[发明专利]一种N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极及制备方法和电池

说明书

本发明涉及N型TopCOn太阳能电池技术领域，为解决N型TopCon电池背面使用银浆印刷电极带来的高成本问题，公开一种N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极，包括基底、设于基底背面钝化膜上的若干根第一银细栅、叠加在第一银细栅上的第二铝细栅和垂直第一银细栅布置的第一银主栅，第一银主栅为分段式结构，背面金属电极还包括在第一银主栅的各段之间和各段周围印刷形成的第二铝主栅。通过铝浆在第一银细栅线上叠印得到第二细栅线，可以降低银浆的耗量，降低成本，同时增加载流子的传输通道，降低串联电阻，提升电池效率。主栅采用银‑铝搭接的方式制备得到，即满足电池背面的焊接要求，又降低主栅银浆的耗量，从而降低成本。

技术领域

本发明涉及N型TopCOn太阳能电池技术领域，具体涉及一种N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极、该背面技术电极的制备方法和使用该背面金属电极作为背面电极的N型TopCOn太阳能电池。

背景技术

随着太阳能电池的不断发展，研发和制造出高效、稳定、低成本的太阳能电池是当下行业关注的重心。相对P型晶硅电池，N型晶硅电池的少子寿命高、无光致衰减、弱光效应好、温度系数小，是晶硅太阳能电池迈向理论最高效率的希望。

N型TopCOn电池的基体为N型Si片，正面通过B扩散的方式得到P⁺掺杂层，并在正面通过ALD或是PECVD的方式沉积对应的钝化介质膜；在背面通过PECVD或是LPCVD 沉积得到对应的钝化介质膜和N⁺掺杂层。正背面通常采用丝网印刷的方式得到对应的金属电极，其中正面使用银铝浆、背面使用银浆。相比于P型PERC电池，N型TopCon电池背面采用银浆虽然能保证较高的双面率，但增加了电池的制造成本，为了同时满足N型TopCon 电池提效和降本的原则，背面应尽可能减少银浆的使用。

当下部分研究者为了降低N型TopCon电池背面银浆的使用成本，采用P型PERC电池背面金属化方式，即在背面通过激光消融的方式部分去除钝化介质膜，然后印刷铝浆，经过烧结形成具有欧姆接触的金属电极。该方式一方面需要增加激光消融的设备成本，另一方面会更大面积的损坏钝化介质膜，导致钝化效果降低，背面电极效率降低，影响电池的Voc，从而降低电池效率。另外，单一使用铝浆印刷得到金属栅线，较银栅线的线电阻高，影响电池的FF，引起电池效率降低。

发明内容

为解决N型TopCon电池背面使用银浆印刷电极带来的高成本问题，本发明的目的在于提供一种N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极，减少背面银浆的使用，同时避免电极的性能受到影响。

本发明另一目的为提供上述N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极的制备方法。

本发明再一目的为提供使用上述背面金属电极的N型TopCOn太阳能电池。

本发明提供如下的技术方案：

一种N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极，包括基底，其特征在于，所述背面金属电极包括设于基底背面钝化膜上的若干根第一银细栅、叠加在第一银细栅上的第二铝细栅和垂直第一银细栅布置的第一银主栅，所述第一银主栅为分段式结构，所述背面金属电极还包括在第一银主栅的各段之间和各段周围印刷形成的第二铝主栅。

本发明的N型TopCOn太阳能电池的背面金属电极，在钝化膜上印刷第一银细栅和第一银主栅，并将第一银主栅设置为分段式结构，然后在第一银细栅上叠加印刷第二铝细栅，在第一银主栅的剩余部分即各段之间和给段周围印刷第二铝主栅，使第二铝主栅与第一银主栅形成部分接触通道，这样背面载流子先经过第一银细栅进行收集，然后传输至第二铝细栅，汇集至第二铝主栅，再由第一银主栅和第二铝主栅的部分接触，经过第一银主栅传输至外电路，既避免了银浆在背面金属电极上的大量使用，转而以铝浆部分替代，同时避免现有技术中完全以铝浆替代银浆印刷而需激光消融去除钝化介质膜带来的技术问题，降低载流子的传输损失，提升电池的FF，而且增加载流子的传输通道，降低串联电阻，提升电池效率。