CN117673209A - 太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种太阳能电池及其制备方法，制备方法包括：提供基底层，基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，基底层的第一表面形成有第一导电层；在第一导电层远离基底层的一侧形成第一电极图案，第一电极图案与第一导电层电连接，第一电极图案上形成有至少一个第一焊盘图案，至少一个第一焊盘图案用于与焊带焊接；在第一电极图案远离基底层的一侧形成第一介电层，第一介电层覆盖所述第一电极图案；将第一介电层对应每个第一焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出至少一个第一焊盘图案。本申请先在基底层形成具有焊盘的电极，再形成介电层覆盖，然后去除介电层以裸露焊盘，裸露焊盘用于与焊带焊接，从而保证焊带连接稳定性。

Description

太阳能电池及其制备方法
技术领域
本申请涉及光伏器件技术领域，特别是涉及一种太阳能电池及其制备方法。
背景技术
近年来市场对太阳能电池提出更多的要求，各类高效太阳能电池应运而生，制备工艺多种多样。
在传统技术方案中，制备太阳能电池的图形化金属电极的步骤包括：在基板的表面形成介电层后，进而采用丝网印刷和高温烧结使得金属烧穿介质膜，并与基板或者发射极接触形成金属栅线电极，该金属电极直接裸露，方便后续组件制作过程焊带直接与金属电极相焊接。但是并非所有导电浆料均能够烧穿介质膜，例如单一银浆无法烧穿氮化硅和氧化铝形成的介质膜，需要在银浆中加入少量的特殊玻璃料（例如特殊玻璃材料包括铅合金玻璃或碲合金玻璃）才能够烧穿，因此该方法的实施受限于电极材料。此外还有采用激光开槽的方式将钝化层去除，进而再丝印并烧结形成金属栅线电极，但是该方法在激光开槽的过程中容易造成电池片损伤，进而影响电池效果。
发明内容
基于此，有必要提供一种太阳能电池及其制备方法。通过基底层一侧先形成第一电极图案，然后形成第一介电层，并去除第一电极图案中第一焊盘图案所在区域的第一介电层，以裸露第一焊盘图案用于焊带焊接。
第一方面，本申请提供一种太阳能电池的制备方法，包括：
提供基底层，所述基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层的所述第一表面形成有第一导电层；
在所述第一导电层远离所述基底层的一侧形成第一电极图案，所述第一电极图案与所述第一导电层电连接，所述第一电极图案上形成有至少一个第一焊盘图案，所述至少一个第一焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧形成第一介电层，所述第一介电层覆盖所述第一电极图案；
将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出所述至少一个第一焊盘图案。
在一些实施方式中，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层和所述第一电极图案之间的第二介电层，所述第一电极图案穿过所述第二介电层与所述第一导电层电连接；所述制备方法还包括：
在所述第一导电层远离所述基底层的一侧形成所述第一电极图案之前，在所述第一导电层远离所述基底层的一侧表面形成第二介电层；
在所述第二介电层远离所述基底层的一侧表面形成具有第一图案的第一导电浆料，所述第一图案与所述第一电极图案的形状相同；
对所述第一导电浆料进行烧结，使得所述第一导电浆料烧穿所述第二介电层，并使得所述第一导电浆料中的导电材料与所述第一导电层形成欧姆接触实现电连接，形成所述第一电极图案。
在一些实施方式中，所述在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧形成第一介电层，包括：
在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第一介电层，所述第一介电层整层覆盖在所述第一电极图案上。
在一些实施方式中，所述将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除。
在一些实施方式中，所述采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用扫描振镜对激光束进行图形化处理，形成多个具有预设图案的激光光斑，所述预设图案和所述第一焊盘图案的形状相同；
将多个具有预设图案的激光光斑一一对应地投射到所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分上，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分烧蚀掉。
在一些实施方式中，在图形化之前还包括：对激光束进行信号放大和聚焦处理。
在一些实施方式中，所述激光烧蚀所采用的激光束的频率为1.5MHz~2.5MHz，激光束的移动速度为200mm/s~300mm/s，激光束的脉宽为10ps~50ns，激光束的线宽为8μm~500μm。
在一些实施方式中，所述第一焊盘图案为矩形，所述矩形的长度为10μm~700μm，宽度为10μm~700μm。
在一些实施方式中，所述第一电极图案包括主栅和细栅，所述第一焊盘图案形成于所述主栅上。
在一些实施方式中，所述主栅的宽度为10μm~2mm，所述细栅的宽度为10μm~40μm。
在一些实施方式中，所述基底层的第二表面形成有第二导电层；
所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成第二电极图案，所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上形成有至少一个第二焊盘图案，所述至少一个第二焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，所述第三介电层覆盖所述第二电极图案；
将所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出所述至少一个第二焊盘图案。
在一些实施方式中，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层，所述第二电极图案穿过所述第四介电层与所述第二导电层电连接；所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成所述第二电极图案之前，在所述第二导电层远离所述基底层的一侧表面形成第四介电层；
在所述第四介电层远离所述基底层的一侧表面形成具有第二图案的第二导电浆料，所述第二图案与所述第二电极图案的形状相同；
对所述第二导电浆料进行烧结，使得所述第二导电浆料烧穿所述第四介电层，并使得所述第二导电浆料中的导电材料与所述第二导电层形成欧姆接触实现电连接，形成所述第二电极图案。
在一些实施方式中，所述在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，包括：
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第三介电层，所述第三介电层整层覆盖在所述第二电极图案上。
第二方面，本申请提供一种太阳能电池，包括：
基底层，所述基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层的第一表面设置有第一导电层；
第一电极图案，设置于所述第一导电层远离所述基底层的一侧，且所述第一电极图案与所述第一导电层电连接，所述第一电极图案上设置有至少一个第一焊盘图案；
第一介电层，设置于所述第一电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域设置有第一开口，所述第一焊盘图案通过所述第一开口裸露在外，用于与焊带焊接。
在一些实施方式中，所述第一介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第一焊盘图案所在区域以外的其余区域。
在一些实施方式中，所述第一介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第一介电层的厚度为20nm~100nm。
在一些实施方式中，所述第一介电层远离所述基底层的表面与所述第一焊盘图案远离所述基底层的表面齐平。
在一些实施方式中，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层和所述第一电极图案之间的第二介电层，所述第二介电层上设置有第一开槽，所述第一电极图案穿过所述第一开槽与所述第一导电层电连接。
在一些实施方式中，所述第二介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第二介电层的厚度为20nm~100nm。
在一些实施方式中，还包括：依次层叠设置于所述基底层的第二表面的第二导电层、第二电极图案和第三介电层；
所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上设置有至少一个第二焊盘图案；
所述第三介电层设置于所述第二电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域设置有第二开口，所述第二焊盘图案通过所述第二开口裸露在外，用于与焊带焊接。
在一些实施方式中，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层。
在一些实施方式中，所述第三介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第二焊盘图案所在区域以外的其余区域。
在一些实施方式中，所述第三介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
相对于传统技术，本申请至少具有以下有益效果：
本申请在太阳能电池制备过程中先在基底层的一侧形成具有焊盘图案的第一电极图案，再形成第一介电层覆盖，然后去除第一电极图案中焊盘图案所在位置的第一介电层，通过开口裸露焊盘图案，从而保证焊带的稳定连接；而且本申请在去除第一介电层的过程中，由于电极图案的存在，起到保护基底层的作用，进而能够避免对基底层造成损伤。此外，本申请在形成电极图案的过程中不受限于介电层的材料选用电极图案的材料，本申请能够适用于各种电池类型。
附图说明
图1为本申请一个具体实施方式中提供的太阳能电池制备方法的流程示意图；
图2为本申请一个具体实施方式中提供的又一太阳能电池制备方法的流程示意图；
图3为本申请一个具体实施方式中提供的激光装置的结构示意图；
其中，10-基底层；11-第一导电层；12-第一电极图案；13-第一介电层；14-第二介电层；15-第一导电浆料；21-激光器；22-第一反射镜；23-第二反射镜；24-扩束镜；25-第三反射镜；26-第四反射镜；27-扫描振镜；28-场镜；29-工作台。
具体实施方式
下面结合实施方式和实施例，对本申请作进一步详细的说明这些实施方式和实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围，提供这些实施方式和实施例的目的是使对本申请公开内容理解更加透彻全面。还应理解，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式和实施例，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。此外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为充分地理解，应理解，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本申请中，“第一方面”、“第二方面”等中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本申请中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本申请中，涉及到数值区间（也即数值范围），如无特别说明，该数值区间内可选的数值的分布视为连续，且包括该数值区间的两个数值端点（即最小值及最大值），以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明，当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时，包括该数值范围的两个端点整数，以及两个端点之间的每一个整数，相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时，可以合并这些数值范围。换言之，除非另有指明，否则本申请中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值，比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间，比例区间，比值区间等定量区间。
在本申请提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。除非和本申请的发明目的和/或技术方案相冲突，否则，本申请涉及的引用文献以全部内容、全部目的被引用。本申请中涉及引用文献时，相关技术特征、术语、名词、短语等在引用文献中的定义也一并被引用。本申请中涉及引用文献时，被引用的相关技术特征的举例、优选方式也可作为参考纳入本申请中，但以能够实施本申请为限。应当理解，当引用内容与本申请中的描述相冲突时，以本申请为准或者适应性地根据本申请的描述进行修正。
传统技术中，采用先形成介电层，进而采用丝网印刷和高温烧结使得金属烧穿介质膜与基板形成化形成金属栅线电极。在某些特定工艺条件下，介质膜（例如减反射薄膜）制备步骤放置在金属化后，但减反射薄膜的存在会导致组件制作过程中焊带不能和金属栅线形成焊接，导致光伏组件大量使用的热焊接技术在该类电池结构无法使用。而本申请先在基底层的一侧形成包含焊盘图案的电极图案，然后再覆盖形成介电层，去除焊盘图案所在区域的介电层，裸露出焊盘用于焊接焊带，具有工艺简单和制备效率高等特点。
本申请第一方面提供一种太阳能电池的制备方法，如图1所示，包括：
提供基底层10，所述基底层10包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层10的所述第一表面形成有第一导电层11；
在所述第一导电层11远离所述基底层10的一侧形成第一电极图案12，所述第一电极图案12与所述第一导电层11电连接，所述第一电极图案12上形成有至少一个第一焊盘图案，所述至少一个第一焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第一电极图案12远离所述基底层10的一侧形成第一介电层13，所述第一介电层13覆盖所述第一电极图案12；
将所述第一介电层13对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出至少一个第一焊盘图案。
本申请在太阳能电池制备过程中先在基底层的一侧形成具有焊盘图案的第一电极图案，再形成第一介电层覆盖，然后去除第一电极图案中焊盘图案所在位置的第一介电层，通过开口裸露焊盘图案，从而保证焊带的稳定连接；而且本申请在去除第一介电层的过程中，由于电极图案的存在，起到保护基底层的作用，进而能够避免对基底层造成损伤。此外，本申请在形成电极图案的过程中不受限于介电层的材料选用电极图案的材料，本申请能够适用于各种电池类型。
需要说明的是，本申请中基底层可以是形成有PN结的硅基底层，其中第一表面可以是硅基底层的正面或背面，第一导电层可以是掺杂层或透明导电层。例如，当太阳能电池为TOPCon电池时，第一导电层可以是P型掺杂层；当太阳能电池为HJT电池时，第一导电层可以是透明导电氧化物层。进一步可以理解的是，本申请中第一电极图案可以是正面栅线图案，也可以是背面栅线图案。
在一些实施例中，所述第一介电层为减反射层或钝化层中的至少一种。
在一些实施例中，如图2所示，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层11和所述第一电极图案12之间的第二介电层14，所述第一电极图案12穿过所述第二介电层14与所述第一导电层11电连接；所述制备方法还包括：
在所述第一导电层11远离所述基底层10的一侧形成所述第一电极图案12之前，在所述第一导电层11远离所述基底层10的一侧表面形成第二介电层14；
在所述第二介电层14远离所述基底层10的一侧表面形成具有第一图案的第一导电浆料15，所述第一图案与所述第一电极图案12的形状相同；
对所述第一导电浆料15进行烧结，使得所述第一导电浆料15烧穿所述第二介电层14，并使得所述第一导电浆料15中的导电材料与所述第一导电层11形成欧姆接触实现电连接，形成所述第一电极图案12。
在一些实施例中，所述第二介电层可以是钝化层。
在一些实施例中，所述在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧形成所述第一介电层，包括：
在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第一介电层，所述第一介电层整层覆盖在所述第一电极图案上。
在一些实施例中，所述将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除。
本申请采用激光去除第一介电层，激光去膜的区域精密可控，并且膜层去除干净，而且激光去除方便灵活，将激光参数设置好后即可进行开槽去除，操作难度低且便捷性高，激光去膜后电极层的焊接强度与传统电池焊接强度一致。此外，由于激光去除位置存在电极图案，因此在激光去除过程中，电极图案能够起到保护作用，不会对基底层造成损伤。
在一些实施例中，所述采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用扫描振镜对激光束进行图形化处理，形成多个具有预设图案的激光光斑，所述预设图案和所述第一焊盘图案的形状相同；
将多个具有预设图案的激光光斑一一对应地投射到所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分上，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分烧蚀掉。
在一些实施例中，在图形化之前还包括：对激光束进行信号放大和聚焦处理。
在一些实施例中，所述激光烧蚀采用激光装置，所述激光装置包括激光器和扫描振镜，所述扫描振镜用于控制所述激光器发出的激光定位去除所述电极层所在位置的所述介电层。
在一些实施例中，所述扫描振镜包括数字扫描振镜，所述扫描电镜与运动控制器连接，通过扫描电镜与运动控制器的运动控制软件精确联动，来实现图形化和加工精度。
需要说明的是，扫描振镜由X轴振镜和Y轴振镜组成，X轴振镜和Y轴振镜均可以在水平方向和垂直方向上进行振动，当激光通过X轴振镜时，激光的方向会发生水平偏转；当激光通过Y轴振镜时，激光的方向会发生垂直偏转。通过控制X轴振镜和Y轴振镜的振动频率和振幅，实现对激光的精确控制。
在一些实施例中，所述激光装置还包括扩束镜和场镜，所述激光器发射出的激光依次经过扩束镜、扫描振镜和场镜。
所述扩束镜用于放大入射的激光光束；所述场镜用于场镜用于聚焦激光光束。
在一些实施例中，所述场镜包括F-θ场镜。F-θ场镜是一种平场扫描透镜，采用高透过率的光学玻璃作为基材，由透镜组以特定的设计方案集成于机械外壳中组成。其聚焦光束的高度为F×θ（θ为入射光束的入射角），因此输入光束和输出光束的角速度直接成正比，使扫描反射镜能够以恒定的角速度运转，用于提高边缘光束入射到探测器的能力、使探测器光敏面上的非均匀光得以均匀化、补偿系统的场曲与畸变等。而且F-θ场镜在使用时能够提供平场像平面，同时能极大简化控制电路，具有高透过率、大扫描范围、低像差和低F-θ畸变等特点。
在一些实施例中，所述激光装置还包括多个反射镜，所述反射镜用于反射激光，调整激光的光路。可以理解的是，本申请中可以根据装置需要合理设置反射镜的数量和位置，以及扫描振镜、扩束镜和场镜的位置，从而实现光依次经过扩束镜、扫描振镜和场镜。
需要说明的是，本申请对激光烧蚀过程中采用的激光频率、速度、脉宽和线宽不做具体要求和特殊限定，本领域技术人员可根据待处理的第一介电层的材料以及厚度合理选择。
在一些实施例中，如图3所示，所述激光装置包括激光器21、第一反射镜22、第二反射镜23、扩束镜24、第三反射镜25、第四反射镜26、扫描振镜27、场镜28和工作台29，待激光去除介质层的基板放置于工作台29上。
在一些实施例中，所述激光烧蚀所采用的激光束的频率为1.5MHz~2.5MHz，例如可以是1.5MHz、1.6MHz、1.7MHz、1.8MHz、1.9MHz、2.0MHz、2.1MHz、2.2MHz、2.3MHz、2.4MHz或2.5MHz。
在一些实施例中，所述激光烧蚀所采用的激光束的移动速度为200mm/s~300mm/s，例如可以是200mm/s、210mm/s、220mm/s、230mm/s、240mm/s、250mm/s、260mm/s、270mm/s、280mm/s、290mm/s或300mm/s。
在一些实施例中，所述激光烧蚀所采用的激光束的脉宽为10ps~50ns，例如可以是10ps、50ps、100ps、500ps、1ns、5ns、10ns、15ns、20ns、30ns、40ns或50ns。优选为10ps~1000ps。本申请中激光束脉冲采用10ps~1000ps，去除介电层的过程中对介电层的损伤小。
在一些实施例中，所述激光烧蚀所采用的激光束的线宽为8μm~500μm，例如可以是8μm、10μm、20μm、50μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm或500μm。
在一些实施例中，所述第一焊盘图案为矩形，所述矩形的长度为10μm~700μm，例如可以是10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm或700μm。宽度为10μm~700μm，例如可以是10μm、50μm、100μm、200μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm或700μm。
在一些实施例中，所述第一电极图案包括主栅和细栅，所述第一焊盘图案形成于所述主栅上。
在一些实施例中，所述主栅的宽度为10μm~2mm，例如可以是10μm、50μm、100μm、500μm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm或2.0mm。
在一些实施例中，所述细栅的宽度为10μm~40μm，例如可以是10μm、13μm、16μm、19μm、22μm、25μm、28μm、31μm、34μm、37μm或40μm。
在一些实施例中，相邻所述细栅之间的间距为0.8mm~1.5mm，例如可以是0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm或1.5mm。
在一些实施例中，所述基底层的第二表面形成有第二导电层；
所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成第二电极图案，所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上形成有至少一个第二焊盘图案，所述至少一个第二焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，所述第三介电层覆盖所述第二电极图案；
将所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出所述至少一个第二焊盘图案。
在一些实施例中，所述第三介电层为钝化层或减反层中的至少一种。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层，所述第二电极图案穿过所述第四介电层与所述第二导电层电连接；所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成所述第二电极图案之前，在所述第二导电层远离所述基底层的一侧表面形成第四介电层；
在所述第四介电层远离所述基底层的一侧表面形成具有第二图案的第二导电浆料，所述第二图案与所述第二电极图案的形状相同；
对所述第二导电浆料进行烧结，使得所述第二导电浆料烧穿所述第四介电层，并使得所述第二导电浆料中的导电材料与所述第二导电层形成欧姆接触实现电连接，形成所述第二电极图案。
在一些实施例中，所述第四介电层可以是钝化层。
在一些实施例中，所述在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，包括：
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第三介电层，所述第三介电层整层覆盖在所述第二电极图案上。
第二方面，本申请提供一种太阳能电池，包括：
基底层，所述基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层的第一表面设置有第一导电层；
第一电极图案，设置于所述第一导电层远离所述基底层的一侧，且所述第一电极图案与所述第一导电层电连接，所述第一电极图案上设置有至少一个第一焊盘图案；
第一介电层，设置于所述第一电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域设置有第一开口，所述第一焊盘图案通过所述第一开口裸露在外，用于与焊带焊接。
在一些实施例中，所述第一介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第一焊盘图案所在区域以外的其余区域。
在一些实施例中，所述第一介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施例中，所述第一介电层的厚度为20nm~100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
在一些实施例中，所述第一电极图案的材料包括银、铝、镍和铜中的至少一种。
在一些实施例中，所述第一介电层远离所述基底层的表面与所述第一焊盘图案远离所述基底层的表面齐平。
本申请通过将第一焊盘部分的第一介电层去除，并保持第一介电层与第一焊盘高度平齐，从而便于第一焊盘与焊带焊接。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层和所述第一电极图案之间的第二介电层，所述第二介电层上设置有第一开槽，所述第一电极图案穿过所述第一开槽与所述第一导电层电连接。
在一些实施例中，所述第二介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施例中，所述第二介电层的厚度为20nm~100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
在一些实施例中，所述第二电极图案的材料包括银、铝、镍和铜中的至少一种。
在一些实施例中，还包括：依次层叠设置于所述基底层的第二表面的第二导电层、第二电极图案和第三介电层；
所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上设置有至少一个第二焊盘图案；
所述第三介电层设置于所述第二电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域设置有第二开口，所述第二焊盘图案通过所述第二开口裸露在外，用于与焊带焊接。
在一些实施例中，所述第三介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施例中，所述第三介电层的厚度为20nm~100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
在一些实施例中，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层。
在一些实施例中，所述第四介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
在一些实施例中，所述第四介电层的厚度为20nm~100nm，例如可以是20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
在一些实施例中，所述第三介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第二焊盘图案所在区域以外的其余区域。
在一些实施例中，所述太阳能电池为TOPCon电池、PERC电池、IBC电池或HJT电池。
在一些实施例中，所述太阳能电池为HJT电池，所述太阳能电池包括基底层，所述基底层的第一表面依次设置有第一非晶硅层、第一掺杂层、第一透明导电层和第一介电层，所述太阳能电池还包括设置于所述第一介电层和所述第一透明导电层之间的第一电极图案，所述第一电极图案包括至少一个第一焊盘图案，所述第一介电层位于所述第一焊盘图案的区域开设有第一开口，所述第一焊盘图案通过所述第一开口裸露在外，用于与焊带焊接；
所述基底层的第二表面依次设置有第二非晶硅层、第二掺杂层、第二透明导电层和第三介电层，所述太阳能电池还包括设置于所述第三介电层和所述第二透明导电层之间的第二电极图案，所述第二电极图案包括至少一个第二焊盘图案，所述第三介电层位于所述第二焊盘图案的区域开设有第二开口，所述第二焊盘图案通过所述第二开口裸露在外，用于与焊带焊接。
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，优先参考本申请中给出的指引，还可以按照本领域的实验手册或常规条件，还可以按照制造厂商所建议的条件，或者参考本领域已知的实验方法。
实施例1
本实施例提供了一种PERC电池，制备方法包括：
S1、在P型硅片的两面进行制绒；
S2、制绒后，在P型硅片的正面进行扩散，形成N型发射极；
S3、去除扩散过程中形成的磷硅玻璃以及边缘P-N结，并对背面一侧进行抛光；
S4、再对P型硅片在650℃进行热氧化处理20min，激活扩散后的间隙磷，减少表面死层，并在P型硅片的表面生成一层氧化硅；
S5、在硅片的背面一侧沉积厚度10nm的AlOx和厚度70nm的SiNx：H层；
S6、在硅片的正面一侧沉积厚度80nm的SiNx：H层；
S7、采用激光在硅片背面一侧做线状开槽，打开AlOx和SiNx：H层，开槽线数为130根，线宽为30μm；
S8、采用丝网印刷方式在背面激光现状开口处印刷铝细栅线，以及与铝栅线相连接的银主栅，银主栅宽度为200μm，主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；
S9、采用丝网印刷方式在正面一侧印刷银栅线，包含细栅和主栅，其中主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，主栅宽度为200μm，细栅宽度为30μm，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；
S10、高温烧结，使得铝栅线与硅基底形成铝背场；银栅线烧穿SiNx：H层与N型发射极接触，形成正面电极图案；
S11、进一步在正面一侧镀40nm的SiOx介质层，该介质层覆盖S10描述的正面电极图案（包括主栅、细栅和焊盘）；
S12、采用激光打开S11中描述的银焊盘上的SiOx介质层，开口面积等于银焊盘的尺寸；
S13：将制备的PERC电池运送到组件车间，对电池片进行焊接，焊带在红外灯管的加热下通过S12描述的激光开口与银焊盘形成焊点。
实施例2
本实施例提供了一种HJT电池的制备方法，包括：
S1：N型硅片清洗、制绒；
S2：采用PECVD在硅片表面依次制备：
在N型硅片的正面形成厚度10nm的正面本征非晶硅层；
在N型硅片的背面形成厚度10nm的背面本征非晶硅层；
在N型硅片的正面一侧形成厚度10nm的正面掺磷微晶硅层；
在N型硅片的背面一侧形成厚度10nm的背面掺硼微晶硅层；
S3：采用PVD在硅片正面和背面分别生长厚度30nm的ITO层；
S4：采用丝网印刷方式在硅片两个表面的ITO层上印刷低温银浆料，形成正面电极图案和背面电极图案，电极图案包含细栅和主栅，其中主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；进一步对丝网印刷的电极进行低温固化；
S5：采用PVD方式在硅片的正面和背面镀SiOx介质层，厚度为50nm，该介质膜分别覆盖S4中正面电极图案和背面电极图案；
S6：采用激光打开S4中银焊盘所在区域的SiOx介质膜，开口等于银焊盘的尺寸；
S7：将制备得到的HJT电池运送到组件车间，对电池片进行焊接，焊带在红外灯管的加热下通过S6描述的激光开口与银焊盘形成焊点。
对比例1
S1、在P型硅片的两面进行制绒；
S2、制绒后，在P型硅片的正面进行扩散，形成N型发射极；
S3、去除扩散过程中形成的磷硅玻璃以及边缘P-N结，并对背面一侧进行抛光；
S4、再对P型硅片在650℃进行热氧化处理20min，激活扩散后的间隙磷，减少表面死层，并在P型硅片的表面生成一层氧化硅；
S5、在硅片的背面一侧沉积厚度10nm的AlOx和厚度70nm的SiNx：H层；
S6、在硅片的正面一侧沉积80nm的SiNx：H层；
S7、采用激光在硅片背面一侧做线状开槽，打开AlOx和SiNx：H层，开槽线数为130根，线宽为30μm；
S8、采用丝网印刷方式在背面激光现状开口处印刷铝细栅线，以及与铝栅线相连接的银主栅，银主栅宽度为200μm，主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；
S9、采用丝网印刷方式在正面一侧印刷银栅线，包含细栅和主栅，其中主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，主栅宽度为200μm，细栅宽度为30μm，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；
S10、高温烧结，使得铝栅线与硅基底形成铝背场；银栅线烧穿SiNx：H层，与N型发射极接触，形成正面电极图案；
S11：将制备的PERC电池运送到组件车间，对电池片进行焊接，焊带在红外灯管的加热下通过S9正面电极图案中银焊盘焊接。
对比例2
本对比例提供了一种HJT电池的制备方法，包括：
S1：N型硅片清洗、制绒；
S2：采用PECVD在硅片表面依次制备：
在N型硅片的正面形成厚度10nm的正面本征非晶硅层；
在N型硅片的背面形成厚度10nm的背面本征非晶硅层；
在N型硅片的正面一侧形成厚度10nm的正面掺磷微晶硅层；
在N型硅片的背面一侧形成厚度10nm的背面掺硼微晶硅层；
S3：采用PVD在硅片正面和背面分别生长厚度30nm的ITO层；
S4：采用丝网印刷方式在硅片两个表面的ITO层上印刷低温银浆料，包含细栅和主栅，其中主栅上具有后续组件焊接用的一系列银焊盘，银焊盘呈方形，尺寸为500μm×500μm；进一步对丝网印刷的电极进行低温固化，形成正面电极图案和背面电极图案；
S5：将制备得到的HJT电池运送到组件车间，对电池片进行焊接，焊带在红外灯管的加热下通过S4中银焊盘焊接。
对上述实施例和对比例制备得到的PERC电池和HJT电池进行电极焊接强度测试以及电池效率测试，测试方法包括：
焊接强度测试：使用组件焊接拉力测试仪进行拉力效果测试，测试方法为将焊接后的焊带置于拉力测试仪上，拉力测试仪逐步加大拉力直至焊带脱落，同时记录脱落时刻拉力大小数据，依次评估焊接强度，拉力越大，焊接强度越大。
电池光电转化效率测试：在标准测试条件下(AM1.5，25℃，1000W/m2)，利用稳态测试于IV 测试仪上进行测试。
测试结果如表1所示。
表1
通过上表可以看出：
本申请制备得到的电池电极焊接强度以及转化效率都优于传统电池，例如HJT太阳电池具有比常规HJT太阳电池更高的效率，同时组件焊接时焊带拉脱力满足标准，而且本申请在激光烧蚀开口裸露焊盘的过程中，电极图案能够对透明导电层进行保护，避免激光烧蚀造成透明导电层的损伤。因此，本申请在太阳能电池制备过程中先在基底层的一侧形成具有焊盘图案的第一电极图案，再形成第一介电层覆盖，然后去除第一电极图案中焊盘图案所在位置的第一介电层，通过开口裸露焊盘图案，从而保证焊带的稳定连接；而且本申请在去除第一介电层的过程中，由于电极图案的存在，起到保护基底层的作用，进而能够避免对基底层造成损伤。此外，本申请在形成电极图案的过程中不受限于介电层的材料选用电极图案的材料，本申请能够适用于各种电池类型。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (25)

1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括：
提供基底层，所述基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层的所述第一表面形成有第一导电层；
在所述第一导电层远离所述基底层的一侧形成第一电极图案，所述第一电极图案与所述第一导电层电连接，所述第一电极图案上形成有至少一个第一焊盘图案，所述至少一个第一焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧形成第一介电层，所述第一介电层覆盖所述第一电极图案；
将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出所述至少一个第一焊盘图案。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层和所述第一电极图案之间的第二介电层，所述第一电极图案穿过所述第二介电层与所述第一导电层电连接；所述制备方法还包括：
在所述第一导电层远离所述基底层的一侧形成所述第一电极图案之前，在所述第一导电层远离所述基底层的一侧表面形成第二介电层；
在所述第二介电层远离所述基底层的一侧表面形成具有第一图案的第一导电浆料，所述第一图案与所述第一电极图案的形状相同；
对所述第一导电浆料进行烧结，使得所述第一导电浆料烧穿所述第二介电层，并使得所述第一导电浆料中的导电材料与所述第一导电层形成欧姆接触实现电连接，形成所述第一电极图案。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧形成第一介电层，包括：
在所述第一电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第一介电层，所述第一介电层整层覆盖在所述第一电极图案上。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述采用激光烧蚀，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分去除，包括：
采用扫描振镜对激光束进行图形化处理，形成多个具有预设图案的激光光斑，所述预设图案和所述第一焊盘图案的形状相同；
将多个具有预设图案的激光光斑一一对应地投射到所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分上，将所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域的部分烧蚀掉。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在采用扫描振镜对激光束进行图形化之前还包括：对所述激光束进行信号放大和聚焦处理。
7.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述激光烧蚀所采用的激光束的频率为1.5MHz~2.5MHz，激光束的移动速度为200mm/s~300mm/s，激光束的脉宽为10ps~50ns，激光束的线宽为8μm~500μm。
8.如权利要求1~7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一焊盘图案为矩形，所述矩形的长度为10μm~700μm，宽度为10μm~700μm。
9.如权利要求1~7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一电极图案包括主栅和细栅，所述第一焊盘图案形成于所述主栅上。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述主栅的宽度为10μm~2mm，所述细栅的宽度为10μm~40μm。
11.根据权利要求1~7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述基底层的第二表面形成有第二导电层；
所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成第二电极图案，所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上形成有至少一个第二焊盘图案，所述至少一个第二焊盘图案用于与焊带焊接；
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，所述第三介电层覆盖所述第二电极图案；
将所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域的部分去除，裸露出所述至少一个第二焊盘图案。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层，所述第二电极图案穿过所述第四介电层与所述第二导电层电连接；所述制备方法还包括：
在所述第二导电层远离所述基底层的一侧形成所述第二电极图案之前，在所述第二导电层远离所述基底层的一侧表面形成第四介电层；
在所述第四介电层远离所述基底层的一侧表面形成具有第二图案的第二导电浆料，所述第二图案与所述第二电极图案的形状相同；
对所述第二导电浆料进行烧结，使得所述第二导电浆料烧穿所述第四介电层，并使得所述第二导电浆料中的导电材料与所述第二导电层形成欧姆接触实现电连接，形成所述第二电极图案。
13.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧形成第三介电层，包括：
在所述第二电极图案远离所述基底层的一侧沉积形成所述第三介电层，所述第三介电层整层覆盖在所述第二电极图案上。
14.一种太阳能电池，其特征在于，包括：
基底层，所述基底层包括沿其厚度方向相对设置的第一表面和第二表面，所述基底层的第一表面设置有第一导电层；
第一电极图案，设置于所述第一导电层远离所述基底层的一侧，且所述第一电极图案与所述第一导电层电连接，所述第一电极图案上设置有至少一个第一焊盘图案；
第一介电层，设置于所述第一电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第一介电层对应每个所述第一焊盘图案所在区域设置有第一开口，所述第一焊盘图案通过所述第一开口裸露在外，用于与焊带焊接。
15.如权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第一焊盘图案所在区域以外的其余区域。
16.如权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
17.如权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一介电层的厚度为20nm~100nm。
18.如权利要求14所述的太阳能电池，其特征在于，所述第一介电层远离所述基底层的表面与所述第一焊盘图案远离所述基底层的表面齐平。
19.如权利要求14~18任一项所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括设置于所述第一导电层和所述第一电极图案之间的第二介电层，所述第二介电层上设置有第一开槽，所述第一电极图案穿过所述第一开槽与所述第一导电层电连接。
20.如权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
21.如权利要求19所述的太阳能电池，其特征在于，所述第二介电层的厚度为20nm~100nm。
22.如权利要求14~18任一项所述的太阳能电池，其特征在于，还包括：依次层叠设置于所述基底层的第二表面的第二导电层、第二电极图案和第三介电层；
所述第二电极图案与所述第二导电层电连接，所述第二电极图案上设置有至少一个第二焊盘图案；
所述第三介电层设置于所述第二电极图案远离所述基底层的一侧，且所述第三介电层对应每个所述第二焊盘图案所在区域设置有第二开口，所述第二焊盘图案通过所述第二开口裸露在外，用于与焊带焊接。
23.如权利要求22所述的太阳能电池，其特征在于，所述太阳能电池还包括设置于所述第二导电层和所述第二电极图案之间的第四介电层。
24.如权利要求22所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三介电层覆盖在所述基底层除所述至少一个第二焊盘图案所在区域以外的其余区域。
25.如权利要求22所述的太阳能电池，其特征在于，所述第三介电层的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅和氧化铝中的至少一种。
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