CN115132858B - 太阳能电池生产方法及太阳能电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供太阳能电池生产方法及太阳能电池，涉及光伏技术领域。太阳能电池生产方法包括：提供硅基板；在硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部；在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层；在酸性电镀液中，对具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板电镀第一金属电极层第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻；采用碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层。在电镀第一金属电极层的过程中，抗酸蚀刻掩膜层对第一电极部进行保护，避免第一金属电极层的金属扩散至第一电极部内，第一电极部能够保持其原有的性能，保障了第一电极部与硅基板的结合力，保障了电极与硅基板的结合力，提升了太阳能电池的发电效率和可靠性。

Description

太阳能电池生产方法及太阳能电池

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及太阳能电池生产方法及太阳能电池。

背景技术

目前，生产基于硅基底的太阳能电池的电极的方式主要有以下几种方式：丝网印刷、镀覆。由于丝网印刷存在精度有限、形成的电极的串联电阻大、成本高等问题，因此镀覆方式应用逐渐广泛。

但是，发明人在研究现有的镀覆方式生产电极的方法中发现，存在如下缺点：现有的镀覆方式形成的电极与硅基板的结合力差，严重影响了太阳能电池的发电效率和可靠性。

发明内容

本发明提供一种太阳能电池生产方法及太阳能电池，旨在解决现有的镀覆方式形成的电极与硅基板的结合力差的问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种太阳能电池生产方法，包括如下步骤：

提供硅基板；

在所述硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部；

在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层；

在酸性电镀液中，对具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板电镀第一金属电极层，所述第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻；

采用碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层。

在本发明实施例中，第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻，能够减少损耗，提高电极与硅基板之间的导电性。在电镀第一金属电极层之前，在第一电极部上形成了抗酸蚀刻掩膜层，在电镀第一金属电极层的过程中，抗酸蚀刻掩膜层会对第一电极部进行保护，避免在电镀第一金属电极层的过程中，第一金属电极层的金属扩散至第一电极部内，使得第一电极部能够最大程度的保持其原有的性能，保障了第一电极部与硅基板的结合力，进而保障了电极与硅基板的结合力，提升了太阳能电池的发电效率和可靠性。而且，在电镀第一金属电极层之后，抗酸蚀刻掩膜层可以很方便地由碱液完全去除，工艺简单。同时，上述第一金属电极层通过电镀的方式形成，可以减少金属材料的用量，特别是大大降低了银材料的使用，能够降低生产成本，制作精度高，且操作相对简单，便于大规模的工业应用。

根据本发明的第二方面，提供了一种太阳能电池，采用前述任一所述的太阳能电池生产方法制备得到。

上述太阳能电池，与前述太阳能电池生产方法具有相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施方式中的一种太阳能电池生产方法的步骤流程图；

图2示出了本发明实施方式中的第一种太阳能电池的结构示意图；

图3示出了本发明实施方式中的第二种太阳能电池的结构示意图；

图4示出了本发明实施方式中的第三种太阳能电池的结构示意图；

图5示出了本发明实施方式中的第四种太阳能电池的结构示意图；

图6示出了本发明实施方式中的第五种太阳能电池的结构示意图；

图7示出了本发明实施方式中的第六种太阳能电池的结构示意图；

图8示出了本发明实施方式中的一种太阳能电池电极的结构示意图；

图9示出了本发明实施方式中的另一种太阳能电池电极的结构示意图；

图10示出了本发明实施方式中的第七种太阳能电池的结构示意图；

图11示出了本发明实施方式中的第八种太阳能电池的结构示意图。

附图编号说明：

1-硅基板，2-钝化膜，3-第一电极部，31-第一电极部的第一表面，4-第二电极部，41-第一金属电极层，42-第二金属电极层，43-第三金属电极层，6-主栅电极，7-细栅电极，8-钝化减反层，9-隧穿层，10-掺杂多晶硅层，11-硅基底，12-发射极，13-正面电极，14-背面电极，15-p型多晶硅，16-n型多晶硅，17-n型电极，18-p型电极。

具体实施方式

发明人发现，现有的镀覆方式形成的电极与硅基板的结合力差的主要原因在于：在电镀第一金属电极层的过程中，第一金属电极层的金属会扩散到种子层内，与种子层内的金属发生反应，生成新物质，导致种子层中的玻璃体结构降解，从而降低种子层与硅基板的结合能力，使得种子层与硅基板的结合能力变差。或者，第一金属电极层的金属会扩散到种子层与硅基板的界面处，与种子层内的金属以及硅基板发生反应，生成新物质，使得种子层中的玻璃体结构降解，从而降低种子层与硅基板的结合能力，使得种子层与硅基板的结合能力变差。而本申请中，在电镀第一金属电极层之前，在第一电极部上形成了抗酸蚀刻掩膜层，在电镀第一金属电极层的过程中，抗酸蚀刻掩膜层会对第一电极部进行保护，避免在电镀第一金属电极层的过程中第一金属电极层的金属扩散至第一电极部内，使得第一电极部能够最大程度的保持其原有的性能，保障了第一电极部与硅基板的结合力，进而保障了电极与硅基板的结合力，提升了太阳能电池的发电效率和可靠性。而且，在电镀第一金属电极层之后，抗酸蚀刻掩膜层可以很方便地由碱液完全去除，工艺简单。同时，上述第一金属电极层通过电镀的方式形成，可以减少金属材料的用量，特别是大大降低了银材料的使用，能够降低生产成本，制作精度高，且操作相对简单，便于大规模的工业应用。

图1示出了本发明实施方式中的一种太阳能电池生产方法的步骤流程图。参照图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S1，提供硅基板。

硅基板可以由硅基底和导电区域组成。硅基底主要由单晶硅、多晶硅组成，对硅基底的具体材料不作限定。导电区域和硅基底配合主要用于在太阳能电池中分离和传输载流子。

导电区域可以位于硅基底中，具体的，导电区域可以由硅基底掺杂得到。如，硅基板可以为具有导电类型的单晶硅片或多晶硅片，导电类型的掺杂物是n型或p型掺杂物，即，导电类型的掺杂物可以是诸如V族元素(包括磷(P)、砷(As)、铋(Bi)、锑(Sb)等)的n型杂质。或者，导电类型的掺杂物可以是诸如III族元素(包括硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)等)的p型杂质。可以在硅基底一侧表面中形成有相对掺杂浓度高的第二导电类型的导电区域，在硅基底另一侧表面上形成有掺杂浓度高于硅基底的第一导电类型的导电区域，第一导电类型的导电区域可以是由掺杂的多晶硅或非晶硅形成。

或者，导电区域可以通过热过程形成。或者，导电区域沉积在硅基底的一侧。如，导电区域通过化学气相沉积(CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、常压化学气相沉积法(APCVD)、等离子体增强型化学气相沉积法(PECVD)、热生长、溅射等方式形成。

硅基板表面上可以形成纹理化或绒面结构，以用于增加太阳能辐射收集效果。纹理化表面或绒面结构为具有规则或不规则形状的表面，用于散射入射光、减少从太阳能电池表面反射回的光量。还可以在纹理化表面或绒面结构上形成钝化膜以进一步改善太阳能电池的光吸收性能。可以在硅基板接收光照的一侧和背光的一侧分别形成不同的钝化膜叠层。例如，在硅基板接收光照的一侧使用氧化硅+氮化硅，硅基板背光的一侧使用氧化铝+氮化硅。钝化膜上形成有多个接触孔，可以通过湿法蚀刻或烧蚀技术等形成。其中，接触孔不贯穿钝化膜的厚度，或者，接触孔也可以是贯穿钝化膜与导电区域直接接触。针对接触孔也可以是贯穿钝化膜与导电区域直接接触的情况下，需要注意考虑激光工艺参数的选择，尽量减小激光对硅基板的损伤。

针对硅基底一侧表面中形成第二导电类型的导电区域，在硅基底另一侧表面上形成有第一导电类型的导电区域的情况，在第二导电类型的导电区域和第一导电类型的导电区域上分别形成有设置有开口的第一钝化膜和第二钝化膜，第二电极和第一电极分别通过开口与第二导电类型的导电区域和第一导电类型的导电区域接触。或者，在硅基板的背表面上形成有多个第一导电类型的掺杂多晶硅区域和在背表面中形成有多个第二导电类型的导电区域，在第二导电类型的导电区域和第一导电类型的导电类型区域上形成设置有多个开口的钝化膜，第一电极和第二电极分别通过上述开口与第一导电类型的导电区域和第二导电类型的导电区域接触。上述第一电极和第二电极极性相反。

步骤S2，在所述硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部。

该第一电极部具有第一金属粒子。可选的，第一电极部包含银或铝，即第一金属粒子可以为铝粒子或银粒子，至于第一电极部包含的其他材料不作具体限定。如，第一电极部可以是银膏电极层或铝膏电极层。第一电极部可以是连续的长条状或者不连续的点状设置。第一电极部可以用作后续电镀的第二电极部中金属电极层的接电点。第一电极部可以不贯通钝化膜而与硅基板接触，钝化膜上通过激光烧蚀形成电镀图形的图案化开口，开口并不贯通钝化膜厚度，以避免激光工艺对下方掺杂硅层的破坏，避免增加复合，避免降低电池效率。

在硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部的方式不作具体限定。如，可以在硅基板上沉积包含第一金属粒子的浆料，然后固化该浆料，进而在硅基板上形成具有第一金属粒子的第一电极部。

可选的，可以使用印刷技术(包括丝网印刷、旋转涂布和喷墨印刷等方式)，在硅基板上印刷包含第一金属粒子的浆料，然后烧结或固化上述浆料，形成与硅基板电接触的第一电极部。上述固化可以是挥发等，具体可以是在相对较低的温度下成型为固体。该固化过程可以选自热固化、紫外线固化、红外线固化和任何其他辐射固化的能量过程。与硅基板电接触的第一电极部作为整体能够实现载流子的分离、传输和收集。针对硅基板上设置有钝化膜的情况，具有第一金属粒子的浆料被印刷在钝化膜的开口区域内。具有第一金属粒子的浆料可以包含第一金属粒子和玻璃体，印刷的浆料的厚度具有至少2um的厚度。发明人发现：烧结或固化上述浆料，形成得与硅基板电接触的第一电极部，在电镀第一金属电极层的过程中，第一金属电极层的金属更容易扩散至第一电极部中，因此，本申请针对烧结或固化浆料形成的第一电极部，在电镀第一金属电极层之前，采用抗酸蚀刻掩膜层对第一电极部进行保护，避免在电镀第一金属电极层的过程中第一金属电极层的金属扩散至第一电极部内，使得第一电极部能够最大程度的保持其原有的性能，保障了第一电极部与硅基板的结合力，进而保障了电极与硅基板的结合力，提升了太阳能电池的发电效率和可靠性。

步骤S3，在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层。

在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层的方式不作具体限定。抗酸蚀刻掩膜层会对第一电极部进行保护，避免在电镀第一金属电极层的过程中，第一金属电极层的金属扩散至第一电极部内，使得第一电极部能够最大程度的保持其原有的性能，保障了第一电极部与硅基板的结合力，进而保障了电极与硅基板的结合力，提升了太阳能电池的发电效率和可靠性。而且，在电镀第一金属电极层之后，抗酸蚀刻掩膜层可以很方便地由碱液完全去除，工艺简单。同时，上述第一金属电极层通过电镀的方式形成，可以减少金属材料的用量，特别是大大降低了银材料的使用，能够降低生产成本，制作精度高，且操作相对简单，便于大规模的工业应用。

可选的，上述步骤S3可以为：在所述第一电极部上形成包覆所述第一电极部所有表面的抗酸蚀刻掩膜层；或，在所述第一电极部上形成仅包覆所述第一电极部的第一表面的抗酸蚀刻掩膜层；所述第一表面为所述第一电极部中，与所述硅基板距离最远的表面。

具体的，上述步骤S3可以为：在第一电极部上形成包覆第一电极部所有裸露的表面的抗酸蚀刻掩膜层，由于抗酸蚀刻掩膜层覆盖了第一电极部所有裸露的表面，而由于抗酸蚀刻掩膜层的存在，步骤S4中，抗酸蚀刻掩膜层的表面并不能电镀形成第一金属电极层，采用碱液去除抗酸蚀刻掩膜层后，就会将第一电极部所有裸露的表面均再次裸露出来。第一电极部的第一表面为：第一电极部中，与硅基板距离最远的表面，或者，第一电极部的第一表面只是第一电极部中裸露的所有表面中，与硅基板相对的表面。在第一电极部上形成仅包覆第一电极部的第一表面的抗酸蚀刻掩膜层，由于抗酸蚀刻掩膜层仅包覆第一电极部的第一表面，而由于抗酸蚀刻掩膜层的存在，步骤S4中，包覆抗酸蚀刻掩膜层的第一表面并不能电镀形成第一金属电极层，采用碱液去除抗酸蚀刻掩膜层后，就会将第一电极部的第一表面再次裸露出来。

需要说明的是，抗酸蚀刻掩膜层包覆第一电极部所有表面的情况下，步骤S4中，抗酸蚀刻掩膜层对第一电极部所有表面均具有良好的保护作用，对第一电极部的原始性能保护更为全面。

可选的，上述步骤S3可以为：采用丝网印刷、钢网印刷、刮涂、棒涂、辊涂、喷涂中的至少一种方式，在第一电极部上形成抗酸蚀刻有机掩膜层，上述方式可以简便、精确地实现仅在第一电极部上形成抗酸蚀刻有机掩膜层，而不在其余区域形成抗酸蚀刻有机掩膜层，且形成的抗酸蚀刻有机掩膜层对第一电极部保护作用良好。形成的上述有机掩膜层覆盖的面积，占太阳能电池中上述有机掩膜层所在表面的比例小于或等于1％，不仅能够从很大程度上降低成本，而且有利于减少遮光。

可选的，上述抗酸蚀刻有机掩膜层由包括合成树脂、惰性填料和第一溶剂的混合物形成。上述合成树脂包括带有羧酸基团的松香类树脂、带有羧酸基团的改性环氧树脂、带有羧酸基团的改性聚酯树脂、带有羧酸基团的改性丙烯酸树脂中的至少一种。上述惰性填料包括气相二氧化硅颗粒。上述第一溶剂包括沸点小于200℃的醇类、沸点小于200℃的醚类、沸点小于200℃的酯类溶剂中的至少一种。上述成分对应的抗酸蚀刻有机掩膜层对第一电极部保护作用良好，在电镀第一金属电极层之后，可以通过碱液方便、彻底地去除，且在形成抗酸蚀刻有机掩膜层的过程中，可以快速干燥，节省工艺时间。如，在形成抗酸蚀刻有机掩膜层的过程中，上述成分可以快速地被烘干。

可选的，上述第一溶剂在25℃的蒸气压大于100Pa，该第一溶剂在加热时能快速挥发干净，获得干燥致密的抗酸蚀刻有机掩膜层，可以进一步提高抗酸蚀刻性能。

可选的，上述步骤S3还可以为：采用加热喷涂的方式在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层。或，采用加热后点胶的方式在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层。上述方式同样可以简便、精确地实现仅在第一电极部上形成抗酸蚀刻有机掩膜层，而不在其余区域形成抗酸蚀刻有机掩膜层，且形成的抗酸蚀刻有机掩膜层对第一电极部保护作用良好。

可选的，上述抗酸蚀刻掩膜蜡层包括蜡剂和第二溶剂。该蜡剂为蜂蜡、巴西棕榈蜡、微晶蜡、石蜡中的至少一种。该第二溶剂为乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙酮中的至少一种。上述成分对应的抗酸蚀刻掩膜蜡层对第一电极部保护作用良好，且在电镀第一金属电极层之后，可以通过碱液方便、彻底地去除。同时，上述成分对应的抗酸蚀刻掩膜蜡层可以利用蜡状成分的低温融化和凝固的特性实现沉积和成型过程，无需加热烘干步骤，因此减少了工艺步骤，并且蜡状的抗酸蚀刻掩膜蜡层不容易扩展开，形成的图形更加精细化，对第一电极部的保护效果更好。

需要说明的是，采用丝网印刷、钢网印刷、刮涂、棒涂、辊涂、喷涂中的至少一种方式，在第一电极部上形成抗酸蚀刻有机掩膜层，或，采用加热喷涂的方式在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层，或，采用加热后点胶的方式在第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层，仅限定制备方式，并不限定形成的抗酸蚀刻有机掩膜层或抗酸蚀刻掩膜蜡层是包覆第一电极部所有表面，还是仅包覆所述第一电极部的第一表面。

步骤S4，在酸性电镀液中，对具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板电镀第一金属电极层，所述第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻。

第一电极部上形成有抗酸蚀刻掩膜层，由于抗酸蚀刻掩膜层的保护，第一金属电极层并不会形成在覆盖有抗酸蚀刻掩膜层的第一电极部上。电镀具体可以为电解方式镀覆。上述第一金属电极层通过电镀的方式形成，可以减少金属材料的用量，特别是大大降低了银材料的使用，能够降低生产成本，制作精度高，且操作相对简单，便于大规模的工业应用。

具体的，第一金属电极层形成在包括第一电极部在内的所有开口内，由于抗酸蚀刻掩膜层的保护和阻挡，第一金属电层不形成在覆盖有抗酸蚀刻掩膜层的第一电极部上，也就是说，第一金属电极层在未设置第一电极部的开口区域与半导体基板接触，因此第一金属电极层在此开口结构是与硅基板表面直接接触。

例如，在第一电极部上形成包覆第一电极部所有裸露的表面的抗酸蚀刻掩膜层的情况下，由于抗酸蚀刻掩膜层覆盖了第一电极部所有裸露的表面，而由于抗酸蚀刻掩膜层的存在，第一电极部所有裸露的表面并不形成第一金属电极层，在碱液去除过程中，就会将第一电极部所有裸露的表面均再次裸露出来。

再例如，在第一电极部上形成仅包覆第一电极部的第一表面的抗酸蚀刻掩膜层的情况下，由于抗酸蚀刻掩膜层仅包覆第一电极部的第一表面，而由于抗酸蚀刻掩膜层的存在，包覆抗酸蚀刻掩膜层的第一表面并不能电镀形成第一金属电极层，采用碱液去除抗酸蚀刻掩膜层后，就会将第一电极部的第一表面再次裸露出来。

第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻，以降低硅基板与表面电极的接触电阻，提高电池效率。

可选的，第一金属电极层中包含的第二金属可以是镍、钴、钛、钨中的至少一种，上述第一金属电极层容易与硅形成低电阻的金属硅化物的材料，以降低硅基板与表面电极的接触电阻，提高电池效率。

可选的，第一金属电极层中包含第二金属，在电镀形成第一金属电极层之后，该方法还可以包括：将电镀有第一金属电极层的硅基板，在氮气环境和/或惰性气体环境中烧结；烧结温度为300-500℃，烧结时间为0.5-2分钟，可以形成第二金属-硅合金，第二金属-硅合金通常具有较低的电阻，能够减少损耗，提高电极与硅基板之间的导电性。例如，第一金属电极层若为镍层，将电镀有第一金属电极层的硅基板放入氮气环境下烧结，烧结温度为350℃，烧结时间1分钟，可以以形成低电阻的镍-硅合金。

步骤S5，采用碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层。

在电镀第一金属电极层之后，可以将具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板放入碱液内，抗酸蚀刻掩膜层与碱液发生化学反应，进而去除抗酸蚀刻掩膜层。在将具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板放入碱液之后，还可以用去离子水冲洗吹干。

可选的，碱液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。碱液中溶质的质量浓度为1％-5％。碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层的持续时间为10-60秒。上述成分的碱液能够方便、彻底地去除抗酸蚀刻掩膜层，而且于第一金属电极层基本不发生反应，基本不会对第一金属电极层产生影响，不会造成第一金属电极层的损坏或脱落。

图2示出了本发明实施方式中的第一种太阳能电池的结构示意图。参照图2所示，第一电极部3上形成有抗酸蚀刻掩膜层，由于抗酸蚀刻掩膜层的保护，第一金属电极层41并不会形成在覆盖有抗酸蚀刻掩膜层的第一电极部上。采用碱液去除具有抗酸性蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层后，第一电极部3的第一表面31再次裸露出来。

通常情况下，具有第一金属电极层41后，该太阳能电池已经可以正常使用，无需进行后续操作，该太阳能电池的生产方法可以减少步骤，提升生产效率。

可选的，在上述步骤S5之前，该方法还可以包括：在第一金属电极层上电镀形成第二金属电极层。该第二金属电极层包含铝、银、金、铜中的至少一种，第二金属电极层的材料明显与第一金属电极层的材料不同，上述材料的第二金属电极层基本不会与第一电极部内的金属发生反应，基本不会导致第一电极部内的玻璃体结构降解，不会降低第一电极部与硅基板的结合能力。为了进一步避免第二金属电极层对第一电极部可能的任何不利影响，可以在去除抗酸性蚀刻掩膜层之前，先电镀第二金属电极层，在镀覆第二金属电极层之后再去除抗酸性蚀刻掩膜层。上述方式制备的第二金属电极层更进一步不会降低第一电极部与硅基板的结合能力。

图3示出了本发明实施方式中的第二种太阳能电池的结构示意图。参照图3所示，图3是在去除抗酸性蚀刻掩膜层之前，先电镀第二金属电极层42，在镀覆第二金属电极层42之后再去除抗酸性蚀刻掩膜层。第一电极部3上形成有抗酸蚀刻掩膜层，由于抗酸蚀刻掩膜层的保护，第二金属电极层42也不会形成在覆盖有抗酸蚀刻掩膜层的第一电极部上。采用碱液去除具有抗酸性蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层后，第一电极部3的第一表面31再次裸露出来。

可选的，在上述步骤S5之后，该方法还可以包括：在去除抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上电镀第二金属电极层。

第二金属电极层包含的第三金属与第一金属电极层包含的第二金属不同。第二金属电极层包含的第三金属可以为铝、银、金、铜中的至少一种，第二金属电极层的材料明显与第一金属电极层的材料不同，上述材料的第二金属电极层基本不会与第一电极部内的金属发生反应，基本不会导致第一电极部内的玻璃体结构降解，不会降低第一电极部与硅基板的结合能力。第二金属电极层可以起到改善电特性的作用，因为它具有低电阻(例如，比第一金属电极层更低的电阻)，能够降低电极的电阻，改善太阳能电池的电特性。因此，在去除抗酸蚀刻掩膜层后，可以再在硅基板上电镀第二金属电极层，上述第二金属电极层通过电镀的方式形成，可以减少金属材料的用量，特别是大大降低了银材料的使用，能够降低生产成本，制作精度高，且操作相对简单，便于大规模的工业应用。

图4示出了本发明实施方式中的第三种太阳能电池的结构示意图。参照图4所示，图4是在去除抗酸性蚀刻掩膜层之后，再电镀第二金属电极层42。第二金属电极层42形成在第一电极部3上。

可选的，还可以在去除抗酸性蚀刻掩膜层之后，电镀第二金属电极层之后，再在第二金属电极层上电镀第三金属电极层。第三金属电极层的材料可以与第二金属电极层的材料相同或不同，由于第二金属电极层的阻挡作用，第三金属电极层也不会降低第一电极部与硅基板的结合能力。可选的，设置在第二金属电极层上的第三金属电极层是与另一太阳能电池或用于与外部连接的布线材料连接的部分，具有优良的可焊接性能，可以增强与布线材料的连接性能，第三金属电极层可以包括具有与布线材料进行优异连接的特性的材料。第三金属电极层包含的第四金属可以包括锡和/或银。布线材料可以为焊带。

图5示出了本发明实施方式中的第四种太阳能电池的结构示意图。例如，参照图5所示，图5是在去除抗酸性蚀刻掩膜层之后，电镀第二金属电极层42，第二金属电极层42形成在第一电极部3上，然后再在第二金属电极层42之上电镀第三金属电极层43。

需要说明的是，第一电极部所包含的第一金属粒子、第一金属电极层包含的第二金属、第二金属电极层包含的第三金属可以各不相同。第一金属电极层可以形成第二电极部，第一金属电极层、第二金属电极层可以形成第二电极部，第二金属电极层、第三金属电极层可以形成第二电极部，第一金属电极层、第二金属电极层、第三金属电极层也可以形成第二电极部。如图2中，第一金属电极层41形成了第二电极部。图3、图4中，第一金属电极层41、第二金属电极层42形成了第二电极部4。图5中，第一金属电极层41、第二金属电极层42、第三金属电极层43形成了第二电极部4。

若抗酸蚀刻掩膜层包覆第一电极部的所有表面，在去除抗酸蚀刻掩膜层之后，再依次电镀第二金属电极层和第三金属层，则可以参照图6，图6示出了本发明实施方式中的第五种太阳能电池的结构示意图。图6是抗酸蚀刻掩膜层包覆第一电极部3的所有表面，则，第一电极部3没有电镀上第一金属电极层，在去除抗酸性蚀刻掩膜层之后，电镀第二金属电极层42，第二金属电极层42形成在第一电极部上，然后再在第二金属电极层42之上电镀第三金属电极层43。图6中，第二金属电极层42、第三金属电极层43形成了第二电极部4。

针对第二电极部包含3层金属电极层的情况，设置在第一金属电极层上，且以与第二金属不同的金属作为主成分的第二金属电极层可以起到改善电特性的作用，因为它具有较低的电阻。例如，第二金属电极层比第一金属电极层的电阻更低。设置在第二金属电极层上的第三金属电极层是与另一太阳能电池或用于与外部连接的布线材料连接的部分，具有优良的可焊接性能，可以增强与布线材料的连接性能，第三金属电极层可以包括具有与布线材料进行优异连接的特性的材料。第三金属电极层包含的第四金属可以包括锡和/或银。布线材料可以为焊带。

可选的，参照图2、图3、图4、图5、图6所示，第二电极部4的高度h1小于10um，第二电极部4的高度h1可以为在第一电极部3与硅基板1层叠的方向上，第二电极部4在位于第一电极部3远离硅基板1一侧的高度。在垂直于第一电极部3与硅基板1层叠的方向的平面上，第二电极部4有两个尺寸，分别为长度和宽度，长度和宽度是相互垂直的两个方向上的尺寸。其中，宽度小于或等于长度。第二电极部4的宽度小于30um。第二电极部4的尺寸在上述数值范围内，具有良好的导电性能，且成本相对较低。

在本发明实施例中，第一电极部、第二电极部两者形成了太阳能电池的电极。该电极可以为正电极或负电极，该电极可以为位于硅基板的向光侧的正面电极，也可以为位于硅基板的背光侧的背面电极，本发明实施例对此不作限定。例如，第一电极部、阻挡层、第二电极部两者形成了太阳能电池的主栅电极。图7示出了本发明实施方式中的第六种太阳能电池的结构示意图。太阳能电池的细栅电极可以仅由第二电极部4组成。图8示出了本发明实施方式中的一种太阳能电池电极的结构示意图。图9示出了本发明实施方式中的另一种太阳能电池电极的结构示意图。图8中主栅电极6为连续的长条状。图9中主栅电极6不连续的点状设置。图8和图9中7均为细栅电极。

在电镀第二电极部之前，可以在硅基板上设置至少一个接电点，上述接电点通过印刷含银或含铝的金属浆料并经退火形成。接电点用于电镀时连接电镀电源的负极，以在硅基板表面的接触形成区域形成电镀的第二电极部的各个金属电极层。

可选的，上述接电点可以在硅基板上对称设置，可以是在要形成主栅区域内的整条设置，也可以是在主栅区域内形成不连续的若干个点，不同主栅区域内的接电点可以通过印刷一次性形成，工艺简单，不需要额外的供电点设置。电镀时，金属电极层会覆盖上述若干个点图形，形成中间薄边缘厚的形状。

可选的，接电点可以不形成在主栅区域内，而是形成在沉积的钝化膜上，并且位于硅基板面的边缘部分或硅基板每个角部的附近。这样的接电点可以通过印刷烧结烧穿型金属电极浆料形成，例如，现有的烧结型Ag浆料或Al浆料即可。每个接电点与硅基板的中心的距离基本相等，这样可以保证电镀时接触区域各处的电镀速度基本一致。虽然额外设置供电点带来了一定的工艺和成本增加，但由于供电点是局部设置的较少数量，对整体的成本影响较小。从增加电池组件可靠性的角度来看，由于接触形成区域都是由电镀的金属电极层沉积而成，各处高度基本一致，互连材料连接时可以获得稳定可靠的连接。

图10示出了本发明实施方式中的第七种太阳能电池的结构示意图。图11示出了本发明实施方式中的第八种太阳能电池的结构示意图。可选的，参照图10、图11所示，太阳能电池还可以包括钝化减反射层8，图10中硅基板1可以由硅基底11和扩散在硅基底11上的发射极12组成，该发射极12作为导电区域存在。太阳能电池还可以包括钝化减反层8、隧穿层9、掺杂多晶硅层10。图10为双面电池，正面电极13和背面电极14分别位于硅基底11的两侧。图11为背结电池，图11中，硅基板1由硅基底11和沉积在硅基底11上的p型多晶硅15和n型多晶硅16组成，p型多晶硅15和n型多晶硅16作为导电区域存在，n型电极17与n型多晶硅16电性接触，p型电极18与p型多晶硅15电性接触。图2、图3、图4、图5、图6、图7、图10、图11中2均为钝化膜。

本发明实施例中，还提供一种太阳能电池，该太阳能电池由任一前述太阳能电池生产方法制备得到。该太阳能电池包括硅基板1、第一电极部3、第二电极部4，第一电极部3位于硅基板1上，第一电极部3具有第一金属粒子，第二电极部4位于第一电极部3上。具体的，该太阳能电池可以参照前述方法实施例中的有关记载，以及图2-图11。该太阳能电池具有与前述太阳能电池生产方法相同或相似的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (11)

1.一种太阳能电池生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供硅基板；

在所述硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部；

在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层；

在酸性电镀液中，对具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板电镀第一金属电极层，所述第一金属电极层可与硅基板反应形成金属硅化物以降低接触电阻；

采用碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层的步骤，包括：

在所述第一电极部上形成包覆所述第一电极部所有表面的抗酸蚀刻掩膜层；

或，在所述第一电极部上形成仅包覆所述第一电极部的第一表面的抗酸蚀刻掩膜层；所述第一表面为所述第一电极部中，与所述硅基板距离最远的表面。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜层的步骤，包括：

采用丝网印刷、钢网印刷、刮涂、棒涂、辊涂、喷涂中的至少一种方式，在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻有机掩膜层；

或，采用加热喷涂的方式，在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层；

或，采用加热后点胶的方式，在所述第一电极部上形成抗酸蚀刻掩膜蜡层。

4.根据权利要求3所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述抗酸蚀刻有机掩膜层由包括合成树脂、惰性填料和第一溶剂的混合物形成；所述合成树脂包括带有羧酸基团的松香类树脂、带有羧酸基团的改性环氧树脂、带有羧酸基团的改性聚酯树脂、带有羧酸基团的改性丙烯酸树脂中的至少一种；所述惰性填料包括气相二氧化硅颗粒；所述第一溶剂包括沸点小于200℃的醇类、沸点小于200℃的醚类、沸点小于200℃的酯类溶剂中的至少一种；

所述抗酸蚀刻掩膜蜡层包括蜡剂和第二溶剂；所述蜡剂为蜂蜡、巴西棕榈蜡、微晶蜡、石蜡中的至少一种；所述第二溶剂为乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚醋酸酯、丙酮中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述第一溶剂在25℃的蒸气压大于100Pa。

6.根据权利要求1-5中任一所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；所述碱液中溶质的质量浓度为1％-5％；碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层的持续时间为10-60秒。

7.根据权利要求1-5中任一所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，在电镀形成所述第一金属电极层的步骤之后，还包括：

将电镀有所述第一金属电极层的硅基板，在氮气环境和/或惰性气体环境中烧结；烧结温度为300-500℃，烧结时间为0.5-2分钟。

8.根据权利要求1-5中任一所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述在所述硅基板上设置具有第一金属粒子的第一电极部的步骤，包括：

在硅基板上印刷包含第一金属粒子的浆料；

烧结或固化所述浆料，形成与硅基板电接触的第一电极部。

9.根据权利要求1-5中任一所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，所述第一电极部包含银或铝；

所述第一金属电极层包括镍、钨、钛、钴中的至少一种。

10.根据权利要求1-5中任一所述的太阳能电池生产方法，其特征在于，在采用碱液去除具有抗酸蚀刻掩膜层的硅基板上的抗酸蚀刻掩膜层的步骤前，还包括，在第一金属电极层上电镀形成第二金属电极层，所述第二金属电极层包含铝、银、金、铜中的至少一种。

11.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池采用权利要求1-10中任一所述的太阳能电池生产方法制备得到。