一种太阳能电池片及其制备方法、含有该电池片的太阳能电池组件的制作方法_3

文档序号:8432452阅读:来源:国知局
:7 ;在无机粘接剂的制备中,将其中的Pb粉采用纳米银粉 (纳米银中粒径D5tl为5(T70nm)替代;将实施例1中的步骤二中导电层的制备中溅射膜改为 溅射SnO 2膜。则采用以预先固定在腔室内Sn金属靶材进行溅射,设置溅射压强为0. 6Pa, 氧气与氩气的流量比15:42(以体积流量ml/min),溅射功率为75W,溅射时间为2682秒,实 现SnO 2膜的沉积,测试得到的SnO2膜的厚度为77 ±2. Onm。
[0051] 实施例8 按照实施例1的方法制备太阳能电池片S8,区别在于:在无机粘接剂的制备中,将其中 的Pb粉采用纳米铜粉(纳米铜中粒径D5tl为50-70nm)替代。将实施例1中的步骤二中导电 层的制备中溅射AZO膜改为溅射ATO膜。则采用以预先固定在腔室内Sb-Sn (Sn为5. 0%的 质量分数)金属靶材进行溅射,设置溅射压强为〇. 6Pa,氧气与氩气的流量比15 :42 (以体 积流量ml/min),溅射功率为75W,溅射时间为2690秒,实现ATO膜的沉积,测试得到的ATO 膜的厚度为80±2.0nm。
[0052] 对比例1 步骤一:向光面银浆采用Dupont公司的17A银浆,背面银浆采用该公司的PV505银浆。
[0053] 步骤二:减反射膜的制备 采用生产线现有镀膜工艺制备氮化硅减反射膜。
[0054] 将156*156 P型多晶硅制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃后的硅片放入PECVD炉中进 行沉积,真空度压力为25Pa,沉积温度为440°C,氨气与硅烷气体的流量比为2786 :214,沉 积时的功率为2900W,沉积时间为452秒,测试得到的氮化硅膜厚度为75±2. Onm。
[0055] 步骤三:银电极的制备 多晶硅片规格为:156X156mm,厚度为200Mm (腐蚀前),印刷前厚度为18〇Mm,在电池 硅片制绒、扩散、刻蚀、去磷硅玻璃工艺后,采用现有的PECVD工艺镀氮化硅减反射膜,采用 280目丝网印刷PV505背面银浆,背银浆的印刷湿重为40mg (采用三线四段制印刷),烘干, 在背银浆余下背光面部分,同样采用280目印刷背场铝浆(台湾硕禾科技108C铝浆),铝浆 的印刷湿重为I. 30g烘干后,采用360目、线宽为70微米的网版将Dupont公司的17A向光 面银浆印刷在硅片的向光面上,印刷湿重为10(Tl20mg,而后入隧道炉中烘干烧结,预热温 度为400°C,峰值温度为955°C,整个过隧道炉的时间为2分钟左右,峰值烧结时间为1秒左 右,得到向光面、背光面电极均为银电极的太阳电池片。该比较例得到的太阳电池片记为 CSl。
[0056] 性能测试 1、外观:用10倍放大镜观察太阳电池片电极表面是否光滑、有沙眼或针孔,若表面光 滑、无积点与孔洞等现象,则记为0K,否则记为NG。结果见表1。
[0057] 2、焊接强度(σ,单位为N):选用上海胜陌2*0. 2mm锡铅焊带,用汉高X32-10I型 助焊剂浸泡后烘干,然后在330°C对电极进行手工焊接。待电池片自然冷却后,使用山度 SH-100拉力机沿135°方向对其进行拉力测试,测试其平均剥离力。结果见表1。
[0058] 3、短路电流(Isc,单位为A),开路电压(Voc,单位为V),电池功率(Pmpp单位为 W),串联电阻(Rs,单位为πιΩ),填充因子(FF)与光电转化效率(Eta):用太阳电池片专用 测试仪器,如单次闪光模拟器进行测试。测试条件为标准测试条件(STC):光强:1000W/m 2 ; 光谱4111.5;温度:251:。测试方法按照此09()4-1进行。结果见表1。
[0059] 表 1
【主权项】
1. 一种太阳能电池片,其特征在于,所述太阳能电池片包括硅基体片、覆盖于硅基体片 正表面的导电层、设置于导电层表面的铜正面电极、设置于娃基体片背面的背电场及与背 电场导通的背面电极;所述导电层为掺铝的氧化锌层、掺锡的氧化铟层、掺锑的氧化锡层、 或者二氧化锡层。
2. 根据权利要求1所述的太阳能电池片,其特征在于,所述导电层的厚度为50-100nm。
3. 根据权利要求1或2所述的太阳能电池片,其特征在于,所述背面电极为铜电极。
4. 根据权利要求3所述的太阳能电池片,其特征在于,所述铜正面电极和铜背面电极 含有铜粉和无机粘结剂;所述无机粘结剂为单质金属粉和/或合金粉;所述单质金属粉为 Pb、Sn、Bi、Sb、纳米铜粉和纳米银粉中至少一种;所述合金粉为Pb、Sn、Bi、Sb中至少两种 形成的合金粉。
5. 根据权利要求4所述的太阳能电池片,其特征在于,所述无机粘结剂和铜粉的重量 比为 1 :6-35。
6. 根据权利要求4所述的太阳能电池片,其特征在于,所述铜粉的中粒径D5tl为 0. 2-2. OMm,比表面积 2. 0m2/g,振实密度 3. 5g/cm3。
7. 根据权利要求4所述的太阳能电池片,其特征在于,所述用单质金属粉的中粒径Dki 为0. 1-1. OMm,所述合金粉的中粒径D5tl为0. 1-1. OMm。
8. 根据权利要求4所述的太阳能电池片,其特征在于,所述合金粉出现相变的温度为 150-550°C。
9. 一种权利要求1-8任意一项所述的太阳能电池片的制备方法,其特征在于,该方法 包括将依次进行制绒、扩散制结、去除磷硅玻璃处理后的硅基体片正面和背面分别制备导 电层、铜正面电极和背电场、背电极,即得到太阳能电池片。
10. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述制备铜正面电极的方法为在导 电层表面印刷铜正面电极浆料后过隧道炉中烘干、氧化、还原和烧结;制备背电场和背电极 的方法为在硅基体片的背面印刷背电场浆料和印刷背电极浆料后过隧道炉中烘干、氧化、 还原和烧结。
11. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述制备导电层、铜正面电极和背 电场、背电极的方法为在硅基体片正面和背面分别制备导电层、印刷铜正面电极浆料和印 刷背电场浆料、背电极浆料,然后过隧道炉中烘干、氧化、还原和烧结。
12. 根据权利要求10或11所述的制备方法,其特征在于,所述烘干温度为200-400°C, 时间为20-30秒;所述氧化的温度为400-600°C,时间为15-25秒。
13. 根据权利要求10或11所述的制备方法,其特征在于,所述还原用的还原性气氛为 一氧化碳与氮气的混合气,或氢气与氮气的混合气;其中氢气或一氧化碳所占混合气的体 积百分比为5. 0-10% ;所述还原的温度为600-700°C,时间为20-30秒。
14. 根据权利要求10或11所述的制备方法,其特征在于,所述烧结是在空气与氮气的 混合气中进行的;其中氧气在混合气的体积含量为10_20ppm,烧结的温度为700-800°C,时 间为3_5秒。
15. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,以所述铜正电极浆料的总量为100 质量份,所述铜正电极楽料含有为60-85质量份的铜粉,4. 0-6. 0质量份的无机粘接剂, 5. 0-15质量份的有机载体。
16. 根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述制备导电层的方法为磁控溅 射;所述磁控溅射的条件为:溅射压强为〇. 3-1. OPa,衬底温度为200-300°C,氧气和氩气的 流量比为1 :1-8,溅射功率为20-100W,溅射时间为1000-5000秒。
17. -种太阳能电池组件,其特征在于,所述太阳能电池组件包括依次层叠的背板、密 封胶层、电池片、密封胶层和透光层;所述电池片为权利要求1-8任一项所述的太阳能电池 片。
【专利摘要】本发明提供了一种太阳能电池片,所述太阳能电池片包括硅基体片、覆盖于硅基体片正表面的导电层、设置于导电层表面的铜正面电极、设置于硅基体片背面的背电场及与背电场导通的背面电极;所述导电层为掺铝的氧化锌层、掺锡的氧化铟层、掺锑的氧化锡层、或者二氧化锡层。本发明还提供了该太阳能电池片的制备方法和含有该太阳能电池片的太阳能电池组件。用本发明工艺得到铜背面电极及铜正面电极的外观良好,电极与光伏焊带的焊接强度、电池片的各项电性能也与传统工艺制作的银电极的电池基本持平,并且,本发明采用铜浆替代传统的银浆,大幅度降低了电池的成本。
【IPC分类】H01L31-18, H01L31-0224, H01L31-048
【公开号】CN104752528
【申请号】CN201310740557
【发明人】姜占锋, 谭伟华, 秦世嵘
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月27日
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