-15条;细栅宽度为0.05-0.5mm,数量为120-250条;
所述背面栅线电极的制造方法在于:
在抗氧化保护层3表面印刷油墨保护层,形成背面栅线电极图形;
采用蚀刻液腐蚀除油墨保护层覆盖外的抗氧化保护层3及金属导电层2;
去除油墨保护层;
所述油墨保护层厚度为2-20um,通过100℃-200℃烘烤固化;所述油墨保护层固化后耐酸或者耐弱碱(PH<10);
S04、在电池片1正面形成正面栅线电极4,如图11所示,所述正面栅线电极4的主栅数量与背面栅线电极主栅数量一致;所述正面栅线电极4,主栅宽度0.05-0.3mm,细栅宽度为0.05-0.08mm,数量为50-100条;
S05、在电池片1背面栅线电极上形成焊盘5,如图12至图15所示,银浆浆料在电池片1背面只有印刷在背面栅线电极主栅上的焊盘5有使用;所述焊盘5间通过背面栅线电极进行连接。
本发明在电池背面采用金属导电层替代高成本的银浆栅线,背面只做银浆焊盘印刷,利用金属导电层作为各焊盘之间的连接,同时优化焊盘分布保证焊接拉力,大幅减少了银浆使用量,从而降低电池的银浆栅线电极成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:它包括待形成电极的电池片、位于电池片背面的金属导电层、位于金属导电层表面的抗氧化保护层以及在抗氧化保护层形成之后且由多个焊盘组成的焊盘组件。
2.根据权利要求1所述的银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:所述金属导电层的厚度为100~500nm,方阻小于0.3Ω/□;所述抗氧化保护层的厚度为10~50nm。
3.根据权利要求1所述的银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:所述焊盘组件由多个焊盘阵列组成,每个焊盘阵列包括间隔分布的多个大焊盘以及间隔分布于大焊盘之间的小焊盘。
4.根据权利要求3所述的银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:每个焊盘阵列中,大焊盘均匀间隔分布,小焊盘均匀间隔分布于大焊盘之间。
5.根据权利要求3所述的银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:它还包括位于电池片正面的正面栅线电极;所述焊盘阵列的数量与正面栅线电极主栅线的数量一致;每个焊盘阵列中,大焊盘数量不少于5个,小焊盘数量不少于8个。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的银用量低的异质结太阳能电池,其特征在于:所述金属导电层和抗氧化保护层呈栅线图形,各焊盘与背面栅线电极电连接。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的银用量低的异质结太阳能电池制作方法,其特征在于:在待形成电极的电池片背面依次形成金属导电层、抗氧化保护层和焊盘组件。
8.根据权利要求7所述的异质结太阳能电池制作方法,其特征在于:所述金属导电层的沉积方法为,采用磁控溅射、活化等离子溅射或蒸镀方式进行沉积的金属膜层;所述金属导电层,厚度为100~500nm且方阻小于0.3Ω/□,和/或,由铜、铝、镍、钛、铬和镍合金中的一种以上沉积形成;
所述抗氧化保护层的沉积方法为,采用磁控溅射、活化等离子溅射或蒸镀方式进行沉积的保护膜层;所述抗氧化保护层,厚度为10~50nm和/或由氧化铟锡和含铜、铬或其他元素的镍合金中的一种沉积形成。
9.根据权利要求7或8所述的异质结太阳能电池制作方法,其特征在于:在形成焊盘组件之前,采用蚀刻方式对抗氧化保护层和金属导电层进行刻蚀以形成背面栅线电极,然后在背面栅线电极之上形成焊盘组件;或者,依据正面栅线电极的主栅数量分布进行焊盘阵列排布以形成焊盘组件。
10.根据权利要求9所述的异质结太阳能电池制作方法,其特征在于:所述焊盘组件的形成方法为,采用银浆印刷方式在制成抗氧化保护层之后形成多个焊盘阵列,其每个焊盘阵列通过大焊盘和小焊盘进行组合排布,大焊盘间隔分布,小焊盘间隔分布于大焊盘之间。
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