[发明专利]一种晶体硅太阳能电池正面电极的形成方法

说明书

技术领域

本发明属于太阳能电池正面电极的印刷领域，特别涉及一种晶体硅太阳能电池正面电极的形成方法。

背景技术

随着太阳能技术的飞速发展，提高太阳能电池的光电转换效率、降低生产成本已经成为目前太阳能电池行业研发的主要目标。一种有效的提高电池效率的方法就是尽量增加入射光量，降低电池正面被电极遮挡部分的面积，这就要求电极的宽度越来越细，但随之而来的问题是电极的电阻损耗同时增大，大大抵消了遮光损耗降低带来的优势，因此电极的宽度在降低的同时要保证一定的电极截面积，电极高度（厚度）需要增加。但传统的一次丝网印刷技术由于浆料本身和丝网印刷的精度有限，不仅电极的厚度很难增加而且短线现象非常严重。此时，二次电极印刷技术解决了电极印刷的厚度和短线问题。传统的二次印刷技术是分两次印刷正面银电极，第一次印刷细栅，第二次采用同样的银浆印刷主栅和细栅。

一般晶体硅光伏电池的正面银电极分为主栅和细栅，电极银浆通过丝网印刷技术印刷在减反射膜之上，经过高温烧结后银浆下面的减反膜层被烧穿，银同硅片形成紧密的欧姆接触。然而，银同硅片的直接接触虽然能降低接触电阻损耗，但却导致了表面载流子的负荷加剧，尤其对短波长的光生载流子不利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种晶体硅太阳能电池正面电极的形成方法，该方法由于采用了二次印刷技术，延续了二次印刷技术的优点，且适合工业化生产；在保证了细栅电极有足够良好的欧姆接触的情况下，避免了主栅电极和硅片的直接接触，增大了表面钝化面积，减少了光生载流子在界面的复合，提高太阳能电池的光电转换效率。

本发明的一种晶体硅太阳能电池正面电极的形成方法，包括：

在经过制绒、扩散、表面钝化处理、正面减反膜成膜后的两面制绒的单晶硅背面印刷铝被场及背银电极并烘干后，首先在硅片正面印刷细栅电极，烘干；然后只印刷主栅电极或者同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷，烘干，其中，第二次印刷主栅电极所用银浆的银含量比第一次印刷细栅电极低；烘干后进隧道炉烧结，即得。

所述第二次印刷主栅电极所用银浆的银含量比第一次印刷细栅电极低1~10%。

所述第二次印刷主栅电极所用银浆的银含量比第一次印刷细栅电极低5%。

所述第二次印刷主栅电极所用银浆的银含量比第一次印刷细栅电极低10%。

所述第二次印刷所用银浆中的玻璃粉软化点比第一次印刷所用银浆高1~50度。

第一次印刷银浆中银含量80%-85%，玻璃粉软化400-500℃；第二次银含量70%~84%，玻璃粉软化450-550℃。

本发明分两次采用不同银电极浆料来印刷正面电极。第一次印刷细栅线，第二次印刷主栅线或同时印刷主栅线和细栅线，而且主栅线和细栅线采用不同的银电极浆料（如图1所示）。细栅电极印刷普通的具有高含银量高导电性的正面银电极浆料，在高温烧结过程中烧透其下的钝化层，同硅片形成良好的欧姆接触，作为负电极收集载流子并输出，呈现低的接触电阻。而主栅线所采用的银电极浆料不烧透其下的减反膜，在烧结后只是同电池硅片表面的减反膜粘结接触，而不同硅产生直接接触，仅作为细栅的并联条和焊接用电极，同时可以降低导电性能，采用含银量较低的电极浆料制备。当然，银含量不能过低，否则会影响焊接强度，导致电池效率下降。

如果更加重视电池的成本而对电池的效率提高要求不多，则第二次印刷的主栅或者第二次印刷的主栅和细栅可以比细栅采用银含量更低的银电极浆料。一般来说，相比于细栅高达80~85%的银含量，主栅银含量可相对低1%~10%，这个银含量虽然导电性比细栅差，但只要保证主栅电极的焊接性即可。

主栅银浆同细栅银浆功能的不同来源于银浆配方的不同，主栅用银浆不烧穿减反膜的主要特点源于主栅银浆中玻璃粉的配方及软化点不同。相对于细栅用银浆中玻璃粉软化点，主栅用银浆可以提高1~50℃。玻璃粉软化点越高，银含量越低，银浆烧结时反应活性就越低，不容易烧透钝化层。

有益效果

(1）本发明的硅太阳能电池正面电极将电极细栅和主栅的作用分开，在保证了细栅电极有足够良好的欧姆接触的情况下，避免了主栅电极和硅片的直接接触，增大了表面钝化面积，减少了光生载流子在界面的复合，提高太阳能电池的光电转换效率；

（2）本发明在保证了细栅电极有足够良好的欧姆接触，细栅和主栅同硅片有足够的附着强度，以及主栅有良好的焊接性的情况下，适当减低主栅浆料或者第二次印刷的细栅浆料的银含量，节约了电池成本；