[发明专利]一种异质结光伏电池栅线电极制作方法

说明书

本发明提供了一种异质结光伏电池栅线电极制作方法，包括通过使用超声波焊接装置，利用超声波的空洞效应，将熔化状态低温焊锡合金直接与异质结光伏电池表面上透明导电膜焊接并电学连接，焊头连续移动形成直线焊锡合金栅线电极，或利用超声波焊接装置，将金属焊带直接静压在电池表面透明导电膜上，利用超声波将振动能量转成摩擦生热效应，直接将金属焊带表面层熔化焊接在导电膜上并电学连接，形成电池栅线电极。电池栅线电极分布在异质结光伏电池正电极表面透明导电膜上和负电极表面透明导电膜上。本发明的异质结电池栅线电极制作方法，取代了用低温银浆制作电池栅线电极的工艺，降低了异质结光伏电池的生产成本，提高了异质结电池长期使用可靠性。

技术领域

本发明涉及一种异质结光伏电池栅线电极制作方法。

背景技术

相比于传统的太阳能晶硅电池结构，利用非晶硅薄膜与单晶硅衬底异质结结 构的异质结电池结合了单晶硅与非晶硅电池的优点，主要表现在：

1)效率提升潜力高。异质结电池采用的N型硅片，具有较高的少子寿命， 非晶硅钝化的对称结构也可以获得较低的表面复合速率，因而硅异质结 太阳电池的开路电压远高于传统单晶硅太阳电池，其效率潜力比当前使 用P型硅片的PERC电池要高1.5％～2％。

2)异质结电池拥有更大的降成本空间。异质结电池结合了薄膜太阳能电池 低温的制造优点，整个工艺环节的温度一般在200℃左右，而传统的高 温扩散工艺形成PN结的温度在900℃以上。避免了传统的高温工艺， 不仅大大的节约燃料能源，而且低温加工环境实现了异质结电池薄片化， 减少硅的使用量，降低硅原料成本。

另外，异质结工艺流程相对简化，全部生产流程只需四步即可完成，而 PERC为了实现23.9％的转化效率，需要叠加多种技术，工艺步骤多达 8步，由此带来了更高的成本。

3)具有更高的双面率。异质结电池的双面对称结构，正面和背面基本无颜 色差异，封装制备成双面电池组件之后，可以获得10％以上的年发电 量增益，而且其双面率(电池背面效率与正面效率之比)已经达到95％

4)低温度系数，稳定性高可有效降低热损失。太阳能电池的光电转换效率 一般是在25℃的条件下测试的，但实际使用时，由于日照原因工作温 度显然会高出，高温下的性能表现尤为重要。异质结组件的温度系数 (0.258％)小于常规P型电池的温度系数(0.46％)，异质结电池组件 功率损失明显小于常规晶硅组件。

5)具有更低的光致衰减。P型组件通常会发生光致衰减现象，主要是由于 以“硼”为主要参杂元素的P型硅片会出现硼氧复合体，降低电池少子 寿命，产生光致衰减的困扰。而异质结电池的N型硅片以“磷”为主 要参杂元素，不存在硼氧复合因子，根除了初始光衰的可能性，衰减速 度非常慢。根据松下异质结组件户外衰减数据显示，异质结电池 10年衰减小于3％，25年发电量的下降仅为8％。

与传统晶硅光伏电池栅线电极的制造工艺不同，传统晶硅光伏电池栅线电 极是通过使用丝网印刷技术将银浆印刷在晶硅电池的减反膜上，通过高温烧结， 减反膜层被烧穿，银同硅片形成紧密欧姆接触。而异质结栅线电极制造工艺， 是在异质结电池表面的透明导电氧化膜上制造并和此导电膜欧姆接触电学连接 的金属栅线电极。

传统异质结光伏电池金属栅线电极是通过在导电透明膜栅印刷低温银浆， 通过固化形成金属栅线电极。低温栅线电极银浆料，相较于高温烧结型银浆料， 低温银浆生产工艺要求更高，含银量高，且运输过程必须采用冷链物流，采购 成本价格更高，大约是普通高温银浆的1.1～1.2倍。考虑到异质结电池需要双面 使用低温银浆，相同尺寸硅片异质结电池的银浆用量比普通晶硅电池的银浆用 量的2.5～3倍。显而易见，低温银浆的高耗量和高成本已经成为异质结电池高成 本的主要原因之一。

为了实现降本的目标，大力推广异质结电池，就需要采用其它金属栅线电 极制作方式取代使用低温银浆制造栅线电极的工艺，大幅度降低异质结电池的 生产成本。

发明内容