[发明专利]一种晶硅太阳能电池正面电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，具体涉及一种晶硅太阳能电池正面 电极的制备方法。

背景技术

晶硅太阳能电池是一种可以将太阳光能转化成为电能的电子元器件。晶体 硅类太阳能电池的制备一般经过制绒、扩散、镀膜、丝网印刷、烧结等工序。 制绒分为单晶、多晶制绒，单晶电池是使用碱制绒的方法在硅片表面形成金字 塔绒面，多晶电池使用酸刻蚀的方法在硅片表面形成凹坑绒面，硅表面的绒面 可以增加太阳光在电池表面的吸收，达到陷光作用；扩散工序是通过热扩散的 方式向硅片内部形成P-N结，这样当有光照射时，硅片内部就可以形成电压， 是太阳电池发电的基础；镀膜工艺是为了减少少数载流子在电池表面的复合， 可以提高晶体硅太阳能电池片的转换效率；丝网印刷工序就是制作太阳能电池 的电极，这样当光照射时就可以把电流导出。丝网印刷是现在晶硅电池制备中 应用最广泛的一种工艺，工艺顺序为先进行背面电极印刷和烘干，然后进行铝 背场的印刷和烘干，最后进行正面电极的印刷、烘干，在进行烧结，让制备电 极使用的银浆和电池形成接触。

晶硅太阳能电池的正面电极中，电极结构通常包括纵横交错的主栅线和副 栅线，主栅线与副栅线电性相连。当有光照时，电池片就会产生电流，电流经 过内部发射极流向表面电极副栅线，经由副栅线收集然后汇流到电池主栅线上 进行导出。电流在副栅线收集的过程中会产生损失，这种我们称为是电阻的功 率损失。电池主栅线和副栅线处于电池的受光面，这样必然会遮挡一部分光照 射在电池表面，从而减少了电池的有效受光面积，这部分损失我们称之为光学 损失。增加主栅线和副栅线的数量可以提高对于太阳电池形成电流的收集能力， 提高电池的转换效率，但是如果栅线宽度不进行降低，增加数量便会增加遮挡 损失。

目前，正面电极的制备通常都使用的丝网印刷工艺，正面电极的主栅线和 副栅线的图形形成在同一丝网网版中，通过一次丝网印刷工艺直接制备形成主 栅线和副栅线，其制备得到的正面电极的图形如图1所示，正面电极中包括纵 横交错的主栅线1和副栅线2，主栅线1与副栅线2电性相连。通常地，副栅线 2的数量是90条，副栅线2的宽度是40μm，副栅线2之间的间距是1.724mm； 主栅线1的数量是3条，主栅线1的最宽处是1.5mm，主栅线1较窄处宽度为 0.1mm，主栅线1之间的间距是52mm。

图2为丝网网版的结构示意图，如图2所示，丝网网版3是使用金属丝网 制成，网版图形部分就不可避免的有金属丝3a和金属丝3a交叉的结点，它们阻 碍浆料的通过，而浆料又有粘性，导致浆料穿透的过程中受到的阻碍更严重， 限制了高宽比。特别是对于副栅线图形2a的部分，由于副栅线2的宽度本身就 比较小，采用丝网印刷制备副栅线2，限制了副栅线2的高宽比。图3是采用丝 网印刷制备得到的副栅线的3D形貌图，如图3所示，由于丝网网版图形中具有 金属丝和金属丝结点，制备得到的副栅线表面不平整，增大了电阻，不利于电 流收集。

在太阳能的推广应用中，最大的障碍就是成本太高，优化各工序的工艺条 件，是提高效率、降低成本的有效途径。如果可以有效地降低副栅线宽度，提 高副栅线高度，这样不仅可以降低栅线电阻的带来功率损失，同时也可以降低 光学损失。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明提供了一种晶硅太阳能电池正面电极的 制备方法，该方法通过两种印刷工艺分别制备主栅线和副栅线，可以提高的副 栅线的高宽比，不仅可以降低栅线电阻的带来功率损失，同时也可以降低光学 损失。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种晶硅太阳能电池正面电极的制备方法，包括在太阳能电池上形成主栅 线和副栅线的步骤，该方法包括：S101、提供一具有主栅线图形的丝网印刷网 版，通过丝网印刷工艺在太阳能电池上形成主栅线；S102、提供一具有副栅线 图形的钢网印刷网版，通过钢网印刷工艺在太阳电池上形成副栅线；S103、对 形成有所述主栅线和副栅线的太阳电池进行烧结。

其中，步骤S101具体包括：首先将所述丝网印刷网版设置于所述太阳能电 池上，然后在所述丝网印刷网版上添加电极浆料，最后移动刮刀使电极浆料透 过所述丝网印刷网版，在所述太阳能电池上形成所述主栅线。

其中，在丝网印刷工艺中，刮刀的移动速度为180～220mm/s，刮刀压力为 7～9kgf，丝网印刷网版的离网间距为1.25～1.35mm。