IBC电池的电极制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池工艺技术领域，尤其涉及一种ibc电池的电极制备方法。

背景技术：

目前p型晶体硅电池仍占据行业主要市场，但根据技术的更新p型晶体硅高效电池技术看似走向了尽头，而行业对于n型晶体硅电池高效技术的开发近年来呈增长趋势。近来ibc(interdigitatedbackcontact)替指交错背接触太阳能电池就是高效光伏电池的一种，其通过设置正负极在电池片的背面，将接触发射区的电极与接触基区的电极交错分布，使电池片正面无任何遮挡，从而使电池正面能够更有效的收集光生载流子，提升电池转换效率。国内天合自主研发的大面积6英寸全背电极太阳电池(ibc)效率超过24％，达到24.13％，开路电压超过700mv。且国际上ibc太阳能电池片已实现产业化最高为24.2％的转换效率，相对简单的制备工艺使其在高效率电池生产上量产的可能性增大。

ibc太阳能电池的正负极细栅线栅线呈指替状排列在电池背面，目前基本为100根左右，主栅线垂直于细栅线4-8根。现有的ibc太阳能电池背电极的结构如图1所示，其中，1代表正极主栅段，2代表负极主栅段，3代表正极细栅线，4代表负极细栅线，5代表绝缘胶，这种ibc太阳能电池电极的实现方法为：主栅线与副细栅线垂直印刷，正极主栅段与负极细栅线连接处通过印刷绝缘胶实现隔离，负极主栅段与正极细栅线连接处通过印刷绝缘胶实现隔离。该做法的缺陷是：

(1)对于副栅线、绝缘胶、主栅线需要多次印刷，制程复杂。

(2)这种电池结构需要印刷绝缘胶进行隔绝，该物质对环境不利且增加电池成本。

(3)这种结构需要印刷浆料进行电流收集和焊接，导致电池成本较高。

因此，需要对ibc太阳能电池电极结构工艺进行改进。

技术实现要素：

本发明提出了一种ibc电池的电极制备方法，以解决现有技术中的上述问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种ibc电池的电极制备方法，包括以下步骤：

在硅基底上制备ibc电池，其中所述ibc电池包括电池正面及电池背面，所述电池背面上制备有p区及n区，且所述p区及n区上制备有钝化膜；

对p区及n区上的钝化膜分别进行细栅线激光划线，形成正极细栅线线槽与负极细栅线线槽，其中正极细栅线线槽与负极细栅线线槽相互平行且交替排列；

对p区及n区上的钝化膜分别进行主栅段激光划槽，形成正极主栅段槽与负极主栅段槽，其中所述正极主栅段槽仅与所述正极细栅线线槽相互垂直连接，所述负极主栅段槽仅与所述负极细栅线线槽相互垂直连接；且正极主栅段槽以及负极主栅段槽均位于ibc电池片的内部；

对正极细栅线线槽、负极细栅线线槽、正极主栅段槽与负极主栅段槽同时进行电镀，对应形成正极细栅线、负极细栅线、正极主栅段与负极主栅段。

在本发明的一个实施例中，所述正极细栅线线槽的槽宽为10-15μm。

在本发明的一个实施例中，所述负极细栅线线槽的槽宽为10-15μm。

在本发明的一个实施例中，所述正极主栅段槽的槽宽为500-600μm，其高度小于p区间距。

在本发明的一个实施例中，所述p区间距为800-850μm。

在本发明的一个实施例中，所述负极主栅段槽的槽宽为400-450μm，其高度小于n区间距。

在本发明的一个实施例中，所述n区间距为800-850μm。

在本发明的一个实施例中，所述电镀的方式为以ni为种子层、cu为电流导通层、ag为焊接层。

在本发明的一个实施例中，所述正极细栅线与所述负极细栅线的电镀达到的标准为：镍层铺满正极/负极细栅线线槽的内表面，cu层高20-30μm、宽30-50μm，银层铺满cu表面。

在本发明的一个实施例中，所述正极主栅段与负极主栅段的电镀标准为：镍层铺满正极/负极主栅段槽的内表面，cu层高20-40μm、宽30-50μm，银层铺满cu表面。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，存在以下的优点和积极效果：

1)本发明提供的ibc电池的电极制备方法，通过利用激光划正极/负极细栅线、正/负极主栅段和电镀栅线，使得ibc电池电极栅线制备两步就可完成。相比印刷制备电极较大程度上简化了工艺，降低人力成本和设备成本；同时正极主栅段连接正极细栅线且不连接负极细栅线，负极主栅段连接负极细栅线且不连接正极细栅线，使得正极主栅段与负极细栅线之间以及负极主栅段与正极细栅线之间自然绝缘，故取消了绝缘胶和银浆的应用，降低电池制备成本。

2)本发明提供的ibc电池的电极制备方法，通过利用激光划正/负细栅线、正/负主栅段和电镀栅线，使得ibc电池电极栅线制备更加精准，栅线高宽比更理想，栅线的电流导通性更强。且易于栅线向更细方向优化。

附图说明

图1为本发明实施例的ibc电池的电极制备方法的流程图；

图2a-2e为发明实施例的ibc电池的电极制备方法对应的ibc电池的结构示意图。

图中：10-硅基底,20-电池正面，31-n区，32-p区，40-钝化膜，51-负极细栅线线槽，52-正极细栅线线槽，53-负极主栅段槽，54-正极主栅段槽，511-负极细栅线，521-正极细栅线，531-负极主栅段，541-正极主栅段

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的ibc电池的电极制备方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1以及图2a-2e，其中图2a-图2d为ibc电池的截面视图，图2e为ibc电池的电极结构的俯视图；如图1以及图2a-2e所示，本发明实施例提供了一种ibc电池的电极制备方法，包括以下步骤：

s1:在硅基底10上制备ibc电池，其中所述ibc电池包括电池正面20及电池背面，所述电池背面上制备有p区32及n区31，如图2a所示；且所述p区32及n区31上制备有钝化膜40，如图2b所示；

s2:对p区及n区上的钝化膜分别进行细栅线激光划线，形成正极细栅线线槽52与负极细栅线线槽51，其中正极细栅线线槽52与负极细栅线线槽51相互平行且交替排列，如图2c所示；具体地，所述正极细栅线线槽52的槽宽为10-15μm；所述负极细栅线线槽51的槽宽为10-15μm；

s3:对p区及n区上的钝化膜分别进行主栅段激光划槽，形成正极主栅段槽54与负极主栅段槽53，如图2d所示；其中所述正极主栅段槽54仅与所述正极细栅线线槽52相互垂直连接，所述负极主栅段槽53仅与所述负极细栅线线槽51相互垂直连接；且正极主栅段槽54以及负极主栅段槽53均位于ibc电池片的内部；具体地，所述正极主栅段槽54的槽宽为500-600μm，其高度小于p区间距，通常地，所述p区间距为800-850μm；所述负极主栅段槽53的槽宽为400-450μm，其高度小于n区间距，通常地，所述n区间距为800-850μm；

s4:对正极细栅线线槽、负极细栅线线槽、正极主栅段槽与负极主栅段槽同时进行电镀，对应形成正极细栅线521、负极细栅线511、正极主栅段541与负极主栅段531，如图2e所示。其中，所述正极主栅段541仅与所述正极细栅线521相互垂直电性连接，所述负极主栅段531仅与所述负极细栅线511相互垂直电性连接，且正极主栅段541以及负极主栅段531均位于ibc电池片的内部，即边缘无正极主栅段以及负极主栅段。

本发明提供的ibc电池的电极制备方法，通过利用激光划正极/负极细栅线、正/负极主栅段和电镀栅线，使得ibc电池电极栅线制备两步就可完成。相比印刷制备电极较大程度上简化了工艺，降低人力成本和设备成本；同时正极主栅段连接正极细栅线且不连接负极细栅线，负极主栅段连接负极细栅线且不连接正极细栅线，使得正极主栅段与负极细栅线之间以及负极主栅段与正极细栅线之间自然绝缘，故取消了绝缘胶和银浆的应用，降低电池制备成本。并且通过利用激光划正/负细栅线、正/负主栅段和电镀栅线，使得ibc电池电极栅线制备更加精准，栅线高宽比更理想，栅线的电流导通性更强。且易于栅线向更细方向优化。

在本发明的一个实施例中，所述电镀的方式为以ni为种子层、cu为电流导通层、ag为焊接层。其中，所述正极细栅线521与所述负极细栅线511的电镀达到的标准为：镍层铺满正极/负极细栅线线槽的内表面，cu层高20-30μm、宽30-50μm，银层铺满cu表面。所述正极主栅段541与负极主栅段531的电镀标准为：镍层铺满正极/负极主栅段槽的内表面，cu层高20-40μm、宽30-50μm，银层铺满cu表面。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。