CN115148835B - 太阳能电池前驱体、制备方法、太阳能电池及光伏组件 - Google Patents

太阳能电池前驱体、制备方法、太阳能电池及光伏组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种太阳能电池前驱体、制备方法、太阳能电池及光伏组件,涉及太阳能光伏技术领域。太阳能电池前驱体包括:半导体基体和接电点;半导体基体的向光面和/或背光面上具有主栅待镀区域和细栅待镀区域,主栅待镀区域与细栅待镀区域相交;接电点位于在主栅待镀区域内。本申请中,可以利用太阳能电池前驱体电镀制备得到太阳能电池,太阳能电池前驱体包括半导体基体以及半导体基体中主栅待镀区域中的接电点,因此,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域中制备用于与电镀设备电连接的接电点,就可以完成后续电镀制备主栅电极和细栅电极的过程,从而无需通过复杂的工艺制备电镀种子层,简化了工艺流程,进而提高了太阳能电池的制备效率。

Description

太阳能电池前驱体、制备方法、太阳能电池及光伏组件
技术领域
本发明涉及太阳能光伏技术领域,特别是涉及一种太阳能电池前驱体、太阳能电池制备方法及太阳能电池、光伏组件。
背景技术
晶体硅太阳电池由于其能量转换效率高,是目前市场占有率最高的太阳能电池。如何在提高晶体硅太阳电池和组件的转换效率的同时,降低其生产成本是业界面临的最大难题。
目前大规模的硅太阳电池制造技术,通常采用丝网印刷方式来制备硅太阳电池的金属栅线电极,但丝网印刷的精度有限,印刷得到的电极形貌高低起伏,烧结后电极展宽较大,使得形成的电极高宽比较低,从而造成硅太阳电池受光面的有效受光面积减小,另外丝网印刷制成的硅太阳电池的串联电阻较大。因此,常采用电镀的方式来降低电极的遮光,并有效降低电极的电阻及晶体硅太阳电池的串联电阻。具体的,需要提前在硅片上形成用于导电的种子层以进行后续的电镀工序,例如通过溅射或光诱导镀覆的方式形成种子层,然后再通过电镀在种子层上形成电极。
但是,在现有技术中,利用溅射或光诱导镀覆的方式制备种子层的过程,需要专门的设备,以及掩膜和特定的光源等条件,导致制备过程复杂,操作繁琐,难以大规模生产。
发明内容
本发明提供一种太阳能电池前驱体、太阳能电池的制备方法及太阳能电池、光伏组件,旨在解决太阳能电池在电镀制备电极的过程中,工艺复杂,制备效率低的问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体包括:所述半导体基体的向光面和/或背光面上具有主栅待镀区域和细栅待镀区域,所述主栅待镀区域与所述细栅待镀区域相交;
所述接电点位于在所述主栅待镀区域内。
可选的,所述半导体基体包括:半导体底板以及覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上的绝缘钝化层;
所述绝缘钝化层开设有主栅开口和细栅开口,所述细栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述细栅待镀区域,所述主栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述主栅待镀区域;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述主栅种子层形成所述主栅待镀区域;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;所述绝缘钝化层开设有细栅开口;所述细栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述细栅待镀区域,
以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅开口的所述半导体底板电连接;所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅种子层电连接;所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域。
可选的,所述接电点的面积为0.1-10平方毫米。
可选的,所述接电点的形状为椭圆形。
可选的,所述接电点包括:
圆形导电部,设置在所述圆形导电部外侧的环形导电部,以及连接所述圆形导电部和所述环形导电部的连接导电部。
可选的,所述主栅待镀区域包括多条平行设置的第一条形区域,所述细栅待镀区域包括多条平行设置的第二条形区域,所述第一条形区域与所述第二条形区域垂直相交。
可选的,所述接电点设置在所述第一条形区域靠近所述半导体基体的侧边的端部;
或,
所述接电点设置在所述第一条形区域的中间位置,且与所述半导体基体中相对的两条侧边的距离相等。
第二方面,本发明实施例提供了一种太阳能电池地制备方法,所述方法包括:
提供太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体为前述任一所述的太阳能电池前驱体;
将所述太阳能电池前驱体的接电点与电镀设备电连接,对所述太阳能电池前驱体进行电镀,以在所述太阳能电池前驱体的细栅待镀区域中形成细栅电极,在所述太阳能电池前驱体的主栅待镀区域中形成主栅电极,得到太阳能电池。
可选的,所述太阳能电池前驱体通过如下步骤获得:
提供半导体基体;
在所述半导体基体的主栅待镀区域内形成所述接电点。
可选的,所述在所述半导体基体的主栅待镀区域内形成所述接电点的步骤,包括:
在所述主栅待镀区域内印刷金属电极浆料;
烧结所述金属电极浆料,制备得到所述接电点。
可选的,所述半导体基体包括:半导体底板;绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;以及主栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述主栅种子层形成所述主栅待镀区域;
或,
半导体底板;绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅种子层电连接,所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域;
其中,形成所述细栅种子层和/或主栅种子层通过如下步骤获得:
对所述绝缘钝化层进行开膜,以形成所述细栅开口和/或主栅开口;
在所述细栅开口和/或主栅开口区域内印刷金属电极浆料;
烧结所述金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层;
或,
形成所述细栅种子层和/或主栅种子层通过如下步骤获得:
在所述绝缘钝化层上印刷烧蚀性金属电极浆料,
烧结所述烧蚀性金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层。
第三方面,本发明实施例提供了一种太阳能电池,所述太阳能电池包括:
太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体为前述任一所所述的太阳能电池前驱体;
细栅电极,电镀形成在所述太阳能电池前驱体的细栅待镀区域上;
以及主栅电极,电镀形成在所述太阳能电池前驱体的主栅待镀区域上;
所述太阳能电池前驱体的接电点位于所述主栅电极所在的区域内。
第四方面,本发明实施例提供了一种光伏组件,所述光伏组件包括前述任一所述的太阳能电池。
基于上述太阳能电池前驱体、太阳能电池的制备方法及太阳能电池、光伏组件,本申请存在以下有益效果:本申请中,可以利用太阳能电池前驱体电镀制备得到太阳能电池,太阳能电池前驱体包括半导体基体,以及位于半导体基体中主栅待镀区域中的接电点,因此,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域中制备用于与电镀设备电连接的接电点,就可以完成后续电镀制备主栅电极和细栅电极的过程,得到太阳能电池,从而无需通过溅射以及光诱导电镀等复杂的工艺制备电镀种子层,简化了工艺流程,进而提高了太阳能电池的制备效率。
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示出了本发明实施例中的第一种太阳能电池前驱体的结构示意图;
图2示出了本发明实施例中的一种太阳能电池的结构示意图;
图3示出了本发明实施例中的一种太阳能电池在B-B方向的剖面图;
图4示出了本发明实施例中的第二种太阳能电池前驱体的结构示意图;
图5示出了本发明实施例中的一种太阳能电池在A-A方向的剖面图;
图6示出了本发明实施例中的第三种太阳能电池前驱体的结构示意图;
图7示出了本发明实施例中的第四种太阳能电池前驱体的结构示意图;
图8示出了本发明实施例中的一种接电点的结构示意图;
图9示出了本发明实施例中的另一种接电点的结构示意图;
图10示出了本发明实施例中的第五种太阳能电池前驱体的结构示意图;
图11示出了本发明实施例中的一种太阳能电池的制备方法的步骤流程图。
附图编号说明:
10-半导体基体,11-半导体底板,12-向光面绝缘钝化层,13-背光面绝缘钝化层,111-硅基底,112-第一导电层,113-第二导电层,114-第一透明导电层,115-第二透明导电层,20-主栅待镀区域,21-第一分区,22-第二分区,30-细栅待镀区域,40-接电点,50-主栅覆盖种子层,60-主栅电极,61-第一主栅电极,62-第二主栅电极,70-细栅电极,80-主栅种子层,90-细栅种子层,100-电极线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面通过列举几个具体的实施例详细介绍本发明提供的一种太阳能电池前驱体、太阳能电池制备方法及太阳能电池、光伏组件。
本发明实施例提供了一种太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体可以为对半导体基体进行预处理之后、电镀处理之前得到的太阳能电池的前驱体,图1示出了本发明实施例提供的第一种太阳能电池前驱体的结构示意图,参照图1,太阳能电池前驱体可以包括:半导体基体10和接电点40。
其中,半导体基体10中可以设置有主栅待镀区域20和细栅待镀区域30,主栅待镀区域20和细栅待镀区域30可以设置在半导体基体10的向光面和/或背光面。具体地,可以设置在向光面上,亦可以设置在背光面上,也可以向光面和背光面上。
接电点40位于主栅待镀区域20内,其中,接电点40可以设置在主栅待镀区域20的第一分区21内,用于在对太阳能电池前驱体进行电镀时与电镀设备电连接。图2示出了本发明实施例中的一种太阳能电池的结构示意图,参照图1和图2,在对太阳能电池前驱体进行电镀时,在细栅待镀区域30中形成细栅电极70,在主栅待镀区域20或主栅待镀区域20中除接电点之外的区域中形成主栅电极60,由于主栅待镀区域20与细栅待镀区域30相交,从而使得主栅电极60和细栅电极70能够相互连接,最终制备得到太阳能电池。
在本发明实施例中,无需在太阳能电池前驱体上制备电镀种子层,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域内,制备用于与电镀设备电连接的接电点,该接电点用于在对太阳能电池前驱体进行后续电镀处理时与电镀设备电连接,以完成后续电镀过程,从而降低了太阳能电池的制造难度和成本,便于大规模的工业应用。
此外,由于接电点设置在主栅待镀区域内,无需在太阳能电池表面的其他区域中单独设置用于制备接电点的区域,使得最终形成的太阳能电池的外观更加美观。
在本发明实施例中,一种太阳能电池前驱体,包括:半导体基体和接电点;半导体基体的向光面和/或背光面上具有主栅待镀区域和细栅待镀区域,主栅待镀区域与细栅待镀区域相交;接电点位于主栅待镀区域内,用于在对太阳能电池前驱体进行电镀时与电镀设备电连接;其中,对太阳能电池前驱体进行电镀时,在细栅待镀区域中形成细栅电极,在主栅待镀区域或主栅待镀区域中除接电点之外的区域中形成主栅电极。本申请中,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域内,制备用于与电镀设备电连接的接电点,得到用于后续电镀处理的太阳能电池前驱体,就可以利用该太阳能电池前驱体完成后续电镀制备主栅电极和细栅电极的过程,得到太阳能电池,从而无需通过复杂的工艺在太阳能电池前驱体上制备电镀种子层,简化了工艺流程,进而提高了太阳能电池的制备效率。
可选的,所述半导体基体可以包括:半导体底板以及覆盖在半导体底板的向光面和/或背光面上的绝缘钝化层。
其中,所述半导体底板可以为具有载流子分离功能的硅基底,例如,半导体底板可以包括具有第一导电类型的单晶硅片或多晶硅片,以及分别设置在单晶硅片或多晶硅片向光面和背光面的第一导电层和第二导电层。其中,第一导电层和第二导电层分别具有第一导电类型和第二导电类型,从而在太阳光线照射在单晶硅片或多晶硅片上时,由于光伏效应在单晶硅片或多晶硅片中产生包括电子-空穴对,进一步的,具有第一导电类型和第二导电类型的第一导电层和第二导电层,分别具有电子选择性和空穴选择性,从而可以将单晶硅片或多晶硅片中的电子-空穴对分离,使得位于半导体底板向光面和背光面上的电极能够收集和导出具有不同电荷的载流子,从而将光能转换为电能。
在本发明实施例中,所述具有第一导电类型的单晶硅片或多晶硅片,可以为n型硅基底,即单晶硅片或多晶硅片的掺杂类型为n型掺杂,对应的掺杂物可以包括V族元素中的磷元素(P)、砷元素(As)、铋元素(Bi)和锑元素(Sb)中的任意一种或多种;也可以为p型硅基底,即单晶硅片或多晶硅片的掺杂类型为p型掺杂,对应的掺杂物可以包括III族元素中的硼元素(B)、铝元素(Al)、镓元素(Ga)和铟元素(In)中的任意一种或多种。
具体的,可以首先在半导体底板的向光面和/或背光面制备绝缘钝化层,以改善太阳能电池的光吸收特性,图3示出了本发明实施例中的一种太阳能电池在B-B方向的剖面图,参照图3,为针对图2中的太阳能电池在B-B方向上的剖面图,绝缘钝化层可以同时设置在半导体底板11的背光面和向光面上,即,绝缘钝化层可以包括位于向光面上的向光面绝缘钝化层12和位于背光面上的背光面绝缘钝化层13。
在本发明实施例中,可以在半导体底板11的向光面和背光面上分别制备不同的绝缘钝化层,例如,可以在半导体底板11的向光面制备包含氧化硅和氮化硅的向光面绝缘钝化层12,在半导体底板的背光面制备包含氧化铝和氮化硅的背光面绝缘钝化层13,从而提高太阳能电池向光面的钝化效果,提升太阳能电池的转化效率。
在本发明实施例中,半导体基体的向光面和/或背光面上的主栅待镀区域和细栅待镀区域可以包括以下几种情况:
A1、半导体底板的向光面和/或背光面的绝缘钝化层中开设有主栅开口和细栅开口,其中,所述细栅开口暴露出半导体底板的区域可以形成细栅待镀区域,即细栅开口贯穿绝缘钝化层,细栅开口的深度等于绝缘钝化层的厚度。同样的,主栅开口暴露出半导体底板的区域可以形成主栅待镀区域,即主栅开口贯穿绝缘钝化层,主栅开口的深度等于绝缘钝化层的厚度,相应的,接电点设置在主栅开口中。
以位于向光面上的向光面绝缘钝化层为例,向光面绝缘钝化层中设置有主栅开口和细栅开口,其中,在利用该太阳能电池前驱体进行电镀制备太阳能电池的过程中,接电点与电镀设备的接头电连接,从而将主栅电极设置在主栅开口中,细栅电极设置在细栅开口中,得到太阳能电池。
A2、所述太阳能电池前驱体中的细栅开口暴露出半导体底板的区域可以形成细栅待镀区域,半导体底板主栅的位置设置有主栅覆盖种子层,即主栅覆盖种子层形成于绝缘钝化层上,主栅覆盖种子层与细栅开口的半导体底板电连接,从而形成主栅待镀区域。
图4示出了本发明实施例中的第二种太阳能电池前驱体的结构示意图,参照图1和图4,所述主栅覆盖种子层50设置在主栅开口中与主栅待镀区域20的第二分区22对应的位置,所述第二分区22与所述第一分区21相互连接,其中,对太阳能电池前驱体进行电镀时,接电点40与电镀设备的接头电连接,在主栅覆盖种子层50远离半导体底板的一面或主栅覆盖种子层50和接电点40远离半导体底板的一面形成主栅电极,在细栅开口中形成细栅电极。
在本发明实施例中,在制备得到接电点之后,可以进一步在主栅开口中与主栅待镀区域的第二分区对应的位置印刷金属电极浆料,使得印刷在主栅待镀区域第二分区中,用于制备主栅覆盖种子层的金属电极浆料与细栅开口的半导体底板电连接,烧结金属电极浆料可以得到与接电点和细栅开口中的半导体底板相互连接的主栅覆盖种子层。
具体的,若主栅开口贯穿绝缘钝化层,则用于制备主栅覆盖种子层的金属电极浆料直接印刷在主栅开口中与半导体基体接触,即金属电极浆料印刷在半导体底板表面的第二分区中;若主栅开口未贯穿绝缘钝化层,则绝缘钝化层中与主栅待镀区域对应的位置具有主栅开口,且该主栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则金属电极浆料印刷在主栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,即金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面,且与细栅开口中的半导体底板相互连接。
图5示出了本发明实施例中的一种太阳能电池在A-A方向的剖面图,参照图1、图4和5,在利用图4所示的太阳能电池前驱体进行电镀制备太阳能电池的过程中,接电点40与电镀设备的接头电连接,从而在细栅待镀区域30中电镀沉积金属层得到细栅电极70,在接电点40和主栅覆盖种子层50上同时电镀沉积金属层得到主栅电极60,或仅在主栅覆盖种子层50上电镀沉积金属层得到主栅电极60。
由此可知,太阳能电池中的细栅电极均为通过电镀沉积得到的电镀电极,而主栅电极则包括通过印刷和烧结金属电极浆料得到的涂覆电极部分(主栅覆盖种子层),以及通过电镀沉积得到的电镀电极部分。从增加光伏组件可靠性的角度而言,由于焊接互连的主栅电极均由涂覆电极部分和电镀电极部分构成,主栅电极各处高度基本一致,且高于细栅电极,因此,连接线与主栅电极焊接从而连接相邻电池片时,可以获得稳定可靠的连接。
A3,太阳能电池前驱体中的主栅开口可以贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料直接印刷在主栅开口中与半导体基体接触,烧结后得到主栅种子层,主栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而由主栅种子层形成主栅待镀区域;若主栅开口未贯穿绝缘钝化层,则绝缘钝化层中与主栅待镀区域对应的位置具有主栅开口,且该主栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则印刷烧蚀性金属电极浆料在主栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,烧结后也可以得到所述主栅种子层。
相应的,太阳能电池前驱体中的细栅开口可以贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料直接印刷在细栅开口中与半导体基体接触,烧结后得到细栅种子层,细栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而由细栅种子层形成细栅待镀区域;若细栅开口未贯穿绝缘钝化层,则绝缘钝化层中与细栅待镀区域对应的位置具有细栅开口,且该细栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则印刷烧蚀性金属电极浆料在细栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,烧结后也可以得到所述细栅种子层。
图6示出了本发明实施例中的第三种太阳能电池前驱体的结构示意图,参照图1和图6,所述主栅种子层80设置在主栅开口中与主栅待镀区域20的第二分区22对应的位置,所述第二分区22与所述第一分区21相互连接,在对太阳能电池前驱体进行电镀时,接电点40与电镀设备的接头电连接,在主栅种子层80远离半导体底板的一面或主栅种子层80和接电点40远离半导体底板的一面形成主栅电极;所述细栅种子层90设置在细栅开口中与细栅待镀区域30对应的位置,在对太阳能电池前驱体进行电镀时,在细栅种子层90远离半导体底板的一面形成细栅电极。
A4、太阳能电池前驱体中的细栅开口可以贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料直接印刷在细栅开口中与半导体基体接触,烧结后得到细栅种子层,细栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而由细栅种子层形成细栅待镀区域;若细栅开口未贯穿绝缘钝化层,则绝缘钝化层中与细栅待镀区域对应的位置具有细栅开口,且该细栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则印刷烧蚀性金属电极浆料在细栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,烧结后也可以得到所述细栅种子层。
太阳能电池前驱体中的主栅开口的深度小于钝化层绝缘钝化层的厚度,即主栅开口可以不贯穿绝缘钝化层,主栅开口不暴露出半导体底板。主栅开口的位置设置有主栅覆盖种子层,即主栅覆盖种子层形成于绝缘钝化层上,主栅覆盖种子层与细栅开口的半导体底板电连接,从而形成主栅待镀区域。
图7示出了本发明实施例中的第四种太阳能电池前驱体的结构示意图,参照图1和图7,主栅覆盖种子层50设置在主栅开口中与主栅待镀区域20的第二分区22对应的位置,所述第二分区22与所述第一分区21相互连接,其中,对太阳能电池前驱体进行电镀时,接电点40与电镀设备的接头电连接,在主栅覆盖种子层50远离半导体底板的一面或主栅覆盖种子层50和接电点40远离半导体底板的一面形成主栅电极;所述细栅种子层90设置在细栅开口中与细栅待镀区域30对应的位置,在对太阳能电池前驱体进行电镀时,在细栅种子层90远离半导体底板的一面形成细栅电极。
可选的,接电点的面积可以为0.1-10平方毫米。
可选的,接电点的形状可以包括:圆形、矩形、椭圆形、环形和不规则图形中的任意一种。参照图1,接电点40的形状为矩形。图8示出了本发明实施例提供的一种接电点的结构示意图,参照图8,接电点40的形状为椭圆形,接电点40与电镀设备的接头(弹性导电元件)电连接,椭圆形的接电点40与弹性导电元件具有较大的接触余量,从而即使在弹性导电元件发生滑移的情况下,仍旧能够确保接电点40与电镀设备的电连接。图9示出了本发明实施例提供的另一种接电点的结构示意图,参照图9,接电点40的形状为不规则图形,具体的,接电点40可以包括内层的圆形导电部41、设置在圆形导电部41外侧的环形导电部42,以及连接圆形导电部41和环形导电部42的连接导电部43,所述连接导电部43可以呈十字交叉结构,在接电点40与弹性导电元件连接时,外侧的环形导电部42可作为对位的参照点,有助于弹性导电元件与接电点40的对位,该接电点40与弹性导电元件的实际有效接触面积较大,从而在弹性导电元件向任意方向偏移或滑移时,能够确保接电点40与弹性导电元件之间可以实现良好的导电效果。
可选的,参照图1,主栅待镀区域20可以包括多条平行设置的第一条形区域,细栅待镀区域30可以包括多条平行设置的第二条形区域,第一条形区域与第二条形区域可以垂直相交。参照图2,由于主栅待镀区域20用于制备主栅电极60,细栅待镀区域30用于制备细栅电极70,因此,太阳能电池中的主栅电极60可以包括多条平行设置的条形电极,细栅电极70也可以包括多条平行设置的条形电极,且主栅电极60与细栅电极70之间垂直相交。
此外,主栅待镀区域20中还可以包括间隔设置的多个第一分区21和第二分区22,第一分区21和第二分区22共同构成所述第一条形区域,且第一分区21沿垂直于第一条形区域延伸方向的尺寸,大于第二分区22沿垂直于第一条形区域延伸方向的尺寸,从而使得最终制备得到的太阳能电池中的主栅电极60可以包括位于第一分区21的第一主栅电极61,以及位于第二分区22的第二主栅电极62,且第一主栅电极61沿垂直于第一条形区域延伸方向的尺寸,大于第二主栅电极62沿垂直于第一条形区域延伸方向的尺寸。因此,在利用连接线互连相邻的太阳能电池,主栅电极60与连接线进行焊接时,宽度较大的第一主栅电极61(焊盘)与连接线之间的接触面积较大,从而可以确保主栅电极60与连接线之间的焊接强度,宽度较小的第二主栅电极62主要用于导通相邻的第一主栅电极61,从而可以降低太阳能电池中用于制备电极的电极浆料的用量,降低太阳能电池的生产成本。
需要说明的是,所述接电点可以位于上述多个第一分区中的任意一个或多个第一分区对应的位置。
可选的,所述接电点可以设置在所述第一条形区域靠近半导体基体侧边的端部。在所述主栅待镀区域包括多条平行设置的第一条形区域的情况下,参照图1,接电点40可以设置在第一条形区域靠近半导体基体10侧边的端部。从而在后续电镀处理的过程中,无需将接电点40浸没在电镀液中,从而避免酸性的电镀液对与接电点40电连接的电镀设备的接头产生腐蚀。此时,接电点40上不会在电镀处理的过程中沉积金属层。
可选的,所述接电点还可以设置在所述第一条形区域的中间位置,且与所述半导体基体中相对的两条侧边的距离相等。在所述主栅待镀区域包括多条平行设置的第一条形区域的情况下,接电点也可以设置在第一条形区域的中间位置,使得接电点与半导体基体中相对的两条侧边的距离相等,从而在后续电镀处理的过程中,半导体基体表面的电流量的差异较小,确保半导体基体表面各处的电镀速度基本一致,确保电镀得到的主栅电极的高度均等化。
图10示出了本发明实施例提供的第五种太阳能电池前驱体的结构示意图,参照图10,接电点40可以位于半导体基体的两个角部,即两个接电点40穿过半导体基体表面的对角线,且每个接电点40距离半导体基体10的中心相等,两个接电点40之间通过印刷的电极线100电连接,所述电极线100构成平行于半导体基体100侧边的环形结构。接电点40和电极线100均可以通过一次印刷电极浆料形成,且半导体基体10的表面设置有与接电点40或电极线100连接的细栅待镀区域30。在电镀过程中,接电点40与电镀设备的接头电连接,通电后电流流经两个接电点40之间的电极线100,在细栅待镀区域30中电镀形成细栅电极,从而形成无主栅电极的太阳能电池。
本发明施例还提供了一种利用上述太阳能电池前驱体制备太阳能电池的方法,图11示出了本发明实施例提供的一种太阳能电池的制备方法的步骤流程图,参照图11,该方法可以包括如下步骤:
步骤101,提供太阳能电池前驱体。
在该步骤中,可以获取用于电镀制备太阳能电池的太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体可以为前述任一太阳能电池前驱体。
可选的,太阳能电池前驱体可以通过如下步骤获得:
子步骤1011,提供半导体基体。
在该步骤中,可以获取用于制备太阳能电池前驱体的半导体基体。
其中,半导体基体的向光面和/或背光面上具有用于制备主栅电极的主栅待镀区域,以及用于制备细栅电极的细栅待镀区域,且所述主栅待镀区域与所述细栅待镀区域相交,从而可以使得最终制备得到的太阳能电池中主栅电极和细栅电极相交,以便完成太阳能电池中电流的收集和汇聚。
子步骤1012,在所述半导体基体的主栅待镀区域内形成所述接电点。
在该步骤中,在获取用于制备太阳能电池的半导体基体之后,可以在半导体基体的主栅待镀区域内形成接电点,具体的,可以在主栅待镀区域中的第一分区制备接电点,得到太阳能电池前驱体,所述接电点用于在对太阳能电池前驱体进行后续电镀处理时与电镀设备电连接,从而无需单独通过溅射或光诱导镀覆等复杂的工艺制备电镀种子层以完成后续电镀过程。
具体的,在半导体基体上直接电镀制备电极较为困难,因此,可以提前在半导体基体上形成用于导电的种子层以进行后续的电镀工序。而制备种子层的过程需要在单独的装置中分别被独立地执行,例如通过溅射或光诱导镀覆的方式形成,但是溅射制备种子层需要在太阳能电池的现有产线中额外添加溅射设备,溅射所需图案还要使用掩膜步骤,操作复杂,生产成本高,而且溅射种子层通常导电性不足以承载基于半导体基体的太阳能电池产生的较大电流密度,需要涂镀其他金属如镍和铜,以增强种子层的导电性;而光诱导镀覆只能单面电镀,在焊接时需要保护,不然会被溶解,同时还需要专门的设备和光源,操作复杂,生产成本高,导致太阳能电池的大规模流水线生产比较困难。
参照图1,在本发明实施例中,无需在半导体基体上制备电镀种子层,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域20中的第一分区21中,制备用于与电镀设备电连接的接电点40,该接电点40用于在对太阳能电池前驱体进行后续电镀处理时与电镀设备电连接,以完成后续电镀过程,从而降低了太阳能电池的制造难度和成本,便于大规模的工业应用。
此外,由于接电点设置在主栅待镀区域中的第一分区中,无需在太阳能电池表面的其他区域中单独设置用于制备接电点的区域,使得最终形成的太阳能电池的外观更加美观。
可选的,在所述半导体基体的主栅待镀区域内形成所述接电点的过程,具体可以包括:
(1)在所述主栅待镀区域内印刷金属电极浆料。
在该步骤中,可以在主栅待镀区域的第一分区中印刷金属电极浆料。
可选的,半导体基体可以包含半导体底板以及覆盖在半导体底板的向光面和/或背光面上的绝缘钝化层,且绝缘钝化层中开设有主栅开口和细栅开口,若主栅开口贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料可以直接印刷在主栅开口中与半导体底板接触,即金属电极浆料印刷在半导体底板表面的第一分区中;若主栅开口未贯穿绝缘钝化层,则绝缘钝化层中与主栅待镀区域对应的位置具有主栅开口,且该主栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则金属电极浆料印刷在主栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,即金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面。
(2)烧结所述金属电极浆料,制备得到所述接电点。
在该步骤中,可以烧结在主栅待镀区域的第一分区印刷的金属电极浆料,从而制备得到位于主栅待镀区域的第一分区的接电点。
可选的,所述金属电极浆料可以为包含金属粒子的电极浆料,所述金属粒子可以包括:银粒子或铝粒子。
具体的,若主栅开口贯穿绝缘钝化层,即金属电极浆料直接印刷在主栅开口中与半导体底板接触,则金属电极浆料可以为包含银粒子的电极浆料,使得烧结后得到的接电点与半导体底板接触;若主栅开口未贯穿绝缘钝化层,即金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面,则金属电极浆料可以为包含铝粒子的电极浆料,由于含有铝粒子的电极浆料为烧蚀性金属电极浆料,能够对绝缘钝化层产生烧蚀,从而对金属电极浆料烧结后能够得到与半导体底板接触的接电点。
可选的,在半导体基体的向光面和/或背光面上的主栅待镀区域和细栅待镀区域符合前述A2的情况下,即半导体基体包括细栅种子层和主栅种子层,所述细栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而形成细栅待镀区域,所述主栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而形成主栅待镀区域。或符合前述A4的情况下,即半导体基体包括细栅种子层和主栅覆盖种子层,所述细栅种子层穿透绝缘钝化层与半导体底板电连接,从而形成细栅待镀区域,所述主栅覆盖种子层设置在绝缘钝化层上,且主栅覆盖种子层与细栅种子层电连接,从而形成所述主栅待镀区域。
形成所述细栅种子层和/或主栅种子层的步骤,具体可以包括:
SA1、对所述绝缘钝化层进行开膜,以形成所述细栅开口和/或主栅开口。
在该步骤中,可以对半导体底板表面的绝缘钝化层进行开膜,在半导体底板表面的绝缘钝化层中开设主栅开口和/或细栅开口。
其中,所述细栅开口可以暴露出半导体底板上的细栅待镀区域,即细栅开口贯穿所述绝缘钝化层,细栅开口的深度等于绝缘钝化层的厚度,所述主栅开口可以暴露出半导体底板上的主栅待镀区域,即主栅开口贯穿所述绝缘钝化层,主栅开口的深度等于绝缘钝化层的厚度。
具体的,在绝缘钝化层中设置主栅开口和细栅开口的过程,可以通过湿法蚀刻或激光烧蚀等技术在绝缘钝化层中形成贯穿的开口结构,从而暴露出位于绝缘钝化层底部的半导体底板。
SA2、在所述细栅开口和/或主栅开口区域内印刷金属电极浆料。
在该步骤中,可以在细栅开口区域内印刷金属电极浆料,由于细栅开口贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料可以直接印刷在细栅开口中与半导体底板接触。
相应的,可以在主栅开口区域内印刷金属电极浆料,若主栅开口贯穿绝缘钝化层,则金属电极浆料可以直接印刷在主栅开口中与半导体底板接触。
SA3、烧结所述金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层。
在该步骤中,可以烧结主栅开口中的金属电极浆料,从而制备得到位于主栅开口中的主栅种子层,烧结细栅开口中的金属电极浆料,从而制备得到位于细栅开口中的细栅种子层。
具体的,由于主栅开口和/或细栅开口贯穿绝缘钝化层,即金属电极浆料直接印刷在主栅开口和/或细栅开口中与半导体底板接触,使得烧结后得到的主栅种子层和/或细栅种子层与半导体底板接触。
或者,可以通过如下步骤获得所述细栅种子层和/或主栅种子层:
SB1、在所述绝缘钝化层上印刷烧蚀性金属电极浆料。
在该步骤中,可以对半导体底板表面的绝缘钝化层进行开膜,在半导体底板表面的绝缘钝化层中开设未贯穿绝缘钝化层的主栅开口和细栅开口,进而在主栅开口和细栅开口中印刷烧蚀性金属电极浆料。也可以直接在绝缘钝化层上与主栅待镀区域和细栅待镀区域对应的区域印刷烧蚀性金属电极浆料。
具体的,若细栅开口未贯穿绝缘钝化层,即绝缘钝化层中与细栅待镀区域对应的位置具有细栅开口,且该细栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则烧蚀性金属电极浆料印刷在细栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,即烧蚀性金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面。若主栅开口未贯穿绝缘钝化层,即绝缘钝化层中与主栅待镀区域对应的位置具有主栅开口,且该主栅开口的底部为部分剩余绝缘钝化层,则烧蚀性金属电极浆料印刷在主栅开口中与部分剩余绝缘钝化层接触,即烧蚀性金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面。
SB2、烧结所述烧蚀性金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层。
在该步骤中,可以烧结印刷的烧蚀性金属电极浆料,从而制备得到细栅种子层和/或主栅种子层。
具体的,由于主栅开口和/或细栅开口未贯穿绝缘钝化层,即烧蚀性金属电极浆料印刷在部分剩余绝缘钝化层表面,烧蚀性金属电极浆料在烧结的过程中能够对绝缘钝化层产生烧蚀,从而得到与半导体底板接触的细栅种子层和/或主栅种子层。
需要说明的是,可以首先印刷用于制备接电点的金属电极浆料,以及印刷用于制备细栅种子层和/或主栅种子层的金属电极浆料,然后通过一次烧结过程,同时形成接电点,以及细栅种子层和/或主栅种子层。
可以理解的是,采用烧蚀性金属电极浆料,可以不对绝缘钝化层进行开口,直接在绝缘钝化层上印刷烧蚀性金属电极浆料,烧蚀性金属电极浆料在烧结之后可以直接烧穿绝缘钝化层与半导体底板形成电接触。
步骤102,将所述太阳能电池前驱体的接电点与电镀设备电连接,对所述太阳能电池前驱体进行电镀,以在所述太阳能电池前驱体的细栅待镀区域中形成细栅电极,在所述太阳能电池前驱体的主栅待镀区域中形成主栅电极,得到太阳能电池。
在该步骤中,在半导体基体上主栅待镀区域内制备得到接电点之后,可以进一步对形成有接电点的半导体基体进行电镀,将接电点与电镀设备电连接,从而利用电镀设备在细栅待镀区域中电镀沉积金属层得到细栅电极,在主栅待镀区域或主栅待镀区域中除接电点之外的区域中电镀沉积金属层得到主栅电极,最终得到太阳能电池。相比传统的丝网印刷烧结银浆料形成太阳能电池的电极的技术而言,本申请可以通过电镀低成本的金属层作为太阳能电池的电极,大大降低了贵金属银材料的使用,使太阳能电池的制造成本得到了显著降低。
具体的,参照图1和图2,太阳能电池包括半导体基体10,以及设置在半导体基体10上的主栅电极60和细栅电极70,其中,主栅电极60位于半导体基体10中主栅待镀区域20的位置,细栅电极70位于半导体基体10中细栅待镀区域30的位置。
需要说明的是,图2所示的太阳能电池的结构可以为太阳能电池向光面的结构,太阳能电池背光面的结构可以与向光面的结构对称设置。
此外,主栅电极60也可以位于半导体基体10中主栅待镀区域20除第一分区21之外的位置。即在得到具有接电点40的太阳能电池前驱体之后,在对太阳能电池前驱体进行电镀处理的过程中,所述接电点40上可以电镀沉积金属层得到主栅电极60,也可以不沉积金属层,即接电点40的表面没有沉积主栅电极60。若接电点40在电镀处理的过程中被沉积金属层加厚得到主栅电极60,则接电点40也可以看作主栅电极60的一部分,使得最终得到的太阳能电池中主栅电极60的体积增加,从而后续在连接相邻太阳能电池得到光伏组件的过程中,在连接线与太阳能电池进行焊接时,增强连接线与主栅电极60之间的焊接强度,从而降低相邻太阳能电池的互连电阻,并提高相邻太阳能电池的焊接可靠性。
在本发明实施例中,电镀过程中的沉积金属层可以包括镍、铜、锡或银等金属,优选为镀镍层和镀铜层的层叠结构。
相比传统的丝网印刷烧结银浆料形成太阳能电池的电极的技术而言,本申请可以通过电镀低成本的沉积金属层作为太阳能电池的电极,大大降低了贵金属银材料的使用,使太阳能电池的制造成本得到了显著降低。
在本发明实施例中,一种太阳能电池的制备方法,包括:提供太阳能电池前驱体;将太阳能电池前驱体的接电点与电镀设备电连接,对太阳能电池前驱体进行电镀,以在太阳能电池前驱体的细栅待镀区域中形成细栅电极,在太阳能电池前驱体的主栅待镀区域中形成主栅电极,得到太阳能电池。本申请中,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域中制备用于与电镀设备电连接的接电点,得到太阳能电池前驱体,就可以完成后续电镀制备主栅电极和细栅电极的过程,得到太阳能电池,从而无需通过复杂的工艺制备电镀种子层,简化了工艺流程,进而提高了太阳能电池的制备效率。
本发明实施例还提供了一种太阳能电池,可以包括前述任一太阳能电池前驱体、电镀形成在太阳能电池前驱体的细栅待镀区域上的细栅电极,以及电镀形成在太阳能电池前驱体的主栅待镀区域上的主栅电极。
具体的,参照图2、图3和图5,太阳能电池可以包括:半导体基体10、接电点40、细栅电极70和主栅电极60。
其中,参照图1,半导体基体10中设置有主栅待镀区域20和细栅待镀区域30,主栅待镀区域20和细栅待镀区域30可以设置在半导体基体10的向光面和/或背光面,接电点40设置在主栅待镀区域20的第一分区21,用于在对半导体基体10进行电镀时与电镀设备电连接。具体的,在对半导体基体10进行电镀时,在细栅待镀区域30中形成细栅电极70,在主栅待镀区域20或主栅待镀区域20中除接电点40之外的区域中形成主栅电极60,由于主栅待镀区域20与细栅待镀区域30相交,从而使得主栅电极60和细栅电极70能够相互连接,最终制备得到太阳能电池。
在本发明实施例中,无需在半导体基体上制备电镀种子层,在进行电镀之前,仅需要在主栅待镀区域中的第一分区中,制备用于与电镀设备电连接的接电点,该接电点用于在对半导体基体进行后续电镀处理时与电镀设备电连接,以完成后续电镀过程,从而降低了太阳能电池的制造难度和成本,便于大规模的工业应用。
此外,由于接电点设置在主栅待镀区域中的第一分区中,无需在太阳能电池表面的其他区域中单独设置用于制备接电点的区域,使得最终形成的太阳能电池的外观更加美观。
可选的,参照图3和图5,半导体基体10可以包括半导体底板11,以及向光面绝缘钝化层12、背光面绝缘钝化层13,半导体底板11可以包括硅基底111、第一导电层112和第二导电层113,其中,第一导电层112和第二导电层113分别设置在硅基底111的向光面和背光面。
向光面绝缘钝化层12设置在第一导电层112远离硅基底111的一面,且向光面绝缘钝化层12中设置的细栅开口和主栅开口为贯穿结构时,主栅开口和细栅开口暴露出位于向光面绝缘钝化层12底部的第一导电层112,使得向光面中的细栅电极70能够与第一导电层112接触,向光面中的接电点40和主栅覆盖种子层50能够与第一导电层112接触。
背光面绝缘钝化层13设置在第二导电层113远离硅基底111的一面,且背光面绝缘钝化层13中设置的细栅开口和主栅开口为贯穿结构时,主栅开口和细栅开口暴露出位于背光面绝缘钝化层13底部的第二导电层113,使得背光面中的细栅电极70能够与第二导电层113接触,背光面中的接电点40和主栅覆盖种子层50能够与第二导电层113接触。
具体的,所述硅基底可以为具有第一导电类型的单晶硅片或多晶硅片,所述具有第一导电类型的单晶硅片或多晶硅片,可以为掺杂类型为n型掺杂的n型硅基底,也可以为掺杂类型p型掺杂的p型硅基底。第一导电层和第二导电层可以为掺杂浓度更高的导电层,第一导电层和第二导电层可以借助常规掺杂过程(扩散)在硅基底中沉积掺杂剂形成,也可以是通过化学气相沉积(CVD)过程、低压CVD(LPCVD)、常压CVD(APCVD)、等离子体增强型CVD(PECVD)、热生长、溅射以及任一其他所期望技术在硅基底的表面制备得到的导电层。
可选的,参照图3和图5,半导体底板11还可以包括第一透明导电层114和第二透明导电层115,其中,第一透明导电层114设置在第一导电层112远离硅基底111的一面,第二透明导电层115设置在第二导电层113远离硅基底111的一面。
向光面绝缘钝化层12设置在第一透明导电层114远离第一导电层112的一面,且向光面绝缘钝化层12中设置的细栅开口和主栅开口为贯穿结构时,主栅开口和细栅开口暴露出位于向光面绝缘钝化层12底部的第一透明导电层114,使得向光面中的细栅电极70能够与第一透明导电层114接触,向光面中的接电点40和主栅覆盖种子层50能够与第一透明导电层114接触。
背光面绝缘钝化层13设置在第二透明导电层115远离第二导电层113的一面,且背光面绝缘钝化层13中设置的细栅开口和主栅开口为贯穿结构时,主栅开口和细栅开口暴露出位于背光面绝缘钝化层13底部的第二透明导电层115,使得背光面中的细栅电极70能够与第二透明导电层115接触,背光面中的接电点40和主栅覆盖种子层50能够与第二透明导电层115接触。
此外,所述第一导电层和第二导电层、第一透明导电层和第二透明导电层、绝缘钝化层、接电点、主栅覆盖种子层,以及主栅电极和细栅电极均可以设置在太阳能电池的背光面,从而减小太阳能电池向光面中对太阳光线的遮挡,提高太阳能电池的转化效率。
需要说明的是,上述太阳能电池、太阳能电池前驱体和太阳能电池的制备方法对应的部分可以参照,且具有相同或相似的有益效果。
此外,本发明实施例还提供了一种光伏组件,包括前述任一所述的太阳能电池,太阳能电池的两侧可以设置有封装胶膜、盖板、背板等。具有与前述的太阳能电池相同或相似的有益效果。
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 (10)

1.一种太阳能电池前驱体,其特征在于,所述太阳能电池前驱体包括:半导体基体和接电点;
所述半导体基体的向光面和/或背光面上具有主栅待镀区域和细栅待镀区域,所述主栅待镀区域与所述细栅待镀区域相交;
所述接电点位于在所述主栅待镀区域内的第一分区;
所述接电点包括:
圆形导电部,设置在所述圆形导电部外侧的环形导电部,以及连接所述圆形导电部和所述环形导电部的连接导电部。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池前驱体,其特征在于,所述半导体基体包括:半导体底板以及覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上的绝缘钝化层;
所述绝缘钝化层开设有主栅开口和细栅开口,所述细栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述细栅待镀区域,所述主栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述主栅待镀区域;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述主栅种子层形成所述主栅待镀区域内的第二分区;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;所述绝缘钝化层开设有细栅开口;所述细栅开口暴露出所述半导体底板的区域形成所述细栅待镀区域,
以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅开口的所述半导体底板电连接;所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域内的第二分区;
或,
所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接;所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅种子层电连接;所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域内的第二分区。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池前驱体,其特征在于,所述接电点的面积为0.1-10平方毫米。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池前驱体,其特征在于,所述主栅待镀区域包括多条平行设置的第一条形区域,所述细栅待镀区域包括多条平行设置的第二条形区域,所述第一条形区域与所述第二条形区域垂直相交。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池前驱体,其特征在于,所述接电点设置在所述第一条形区域靠近所述半导体基体的侧边的端部;
或,
所述接电点设置在所述第一条形区域的中间位置,且与所述半导体基体中相对的两条侧边的距离相等。
6.一种太阳能电池的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
提供太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体为权利要求1-5任一所述的太阳能电池前驱体;
将所述太阳能电池前驱体的接电点与电镀设备电连接,对所述太阳能电池前驱体进行电镀,以在所述太阳能电池前驱体的细栅待镀区域中形成细栅电极,在所述太阳能电池前驱体的主栅待镀区域中形成主栅电极,得到太阳能电池。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述接电点通过如下步骤获得:
在所述主栅待镀区域内印刷金属电极浆料;
烧结所述金属电极浆料,制备得到所述接电点。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述半导体基体包括:
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述主栅种子层形成所述主栅待镀区域内的第二分区;
或,
半导体底板;
绝缘钝化层,覆盖在所述半导体底板的向光面和/或背光面上;
细栅种子层,穿透所述绝缘钝化层与所述半导体底板电连接,所述细栅种子层形成所述细栅待镀区域;
以及主栅覆盖种子层,形成于所述绝缘钝化层上,且所述主栅覆盖种子层与所述细栅种子层电连接,所述主栅覆盖种子层形成所述主栅待镀区域内的第二分区;
其中,形成所述细栅种子层和/或主栅种子层通过如下步骤获得:
对所述绝缘钝化层进行开膜,以形成细栅开口和/或主栅开口;
在所述细栅开口和/或主栅开口区域内印刷金属电极浆料;
烧结所述金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层;
或,
形成所述细栅种子层和/或主栅种子层通过如下步骤获得:
在所述绝缘钝化层上印刷烧蚀性金属电极浆料,
烧结所述烧蚀性金属电极浆料,得到所述细栅种子层和/或主栅种子层。
9.一种太阳能电池,其特征在于,所述太阳能电池包括:
太阳能电池前驱体,所述太阳能电池前驱体为权利要求1-5任一所述的太阳能电池前驱体;
细栅电极,电镀形成在所述太阳能电池前驱体的细栅待镀区域上;
以及主栅电极,电镀形成在所述太阳能电池前驱体的主栅待镀区域上;
所述太阳能电池前驱体的接电点位于所述主栅电极所在的区域内。
10.一种光伏组件,其特征在于,包括权利要求9所述的太阳能电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117457788A (zh) * 2023-10-08 2024-01-26 西安隆基乐叶光伏科技有限公司 一种太阳能电池的制作方法、太阳能电池和电池串

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108123010A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 茂迪股份有限公司 太阳能电池及其制造方法
CN112133767A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及其制作方法
CN112133768A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 背接触太阳电池的制作方法及背接触太阳电池
CN112216766A (zh) * 2019-06-24 2021-01-12 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池的制作方法及晶体硅太阳能电池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102142477B (zh) * 2010-12-31 2013-04-24 常州天合光能有限公司 一种反光晶体硅太阳电池组件
CN102222729B (zh) * 2011-05-31 2012-11-21 浙江晶科能源有限公司 一种改善太阳电池前电极电镀质量的方法
DE112011105671B4 (de) * 2011-09-28 2023-08-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solarzelle und Verfahren zum Fertigen einer Solarzelle
CN102522453B (zh) * 2011-12-14 2014-03-12 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种场效应晶体硅太阳能电池的制作方法
KR101419530B1 (ko) * 2012-12-28 2014-07-15 (재)한국나노기술원 태양 전지의 그리드 전극을 전해 도금으로 형성하는 방법
CN108010970A (zh) * 2017-11-17 2018-05-08 南通苏民新能源科技有限公司 一种叉指背接触晶体硅太阳能电池电极及其制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108123010A (zh) * 2016-11-29 2018-06-05 茂迪股份有限公司 太阳能电池及其制造方法
CN112133767A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 太阳能电池及其制作方法
CN112133768A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 背接触太阳电池的制作方法及背接触太阳电池
CN112216766A (zh) * 2019-06-24 2021-01-12 泰州隆基乐叶光伏科技有限公司 晶体硅太阳能电池的制作方法及晶体硅太阳能电池

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