CN117790598A - 一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 - Google Patents
一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117790598A CN117790598A CN202311818387.7A CN202311818387A CN117790598A CN 117790598 A CN117790598 A CN 117790598A CN 202311818387 A CN202311818387 A CN 202311818387A CN 117790598 A CN117790598 A CN 117790598A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- metal
- seconds
- current density
- electroplating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 136
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 57
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 63
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 11
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 9
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims description 3
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 claims description 3
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 141
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 3
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241001494479 Pecora Species 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N aluminum zinc oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Zn+2] JYMITAMFTJDTAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N indium;oxotungsten Chemical compound [In].[W]=O ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法，其中制备方法，包括如下步骤：S1、在电池片至少一面上制备导电层；S2、在导电层上制备掩膜层；S3、在掩膜层上制备开口；S4、在开口处通过施以不同的外加电场和/或中断电场制备复合层金属栅线；S5、去除掩膜层和露出的导电层。该方法可降低或是避免电镀金属连续持沉积堆栈原子之内应力聚集，使得电镀金属栅线发生翘区而脱离电池片。从而提升整体金属栅线与电池片之间的结合力外，还可同时达成降低金属栅线与电池片的接触电阻，最终提高电池片的光电转换效率，降低整体电池片的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏电池技术领域，具体涉及具备复合层金属栅线电池及其制备方法。
背景技术
目前，太阳能产业的大量产晶体硅太阳电池，其表面金属栅线(电极)是利用丝网印刷银浆并烧结的技术。但此种方法生产的电极栅线高宽比例小(烧结后其平均宽度30～60um，而高度约10～15um)，其导致电池遮光面积过大(正面遮光面积范围高达10％～20％)。加上银浆的价格昂贵(低温进口银浆每公斤约6500～8000元)，如何提高效能与降低生产制作成本是各电池片生产商的当务之急。
随着低温制备工艺光伏电池片逐渐成为未来高效电池的领头羊之后，传统的银浆印刷与高温烧结不再适用并满足于低温制备工艺光伏电池片的生产。但低温工艺还是存在一些待改进之处，比如1、金属栅线与电池片的附着力不佳；2、金属栅线与电池片的接触面不完整，导致电阻过高，使得电池片的转换效率无法提高。所以无论是从降低导电将料成本或是转换效率提高等这些因素，都使得异质结电池片不利于其推进。
近年热门的话题，无不围绕在以电镀铜金属栅线工艺取代导电银浆制备金属栅线工艺的方法。但在细线化、降低遮光面积、降低成本、引入电镀金属栅线的同时，众人常忽略电池片的生产良率，也是整体电池片的成本中之一环。即细线化可能造成栅线脱离电池片的风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法以克服上述缺点。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，包括如下步骤：
S1、在电池片至少一面上制备导电层；
S2、在导电层上制备掩膜层；
S3、在掩膜层上制备开口；
S4、在开口处通过施以不同的外加电场和/或中断电场制备复合层金属栅线；
S5、去除掩膜层和露出的导电层。
进一步地，S4中，包括如下步骤：
S41、将电池片传送入电镀设备的电镀空间区域，在电池片的导电层上沉积第一金属层，沉积第一金属层时电流密度为I1；
S42、电池片离开电镀空间区域，电镀过程中断；
S43、电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第一金属层上沉积第二金属层，沉积第二金属层时电流密度为I2，电流密度I2与电流密度I1比值为30％～100％。示例性地，电流密度I2与电流密度I1比值为30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％。
进一步地，S41中，电流密度I1的范围为8～12ASD，电流持续时间为50～70秒；S42中，电镀过程中断时间为1～10秒；S43中、电流持续时间为200秒～280秒。示例性地，电流密度I1的范围为8ASD、9ASD、10ASD、11ASD、12ASD。
进一步地，S42中，电镀过程中断时间为为2秒。
进一步地，还包括S44，电池片再次离开电镀空间区域，电镀过程中断；电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第二金属层上沉积第三金属层，沉积第三金属层时电流密度为I3，电流密度I3与电流密度I2比值为100％～300％。电流密度I3与电流密度I2比值为100％、150％、200％、250％、300％。
进一步地，S44中，中断时间为1～10秒，优选4.5秒，沉积第三金属层电流持续时间为200秒～280秒。
进一步地，还包括S45，电池片再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为1～10秒；电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第三金属层上沉积第四金属层，沉积第四金属层时电流密度为I4，电流密度I4与电流密度I3比值为30％～100％。
进一步地，S45中，中断时间优选3秒，沉积第三金属层电流持续时间为200秒～280秒。
进一步地，复合层金属栅线的层数为2～5层，优选3～4层。
进一步地，导电层的材料为透明导电材料和/或金属复合材料，透明导电材料选自氧化铟锡ITO、氧化锌铝AZO、氧化铟钨IWO中任一种或多种，金属复合材料选自镍、钨、铋、钒、镓、铑、钴、金、银、铂、铜、钯、钛中任两种或以上金属的复合材料。
一种电池，按照如上所述具备复合层金属栅线电池的制备方法制备得到。
本发明的有益效果是：本制备方法通过施以不同的外加电场(电流密度)及中断提供电场(电镀中断)。此机制是让在一定时间内沉积于电池片上的金属原子，进行原子分布、沉积等，而形成一定厚度的沉积层。而第二层的金属原子沉积，通过与第一金属层沉积的暂停中断，而形成与第二金属层之间的非连续式晶格成长，得到非单一沉积层的金属栅线。该方法可降低或是避免电镀金属连续持沉积堆栈原子之内应力聚集，使得电镀金属栅线发生翘区而脱离电池片。从而提升整体金属栅线与电池片之间的结合力外，还可同时达成降低金属栅线与电池片的接触电阻。最终提高电池片的光电转换效率，降低整体电池片的生产成本。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明电池片和导电层的连接示意图；
图2为本发明电池片和掩膜层的连接示意图；
图3为本发明在掩膜层上开口示意图；
图4为本发明制备复合层金属栅线示意图；
图5为本发明去除掩膜层和露出的导电层示意图。
1、电池片；2、导电层；3、掩膜层；4、开口；5、复合层金属栅线；51、第一金属层；52、第二金属层；53、第三金属层、54、第四金属层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
除了在操作实施例中所示以外或另外表明之外，所有在说明书和权利要求中表示成分的量、物化性质等所使用的数字理解为在所有情况下通过术语“约”来调整。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。
一种电池的制备方法，包括如下步骤：
S1、参见附图1所示，在电池片1至少一面上制备导电层2；
导电层2的材料为透明导电材料，透明导电材料选自ITO、AZO、IWO中任一种或多种，导电层2的材料也可以是金属复合材料，金属复合材料选自镍、钨、铋、钒、镓、铑、钴、金、银、铂、铜、钯、钛中任两种或以上金属的复合材料。
导电层2可以为单层结构，材料为透明导电材料或金属复合材料，也可以是由多层迭合而成的多层结构。多层结构中可以每一层都选自透明导电材料或金属复合材料，多层结构也可以是其中部分层状结构为透明导电层，部分层状结构为金属复合材料。
S2、参见附图2所示，在导电层2上制备掩膜层3；
在电池片1至少一面导电层2上制备掩膜层3，掩膜层3厚度范围为5um～25um。制备掩膜层3的工艺选自印刷工艺、喷涂工艺、压印工艺中的至少一种或多种。
制备掩膜层3后，对掩膜层3进行热处理工艺，热处理工艺选自烤盘式烘烤、热风烘烤炉、UV灯照烤、LED灯照烤中任一种或多种。
S3、参见附图3所示，在掩膜层3上制备开口4；
通过曝光工艺将金属栅线图案转移至掩膜层3。曝光工艺为激光直接成像技术LDI(Laser Direct Imaging)，直接透过程控光源照射金属栅线的位置进行的一种曝光工艺。随后，再以显影工艺将预制备复合层金属栅线区域的掩膜移除，留出开口4待制备复合层金属栅线5。
具体地，进行曝光工艺，在电池片1上覆盖光罩(或是亦称底片，可以为硬式材料，譬如玻璃。或是软性材料，譬如软性塑料材料)，光罩上有已经设计好的金属栅线图型，再以LED光源、汞灯光源、紫外光源等照射底片，作为图型转印的一种曝光工艺。随后，再以显影工艺将复合层金属栅线5区域的掩膜层3移除，显影液可以为碳酸钠、碳酸钾或是氢氧化钾等碱性化学药液。其碳酸钠适合的操作浓度范围为0.3％～3％；氢氧化钾适合的操作浓度范围为0.01％～2％，操作温度范围为25℃～35℃，操作喷压范围为0.5Kg/cm2～3.5Kg/cm2，操作时间范围为30秒～200秒。
或者可以使用激光直接将复合层金属栅线5的开口区域之掩膜层3移除，激光工艺的操作波长范围532nm+/-10nm。操作能量范围3～5mw及其操作频率范围300～450KHz。
S4、参见附图4所示，在开口4处制备复合层金属栅线5；
包括如下步骤：
S41、将电池片1传送入电镀设备的电镀空间区域，在电池片1的导电层2上沉积第一金属层51，沉积第一金属层51时电流密度为I1；电流密度I1的范围为8～12ASD，电流持续时间为50～70秒；
S42、电池片1离开电镀空间区域，电镀过程中断，电镀过程中断时间为1～10秒，优选为2秒。
S43、电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第一金属层51上沉积第二金属层52，沉积第二金属层52时电流密度为I2，电流密度I2与电流密度I1比值为30％～100％。电流持续时间为200秒～280秒。
S44，电池片1再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为1～10秒，优选4.5秒；电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第二金属层52上沉积第三金属层53，沉积第三金属层53时电流密度为I3，电流密度I3与电流密度I2比值为100％～300％。沉积第三金属层53电流持续时间为200秒～280秒。
S45，电池片1再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为1～10秒，优选3秒；电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第三金属层53上沉积第四金属层54，沉积第四金属层54时电流密度为I4，电流密度I4与电流密度I3比值为30％～100％，中断时间沉积第四金属层54电流持续时间为200秒～280秒。
S5、参见附图5所示，去除掩膜层3和露出的导电层2。
以去膜工艺浓度为5％氢氧化钠。工艺操作条件:温度为45℃、时间300秒及喷洒压力2.5Kg/cm2，将掩膜层3去除清洗干净。再以温度为25℃、时间300秒及喷洒压力2.0Kg/cm2及浓度为5％的刻蚀硫酸，将露出的导电层2可刻蚀移除完毕。即得一具有复合层金属栅的电池。
实施例
下述实施例更具体地描述了本发明公开的内容，这些实施例仅仅用于阐述性说明，因为在本发明公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明，以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计，而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得，并且可直接使用而无需进一步处理，以及实施例中使用的仪器均可商购获得。
实施例1
一种电池的制备方法，包括如下步骤：
S1、在电池片至少两面上制备导电层；导电层为单层结构，材料为ITO；
S2、在导电层上制备掩膜层；
通过压印工艺在电池片导电层上制备掩膜层，掩膜层厚度为20um。压印掩膜层的工序说明如后:将电池片预加温到40摄氏度，然后将干膜贴压在电池片上，贴合压力为1.0Kg/cm2，压合时间10秒钟，在导电层上形成掩膜层；
S3、在掩膜层上制备开口；
制备好掩膜层后，随即进行曝光工艺，将金属栅线图案转移至干膜上。
金属栅线图案转移工艺操作条件为以直写式曝光机进行图案转移。曝光强度条件为90mj/cm2，曝光波长为405nm。
将上述电池片，送入显影机进行显影工艺。其操作条件为碳酸氢钠，配比浓度为2％。工艺操作条件:显影温度为40℃、时间90秒及喷洒压力2.0Kg/cm2。即可将金属栅线区域开口空出，后续在开口处制备金属栅线。
S4、在开口处制备复合层金属栅线；
S41、将电池片1传送入电镀设备的电镀空间区域，在电池片1的导电层2上沉积第一金属层51，沉积第一金属层51时电流密度为I1；电流密度I1的为10ASD(电流密度)，电流持续时间为60秒；
S42、电池片1离开电镀空间区域，电镀过程中断，电镀过程中断时间为2秒。
S43、电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第一金属层51上沉积第二金属层52，沉积第二金属层52时电流密度为I2，电流密度I2与电流密度I1比值为50％。电流持续时间为240秒。
S44，电池片1再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为4.5秒；电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第二金属层52上沉积第三金属层53，沉积第三金属层53时电流密度为I3，电流密度I3与电流密度I2比值为240％。沉积第三金属层53电流持续时间为240秒。
S45，电池片1再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为3秒；电池片1再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第三金属层53上沉积第四金属层54，沉积第四金属层54时电流密度为I4，电流密度I4与电流密度I3比值为40％，中断时间沉积第四金属层54电流持续时间为240秒。
S5、去除掩膜层和露出的导电层。
以去膜工艺浓度为5％氢氧化钠，工艺操作条件：温度为35℃、时间300秒及喷洒压力2.5Kg/cm2，将掩膜层去除清洗干净。再以温度为20℃、时间300秒及喷洒压力2.0Kg/cm2及浓度为5％的刻蚀硫酸，将露出的导电层刻蚀移除完毕。即得一具有复合层金属栅的电池。
实施例2
实施例2和实施例1基本相同，不同之处主要为S41中，电流密度I1为8ASD。
实施例3
实施例3和实施例1基本相同，不同之处主要为S41中，电流密度I1为8ASD。
实施例4
实施例4和实施例1基本相同，不同之处主要为S41中，电流密度I2与电流密度I1比值为70％。
实施例5
实施例5和实施例1基本相同，不同之处主要为S41中，电流密度I2与电流密度I1比值为30％。
实施例6
实施例6和实施例1基本相同，不同之处主要为S42中，电镀中断时间为1秒。
实施例7
实施例7和实施例1基本相同，不同之处主要为S42中，电镀中断时间为10秒。
对比例1
对比例1和实施例1基本相同，不同之处主要为S4中，将电池片传送入电镀设备的电镀空间区域，在电池片1的导电层2上沉积金属层，沉积金属层51时电流密度为10ASD，沉积时间为780秒，即制备的金属栅线不是层状结构。
对比例2
对比例2和实施例1基本相同，不同之处主要为S4中，将电池片传送入电镀设备的电镀空间区域，在电镀第一金属层、第二金属层、第三金属层和第四金属层的过程中，仅改变和实施例1中相对应的电流密度，在更换电流密度过程中，未将电池片离开电镀空间区域，使电镀过程中断。
对比例3
通过银浆印刷工艺，制备和实施例1中同等大小的材质为银的金属栅线。
实验实施例
测试实施例1-9以及对比例1中制备的金属栅线的电阻，测试结果如下表：
从实施例例1-7和对比例1测试数据可知：通过复合层金属栅线的设置，可降低金属栅线与电池片的接触电阻，提高电池片的光电转换效率。
从实施例例1-7和对比例1测试数据可知：通过施以不同的外加电场制备复合层金属栅线，并且在制备的过程中中断电场制备的复合层金属栅线电阻更小。可进一步降低金属栅线与电池片的接触电阻，提高电池片的光电转换效率。
从实施例例1-7和对比例3测试数据可知：复合层金属栅线的电阻小于昂贵的银栅电阻，在电池的生产过程中，可用复合层金属栅线取代传统的银栅，降低整体电池片的生产成本。
本制备方法通过施以不同的外加电场及中断提供电场(电镀中断)。此机制是让在一定时间内沉积于电池片上的金属原子，进行原子分布、沉积等，而形成一定厚度的沉积层。而第二层的金属原子沉积(第二金属层，外加电场条件可以为与第一层之施作条件一样或是不同)，透过与第一层沉积(第一金属层)的暂停中断，而可形成与第二层沉积层之间的非连续式晶格成长，得到非单一沉积层的金属栅线。这个操作可降低或是避免电镀金属之连续持沉积堆栈原子之内应力聚集，使得电镀金属栅线发生翘区而脱离电池片。从而提升整体金属栅线与电池片之间的结合力外，还可同时达成降低金属栅线与电池片的接触电阻。最终提高电池片的光电转换效率，降低整体电池片的生产成本。
以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在电池片至少一面上制备导电层；
S2、在导电层上制备掩膜层；
S3、在掩膜层上制备开口；
S4、在开口处通过施以不同的外加电场和/或中断电场制备复合层金属栅线；
S5、去除掩膜层和露出的导电层。
2.根据权利要求1所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，S4中，包括如下步骤：
S41、将电池片传送入电镀设备的电镀空间区域，在电池片的导电层上沉积第一金属层，沉积第一金属层时电流密度为I1；
S42、电池片离开电镀空间区域，电镀过程中断；
S43、电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第一金属层上沉积第二金属层，沉积第二金属层时电流密度为I2，电流密度I2与电流密度I1比值为30％～100％。
3.根据权利要求2所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，
S41中，电流密度I1的范围为8～12ASD，电流持续时间为50～70秒；
S42中，电镀过程中断时间为1～10秒；
S43中、电流持续时间为200秒～280秒。
4.根据权利要求2所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，S42中，电镀过程中断时间为为2秒。
5.根据权利要求2所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，还包括S44，电池片再次离开电镀空间区域，电镀过程中断；电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第二金属层上沉积第三金属层，沉积第三金属层时电流密度为I3，电流密度I3与电流密度I2比值为100％～300％。
6.根据权利要求5所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，S44中，中断时间为1～10秒，优选4.5秒，沉积第三金属层电流持续时间为200秒～280秒。
7.根据权利要求5所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，还包括S45，电池片再次离开电镀空间区域，电镀过程中断，中断时间为1～10秒；电池片再次进入电镀设备的电镀空间区域，在第三金属层上沉积第四金属层，沉积第四金属层时电流密度为I4，电流密度I4与电流密度I3比值为30％～100％。
8.根据权利要求7所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，S45中，中断时间优选3秒，沉积第三金属层电流持续时间为200秒～280秒。
9.根据权利要求1所述一种具备复合层金属栅线电池的制备方法，其特征在于，导电层的材料为透明导电材料和/或金属复合材料，透明导电材料选自ITO、AZO、IWO中任一种或多种，金属复合材料选自镍、钨、铋、钒、镓、铑、钴、金、银、铂、铜、钯、钛中任两种或以上金属的复合材料。
10.一种电池，其特征在于，按照权利要求1～9任一项所述具备复合层金属栅线电池的制备方法制备得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311818387.7A CN117790598A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311818387.7A CN117790598A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117790598A true CN117790598A (zh) | 2024-03-29 |
Family
ID=90401407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311818387.7A Pending CN117790598A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117790598A (zh) |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311818387.7A patent/CN117790598A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2009070945A1 (fr) | Procédé de dépôt électrochimique d'électrode métallique d'une photopile | |
| CN102201456B (zh) | 一种与太阳能电池背电极相连的柔性金属衬底及其制备方法 | |
| CN114597270B (zh) | 一种异质结太阳电池及其制备方法和应用 | |
| CN108649077A (zh) | 一种无主栅双面电镀金属化太阳能电池片、制作方法和应用方法 | |
| CN114447152A (zh) | 异质结太阳能电池及其制备方法 | |
| JP3619681B2 (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
| WO2023185350A1 (zh) | 用于形成光伏器件的栅线电极的方法和光伏器件 | |
| WO2024140477A1 (zh) | 一种太阳电池及其制备方法 | |
| WO2024140454A1 (zh) | 一种太阳电池的制备方法 | |
| CN117790598A (zh) | 一种具备复合层金属栅线电池及其制备方法 | |
| CN114551610B (zh) | 一种太阳能电池、电极结构、电池组件、发电系统及制备方法 | |
| JP4124313B2 (ja) | 集積型光起電力装置及びその製造方法 | |
| CN117790599A (zh) | 一种复合层金属栅线制备方法、电池的制备方法和电池 | |
| EP4243089A1 (en) | Method for manufacturing solar cell, solar module, and power generation system | |
| CN116344829A (zh) | 一种超薄三维分级结构负极集流体及其制备方法和应用 | |
| CN115842064A (zh) | Hjt太阳能电池及其制备方法 | |
| CN117613142A (zh) | 一种具有铆型接触点的电池片的制备方法 | |
| JPH10229208A (ja) | 化合物半導体の製造方法 | |
| TWI711725B (zh) | 一種太陽能電池片的電鍍設備 | |
| CN115117183B (zh) | 异质结电池的加工方法 | |
| CN109811331B (zh) | 一种硅表面镀层及其制备工艺和用途 | |
| CN214477514U (zh) | 一种电化学沉积金属图形的设备 | |
| CN116682896A (zh) | 硅异质结电池铜栅线电极制备方法及其装置 | |
| CN116960199B (zh) | 一种异质结太阳能电池上金属栅线电极的制作方法 | |
| TWI329932B (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |