CN207904390U - 管式perc双面太阳电池专用电镀设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备，包括电镀槽，设于电镀槽上部、并用于承载管式PERC双面太阳电池的承载轴，设于电镀槽上方的LED灯，以及电源；所述电镀槽内设有阳极板，所述电源的正极与阳极板连接，电源的负极与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，所述LED灯照射管式PERC双面太阳电池的背面。采用本实用新型，结构简单，增加电池背面电极的导电均匀性，提高正面电镀电极的均匀性，且保持电池的外观良率。

Description

管式PERC双面太阳电池专用电镀设备

技术领域

本实用新型涉及太阳电池领域，尤其涉及一种管式PERC双面太阳电池专用电镀设备。

背景技术

晶硅太阳电池是一种有效吸收太阳辐射能，利用光生伏打效应把光能转换成电能的器件，当太阳光照在半导体P-N结上，形成新的空穴-电子对，在P-N结电场的作用下，空穴由N区流向P区，电子由P区流向N区，接通电路后就形成电流。

传统晶硅太阳电池基本上只采用正面钝化技术，在硅片正面用PECVD的方式沉积一层氮化硅，降低少子在前表面的复合速率，可以大幅度提升晶硅电池的开路电压和短路电流，从而提升晶硅太阳电池的光电转换效率。

随着对晶硅电池的光电转换效率的要求越来越高，人们开始研究背钝化太阳电池技术。目前主流的做法是采用板式PECVD来对背面镀膜，板式PECVD由不同的腔室组成，每个腔室镀一层膜，一旦设备固定，复合膜的层数就已经固定，因此板式PECVD的缺点是不能灵活调节复合膜的组合，不能更好的优化背面膜的钝化效果，从而限制电池的光电转换效率。同时，板式PECVD使用的是间接等离子法，膜层的钝化效果不太理想。板式PECVD还具有uptime低，维护时间长的缺点，影响产能和产量。

本实用新型采用管式PECVD技术在硅片背面沉积复合膜，制作双面PERC高效太阳电池。由于管式PECVD技术采用的是直接等离子法，又可以灵活调节复合膜的组合和成分，膜层的钝化效果好，能大幅提升PERC太阳电池的光电转换效率。管式PECVD技术的优秀钝化性能和工艺的灵活性还可以相对降低三氧化二铝膜层的厚度，减少TMA的耗量，同时，管式PERC技术容易维护，uptime高。综合以上多种因素，与板式PECVD技术相比，管式PECVD技术制作高效PERC电池有显著的综合成本优势。

业内一般是采用丝网印刷银浆料技术制造双面太阳能电池的正电极，银浆料耗量大，成本高，银电极的线宽也比较大，遮光面积大，电极的导电均匀性差，影响电池的光电转换效率。此外，管式PECVD技术由于存在绕镀和划伤这一对互相制约的难题，外观良率和EL良率一直比较低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种上述管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备，设备结构简单，增加电池背面电极的导电均匀性，提高正面电镀电极的均匀性，且保持电池的外观良率。

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种上述管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备，该设备成本较低，产量大，成品率高。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种管式PERC双面太阳电池，包括电镀槽，设于电镀槽上部、并用于承载管式PERC双面太阳电池的承载轴，设于电镀槽上方的LED灯，以及电源；

所述电镀槽内设有阳极板，所述电源的正极与阳极板连接，电源的负极与与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，所述LED灯照射管式PERC双面太阳电池的背面。

作为上述技术方案的改进，所述电镀槽内还设有电极头,电源的负极与电极头连接，电极头与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接。

作为上述技术方案的改进，所述管式PERC双面太阳电池包括背银主栅、背铝栅线、背面复合膜、P型硅、N型发射极、正面钝化膜和正电极,所述背面复合膜、P型硅、N型发射极、正面钝化膜和正电极从下至上依次层叠连接。

作为上述技术方案的改进，所述背铝栅线上设有银外框和银脊骨，所述银脊骨与背铝栅线垂直连接，所述银外框设于背铝栅线的四周且与背铝栅线、银脊骨连接，所述银外框与银脊骨的交接处设置有所述电极孔。

作为上述技术方案的改进，所述电极头的材质为石墨。

作为上述技术方案的改进，所述LED灯为LED绿灯。

作为上述技术方案的改进，所述电镀槽水平设置。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型采用专用电镀设备，采用电镀技术制造双面电池的正电极，所述电镀槽内设有阳极板，所述电源的正极与阳极板连接，电源的负极与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，其中,电极孔设于双面电池的背铝栅线的银外框和银脊骨的交接处，可以增加电池背面电极的导电均匀性。同时利用双面电池背面受光的特性，用LED绿光照射电池背面，使得硅片正面的激光槽内产生电子，从而使硅片在电镀液中沉积正面栅线电极，而良好的背面电极均匀性能提高激光槽内正面电子的均匀性，进而提高正面电镀电极的均匀性。双面电池正面朝下接触电镀液，背面朝上不与电镀液接触，避免背面电极受到电镀液的腐蚀，从而不影响电池的外观良率。

附图说明

图1是本实用新型管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备的示意图；

图2是电镀设备的电极头的示意图；

图3是本实用新型管式PERC双面太阳电池的剖视图；

图4是图1所示管式PERC双面太阳电池的背面结构的示意图；

图5是图4所示A部的放大图.

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

业内一般是采用丝网印刷银浆料技术制造双面太阳能电池的正电极，银浆料耗量大，成本高，银电极的线宽也比较大，遮光面积大，影响电池的光电转换效率。为此,本实用新型管式PERC双面太阳电池的正电极采用电镀设备制备而得。

如图1所示，本实用新型提供一种管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备，包括水平设置的电镀槽10，设于电镀槽10上部、并用于承载管式PERC双面太阳电池的承载轴20，设于电镀槽10上方的LED灯30，以及电源40。

所述电镀槽10内设有阳极板50，所述电源40的正极与阳极板50连接，电源40的负极与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，所述LED灯30照射管式PERC双面太阳电池的背面。

具体的，如图2所示，所述电镀槽10内还设有电极头60,所述电源40的正极与阳极板50连接，电源40的负极与电极头60连接，电极头60与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，所述LED灯30照射管式PERC双面太阳电池100的背面。其中，所述电极头60优选为纽扣状，材质优选为石墨，不容易损伤背银栅线。

如图3、4所示，所述管式PERC双面太阳电池100包括背银主栅1、背铝栅线2、背面复合膜3、P型硅5、N型发射极6、正面钝化膜7和正电极8；所述背面复合膜3、P型硅5、N型发射极6、正面钝化膜7和正电极8从下至上依次层叠连接。所述背面复合膜3经过激光开槽后形成30-500组平行设置的激光开槽区，每个激光开槽区内设置至少1组激光开槽单元9，所述背铝栅线2通过激光开槽区与P型硅5相连；所述背铝栅线2与背银主栅1垂直连接。所述背铝栅线2上设有银外框12和银脊骨11，所述银脊骨11与背铝栅线2垂直连接，所述银外框12设于背铝栅线2的四周且与背铝栅线2、银脊骨11连接。本实用新型双面电池背铝栅线2上设置银外框12和银脊骨11，是因为银的导电性最好，利用铝线和银线的组合，可以提高背面电极的导电均匀性，从而使正面电极处产生均匀的电子，提高正面电极的均匀性。如图5所示，所述银外框12与银脊骨11的交接处设置有电极孔13。

因此，本实用新型采用专用电镀设备，采用电镀技术制造双面电池的正电极，所述电源40的正极与阳极板50连接，电源40的负极与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，其中,电极孔设于双面电池的背铝栅线的银外框和银脊骨的交接处，可以增加电池背面电极的导电均匀性。同时利用双面电池背面受光的特性，用LED灯照射电池背面，提高正面电镀电极的均匀性。双面电池正面朝下接触电镀液，背面朝上不与电镀液接触，避免背面电极受到电镀液的腐蚀，从而不影响电池的外观良率。

本实用新型采用光诱导电镀技术，光照晶硅电池产生载流子(电子和空穴)，在内建电场的作用下，电子将聚集在电池片的前表面，而空穴聚集在后表面，而电镀液中金属离子，将会在电池片聚集电子处发生还原反应，并沉积在该处。光诱导电镀沉积速度快，适合量产化。本实用新型电镀材料是纯金属，相对丝网印刷的浆料而言，电阻率将更低，电阻功率损耗将越小。

进一步，所述LED灯优选为LED绿灯，所述LED灯照射管式PERC双面太阳电池的背面，具体是照射背银主栅、背铝栅线和背面复合膜，提高正面电镀电极的均匀性。

现在也有应用电镀技术制备单面晶硅太阳电池的电极，但是，通过电镀工艺所形成的太阳电池电极高宽比差，即正电极的高度低、宽度大，不利于光生电子的搜集，光电转换效率低。

但是，本实用新型采用光诱导技术制备双面晶硅电池的正面电极，通过将电池的正面朝下且与电镀槽的电镀液接触，且保证背面朝上且不与电镀槽的电镀液接触，同时将LED灯照射电池的背面，LED灯产生LED绿光。另外，银外框与银脊骨的交接处设置有电极孔，电极孔与电镀设备的电极头连接，可以解决电镀工艺形成正电极的均匀性较差的问题。本实用新型电镀工艺，可以在一定程度上提高正电极的均匀性和高宽比。

本实用新型的正电极可以是银电极，也可以是铜电极和镍电极，但不限于此。

综上所述，上述设备结构简单，成本较低，产量大，成品率高，可以增加电池背面电极的导电均匀性，提高正面电镀电极的均匀性，且保持电池的外观良率。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种管式PERC双面太阳电池的专用电镀设备，其特征在于，包括电镀槽，设于电镀槽上部、并用于承载管式PERC双面太阳电池的承载轴，设于电镀槽上方的LED灯，以及电源；

所述电镀槽内设有阳极板，所述电源的正极与阳极板连接，电源的负极与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接，所述LED灯照射管式PERC双面太阳电池的背面。

2.如权利要求1所述的专用电镀设备，其特征在于，所述电镀槽内还设有电极头,电源的负极与电极头连接，电极头与管式PERC双面太阳电池背面的电极孔连接。

3.如权利要求1或2所述的专用电镀设备，其特征在于，所述管式PERC双面太阳电池包括背银主栅、背铝栅线、背面复合膜、P型硅、N型发射极、正面钝化膜和正电极,所述背面复合膜、P型硅、N型发射极、正面钝化膜和正电极从下至上依次层叠连接。

4.如权利要求3所述的专用电镀设备，其特征在于，所述背铝栅线上设有银外框和银脊骨，所述银脊骨与背铝栅线垂直连接，所述银外框设于背铝栅线的四周且与背铝栅线、银脊骨连接，所述银外框与银脊骨的交接处设置有所述电极孔。

5.如权利要求2所述的专用电镀设备，其特征在于，所述电极头的材质为石墨。

6.如权利要求1所述的专用电镀设备，其特征在于，所述LED灯为LED绿灯。

7.如权利要求1所述的专用电镀设备，其特征在于，所述电镀槽水平设置。