CN115020523A - 一种太阳能电池单元及其制备方法和太阳能电池组件 - Google Patents

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CN115020523A CN202210761059.7A CN202210761059A CN115020523A CN 115020523 A CN115020523 A CN 115020523A CN 202210761059 A CN202210761059 A CN 202210761059A CN 115020523 A CN115020523 A CN 115020523A
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Abstract

本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池单元及其制备方法和太阳能电池组件，太阳能电池单元包括：半导体基片；多个主栅线，多个主栅线间隔设置于半导体基片上；多个副栅线，多个副栅线沿着主栅线的长度方向间隔设置于半导体基片上；其中，主栅线和副栅线中的至少一种与半导体基片形成欧姆接触；连接栅线，连接栅线的一端连接主栅线，另一端连接副栅线。本申请太阳能电池单元中的主栅线和副栅线通过连接栅线实现电学连接，连接栅线在实现银主栅线和副栅线的电学连接的同时，避免了副栅线中的铝浆中的铝等成分过度掺入到主栅线的银浆中导致银浆的性质大幅改变，引起银浆与半导体基片的电学接触发生恶化的问题。

Description

一种太阳能电池单元及其制备方法和太阳能电池组件
技术领域
本申请涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池单元及其制备方法和太阳能电池组件。
背景技术
太阳能是一种清洁、可持续能源。太阳能电池一般包括半导体基片和设置在半导体基片上的金属化栅线结构，金属化栅线结构起着导出电流的重要作用，对太阳能电池的效率和成本有着重要的影响。目前，金属化栅线结构的材料主要为银，主要是因为银浆的电阻率低，适合制备成银浆进行丝网印刷，且银和半导体基片之间可以形成较好的拉力，但是，银属于贵金属，成本较高，这样会增加太阳能电池的制作成本。
发明内容
本申请提供了一种太阳能电池单元及其制备方法和太阳能电池组件，以解决现有太阳能电池的金属化栅线结构成功高的问题。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种太阳能电池，包括：
半导体基片；
多个主栅线，多个主栅线间隔设置于所述半导体基片上；
多个副栅线，多个副栅线沿着所述主栅线的长度方向间隔设置于所述半导体基片上；其中，所述主栅线和所述副栅线中的至少一种与所述半导体基片形成欧姆接触；
连接栅线，所述连接栅线的一端连接所述主栅线，另一端连接所述副栅线。
在一种可能的设计中，所述连接栅线与所述主栅线的连接处具有第一重叠部；所述连接栅线与所述副栅线的连接处具有第二重叠部。
在一种可能的设计中，所述第一重叠部的长度为20μm～500μm；所述第二重叠部的长度为20μm～1000μm。
在一种可能的设计中，所述主栅线由主栅线浆料形成；所述副栅线由副栅线浆料形成；所述连接栅线由金属连接浆料形成；所述第一重叠部由所述主栅线浆料与所述金属连接浆料形成；所述第二重叠部由所述副栅线浆料与所述金属连接浆料形成。
在一种可能的设计中，所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种。
在一种可能的设计中，所述主栅线浆料为银浆或者银铝浆；所述副栅线浆料包括银浆或铝浆中的一种或者两种。
在一种可能的设计中，所述连接栅线的长度为40μm～3000μm。
在一种可能的设计中，所述副栅线包括第一副栅线和第二副栅线，所述第一副栅线和所述第二副栅线沿着所述主栅线的长度方向交替间隔设置。
根据本申请的第二方面，本申请还提供一种太阳能电池单元的制备方法，包括如下步骤：
提供半导体基片；
在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线；其中，所述主栅线和所述副栅线中的至少一种与所述半导体基片形成欧姆接触；
在所述主栅线与所述副栅线之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线，以实现所述主栅线和所述副栅线的电性连接。
在一种可能的设计中，在所述主栅线与所述副栅线之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线的过程中，部分所述金属连接浆料印刷在所述主栅线上，以使所述连接栅线与所述主栅线的连接处具有第一重叠部；部分所述金属连接浆料印刷在所述副栅线上，以使所述连接栅线与所述副栅线的连接处具有第二重叠部。
在一种可能的设计中，还包括：
采用激光对所述第一重叠部进行第一激光热处理，使位于所述第一重叠部的所述副栅线浆料和所述金属连接浆料混合；采用激光对所述第二重叠部进行第二激光热处理，使位于所述第二重叠部的所述主栅线浆料和所述金属连接浆料混合。
在一种可能的设计中，所述第一激光热处理的条件和所述第二激光热处理的条件各自独立地满足以下特征(1)-(3)中的至少一种：
(1)激光能量密度为103W/cm3-105W/cm3；
(2)激光脉冲宽度为皮秒或纳秒量级；
(3)相邻激光光斑的重叠率大于0。
在一种可能的设计中，包括如下步骤：
对所述半导体基片进行钝化处理，以在所述半导体基片上形成钝化膜。
在一种可能的设计中，所述在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片上进行主栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片形成欧姆接触的主栅线；
对钝化处理后的半导体基片上进行副栅线浆料的印刷和烘干，以形成副栅线。
在一种可能的设计中，所述在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片进行副栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片形成欧姆接触的副栅线；
对钝化处理后的半导体基片进行主栅线浆料的印刷和烘干，以形成主栅线。
在一种可能的设计中，所述在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线包括如下步骤：
在所述半导体基片上采用第一副栅线浆料进行金属化处理形成第一副栅线；
在所述半导体基片上采用第二副栅线浆料进行金属化处理形成第二副栅线；
其中，所述第一副栅线和所述第二副栅线沿着所述主栅线的长度方向交替间隔排布；所述第一副栅线浆料和所述第二副栅线浆料中的至少一种包括铝浆。
在一种可能的设计中，至少满足以下特征中的一种：
(1)所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种；
(2)所述主栅线浆料为银浆或者银铝浆；
(3)所述副栅线浆料包括银浆或铝浆中的一种或者两种。
在一种可能的设计中，所述第一重叠部中的成分配比分别为：铝占30±5％、银占50±5％、其他占20±5％；所述第二重叠部中的成分配比分别为：铝占40±5％、银占40±5％、其他占20±5％。
根据本申请的第三方面，本申请还提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括上述的太阳能电池单元或者由上述的制备方法制备的太阳能电池单元，所述太阳能电池单元以整片或多分片的形式连接成太阳能电池串。
本申请的有益效果：
本申请一种太阳能电池单元包括半导体基片、主栅线、副栅线和连接栅线，主栅线和副栅线中的至少一种与半导体基片形成欧姆接触，主栅线和副栅线通过连接栅线实现电学连接，连接栅线在实现银主栅线和副栅线的电学连接的同时，避免了副栅线中的铝浆中的铝等成分过度掺入到主栅线的银浆中导致银浆的性质大幅改变，引起银浆与半导体基片的电学接触发生恶化(例如穿透性增强，接触电阻率增加等)的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请提供的一种太阳能电池单元在第一种具体实施例中的结构示意图；
图2为图1中I处放大图；
图3为本申请提供的一种太阳能电池单元在第二种具体实施例中的结构示意图；
图4为图3中II处放大图；
图5为本申请提供的一种太阳能电池单元的制备方法的流程图。
附图标记：
1-半导体基片；
2-主栅线；
3-副栅线；
31-第一副栅线；
32-第二副栅线；
4-连接栅线；
5-第一重叠部；
6-第二重叠部。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
为了更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
太阳能电池一般包括半导体基片和设置在半导体基片上的金属化栅线结构，金属化栅线结构起着导出电流的重要作用，对太阳能电池的效率和成本有着重要的影响。目前，金属化栅线结构的材料主要为银，主要是因为银浆的电阻率低，适合制备成银浆进行丝网印刷，且银和半导体基片之间可以形成较好的拉力，但是，银属于贵金属，成本较高，这样会增加太阳能电池的制作成本。
现有的光伏厂商为了节省金属化栅线结构的成本采取了如下多种措施：
1、改进银浆的成分，以降低银的含量，但银浆含银比例仍然超过60％，而且成本并不会显著下降。
2、优化丝网印刷的网板图形，以在不降低效率的基础上减少单片电池的银浆消耗量，但现有丝网印刷技术的瓶颈限制了金属电极的高度和宽度优化。
3、采用化学镀或电镀技术，采用镍、铜、银电极替代银浆电极，但是镀上的电极与硅片之间的拉力不够，实施的过程需要采用含金属原子的化学液，废液处理成本较高，环境不够友好，同时还需要引入光刻或激光设备、化学镀设备或电镀设备以实现类似丝网印刷的电极图形，设备投入较大。
针对现有太阳能电池的金属化栅线结构的制备成本高的问题，申请人研究发现，可以采用铝浆替代一部分银浆，在银浆和铝浆的重叠区域，实现两者的局部混合，从而降低单片电池的银浆消耗量和成本。
基于以上考虑，本申请实施例提供一种太阳能电池单元，该太阳能电池单元可以为P型电池单元，如P型PERC((Passivated Emitter Rear Cell，发射极及背面钝化))电池单元，也可以是N型电池单元，如N型TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触)电池单元，如图1所示，该太阳能电池单元包括：
半导体基片1，在一些实施例中，半导体基片1为半导体硅片，半导体硅片的材质可以为单晶硅、多晶硅、微晶硅等；
多个主栅线2，多个主栅线2间隔设置于所述半导体基片1上；
多个副栅线3，多个副栅线3沿着所述主栅线2的长度方向间隔设置于所述半导体基片1上；其中，所述主栅线2和所述副栅线3中的至少一种与所述半导体基片1形成欧姆接触；
连接栅线4，所述连接栅线4的一端连接所述主栅线2，另一端连接所述副栅线3。
本实施例中，本申请的太阳能电池单元包括半导体基片1、主栅线2、副栅线3和连接栅线4，主栅线2和副栅线3中的至少一种与半导体基片1形成欧姆接触，主栅线2和副栅线3通过连接栅线4实现电学连接，连接栅线4在实现银主栅线2和副栅线3的电学连接的同时，避免了副栅线3中的铝浆中的铝等成分过度掺入到主栅线2的银浆中导致银浆的性质大幅改变，引起银浆与半导体基片1的电学接触发生恶化(例如穿透性增强，接触电阻率增加等)的问题。
在一些具体实施例中，如图2所示，所述连接栅线4与所述主栅线2的连接处具有第一重叠部5；所述连接栅线4与所述副栅线3的连接处具有第二重叠部6。
上述方案中，在连接栅线4与主栅线2的连接处设置第一重叠部5，有利于连接栅线4与主栅线2之间实现电学连接，在连接栅线4与副栅线3的连接处设置第二重叠部6，有利于连接栅线4与副栅线3之间实现电学连接，进而通过连接栅线4以达到实现主栅线2和副栅线3电学连接的目的。
在一些具体实施例中，所述第一重叠部5的长度为20μm～500μm；所述第二重叠部6的长度为20μm～1000μm。
可选地，所述第一重叠部5的长度可以为20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm或500μm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。所述第二重叠部6的长度可以为20μm、50μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
上述方案中，通过对第一重叠部5的长度的限定，能够保证连接栅线4与主栅线2之间的有效电学连接，还能避免连接栅线4的浆料成分过度掺入到主栅线2的银浆中导致银浆的性质大幅改变。通过对第二重叠部6的长度的限定，能够保证连接栅线4与副栅线3之间的有效电学连接，还能避免连接栅线4的浆料成分过度掺入到副栅线浆料中导致副栅线浆料的性质大幅改变。
在一些具体实施例中，所述主栅线2由主栅线浆料形成；所述副栅线3由副栅线浆料形成；所述连接栅线4由金属连接浆料形成；所述第一重叠部5由所述主栅线浆料与所述金属连接浆料形成；所述第二重叠部6由所述副栅线浆料与所述金属连接浆料形成。在一些实施例中，所述主栅线浆料为银浆或者银铝浆；所述副栅线浆料包括银浆或铝浆中的一种或者两种。
上述方案中，限定主栅线2与连接栅线4之间的第一重叠部5是由主栅线浆料与金属连接浆料形成，主栅线浆料与金属连接浆料混合能形成电学连接，进而能主栅线2与连接栅线4的电学连接，同时，在第一重叠部5能够节省对银浆的使用，降低太阳能电池单元的制造成本。本实施例同时限定副栅线3与连接栅线4之间的第二重叠部6是由副栅线浆料与金属连接浆料形成，副栅线浆料与金属连接浆料混合能形成电学连接，进而能副栅线3与连接栅线4的电学连接，同时，如果副栅线浆料中还包括银浆，在第二重叠部6能够节省对银浆的使用，降低太阳能电池单元的制造成本。
在一些具体实施例中，所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种。
本实施例中，选用价格低的浆料作为金属连接浆料，在满足电学连接性能的情况下，能够降低金属栅线结构中银浆的消耗量，达到降低太阳能电池单元制造成本的目的。
在一些具体实施例中，所述连接栅线4的长度为40μm-3000μm。
可选地，所述连接栅线4的长度可以为40μm、50μm、80μm、100μm、200μm、500μm、800μm、1000μm、1500μm、2000μm、2500μm或3000μm等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
本实施例中，通过对连接栅线4的长度的限定，一方面能达到有效降低金属栅线结构成本的目的，另一方面能有效实现主栅线2和副栅线3的电学连接。当连接栅线4的长度小于40μm，长度过短，不能达到很好的主栅线2和副栅线3的电学连接效果，且对金属栅线结构中银浆的替代量较少，不能达到有效降低金属栅线结构成本的目的；当连接栅线4的长度大于3000μm，长度过长，会导致金属连接浆料中的成分过度掺入到主栅线浆料和副栅线浆料中而导致主栅线浆料和副栅线浆料的性质大幅改变，引起主栅线浆料或副栅线浆料与半导体基片的电学接触发生恶化，例如穿透性增强，接触电阻率增加等。
副栅线可以包括一种类型，也可以包括多种类型，类型的不同取决于所采用的副栅线浆料的选择不同。在一些具体实施例中，如图3和图4所示，所述副栅线3包括第一副栅线31和第二副栅线32，所述第一副栅线31和所述第二副栅线32沿着所述主栅线2的长度方向交替间隔设置。具体地，第一副栅线31可以由银浆形成，第二副栅线32可以由铝浆形成。
本实施例中，在半导体基片1上采用不同类型的副栅线浆料进行金属化处理形成不同的副栅线3，能够满足不同的太阳能电池单元的电性设计需求。
本申请实施例还一种太阳能电池单元的制备方法，制备方法的流程如图5所示，该制备方法具体包括如下步骤：
步骤S1：提供半导体基片1；在一些实施例中，半导体基片为半导体硅片，半导体硅片的材质可以为单晶硅、多晶硅、微晶硅等。
步骤S2：在所述半导体基片1上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线2；在所述半导体基片1上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线3；其中，所述主栅线2和所述副栅线3中的至少一种与所述半导体基片1形成欧姆接触；在一些具体实施例中，所述主栅线浆料可以为银浆或者银铝浆；所述副栅线浆料可以包括银浆或铝浆中的一种或者两种。所述主栅线2和所述副栅线3中的至少一种与所述半导体基片1形成欧姆接触时，采用丝网印刷、喷墨打印或激光转印的方式将主栅线浆料或副栅线浆料置于主栅线2或副栅线3位置或者采用PVD法沉积金属层。
步骤S3：在所述主栅线2与所述副栅线3之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线4，以实现所述主栅线2和所述副栅线3的电性连接。在一些具体实施例中，所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种。
本实施例中，本申请的太阳能电池单元的制备方法，在半导体基片1上形成主栅线2和副栅线3后，再在主栅线2和副栅线3之间形成连接栅线4，以实现主栅线2和副栅线3的电性连接。太阳能电池单元在工作过程，可以通过副栅线3能够将光生伏特效应产生的电流收集，再通过连接栅线4导至主栅线2上，主栅线2再将收集到的电流导出，副栅线3、连接栅线4和主栅线2形成太阳能电池电能的枢纽。通过连接栅线4实现主栅线2和副栅线3的电性连接，能够降低金属栅线结构中对银浆的使用量，降低金属栅线结构的制造成本。
主栅线2和副栅线3中的至少一种与半导体基片1形成欧姆接触，主栅线2和副栅线3通过连接栅线4实现电学连接，连接栅线4在实现银主栅线2和副栅线3的电学连接的同时，避免了副栅线3中的铝浆中的铝等成分过度掺入到主栅线2的银浆中导致银浆的性质大幅改变，引起银浆与半导体基片1的电学接触发生恶化(例如穿透性增强，接触电阻率增加等)的问题。
在一些具体实施例中，在所述主栅线2与所述副栅线3之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线4的过程中，部分所述金属连接浆料印刷在所述主栅线2上，以使所述连接栅线4与所述主栅线2的连接处具有第一重叠部5；部分所述金属连接浆料印刷在所述副栅线3上，以使所述连接栅线4与所述副栅线3的连接处具有第二重叠部6。
上述方案中，在连接栅线4与主栅线2的连接处形成第一重叠部5，有利于连接栅线4与主栅线2之间实现电学连接，在连接栅线4与副栅线3的连接处形成第二重叠部6，有利于连接栅线4与副栅线3之间实现电学连接，进而通过连接栅线4以达到实现主栅线2和副栅线3电学连接的目的。
在一些具体实施例中，制备方法还包括：
采用激光对所述第一重叠部5进行第一激光热处理，使位于所述第一重叠部5的所述副栅线浆料和所述金属连接浆料混合；采用激光对所述第二重叠部6进行第二激光热处理，使位于所述第二重叠部6的所述主栅线浆料和所述金属连接浆料混合。
上述方案中，本申请通过采用激光热处理的方式对第一重叠部5进行处理，使得第一重叠部5的主栅线浆料和金属连接浆料混合均匀形成含有主栅线浆料和金属连接浆料的混合物，实现主栅线浆料和金属连接浆料的电学连接，这样可以实现金属连接浆料替代一部分主栅线浆料中的银浆，在主栅线浆料和金属连接浆料的重叠区域，实现两者的局部混合，从而降低单片电池的银浆消耗量和成本。本申请通过采用激光热处理的方式对第二重叠部6进行处理，使得第二重叠部6的副栅线浆料和金属连接浆料混合均匀形成含有副栅线浆料和金属连接浆料的混合物，实现副栅线浆料和金属连接浆料的电学连接，这样可以实现金属连接浆料替代一部分副栅线浆料，在副栅线浆料和金属连接浆料的重叠区域，实现两者的局部混合，如果原副栅线浆料中含有银浆，这样的设计能降低单片电池的银浆消耗量和成本。
在一些具体实施例中，所述第一激光热处理的条件和所述第二激光热处理的条件各自独立地满足激光能量密度为103W/cm3-105W/cm3。
可选地，激光热处理的激光能量密度可以为103W/cm3、104W/cm3或105W/cm3等，当然也可以是上述范围内的其他值，在此不做限定。
在一些具体实施例中，所述第一激光热处理的条件和所述第二激光热处理的条件各自独立地满足激光脉冲宽度为皮秒或纳秒量级。
在一些具体实施例中，所述第一激光热处理的条件和所述第二激光热处理的条件各自独立地满足相邻激光光斑的重叠率大于0。需要说明的是，相邻激光光斑的重叠率大于0，即相邻激光光斑相切或相交。
通过对激光热处理条件的限定，使得第一重叠部的主栅线浆料与金属连接浆料之间、第二重叠部的副栅线浆料与金属连接浆料之间能够混合均匀，以实现主栅线2与连接栅线4之间、副栅线3与连接栅线4之间的电学连接。
在一些具体实施例中，包括如下步骤：
对所述半导体基片1进行钝化处理，以在所述半导体基片1上形成钝化膜。
钝化膜对半导体基片的表面能起到很好的钝化性能，钝化膜可以包括氧化铝膜、氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅膜、碳氮氧化硅膜等钝化膜。
在半导体基片1上形成主栅线2和副栅线3的顺序没有严格规定，可以根据实际的情况先形成主栅线2后形成副栅线3，也可以先形成副栅线3后形成主栅线2，但是在形成主栅线2和副栅线3过程中，要保证主栅线2和副栅线3中的至少一种与半导体基片1形成欧姆接触，这样才能保证太阳能电池单元的电性能。
在一些具体实施例中，所述在所述半导体基片1上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线2；在所述半导体基片1上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线3的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片1上进行主栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片1形成欧姆接触的主栅线2；
对钝化处理后的半导体基片1上进行副栅线浆料的印刷和烘干，以形成副栅线3。
本实施例中，在半导体基片1上形成主栅线2和副栅线3的方法过程中，是对钝化处理后的半导体基片1上先进行主栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片1形成欧姆接触的主栅线2，再进行副栅线浆料的印刷和烘干，以形成副栅线3，副栅线与半导体基片1没有形成欧姆接触。
在一些具体实施例中，所述在所述半导体基片1上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线2；在所述半导体基片1上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线3的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片1进行副栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片1形成欧姆接触的副栅线3；
对钝化处理后的半导体基片1进行主栅线浆料的印刷和烘干，以形成主栅线2。
本实施例中，在半导体基片1上形成主栅线2和副栅线3的方法过程中，是对钝化处理后的半导体基片2上先进行副栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片2形成欧姆接触的副栅线3，再进行主栅线浆料的印刷和烘干，以形成主栅线2，主栅线2与半导体基片1没有形成欧姆接触。
在一些实施例中，采用激光对所述第一重叠部5和第二重叠部6进行激光热处理过程中，激光可以穿透半导体基片1上的钝化层，也可以不穿透半导体基片1上的钝化层。优选地，采用激光对所述第一重叠部5和第二重叠部6进行激光热处理过程中，激光不穿透半导体基片1上的钝化层，使得金属栅线结构在第一重叠部5和第二重叠部6处不与半导体基片1实现电学连接，避免可能的连接性金属浆料与半导体基片1之间的复合。
在一些具体实施例中，所述在所述半导体基片1上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线3包括如下步骤：
在所述半导体基片1上采用第一副栅线浆料进行金属化处理形成第一副栅线31；
在所述半导体基片1上采用第二副栅线浆料进行金属化处理形成第二副栅线32；
其中，所述第一副栅线31和所述第二副栅线32沿着所述主栅线2的长度方向交替间隔排布；所述第一副栅线浆料和所述第二副栅线浆料中的至少一种包括铝浆。在一些具体实施例中，第一副栅线浆料可以为铝浆，第二副栅线浆料可以为银浆。
本实施例中，在半导体基片1上采用不同类型的副栅线浆料进行金属化处理形成不同的副栅线3，能够满足不同的太阳能电池单元的电性设计需求。
在一些具体实施例中，所述第一重叠部中的成分配比分别为：铝占30±5％、银占50±5％、其他占20±5％；所述第二重叠部中的成分配比分别为：铝占40±5％、银占40±5％、其他占20±5％。需要说明的是，其他成分可以包括有机树脂、粘结剂、改性剂、欧姆接触添加剂等中的成分。
可以理解地，通过限定第一重叠部和第二重叠部中的组分配比，能达到有效降低单片电池成本的目的，同时能保证银浆和铝浆的有效电学连接，进而实现主栅线2与连接栅线4之间、连接栅线4与副栅线3之间的有效电学连接。
本申请实施例还提供一种太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括上述的太阳能电池单元，能够在保证太阳能电池组件性能不发生变化的情况，实现制备成本的降低。所述太阳能电池单元以整片或多分片(例如，1/2等分片、1/3等分片、1/4等分片等多分片)的形式连接成太阳能电池串。在一些实施例中，所述太阳能电池组件还包括封装材料层以及盖板，其中所述封装材料层用于密封所述多个太阳能电池串以及所述盖板覆盖所述封装材料层。例如，所述封装材料层的材质可以为EVA、POE或PET等有机材料，所述盖板可以为玻璃盖板、塑料盖板等具有透光功能的盖板。
实施例1
本实施例提供了一种太阳能电池单元，如图1和图2所示，太阳能电池单元包括半导体基片1、多个主栅线2、多个副栅线3和连接栅线4，多个主栅线2间隔设置于1半导体基片上，多个副栅线3沿着主栅线2的长度方向间隔设置于半导体基片1上；其中，主栅线2和副栅线3中的至少一种与半导体基片1形成欧姆接触；连接栅线4的一端连接主栅线2，另一端连接副栅线3。
连接栅线4与主栅线2的连接处具有第一重叠部5；连接栅线4与副栅线3的连接处具有第二重叠部6。
该太阳能电池单元的制备方法包括如下步骤：
步骤S1：提供半导体基片1；
步骤S2：在半导体基片1上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线2；在半导体基片1上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线3；其中，主栅线2和副栅线3中的至少一种与半导体基片1形成欧姆接触；
步骤S3：在主栅线2与副栅线3之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线4，以实现主栅线2和副栅线3的电性连接。在主栅线2与副栅线3之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线4的过程中，部分金属连接浆料印刷在主栅线2上，以使连接栅线4与主栅线2的连接处具有第一重叠部5；部分金属连接浆料印刷在副栅线3上，以使连接栅线4与副栅线3的连接处具有第二重叠部6。
步骤S4：采用激光对第一重叠部5进行第一激光热处理，使位于第一重叠部5的副栅线浆料和金属连接浆料混合；采用激光对第二重叠部6进行第二激光热处理，使位于第二重叠部6的主栅线浆料和金属连接浆料混合。
实施例2
相较于实施例1，本实施例的太阳能电池单元的制备方法中，步骤S4中采用非激光对第一重叠部5和第二重叠部6进行非激光热处理，其余制备方法均相同，其中，非激光热处理具体方法为：烧结炉烧结处理，峰值温度750℃～850℃。
通过对比实验发现：
表1实施例1和实施例2的太阳能电池单元的性能对比表
Figure BDA0003721012130000141
其中，太阳能电池的转换效率＝(开路电压*短路电流*填充因子)/(电池面积*光照幅度)10*100％，从表1中数据可以看出，本申请的太阳能电池单元具有高的转换效率。另外，从实施例1和实施例2的对比结果可以看出，采用激光热处理方法制备的太阳能电池单元的转换效率比采用非激光处理方法制备的太阳能电池单元的转换效率高0.05％。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种太阳能电池单元，其特征在于，包括：
半导体基片；
多个主栅线，多个主栅线间隔设置于所述半导体基片上；
多个副栅线，多个副栅线沿着所述主栅线的长度方向间隔设置于所述半导体基片上；其中，所述主栅线和所述副栅线中的至少一种与所述半导体基片形成欧姆接触；
连接栅线，所述连接栅线的一端连接所述主栅线，另一端连接所述副栅线。
2.如权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述连接栅线与所述主栅线的连接处具有第一重叠部；所述连接栅线与所述副栅线的连接处具有第二重叠部。
3.如权利要求2所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述第一重叠部的长度为20μm～500μm；所述第二重叠部的长度为20μm～1000μm。
4.如权利要求2所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述主栅线由主栅线浆料形成；所述副栅线由副栅线浆料形成；所述连接栅线由金属连接浆料形成；所述第一重叠部由所述主栅线浆料与所述金属连接浆料形成；所述第二重叠部由所述副栅线浆料与所述金属连接浆料形成。
5.如权利要求4所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种。
6.如权利要求4所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述主栅线浆料为银浆或者银铝浆；所述副栅线浆料包括银浆或铝浆中的一种或者两种。
7.如权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述连接栅线的长度为40μm～3000μm。
8.如权利要求1所述的太阳能电池单元，其特征在于，所述副栅线包括第一副栅线和第二副栅线，所述第一副栅线和所述第二副栅线沿着所述主栅线的长度方向交替间隔设置。
9.一种太阳能电池单元的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供半导体基片；
在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线；其中，所述主栅线和所述副栅线中的至少一种与所述半导体基片形成欧姆接触；
在所述主栅线与所述副栅线之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线，以实现所述主栅线和所述副栅线的电性连接。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述主栅线与所述副栅线之间采用金属连接浆料进行金属化处理形成连接栅线的过程中，部分所述金属连接浆料印刷在所述主栅线上，以使所述连接栅线与所述主栅线的连接处具有第一重叠部；部分所述金属连接浆料印刷在所述副栅线上，以使所述连接栅线与所述副栅线的连接处具有第二重叠部。
11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，还包括：
采用激光对所述第一重叠部进行第一激光热处理，使位于所述第一重叠部的所述副栅线浆料和所述金属连接浆料混合；采用激光对所述第二重叠部进行第二激光热处理，使位于所述第二重叠部的所述主栅线浆料和所述金属连接浆料混合。
12.如权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述第一激光热处理的条件和所述第二激光热处理的条件各自独立地满足以下特征(1)-(3)中的至少一种：
(1)激光能量密度为103W/cm3-105W/cm3；
(2)激光脉冲宽度为皮秒或纳秒量级；
(3)相邻激光光斑的重叠率大于0。
13.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
对所述半导体基片进行钝化处理，以在所述半导体基片上形成钝化膜。
14.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片上进行主栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片形成欧姆接触的主栅线；
对钝化处理后的半导体基片上进行副栅线浆料的印刷和烘干，以形成副栅线。
15.如权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述在所述半导体基片上采用主栅线浆料进行金属化处理形成主栅线；在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线的具体方法包括：
对钝化处理后的半导体基片进行副栅线浆料的印刷，烘干和烧结，以形成与所述半导体基片形成欧姆接触的副栅线；
对钝化处理后的半导体基片进行主栅线浆料的印刷和烘干，以形成主栅线。
16.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述在所述半导体基片上采用副栅线浆料进行金属化处理形成副栅线包括如下步骤：
在所述半导体基片上采用第一副栅线浆料进行金属化处理形成第一副栅线；
在所述半导体基片上采用第二副栅线浆料进行金属化处理形成第二副栅线；
其中，所述第一副栅线和所述第二副栅线沿着所述主栅线的长度方向交替间隔排布；所述第一副栅线浆料和所述第二副栅线浆料中的至少一种包括铝浆。
17.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，至少满足以下特征中的一种：
(1)所述金属连接浆料包括含银和铜的混合浆料、含锡和铜的混合浆料或者低温银浆料中的一种或者几种；
(2)所述主栅线浆料为银浆或者银铝浆；
(3)所述副栅线浆料包括银浆或铝浆中的一种或者两种。
18.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述第一重叠部中的成分配比分别为：铝占30±5％、银占50±5％、其他占20±5％；所述第二重叠部中的成分配比分别为：铝占40±5％、银占40±5％、其他占20±5％。
19.一种太阳能电池组件，其特征在于，所述太阳能电池组件包括权利要求1-8任一项所述的太阳能电池单元或者由权利要求9-18任一项所述的制备方法制备的太阳能电池单元，所述太阳能电池单元以整片或多分片的形式连接成太阳能电池串。
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