一种太阳能电池正面电极的制作方法_2

文档序号:9632693阅读:来源:国知局
电池正面电极的制作方法中,为了使制作的正面电极的性能更好,所述在所述凹槽内沉积正面电极金属包括如下步骤:利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属镍,形成第一电镀层;利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属铜,在所述第一电镀层上面形成第二电镀层;利用置换反应方式在所述第二电镀层表面沉积金属银。需要说明的是,这只是制作正面电极的一个优选方式,而并不是第一种制作方法所必须使用的方式。
[0049]在上述任一个【具体实施方式】中,为了使激光烧蚀开槽的效果更好,可以采用如下具体方案:所述利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成预设宽度的凹槽为:利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成宽度范围为20微米至30微米的凹槽,这种方案能够使凹槽的宽度更小,从而更好的避免对阳光形成遮挡,提高转换效率。需要说明的是,这只是上述第一种太阳能电池正面电极的制作方法中的一个优选方案,如果不采取这种优选方案也不会影响第一种方法的实现。
[0050]再进一步的,所述在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂光刻胶为:在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂厚度范围为18微米至25微米的光刻胶。利用光刻胶的旋涂工艺对最终形成的正面电极的高度进行控制,形成这种厚度的光刻胶能够保证制作成的正面电极的高度更大,提高高宽比,提高电池转换效率。
[0051]进一步的,为了使正面电极的沉积效果更好,作为可选方案,在所述利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属镍之前还包括:设置所述沉积金属镍的电镀液的温度范围为30°C至40°C,pH值范围为3至5,电流范围为0.5安培至1安培,电压范围为1.3伏特至1.5伏特,电镀时间范围为5分钟至10分钟。
[0052]更进一步的,作为另一个可选方案,在所述利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属铜之前还包括:设置所述沉积金属铜的电镀液的温度范围为40°C至50°C,pH值不大于1,电流范围为2安培至3安培,电压范围为1.0伏特至1.3伏特,电镀时间范围为15分钟至25分钟。
[0053]再进一步的,作为另一个可选方案,在所述利用置换反应方式在所述第二电镀层表面沉积金属银之前还包括:设置所述沉积金属银的温度范围为35°C至40°C,反应温度范围为4分钟至6分钟。
[0054]—个具体的例子如下:当激光开槽宽度为30 μ m,镀镍pH为4,镀液温度为35°C,电流为0.5A,电压1.3V,时间8min ;镀铜pH为1,温度45°C,电流3A,电压1.3V,时间15min ;银溶液温度为35°C,时间4min,得到的栅线的高度为20 μ m。
[0055]需要说明的是,上述沉积正面电极的以递进方式描述的三组具体方案只是优选方案,这能够在第一种太阳能电池的制作方法的基础上,制造出电性能更好的正面电极,而如果不采用这些优选方案,也并不会影响上述第一种太阳能电池的制作方法的具体实现。
[0056]本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的制作方法如图2所示,图2为本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的制作方法的示意图。该方法包括如下步骤:
[0057]A1:在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂厚度范围为18微米至25微米的光刻胶,形成掩膜;
[0058]具体的,参考图3,图3为本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的第一步的示意图,在硅基底1上面依次是扩散层2、减反射膜3,此步骤是在减反射膜3的上面旋涂光刻胶,形成掩膜4。
[0059]A2:利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成宽度范围为20微米至30微米的凹槽;
[0060]具体的,参考图4,图4为本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的第二步的示意图,利用箭头所示的激光烧蚀掩膜4和减反射膜3,形成凹槽。
[0061]A3:利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属镍,形成第一电镀层,利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属铜,在所述第一电镀层上面形成第二电镀层,利用置换反应方式在所述第二电镀层表面沉积金属银,形成正面电极;
[0062]具体的,参考图5,图5为本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的第三步的示意图,如箭头所示,沉积形成正面电极5。
[0063]在该步骤中,可以通过改变电镀和置换反应时间来控制栅线的高度。
[0064]A4:去除所述掩膜;
[0065]具体的,参考图6,图6为本申请实施例提供的第二种太阳能电池正面电极的第四步的示意图,将掩膜4去除。
[0066]A5:对所述正面电极进行退火。
[0067]需要说明的是,现有技术中的丝网印刷的栅线宽度50 μ m,高度10 μ m左右,而采用本申请实施例提供的上述方法,可获得宽度20-30 μ m,高度20 μ m左右的栅线,减小表面阴影覆盖率,最终提高太阳能电池的能量转换效率。
[0068]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,包括: 在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂光刻胶,形成掩膜; 利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成预设宽度的凹槽; 在所述凹槽内沉积正面电极金属,形成正面电极; 去除所述掩膜。2.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,在所述去除所述掩膜之后,还包括: 对所述正面电极进行退火。3.根据权利要求1所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于, 所述在所述凹槽内沉积正面电极金属包括: 利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属镍,形成第一电镀层; 利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属铜,在所述第一电镀层上面形成第二电镀层; 利用置换反应方式在所述第二电镀层表面沉积金属银。4.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,所述利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成预设宽度的凹槽为: 利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成宽度范围为20微米至30微米的凹槽。5.根据权利要求4所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,所述在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂光刻胶为: 在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂厚度范围为18微米至25微米的光刻胶。6.根据权利要求3所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,在所述利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属镍之前还包括: 设置所述沉积金属镍的电镀液的温度范围为30°C至40°C,pH值范围为3至5,电流范围为0.5安培至1安培,电压范围为1.3伏特至1.5伏特,电镀时间范围为5分钟至10分钟。7.根据权利要求6所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,在所述利用光诱导电镀方式在所述凹槽内沉积金属铜之前还包括: 设置所述沉积金属铜的电镀液的温度范围为40°C至50°C,pH值不大于1,电流范围为2安培至3安培,电压范围为1.0伏特至1.3伏特,电镀时间范围为15分钟至25分钟。8.根据权利要求7所述的太阳能电池正面电极的制作方法,其特征在于,在所述利用置换反应方式在所述第二电镀层表面沉积金属银之前还包括: 设置所述沉积金属银的温度范围为35°C至40°C,反应温度范围为4分钟至6分钟。
【专利摘要】本申请公开了一种太阳能电池正面电极的制作方法,包括:在经过制绒、扩散和PECVD之后的硅片的减反射膜表面旋涂光刻胶,形成掩膜;利用激光对所述掩膜进行烧蚀开槽,形成预设宽度的凹槽;在所述凹槽内沉积正面电极金属,形成正面电极;去除所述掩膜。本申请提供的上述太阳能电池正面电极的制作方法,利用光刻胶能制作高度更大的电极,而利用激光开槽能够制作宽度更小的凹槽以形成宽度更小的电极,因此能够制作出高宽比数值更大的太阳能电池正面电极,能够减小表面阴影覆盖率,增大太阳能电池片受光面积,从而提高电池光电转换效率。
【IPC分类】H01L31/0224, H01L31/18
【公开号】CN105390569
【申请号】CN201510970402
【发明人】王东, 福克斯·斯蒂芬, 蒋方丹, 金浩
【申请人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月21日
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