一种镀镍液及制备方法、太阳能电池与流程

本申请属于电镀，具体涉及一种镀镍液及制备方法、太阳能电池。

背景技术：

1、在太阳能电池的制作工艺中，为了降低太阳能电池成本和提升电池效率，通常使用电镀法制作硅太阳能电池的金属电极，用含金属离子的电镀液完全替代银浆，从而降低硅太阳能电池生产成本，使得产品更具有竞争力。电镀法形成的镀镍层通常作为种子层，即在电池片的开槽位置电镀镍，随后再在镀镍层上电镀铜和锡作为导电层和保护层。

2、现有的镀镍层大多采用氨基磺酸镍镀液体系，然而，此镀液在制备过程中存在由于含有金属杂质而导致镀镍层内应力的增加的问题，影响后续工艺形成的电池片的焊接拉力；同时，如金属杂质进入硅基体后也会使整个电镀电池片的串阻升高，导致太阳能电池的电性能变差。

技术实现思路

1、本申请提供一种镀镍液及制备方法、太阳能电池，旨在克服现有镍镀液含有金属杂质、电镀得到的镀镍层应力低的问题。

2、一方面，本申请提供一种镀镍液，按重量计包括如下组分：

3、氨基磺酸镍54～72份；

4、缓冲剂30～50份；

5、阳极活化剂10～30份；

6、应力消除剂1～3份；

7、走位剂0.5～2份；

8、润湿剂0.5～2份；

9、ph调节剂10～20份；

10、其中，所述镀镍液中的金属杂质含量小于10ppm。

11、在一些实施例中，所述缓冲剂包括硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种。

12、在一些实施例中，所述阳极活化剂包括氯化镍、氯化钠、溴化镍中的一种或几种。

13、在一些实施例中，所述应力消除剂包括对甲苯磺酰胺、邻苯甲酰磺酰亚胺中的一种或几种。

14、在一些实施例中，所述走位剂包括炔丙基磺酸钠、α-烯基磺酸钠、丙炔嗡盐、丁醚嗡盐中的一种或几种。

15、在一些实施例中，所述润湿剂包括二乙基己烷基硫酸酯钠、丁二酸二己酯磺酸钠、磺基丁二酸二乙酯钠、磺基丁二酸二戊酯钠中的一种或几种。

16、在一些实施例中，所述ph调节剂为碳酸镍或碱式碳酸镍。

17、另一方面，本申请还提供一种镀镍液的制备方法，包括如下步骤：

18、向所述电镀液储槽中加入氨基磺酸镍、缓冲剂、阳极活化剂、应力消除剂、走位剂和润湿剂，加热至目标温度，得到混合溶液；

19、对所述混合溶液进行电解，所述电解的电流密度小于等于0.5a/dm2；

20、向所述电镀液储槽中加入ph调节剂，调节ph至目标ph值，得到所述镀镍液；所述镀镍液中的金属杂质含量小于10ppm。

21、在一些实施例中，所述氨基磺酸镍、缓冲剂、阳极活化剂、应力消除剂、走位剂、润湿剂、ph调节剂的质量比为54～72：30～50：10～30：1～3：0.5～2：0.5～2：10～20。

22、在一些实施例中，所述缓冲剂包括硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种。

23、在一些实施例中，所述阳极活化剂包括氯化镍、氯化钠、溴化镍中的一种或几种。

24、在一些实施例中，所述应力消除剂包括对甲苯磺酰胺、邻苯甲酰磺酰亚胺中的一种或几种。

25、在一些实施例中，所述走位剂包括炔丙基磺酸钠、α-烯基磺酸钠、丙炔嗡盐、丁醚嗡盐中的一种或几种。

26、在一些实施例中，所述润湿剂包括二乙基己烷基硫酸酯钠、丁二酸二己酯磺酸钠、磺基丁二酸二乙酯钠、磺基丁二酸二戊酯钠中的一种或几种。

27、在一些实施例中，所述ph调节剂为碳酸镍或碱式碳酸镍。

28、在一些实施例中，所述低电流电解的电流密度为0.1～0.5a/dm2。

29、在一些实施例中，所述低电流电解的时间为6～12h。

30、在一些实施例中，对所述混合溶液进行电解的步骤中，所述电解包括第一电解阶段和第二电解阶段，所述第一电解阶段采用第一电流密度进行电解，所述第二电解阶段采用第二电流密度进行电解，满足：

31、所述第二电流密度小于等于所述第一电流密度。

32、在一些实施例中，所述第一电流密度为0.3～0.5a/dm2，所述第一电解阶段的电解时间为2～4h，所述第二电流密度为0.1～0.3a/dm2，所述第二阶段的电解时间为4～8h。

33、在一些实施例中，所述目标温度45～55℃。

34、在一些实施例中，所述目标ph值为3.5～4.5。

35、在一些实施例中，得到混合溶液的步骤之前，还包括：

36、在电镀液储槽中设置循环过滤装置，并使用酸溶液进行循环清洗，再使用去离子水冲洗所述电镀液储槽。

37、在一些实施例中，所述循环过滤装置包括滤芯，所述滤芯的过滤精度为5～10μm。

38、在一些实施例中，所述滤芯的材质包括活性炭、陶瓷或碳纤维中的一种或几种。

39、在一些实施例中，所述酸溶液的质量浓度为1～3％。

40、在一些实施例中，所述酸溶液选自硫酸、盐酸、硝酸中的一种或几种。

41、在一些实施例中，所述循环清洗的温度为20～30℃。

42、在一些实施例中，所述循环清洗的时间为4～8h。

43、在一些实施例中，所述去离子水的电导率为5～20us/cm。

44、在一些实施例中，对所述混合溶液进行低电流电解的步骤，进一步包括：

45、使用镍板作为阳极，钛网作为阴极，且每间隔1～2h，取出所述钛网进行清洗。

46、最后，本申请还提供一种太阳能电池，包括电池基底，所述电池基底包括镀镍层，所述镀镍层由镀镍液在所述电池基底上电镀形成，所述镀镍液为上述任意实施例中的镀镍液，或由上述任意实施例中的方法制备得到。

47、本申请提供一种镀镍液，镀镍液按质量计包括：氨基磺酸镍54～72份；缓冲剂30～50份；阳极活化剂10～30份；应力消除剂1～3份；走位剂0.5～2份；润湿剂0.5～2份；ph调节剂10～20份；其中，镀镍液的金属杂质含量小于10ppm。通过控制溶液体系中的金属杂质含量小于10ppm，能够避免金属杂质引起的镀镍层内应力的增加，确保整个镍铜锡镀层的结合力具有理想表现。

48、本申请提供一种镀镍液的制备方法，包括向电镀液储槽中加入氨基磺酸镍、缓冲剂、阳极活化剂、应力消除剂、走位剂和润湿剂，加热至目标温度，得到混合溶液；对混合溶液进行电解，所述电解的电流密度小于等于0.5a/dm2；向电镀液储槽中加入ph调节剂，调节ph至目标ph值，得到镀镍液。通过将低电流电解工艺与使用过滤装置循环清洗结合，能够有效地去除镀镍液中的金属杂质，有利于后续电镀工艺制备的整个金属镀层结合力的提升，保障电池片的焊接拉力。

技术特征：

1.一种镀镍液，其特征在于，按重量计包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的一种镀镍液，其特征在于，所述缓冲剂包括硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种；和/或，

3.一种镀镍液的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述氨基磺酸镍、缓冲剂、阳极活化剂、应力消除剂、走位剂、润湿剂、ph调节剂的质量比为54～72：30～50：10～30：1～3：0.5～2：0.5～2：10～20。

5.根据权利要求4所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述缓冲剂包括硼酸、硼酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠中的一种或几种；和/或，

6.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述电流电解的电流密度为0.1～0.5a/dm2；和/或，

7.根据权利要求6所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，对所述混合溶液进行电解的步骤中，所述电解包括第一电解阶段和第二电解阶段，所述第一电解阶段采用第一电流密度进行电解，所述第二电解阶段采用第二电流密度进行电解，满足：

8.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述目标温度45～55℃。

9.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述目标ph值为3.5～4.5。

10.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，得到所述混合溶液的步骤之前，还包括：

11.根据权利要求10所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，所述循环过滤装置包括滤芯，所述滤芯的过滤精度为5～10μm；和/或，

12.根据权利要求3所述的一种镀镍液的制备方法，其特征在于，对所述混合溶液进行电流电解的步骤，进一步包括：

13.一种太阳能电池，包括电池基底，其特征在于，所述电池基底包括镀镍层，所述镀镍层由镀镍液在所述电池基底上电镀形成；

技术总结
本申请公开了一种镀镍液及制备方法、太阳能电池，镀镍液按重量计包括如下组分：氨基磺酸镍54～72；缓冲剂30～50；阳极活化剂10～30；应力消除剂1～3；走位剂0.5～2；润湿剂0.5～2；pH调节剂10～20，其中，镀镍液中的金属杂质含量小于10ppm，制备方法包括向电镀液储槽中加入氨基磺酸镍、缓冲剂、阳极活化剂、应力消除剂、走位剂和润湿剂，加热至目标温度，得到混合溶液；对混合溶液进行电流电解；向电镀液储槽中加入pH调节剂，调节pH至目标pH值，得到镀镍液。通过将低电流电解工艺与使用过滤装置循环清洗结合，能够有效地去除镀镍液中的金属杂质，有利于后续电镀工艺制备的整个金属镀层结合力的提升。

技术研发人员：唐义武,李苏强,李科伟,关统州,俞超,宋楠,王鹏,王岩
受保护的技术使用者：环晟光伏（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6