CN116632078B - 太阳能电池及其电极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种太阳能电池及其电极的制备方法，太阳能电池电极的制备方法包括：将保持有种子层材料的源基板设置在半成品太阳能电池片上方，其中，源基板保持有种子层材料的一面朝向半成品太阳能电池片；采用激光束从源基板另一面照射，使种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置，在预设电极图案位置处形成种子层；在种子层上制备上层电极层，完成电极制备。通过激光转印技术，将设置在源基板上的种子层材料转印到半成品太阳能电池片上，可形成附着力高，线宽更窄厚度更薄的图形化种子层，进一步提高光伏电池的转换效率及可靠性，同时降低金属电极制作成本。
Description
技术领域
本申请属于光伏技术领域，具体地，涉及一种太阳能电池及其电极的制备方法。
背景技术
在太阳能电池、半导体功率器件、或光显示领域对于多层金属布线图案的需求越来越多，多层金属层的制备方式各有不同，很多半导体器件应用场合因特殊性能需要，最底层的金属层为种子层的形式，上层的多层金属可以兼容采用喷涂、电镀、丝网印刷、卷对卷工艺、掩膜蒸镀、溅射等多种工艺形式。
目前光伏晶硅电池的转换效率要求越来越高，电极栅线逐渐往更细方向发展，但常规的网版印刷技术由于其网版钢线交叉的结构很难做到更窄的线宽。并且，常规的金属电极制作工艺如网版印刷银电极，制作成本高。
为获得更窄的线宽以提高转换效率并降低银浆耗量以降低制作成本，工艺上可以采用电镀的方法来制作金属电极，其中，电镀镍/铜银是降低成本的最为关键的手段。目前常用的电镀方法是：方法一，硅片钝化减反膜激光开膜后直接进行电镀；方法二，硅片钝化膜上整面溅射种子层并印刷一层掩膜层，并用激光或显影曝光的方式打开阻挡层但不损伤下方的种子层获得需要的电池电极图形，电极电镀完成后再清洗掉阻挡层及下方的多余种子层，这种方法工艺流程复杂，增加生产成本和工艺管控难度；方法三，硅片钝化减反膜上丝网印刷种子层图形，烧结后再电镀。其中方法一基体损伤较大，对太阳能电池电性能有影响，电极与硅基体附着力偏低，容易掉栅；方法二工序增加较多，成本较高；方法三种子层通过丝网印刷方式形成，线宽及厚度较难做小。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种太阳能电池及其电极的制备方法。
其中，本申请提出了一种太阳能电池电极的制备方法，包括：
S1、将保持有种子层材料的源基板设置在半成品太阳能电池片上方，其中，所述源基板保持有种子层材料的一面朝向所述半成品太阳能电池片；
采用激光束从所述源基板另一面照射，使所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置，在所述预设电极图案位置处形成种子层；
S2、在所述种子层上制备上层电极层，完成电极制备。
在一些可选的实施方案中，所述步骤S2中在所述种子层上制备上层电极层的方法包括喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀、溅射或卷对卷工艺中的任意一种；
所述步骤S1中所述种子层材料保持在所述源基板的方法包括蒸镀、溅射、喷涂、涂附、辊压、卷印或丝网印刷的任意一种。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料按照拟加工的种子层图案保持在上述源基板上，所述种子层材料保持在源基板的方式包括：保持在平坦的源基板表面，或保持在源基板的凹槽中，或保持在源基板上的间隔排列的凸起部，其中，所述凹槽或凸起部按照所述拟加工的种子层图案设置；
所述步骤S1中采用激光束从所述源基板另一面照射时，所述激光束按照所述拟加工的种子层图案在所述源基板上进行扫描。
在一些可选的实施方案中，在所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置之后，还包括对所述半成品太阳能电池片进行加热，使所述种子层固化。
在一些可选的实施方案中，转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的厚度为0.05μm～5μm；
转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的宽度为5μm～60μm。
在一些可选的实施方案中，转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的厚度优选为0.05μm～2μm；
转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的宽度为5μm～20μm。
在一些可选的实施方案中，所述激光束为连续光或脉冲光，所述激光束的波长范围为200nm～1100nm，功率范围为5W～50W，速度范围为10m/s～50m/s，所述脉冲光频率范围为1000kHz～8000kHz，。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料的材质包括镍、铜、铝、银、铬、金、锡、铟的一种或者多种；所述上层电极层为单层或多层。
在一些可选的实施方案中，在所述种子层上制备所述上层电极层之前，在所述种子层上制备过渡金属层，所述过渡金属层为单层或多层，所述过渡金属层包括镍、铜、银、铬、锡、铟中的任意一种。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置时，所述种子层材料中或所述源基板表面结构中包括种子层释放助剂，用于提高种子层材料释放能力。
在一些可选的实施方案中，在采用激光束从所述源基板另一面照射之前，对所述半成品太阳能电池中硅衬底表面的电介质层或保护层进行开槽，形成预设电极图案位置，然后再将种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片上的开槽位置。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料包括烧蚀硅衬底表面电介质层或保护层的一种或多种材料，所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池中硅衬底表面的电介质层上的预设电极图案位置后，经过高温烧结工艺后，形成欧姆接触。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料中掺杂0.01％-10wt％比例的烧蚀电介质层或保护层的元素或化合物。
在一些可选的实施方案中，所述种子层材料中包括一种或多种有机媒剂和附着增强剂，其掺杂比例为0.1％-20wt％。
另外，本申请提出了一种太阳能电池，所述太阳能电池的电极采用上述任一项所述太阳能电池电极的方法制备得到，所述电极为正面电极或背面电极；
其中，所述太阳能电池包括HJT、TOPCON、IBC、HBC、PERC电池中的任意一种。
本申请的有益效果是：
采用将种子层材料保持在源基板上，再通过激光转印方式直接将所需图形的种子层材料转印至半成品的太阳能电池片上，避免了掩膜层的生成与清洗，减少了工艺步骤，减少了工艺过程污染的几率。该方法不仅大幅降低现有技术中激光对硅基底的损伤，同时可生成更窄的种子层线宽，可实现更窄的电极线宽，降低浆料成本的同时可进一步提升电池效率；另外种子层通过烧结与基底接触较好，可实现较高的电极拉力，增加电池的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本申请提供的一种实施例的太阳能电池电极的制备方法；
图2为本申请提供的另一种实施例的太阳能电池电极的制备方法；
图3为本申请提供的另一种实施例的太阳能电池电极的制备方法；
其中：
120-源基板；121-种子层材料；
220-源基板；221-种子层材料；
320-源基板；321-种子层材料；
101-衬底；102-背面电极；103-种子层；104-过渡金属层；105-上层电极层；106-钝化层；107-减反射层；108-减反钝化层；
201-衬底；202-背面电极；203-种子层；204-过渡金属层；205-上层电极层；206-隧穿氧化层；207-掺杂非晶硅层；208-钝化减反射层；209-钝化层及减反射层；
301-衬底；302-背面电极；303-种子层；304-过渡金属层；305-上层电极层；306-本征非晶硅层；307-N型掺杂非晶硅层；308-TCO层；310-本征非晶硅层；311-P型掺杂非晶硅层；312-TCO层；313-保护层。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，显然，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
一方面，本申请提供一种太阳能电池电极的制备方法，包括：
S1、将保持有种子层材料的源基板设置在太阳能电池片上方，其中，源基板保持有种子层材料的一面朝向太阳能电池片；
采用激光束从源基板另一面照射，使种子层材料从源基板上释放并转移至太阳能电池片的预设电极图案位置，在预设电极图案位置处形成种子层；
S2、在种子层上制备上层电极层，完成电极制备。
其中，半成品太阳能电池片，指例如HJT、TOPCON、IBC、HBC、PERC等电池在未形成电极前的常规结构。
其中，预设电极图案位置为太阳能电池片上对应主栅线或者pad点的位置。
其中，源基板为对激光束照射透明的源基板，其为柔性或者刚性基板。其也可以为由柔性或者刚性的至少一种材质的多层基板。可选的，作为柔性基板，其可以为高分子聚合物材质的源基板，作为刚性基板，其可以为玻璃材质的源基板。也可以为多层柔性基板的组合，或者多层刚性基板的组合，或者是柔性和刚性基板的组合。
通过激光转印技术，将设置在源基板上的种子层材料转印到半成品太阳能电池片上，可形成附着力高，线宽更窄厚度更薄的图形化种子层，进一步提高光伏电池的转换效率及可靠性，同时降低金属电极制作成本。
进一步地，步骤S2中在种子层上制备上层电极层的方法包括喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀、溅射或卷对卷工艺中的任意一种；步骤S1中种子层浆料保持在源基板的方法包括蒸镀、溅射、喷涂、涂附、辊压、卷印或丝网印刷的任意一种。当采用例如溅射的方式使种子层材料保持在源基板上时，种子层材料可以以薄薄的一层固体的形式保持在源基板上；当采用如喷涂、涂附或辊压的方式使种子层材料保持在源基板上时，种子层材料可以以浆料的形式保持在源基板上。
其中，电镀方法包括水平电镀、垂直电镀、电刷镀等电镀方式。电镀的电解液为含金属离子的有机或者无机盐电解液。
进一步地，种子层材料按照拟加工的种子层图案保持在上述源基板上，种子层材料保持在源基板的方式包括：保持在平坦的源基板表面，或保持在源基板的凹槽中，或保持在源基板上的间隔排列的凸起部，其中，凹槽或凸起部按照拟加工的种子层图案设置；步骤S1中采用激光束从源基板另一面照射时，激光束按照拟加工的种子层图案在源基板上进行扫描。
进一步地，在种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置之后，还包括对半成品太阳能电池片进行加热，使种子层固化。也就是说，种子层转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置后，在放入烧结炉烧结前，根据需求，既可以对半成品太阳能电池片加热，也可以不加热。加热后种子层金属穿透钝化层与硅基体形成良好接触，提升电极与硅基体的附着力。
进一步地，种子层材料至少包括导电金属成分的金属层，种子层材料的材质包括镍、铜、铝、银、铬、金、锡、铟的一种或者多种。
进一步地，转移至半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的厚度为0.05μm～5μm，优选为0.05μm～2μm，更优选地为0.1μm～1μm；转移至半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的宽度为5μm～60μm，比如5μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm，进一步优选为5μm～20μm。
进一步地，激光束为连续光或脉冲光，激光束的波长范围为200nm～1100nm，功率范围为5W～50W，速度范围为10m/s～50m/s，脉冲光频率范围为1000kHz～8000kHz。
进一步地，源基板设有凹槽时，凹槽的深度＞凹槽内种子层材料的厚度(＞转移至半成品太阳能电池片上的种子层的厚度)。所需种子层的厚度不同时，源基板上的凹槽深度也不同：
对于厚度较小一点的种子层，凹槽深度相对较小，源基板可采用如玻璃的刚性材料，可通过掩膜刻蚀工艺在源基板上形成凹槽，然后通过蒸镀、喷涂工艺使种子层物保持在源基板上；
对于厚度较大一点的种子层，凹槽深度相对较大，源基板可采用刚性或具有一定挠性的材料，可通过激光或压印的工艺在源基板上形成凹槽，然后通过涂附、辊压、卷印、丝网印刷等工艺使种子层材料物保持在源基板上。
形成种子层后，种子层的上层金属层可以采用喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀或溅射等多种工艺形式制备上层金属电极图案，以制备太阳能电池片的完整电极图案。
进一步地，在种子层上制备上层电极层之前，在种子层上方电镀制备过渡金属层，该过渡金属层由与种子层金属有极好的合金化能力的金属材料组成，过渡金属层为单层或多层，过渡金属层包括镍、铜、银、铬、锡、铟铜或铝或镍中的任意一种。其作用是在种子层的粗糙表面设置过渡金属层后，使粗糙表面变得平滑，有利于在种子层上连接正面电极(也就是上层电极)。
在过渡金属层上方电镀铜或铝Al或(Ni)等(可酌情添加其他可能的金属)具备优良导电能力的贱金属，形成上层电极层，上层金属层可以为单一金属或多层级金属的复合金属层。
过渡金属层与上层电极层一起构成太阳能电池的电极；其中，图1、图2、图3中，104、204、304为过渡金属层，105、205、305为上层金属层。
进一步地，对本申请的制备太阳能电池电极的技术方案来说，为了使种子层与太阳能电池中的硅衬底形成良好的欧姆接触，将种子层设置在半成品太阳能电池片上的方法至少有两种：
第一种，在采用激光束从源基板另一面照射之前，对半成品太阳能电池中硅衬底表面的电介质层或保护层进行开槽，形成预设电极图案位置，然后再将种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片上的开槽位置。即，可以在电池片表面利用激光烧蚀部分钝化层(电介质层)或保护层形成图案化开窗介质层，裸露出硅片表面，然后再将种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的激光开槽的位置，在电池片表面形成图案化的种子层。
第二种，种子层材料包括烧蚀硅衬底表面的电介质层或保护层的一种或多种材料，种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片中硅衬底表面的电介质层上的预设电极图案位置后，烧结后，形成欧姆接触。即，让种子层烧穿钝化层(电介质层)或保护层。其中，形成欧姆接触是指：对于一部分电池，如PERC电池，种子层穿过PN结表面的介质层与PN结的结表面形成欧姆接触，其中，介质层包括背面的钝化层与减反射层，正面的减反钝化层；对于一部分电池，如TOPCON电池，种子层穿过PN结或钝化结构表面的介质层与PN结的结表面或钝化结构表面形成欧姆接触，其中，钝化结构指背面依次设置的隧穿氧化层与掺杂非晶硅层，介质层指正面的钝化层及减反射层、背面的钝化减反射层；对于一部分电池，如HJT电池，种子层穿过导电层(TCO层)表面的保护层与导电层表面形成欧姆接触，其中保护层包括氮化硅或油墨层。
其中，种子层材料中可掺杂一定比例烧蚀电介质层或保护层的元素或化合物，如含铅元素的一种或多种材料(如含铅玻璃)，掺杂比例0.01％-10wt％。种子层中可进一步包含一种或多种的有机媒剂和附着增强剂，掺杂比例0.1-20wt％，以增加种子层的释放能力和图案图形控制能力。在一个实施例中，种子层材料包含至少85wt％的导电性材料镍以及至少约0.1％的含铅化合物。在一个实施例中，种子层浆料包含至少90wt％的导电性材料铜以及至少约0.1％或至少约2wt％的含铅化合物。
其中，电介质层为单层或者多层，包括钝化层、减反射层。电介质层的材质包括a-Si，SiC，Si3N4，SiON，SiCN，Al2O3，AlN，MgF2中的一种或多种的组合，适用于太阳能电池表面的减反射和/或钝化介质层均可。
进一步地，当转印种子层材料至电池上对应主栅线或者pad点时，需要在种子层材料中或源基板表面结构中设置种子层释放助剂，进一步提高种子层释放能力。特别地，源基板设置凹槽时，在凹槽中设置种子层释放助剂更有利于控制种子层转移后的导电图案表面形貌和保持导电图案结构的致密度，防止出现种子层图案层中出现缩微孔和表面塌陷等缺陷。
另一方面，本申请提供一种太阳能电池，该太阳能电池的电极采用如上述任一种太阳能电池电极的方法制备得到，电极为正面电极或背面电极；其中，太阳能电池包括HJT、TOPCON、IBC、HBC、PERC电池中的任意一种。
下面以三个更为具体的实施例说明电极的制备方法，需要说明的是，虽然图2、图3所示出的种子层材料(221、321)保持在源基板(220、320)的方式为保持在平坦的源基板表面，但是种子层材料也可以保持在源基板的凹槽中，或保持在源基板上的间隔排列的凸起部，只是未在图中示出。
实施例1——P-PERC电池
本实施例的源基板120有凹槽，种子层材料121含铅，在减反钝化层108上烧出窗口。
作为一种典型的非限制性的太阳能电池制备方法，以下实施例提供一种双面种子层电镀的太阳能电池，如图1所示，具体如下：
(1)采用碱制绒的方式，将P型单晶硅衬底101于槽中去除损伤层并制绒，形成0.5μm-5μm高的金字塔绒面；
(2)采用三氯氧磷高温扩散，反应温度为700-880℃，反应时间为30-60min，在P型硅片表面形成N+层；
(3)在扩散面采用激光掺杂形成重掺杂N++层，形成SE结构；
(4)利用湿法刻蚀工艺去掉硅片背面及硅片边缘的N+层，并对柜面背面进行抛光处理；
(5)将衬底101放入氧化管进行热退火工艺，600-750℃条件下退火30-60min；
(6)采用原子层沉积或等离子增强化学气相沉积法在P型硅片背面依序沉积AlOx钝化层106、SiNx减反射层107，形成钝化减反叠层结构，其中沉积氧化铝(AlOx)层采用TMA及O2或N2O的混合气体，反应温度为200-350℃；沉积氮化硅(SiNx)层采用SiH4和NH3的混合气体，反应温度为300-550℃；
(7)采用等离子增强化学气相沉积法，在P型硅片正面形成单层或多层减反钝化层108，沉积氮化硅(SiNx)层采用SiH4和NH3的混合气体，反应温度为300-550℃；
(8)采用喷涂、涂附或辊压的方式在源基板120的凹槽内形成一层厚度均匀的金属种子层材料121，厚度为0.5-5.0um；种子层材料121保持在凹槽中，其中，种子层材料121中掺杂一定比例的含铅元素的一种或多种材料；
(9)将保持有种子层材料121的源基板120设置在半成品太阳能电池片上方，且源基板120保持有种子层材料121的一面朝向半成品太阳能电池片，激光束从源基板120另一面照射，依次使种子层材料121分别从源基板120上释放并转移至半成品太阳能电池片正面的SE激光光斑位置和背面对应位置(为简化，背面的制备过程未示意)；
(10)将半成品太阳能电池片放入烧结炉烧结，使正背面种子层103烧透氮化硅(减反钝化层108)与硅基体形成良好的欧姆接触；其中，种子层103的材质为镍，烧结温度700-800℃，烧结过后种子层103厚度0.5-5.0um；
(11)将印有种子层103的半成品电池片浸入电解液中，通过电化学沉积的方式将导电材料附着到种子层位置，化学沉积的方式为电镀或化学镀，电化学沉积的金属为镍、铜、锡、银、铋或铟中的任意一种或几种相叠，或以上几种金属的合金；或将形成有种子层的太阳能电池，采用喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀或溅射等工艺形式制备上层电极层105，以制备完成太阳能电池片的完整电极。
本发明通过先将种子层保持在玻璃载体或其他透明柔性材料上，然后将所需图形区域的种子层金属通过激光转印的方式转印至硅基体表面上，烧结固化后再进行电镀生成电极。
实施例2——TOPCON电池
本实施例的源基板220无凹槽，在电池片表面利用激光烧蚀部分钝化层及减反射层209进行开槽。
作为一种典型的非限制性的太阳能电池制备方法，如图2所示，具体如下：
(1)采用碱制绒的方式，将N型单晶硅衬底201于槽中去除损伤层并制绒，形成0.5μm-5μm高的金字塔绒面；
(2)采用三溴化硼高温扩散，反应温度为800-950℃，反应时间为50-100min，在N型硅片表面形成P+层；
(3)利用湿法碱抛工艺去掉硅片背面及硅片边缘的P+层，并对硅片背面进行抛光处理；
(4)利用等离子氧化及原位掺杂技术在碱抛面形成一层极薄的隧穿氧化层206及掺杂非晶硅层207，隧穿氧化层206的厚度0.5-2.5nm，掺杂非晶硅层207的厚度为50-200nm；
(5)将衬底201放入氧化管进行热退火工艺，700-950℃条件下退火30-60min；
(6)利用湿法设备去除正面非晶硅绕镀及BSG层；
(7)采用原子层沉积或等离子增强化学气相沉积法在N型硅片正面依序沉积AlOx钝化层、单层或多层SiNx减反射层即钝化层及减反射层209，形成钝化减反叠层结构，其中沉积所述氧化铝(AlOx)层采用TMA及O2或N2O的混合气体，反应温度为200-350℃；沉积所述氮化硅(SiNx)层采用SiH4和NH3的混合气体，反应温度为300-550℃；
(8)采用等离子增强化学气相沉积法，在N型硅片背面形成单层或多层SiNx钝化减反射层208，沉积氮化硅(SiNx)层采用SiH4和NH3的混合气体，反应温度为300-550℃；
(9)使用丝网印刷设备在电池背面印刷形成背电极及背电场，并烧结；
(10)在源基板220上采用喷涂、涂附或辊压的方式形成一层厚度均匀的种子层材料，转印后的种子层203厚度0.1-10um；优选地，0.05-2μm或0.1-1.0μm；
(11)将烧结后的半成品电池片正面利用激光在相应位置的P+层烧蚀钝化层打开10-25um的窗口，让硅层裸露；
(12)将保持有种子层材料221的源基板220设置在半成品太阳能电池片上方，且源基板220保持有种子层材料221的一面朝向半成品太阳能电池片，激光束从源基板220另一面照射，使种子层材料221从源基板220上释放并转移至半成品太阳能电池片的激光开膜的位置；
(13)将有种子层203的一面浸入电镀液中，通过电化学沉积的方式将导电材料附着到种子层203位置，化学沉积的方式为电镀或化学镀，所述电化学沉积的金属为镍、铜、锡、银、铋或铟中的任意一种或几种相叠，或以上几种金属的合金；或将形成有种子层的太阳能电池，采用喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀或溅射等工艺形式制备上层电极层205，以制备完成太阳能电池片的完整电极。
实施例3——HJT电池
本实施例的源基板320无凹槽，在电池片表面利用激光烧蚀TCO层表面的保护层313进行开槽。
作为一种典型的非限制性的太阳能电池制备方法，如图3所示，具体如下：
(1)采用RCA清洗工艺对N型单晶硅衬底301进行清洗处理、采用碱性溶液对单晶硅衬底进行制绒处理；
(2)采用PECVD或PVD工艺在N型硅衬底301的受光面和背光面上分别沉积本征非晶硅层306、310；
(3)采用PECVD工艺在N型硅衬底301上沉积的本征非晶硅层306、310上分别制备P型掺杂非晶硅层311和N型掺杂非晶硅层307；当然，也可以在本征非晶硅层306、310上分别制备N型掺杂非晶硅层307和P型掺杂非晶硅层311；
(4)采用直流磁控溅射工艺在P型掺杂非晶硅层311与N型掺杂非晶硅层307上分别沉积TCO层308、312；
(5)在电池背面TCO层308上印刷并烘干形成背电极；
(6)在电池正面TCO层308上制备保护层313(例如氮化硅或油墨层，也就是前文所述的电介质层)，利用激光烧蚀保护层313打开5窗口，让TCO层308裸露；
(7)在源基板320上采用喷涂、涂附或辊压的方式形成一层厚度均匀的种子层材料，转印至电池片上的种子层303厚度0.5-5.0um；
(8)将保持有种子层材料321的源基板320设置在半成品太阳能电池片上方，且源基板320保持有种子层材料321的一面朝向半成品太阳能电池片，激光束从源基板320另一面照射，依次使种子层材料321分别从源基板320上释放并转移至半成品太阳能电池片正面保护层313开窗区域位置，也就是栅线预设位置并和背面电极位置对应；
(9)将半成品太阳能电池片放入烘干炉烘干，使正背面金属种子层与TCO层在烘干后形成良好的物理接触；其中，种子层303的材质为镍或Cu或银，厚度优选为0.5-5.0um，烘干后种子层303厚度0.5-5.0um；
(10)将印有种子层的半成品电池片浸入电解液中，通过电化学沉积的方式将导电材料附着到种子层位置，化学沉积的方式为电镀或化学镀，电化学沉积的金属为镍、铜、锡、银、铋或铟中的任意一种或几种相叠，或以上几种金属的合金；或将形成有种子层的太阳能电池，采用喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀或溅射等工艺形式制备上层电极层305，以制备完成太阳能电池片的完整电极；
(11)制备完正面电极后，去除掉保护层313。
应当注意:背面电极也可以采用转印种子层后电镀的方式沉积上层金属来形成,正面电极和背面电极均采用转印种子层时,正背面分别转印烘干后,浸入电解液中双面电镀上层金属层,形成完整的正、背面金属电极。
此外，上述所有实施例中，当采用转印种子层材料中的腐蚀成分烧穿介质层时，均为在形成上层电极层前就烧穿介质层进行开窗然后再在种子层上制备上层电极层，对于本申请，也可以采用在种子层转印至介质层上后，先在种子层上制备好上层电极层，然后烧结穿透介质层，两种方式均可。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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物品或者设备不仅包括那些要素，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物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，包括：
S1、将保持有种子层材料的源基板设置在半成品太阳能电池片上方，其中，所述源基板保持有种子层材料的一面朝向所述半成品太阳能电池片；所述种子层材料包括烧蚀硅衬底表面的电介质层或保护层的一种或多种材料，所述种子层材料中掺杂0.01％-10wt％比例的烧蚀电介质层或保护层的元素或化合物；
采用激光束从所述源基板另一面照射，使所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置，在所述预设电极图案位置处形成种子层；
所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片硅衬底表面的电介质层或保护层上的预设电极图案位置后，经过高温烧结工艺后，形成欧姆接触；
S2、在所述种子层上制备上层电极层，完成电极制备。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中在所述种子层上制备上层电极层的方法包括喷涂、电镀、丝网印刷、掩膜蒸镀、溅射或卷对卷工艺中的任意一种；
所述步骤S1中所述种子层材料保持在所述源基板的方法包括蒸镀、溅射、喷涂、涂覆、辊压、卷印或丝网印刷的任意一种。
3.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述种子层材料按照拟加工的种子层图案保持在上述源基板上，所述种子层材料保持在源基板的方式包括：保持在平坦的源基板表面，或保持在源基板的凹槽中，或保持在源基板上的间隔排列的凸起部，其中，所述凹槽或凸起部按照所述拟加工的种子层图案设置；
所述步骤S1中采用激光束从所述源基板另一面照射时，所述激光束按照所述拟加工的种子层图案在所述源基板上进行扫描。
4.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，在所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置之后，还包括对所述半成品太阳能电池片进行加热，使所述种子层固化。
5.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的厚度为0.05μm～5μm；
转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的宽度为5μm～60μm。
6.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的厚度为0.05μm～2μm；
转移至所述半成品太阳能电池片预设电极图案位置处的种子层的宽度为5μm～20μm。
7.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述激光束为连续光或脉冲光，所述激光束的波长范围为200nm～1100nm，功率范围为5W～50W，速度范围为10m/s～50m/s，所述脉冲光频率范围为1000kHz～8000kHz。
8.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述种子层材料的材质包括镍、铜、铝、银、铬、金、锡、铟的一种或者多种；所述上层电极层为单层或多层。
9.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，在所述种子层上制备所述上层电极层之前，在所述种子层上制备过渡金属层，所述过渡金属层为单层或多层，所述过渡金属层包括镍、铜、银、铬、锡、铟中的任意一种。
10.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片的预设电极图案位置时，所述种子层材料中或所述源基板表面结构中包括种子层释放助剂，用于提高种子层材料释放能力。
11.根据权利要求1～10任一项所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，在采用激光束从所述源基板另一面照射之前，对所述半成品太阳能电池中硅衬底表面的电介质层或保护层进行开槽，形成预设电极图案位置，然后再将种子层材料从源基板上释放并转移至半成品太阳能电池片上的开槽位置。
12.根据权利要求1所述的太阳能电池电极的制备方法，其特征在于，所述种子层材料中包括一种或多种有机媒剂和附着增强剂，其掺杂比例为0.1％-20wt％。
13.一种太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池的电极采用如权利要求1～12中任一项所述太阳能电池电极的方法制备得到，所述电极为正面电极或背面电极；
其中，所述太阳能电池包括HJT、TOPCON、IBC、HBC、PERC电池中的任意一种。
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