[发明专利]一种制作太阳能电池电极的方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池领域，具体地，涉及一种制作太阳能电池电极的方法。

背景技术

由于化石能源逐渐枯竭，新型能源如太阳能、风能逐渐兴起。太阳能电池作为一种通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置，具有安装形式多样、安全无污染、取之不尽、用之不竭的优点，因此得到了大力发展。太阳能电池硅片中含有PN结，可以在光照下产生电流，为了将电流导出，需要在太阳能电池硅片表面上制作正、负两个电极。

目前，太阳能电池正负电极的制作方法通常是通过印刷或喷墨打印分别将银浆印刷在太阳能电池硅片的正背两面，以形成正负电极的引线，再经过低温烘烤和高温烧结，最终形成太阳能电池电极。然而，该方法需要以银浆作为原料，该银浆中通常含有银粉、玻璃粉和有机载体，其中，银粉的成本极高，从而导致了该工艺的成本也会相应提高。此外，丝网印刷其他廉价金属也存在一些问题，例如，丝网印刷铜存在高温烧结时易氧化的缺陷，而丝网印刷镍存在导电性能低的缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了克服采用现有方法通过印刷或喷墨打印制备太阳能电池正负电极时存在的上述缺陷，而提供一种新的制作太阳能电池电极的方法。

具体地，本发明提供的制作太阳能电池电极的方法包括以下步骤：

(1)往太阳能电池硅片的表面涂覆含有过渡金属络合物的金属浆料；

(2)将涂覆有所述金属浆料的太阳能电池硅片的表面需要形成电极的区域进行光固化，使得该区域的金属浆料进行光固化反应；

(3)将经光固化的太阳能电池硅片用显影药水进行浸泡，使得未进行光固化的区域上的金属浆料溶解在所述显影药水中，以形成电极图案；

(4)将步骤(3)得到的产品进行高温烧结，然后在所述电极图案的表面上依次进行表面活化和表面金属化。

在本发明提供的制作太阳能电池电极的方法中，所述金属浆料中的过渡金属络合物经紫外光或激光照射之后进行光固化反应，其中的无机-有机键断裂而分解，分解产物易于保留在太阳能电池硅片表面，而未曝光处的金属浆料则容易被显影药水从太阳能电池硅片表面去除，经高烧烧结之后，曝光处残留的电极图案与太阳能电池硅片紧密结合，活性物质在表面活化处理阶段容易嵌入该电极图案中，而不易嵌入非电极图案区域中，从而在电极图案区域实现后续的表面金属化。本发明提供的制作太阳能电池电极的方法采用化学沉积或电镀的方式取代了印刷工艺，极大地降低了成本，提高了生产效率，并且得到的太阳能电池电极对应的太阳能电池的光电转化效率较高，基本能够达到与采用银浆印刷工艺获得的太阳能电池电极对应的太阳能电池相当的水平。

此外，根据本发明的一种优选实施方式，所述表面金属化的方式为依次进行镀镍层、镀铜层和镀保护剂层，这样一来，一方面，镀铜层之后不需要进行高温烧结处理，并且铜层表面还设置有保护剂层，因此，克服了采用丝网印刷铜层存在的高温烧结时易氧化的缺陷；另一方面，镍层的存在能够将太阳能电池硅片与铜层隔开，避免由于铜层与太阳能电池硅片之间接触而带来的电池光电转化效率降低的问题，并且铜层的存在有效解决了金属镍层导电效率低的问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供的制作太阳能电池电极的方法包括以下步骤：

(1)往太阳能电池硅片的表面涂覆含有过渡金属络合物的金属浆料；

(2)将涂覆有所述金属浆料的太阳能电池硅片的表面需要形成电极的区域进行光固化，使得该区域的金属浆料进行光固化反应；

(3)将经光固化的太阳能电池硅片用显影药水进行浸泡，使得未进行光固化的区域上的金属浆料溶解在所述显影药水中，以形成电极图案；

(4)将步骤(3)得到的产品进行高温烧结，然后在所述电极图案上依次进行表面活化和表面金属化。