一种晶硅光伏电池正面电极的制备方法与流程

本发明涉及一种晶硅光伏电池，尤其涉及一种晶硅光伏电池正面电极的制备方法。

背景技术：

太阳能电池是一种有效地吸收太阳辐射能，利用光生伏特效应把光能转换成电能的器件，太阳光照在半导体pn结(pnjμnct1n)上，形成新的空穴-电子对(h-epair)，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。电流由正面和背面电极引出。为了能增加电池的受光面积，就要求电极栅线的宽度越小越好，但同时，为了能减小电极的功率损失，就要求电极的横截面积越大越好，因此，就要求制作的电极栅线的高宽比越大越好。目前工业化的电极栅线采用丝网印刷的方式制备，增加电极栅线高宽比对网版和浆料性能都提出了很大的挑战，进一步的提高电极栅线的高宽比越来越困难。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种晶硅光伏电池正面电极的制备方法，可以满足制备大的高宽比的电极栅线，既能增加电池表面的受光面积，又能有效减少电极的功率损失，同时又能兼容目前太阳能电池工业化的制备方法。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该方法包括，

第一步、将丝网印刷感光银浆形成电极并烘干；

第二步、在电池上方遮盖有电极图形的掩膜版，使用紫外光源进行照射，将需要留存的部分固化、留存的部分为电极图形的任何一部分，不需要留存的部分未固化、未曝光固化而需要清洗掉的部分为电极图形的任何一部分；

第三步、使用感光银浆显影液对电极栅线未固化部分清洗；

第四步、烧结形成电极栅线。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第一步中的感光银浆为的正性或者负性感光银浆，印刷的感光银浆的厚度在5μm～30μm之间。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中紫外光源为光波长为200nm～400nm之间的紫外光，光源可以为点光源、线光源或者平行光源。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中掩膜版为玻璃版、石英版、或者菲林版，掩膜版电极图形细栅线宽度为5um～30um之间。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中留存的部分为细栅线电极的中间部分。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中未固化的部分为细栅线电极的两侧边缘部分。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第二步中曝光时间为5秒～500秒。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述第三步中显影液为感光银浆对应的显影液。

根据本发明的另一个实施例，进一步包括所述显影液为碳酸钠溶液，清洗时间为5秒～500秒，清洗方式为浸泡或者喷淋的方式。

本发明的有益效果是：这种晶硅光伏电池正面电极的制备方法可以制备出较细且具有高的高宽比的电极细栅线，减少了遮光面积，增加了电极横截面积从而减少了功率损失，从而能大幅提高电池的转换效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明曝光去边前后导电电极的示意图。

具体实施方式

一种晶硅光伏电池正面电极的制备方法，包括印刷电极、掩膜版遮挡、紫外光曝光、显影液清洗以及烧结。

如图1所示，具体包括:第一步、将丝网印刷感光银浆形成电极并烘干；

第二步、在电池上方遮盖有电极图形的掩膜版，使用紫外光源进行照射，将需要留存的部分固化、留存的部分为电极图形的任何一部分，不需要留存的部分未固化、未曝光固化而需要清洗掉的部分为电极图形的任何一部分；

第三步、使用感光银浆显影液对电极栅线未固化部分清洗；

第四步、烧结形成电极栅线。

第一步中的感光银浆为正性或者负性感光银浆；印刷的感光银浆的厚度在5μm～30μm之间；印刷的厚度取决于浆料的性质，网版的参数等综合因素，从导电性能来讲，厚度越厚，其导电性越好，但是从曝光性能来讲，厚度太后，曝光不容易爆透，导致固化不充分，给清洗形成电极造成影响，因此折中的方案是在能曝透的情况下印刷厚度尽量厚。

第二步中紫外光源为光波长为200nm～400nm之间的紫外光，光源可以为点光源、线光源或者平行光源。曝光光源的波长由感光银浆的性质决定，在此波长范围内的光源正好能实现此方案中此种感光银浆的曝光。

掩膜版为玻璃版、石英版、或者菲林版。掩膜版的使用根据曝光效果和成本等综合因素决定，从曝光效果来讲，石英版的效果好于玻璃版，玻璃版的效果好于菲林版，但从成本上来说，菲林版低于玻璃版，玻璃版低于石英版，因此在具体的使用中根据具体情况取舍，本实施方案中采用玻璃版作为掩膜版。

模板电极图形细栅线宽度为5um～30um之间；需要保留的部分为电极图形的任何一部分，优选保留的部分为细栅线电极的中间部分，未曝光固化而需要清洗掉的部分为电极图形的任何一部分，优选未固化的部分为细栅线电极的两侧边缘部分；曝光时间为5秒～500秒。

第三步中的显影液为感光银浆对应的显影液，优选的显影液为碳酸钠溶液，清洗时间为5秒～500秒，清洗方式可以为浸泡或者喷淋的方式。

如图2所示，通过此实施方案，将导电电极的两边通过曝光清洗的方式去掉，保留中间部分，能够实现大的高宽比，既可以减少电极的遮光面积，增加电池的受光面，又能保证电极的横截面积，减少电极导电电阻，从而在两方面有益于提高电池的光电转换效率。

技术特征：

技术总结
本发明涉及晶硅光伏电池的技术领域，尤其涉及一种晶硅光伏电池正面电极的制备方法。该方法包括，第一步、将丝网印刷感光银浆形成电极并烘干；第二步、在电池上方遮盖有电极图形的掩膜版，使用紫外光源进行照射，将需要留存的部分固化、留存的部分为电极图形的任何一部分，不需要留存的部分未固化、未曝光固化而需要清洗掉的部分为电极图形的任何一部分；第三步、使用感光银浆显影液对电极栅线未固化部分清洗；第四步、烧结形成电极栅线。这种晶硅光伏电池正面电极的制备方法可以制备出较细且具有高的高宽比的电极细栅线，减少了遮光面积，增加了电极横截面积从而减少了功率损失，从而能大幅提高电池的转换效率。

技术研发人员：顾生刚;佟丽国;张小芳;张艳霞
受保护的技术使用者：北京市合众创能光电技术有限公司
技术研发日：2017.06.30
技术公布日：2017.10.20