一种晶体硅太阳电池的电极的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种晶体硅太阳电池的电极,包括前表面细栅线、前表面主栅线、背表面主栅线、背表面细栅线和背铝层，其中，所述前表面主栅线与前表面细栅线相互垂直，所述背铝层在电极背表面为全表面覆盖；所述前表面主栅线与背表面主栅线相互平行排布，所述前表面细栅线与背表面细栅线相互平行排布；所述电极前表面主栅线和背表面主栅线的厚度均为0.5－12.0微米，宽度均为0.5－1.2毫米；所述背铝层的厚度为0.2-20微米。本实用新型电极可节省大量银浆，并能有效减少次品和废品率。
【专利说明】—种晶体硅太阳电池的电极
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳电池领域，具体涉及一种晶体硅太阳电池的电极。
【背景技术】
[0002]晶体硅太阳电池是目前太阳电池领域的主流产品。为了减少晶体硅太阳电池的串联电阻，并减少其前表面(迎光面)的遮挡，目前行业均采用金属银作为太阳电池前表面的电极材料，采用银或银铝合金作为太阳电池背表面的主栅线材料；工艺上主要采用丝网印刷并高温烧结的方法获得最终的结构和满足性能要求的电极。所以生产中需要消耗大量的贵金属银(以银浆和银铝浆的形式)。初步估算2012年全球太阳电池领域银浆消耗量超过2000吨。电极结构中前表面及背表面的主栅线结构占了银浆消耗量的半数。
[0003]主栅线的主要作用有两点:1)汇集前表面细栅线或者背铝层收集的电流；2)与焊带(一般为铜带或者铝带)焊接在一起，将太阳电池片的光生电流输送到外电路中。
[0004]目前，晶体硅太阳电池前、背表面的主栅线的宽度为约2毫米，厚度为约20微米。这一方面因为主栅线的厚度值很大，造成了高温烧结及后续与焊带焊接过程中较大的热应力，导致生产中常出现太阳电池片翘曲变形、主栅线脱落或主栅线结合强度不达标；另一方面造成了较大的太阳电池前表面遮挡损失。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种可降低主栅线在热过程中导致的热应力，提高主栅线结合强度，并能减少太阳电池前表面遮挡的晶体硅太阳电池的电极。
[0006]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
[0007]—种晶体硅太阳电池的电极，包括前表面细栅线、前表面主栅线、背表面主栅线和背铝层，其特征在于:所述前表面主栅线与前表面细栅线相互垂直，所述背铝层在电极背面为全表面覆盖；所述前表面主栅线与背表面主栅线相互平行排布；所述电极前表面主栅线和背表面主栅线的厚度均为0.5-12.0微米，宽度均为0.5 — 1.5毫米。
[0008]所述电极前表面主栅线和背表面主栅线的厚度均优选为0.5 — 8.0微米。宽度均优选为0.8 — 1.0晕米。
[0009]所述电极前表面主栅线、背表面主栅线、以及前表面细栅线7主要成分均为银。
[0010]本实用新型相对于现有技术具有以下优点:
[0011]I)主栅线的厚度更薄。可节省大量银浆；可减少烧结后主栅线中的应力和微裂纹等缺陷，提高栅线与焊带的焊接强度，从而也降低了对焊带焊接工艺的要求，利于减少次品、废品率。
[0012]2)主栅线的宽度更窄。可节省银浆；可减少迎光面栅线的遮光面积，从而增加光入射，提闻太阳电池的短路电流和转换效率。
[0013]3)主栅线所采用的银浆成份与前表面的细栅线的成份可以相同也可不同；前表面主栅线可以烧穿减反射层与硅片接触也可不烧穿减反射层只与减反射层接触。为导电电极的构成提供了更大的可变性，为电极的结构、成份、工艺和成本的控制提供了更广泛的改进空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1实施例1所述的晶体硅太阳电池前表面与后表面结构剖面示意图；
[0015]图2实施例2所述的晶体硅太阳电池前表面与后表面结构剖面示意图。
[0016]图示说明:1、前表面主栅线2、氮化硅减反射层3、硅片4、背铝层5背表面主栅线6、背表面主栅线7、前表面细栅线。
【具体实施方式】
[0017]通过以下实施例，结合附图对本实用新型做进一步说明:
[0018]一种晶体硅太阳电池的电极，包括前表面细栅线7、前表面主栅线1、背表面主栅线5和背铝层4，其中，所述前表面主栅线I与前表面细栅线7相互垂直，所述背铝层4在电极背面为全表面覆盖；所述前表面主栅线I与背表面主栅线6相互平行排布；所述电极前表面主栅线I和背表面主栅线5的厚度均为0.5-12.0微米，宽度均为0.5 — 1.5毫米。
[0019]实施例1:
[0020]如图1所示，前表面主栅线2宽度为1.2毫米，厚度为10.0微米，栅线刻蚀穿了氮化硅钝化层2与硅片4形成良好接触；背表面主栅线5位置与前表面相一致，宽度为1.2毫米，厚度为10.0微米，该主栅线与硅片4直接接触。本实施例所述栅线结构可采用以下技术方案获得:第一步，印刷背面铝浆，在250 0C条件下进行烘干；第二步，印刷背面主栅线，在250 °C条件下进行烘干；第三步，印刷前表面主栅线在250 °C条件下进行烘干；第四步，印刷前表面细栅线7，在250 °C条件下进行烘干；第五步，850 °C烧结；本实施方案相比于目前行业内通用方案仅增加一步印刷、烘干工艺，但可节省银浆总量约25% ;增加短路电流约0.15毫安/平方厘米，增加效率绝对值约0.08% ;增加了主栅线与焊带的粘结强度。
[0021]实施例2:
[0022]如图2所示，前表面主栅线2宽度为1.0毫米，厚度为2.0微米，栅线未刻蚀穿氮化硅钝化层3，与硅片4无直接接触；背表面主栅线5位置与前表面相一致，宽度为1.0毫米，厚度为2.0微米，该栅线与背铝层6接触，与硅片无直接接触。本实施例所述栅线结构可采用以下技术方案获得:第一步，印刷背表面铝浆，在250 °(:条件下进行烘干；第二步，印刷背表面主栅线，在250 °C条件下进行烘干；第三步，印刷前表面主栅线，在250 °C条件下进行烘干；第四步，印刷前表面细栅线7，在250 °C条件下进行烘干；第五步，850 °C烧结；本实施方案相比于目前行业内通用方案可节省银浆总量约50% ;增加短路电流约0.45毫安/平方厘米，增加效率绝对值约0.18% ;增加了主栅线与焊带的粘结强度。
【权利要求】
1.一种晶体硅太阳电池的电极，包括前表面细栅线、前表面主栅线、背表面主栅线和背铝层，其特征在于:所述前表面主栅线与前表面细栅线相互垂直，所述背铝层在电极背表面为全表面覆盖；所述前表面主栅线与背表面主栅线相互平行排布；所述电极前表面主栅线和背表面主栅线的厚度均为0.5-12.0微米，宽度均为0.5 — 1.5毫米。
2.根据权利要求1所述的一种晶体硅太阳电池的电极，其特征在于:所述电极前表面主栅线和背表面主栅线的厚度均优选为0.5 — 8.0微米，宽度均优选为0.8 — 1.0毫米。
【文档编号】H01L31/0224GK203659885SQ201320847319
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月21日 优先权日:2013年12月21日
【发明者】黄海宾, 周浪 申请人:南昌大学