[实用新型]一种复合金属电极的太阳能电池

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能电池领域，尤其涉及一种复合金属电极的太阳能电池。

背景技术

太阳能电池为了输出电能，必须在电池p-n结两端形成具有紧密欧姆接触的导电材料。这种导电材料一般为金属材质，且习惯上称电池上表面的导电材料为正电极，下表面导电材料为背电极。丝网印刷是一项传统的工业化工艺技术，自从20世纪70年代就得到了广泛的应用。由于其在生产成本的降低中有着明显的优势，可进行大规模生产和降低生产周期，因此该技术也广泛地应用于太阳电池的生产中。目前产业化的太阳能电池电极制备就是借助丝网印刷技术，将金属的导电浆料透过丝网网孔在硅片上形成电极图案，然后通过高温烧结形成紧密欧姆接触的电极。产业化的正电极采用Ag电极，背电极采用Al背场和Ag背电极。

由于丝网印刷的局限性：（1）印刷中正电极不可避免会出现断栅和虚印现象；（2）丝网印刷的电极致密性不好，比电镀、磁控溅射技术制备的金属电极致密性差很多，导致电极的电阻值较大；（3）一次丝网印刷出来的金属电极高度不高，需要多次印刷。另外，Ag电极中Ag浆价格昂贵，不利于降低生产成本。因此，如何在丝网印刷的基础上，开发一种电池转换效率高，成本低的太阳能电池的正电极成为研究者关注的焦点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种复合金属电极的太阳能电池，可使电极的致密性提高和电阻值降低，从而提高电池的转换效率，降低生产成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种复合金属电极的太阳能电池，包括：正电极、减反膜、N型发射极、P型硅、Al背电场和背电极，所述正电极、减反膜、N型发射极、P型硅、Al背电场和背电极从上至下依次连接；

所述正电极为由Ag电极、Cu电极和Sn电极组成的复合金属电极，所述Ag电极烧穿减反膜并与N型发射极形成欧姆接触，所述Cu电极覆盖在Ag电极上，而所述Sn电极覆盖在Cu电极上。

作为上述方案的改进，所述Ag电极的高度h1为7-12微米，宽度d1为20-30微米。

作为上述方案的改进，所述Cu电极的高度h2为5-10微米，宽度d2为30-50微米。

作为上述方案的改进，所述Sn电极的高度h3为0.1-1微米，宽度d3为32-52微米。

作为上述方案的改进，所述Cu电极和Sn电极与所述N型发射极不发生直接接触。

作为上述方案的改进，所述减反膜为单层氮化硅、多层氮化硅或氮化硅/二氧化硅叠层。

作为上述方案的改进，所述背电极为Ag电极。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型所述一种复合金属电极的太阳能电池，改变现有只采用Ag电极作为正电极的实施方式，本实用新型的正电极由内到外为Ag电极、Cu电极和Sn电极三个金属层组成的复合金属电极。由于采用磁控溅射的方式，形成致密性很好的Ag/Cu合金，从而降低电极的电阻值，增加电流的收集效率；而且在Cu电极外沉积一层Sn电极作为保护膜，防止Cu电极在使用过程中的氧化，并确保电极的焊接性能。另外，减少Ag浆用量而增加成本低的Cu原料，使得该复合电极的成本大大降低。整个复合正电极的高度明显提升，降低电池的串联电阻，使本实用新型所得的太阳能电池的转换效率比产业化的单一正面Ag电极太阳能电池的转换效率高0.2%-0.3%。

附图说明

图1是本实用新型一种复合金属电极的太阳能电池的结构示意图。

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。

如图1所示，本实用新型提供一种复合金属电极的太阳能电池，包括：正电极1、减反膜2、N型发射极3、P型硅4、Al背电场5和背电极6，所述正电极1、减反膜2、N型发射极3、P型硅4、Al背电场5和背电极6从上至下依次连接；

所述正电极1为由Ag电极11、Cu电极12和Sn电极13组成的复合金属电极，所述Ag电极11烧穿减反膜2并与N型发射极3形成欧姆接触，所述Cu电极12覆盖在Ag电极11上，而所述Sn电极13覆盖在Cu电极12上。

需要说明的是，所述减反膜2为单层氮化硅、多层氮化硅或氮化硅/二氧化硅叠层。本实用新型所述背电极6为Ag电极11。

现有在硅片正面形成的正电极一般是根据设计好的正电极图案、线宽、线高等参数，采用丝网印刷Ag浆方式涂覆在硅片正面，待高温烧结后，形成Ag电极11。