太阳能电池的制作方法以及太阳能电池与流程

1.本技术涉及光伏领域，特别涉及一种太阳能电池的制作方法以及太阳能电池。


背景技术：

2.太阳能是一种清洁的可再生的能源，取之不尽用之不竭，是最有可能替代常规化石燃料的能源。光伏发电是当前利用太阳能的主要方式之一，已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业。
3.目前，通常使用电镀法制作太阳能电池的金属电极，电镀之前需要对太阳能电池的表面进行开槽形成栅线图形，现有一种常用的开槽方法是掩膜刻蚀法，掩膜刻蚀法是在硅片上印刷一层掩膜胶，对掩膜胶进行加热以使其固化，然后将硅片放入特定的酸性溶液中，刻蚀掉未被掩膜胶覆盖区域的氮化硅钝化膜，然后通过碱性溶液去除掩膜胶，最后再采用电镀的方法在硅片上形成电极；掩膜刻蚀法对硅片的损伤较小，成本较低；但是，现有的掩膜胶在经过碱性溶液溶解后成分发生改变，不可再回收利用，使用成本较高，从而导致太阳能电池的生产成本较高。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种太阳能电池的制作方法以及太阳能电池，该太阳能电池的制作方法使用的掩膜材料可回收利用，使用成本低，进而使得太阳能电池的制作成本较低。
5.第一方面，本技术实施例提供一种太阳能电池的制作方法，包括：
6.提供电池基材和掩膜材料，所述电池基材包括基底和设于所述基底表面的钝化层，所述掩膜材料包括呈液态的油脂类材料；
7.将所述掩膜材料施加于所述电池基材上以及通过降温使所述掩膜材料固化，所述掩膜材料覆盖所述钝化层的预设区域；
8.将覆盖有所述掩膜材料的所述电池基材置于蚀刻液中进行蚀刻，在所述钝化层上未被掩膜材料覆盖的区域形成沟槽，所述沟槽的底部暴露出所述基底；
9.去除所述钝化层表面的所述掩膜材料以及在所述沟槽的位置形成电极，得到太阳能电池。
10.在一些实施例中，所述将所述掩膜材料施加于所述电池基材上并且使所述掩膜材料凝固包括：
11.将所述电池基材的温度降低至所述油脂类材料的凝固点以下；
12.将所述掩膜材料施加于所述电池基材上，所述掩膜材料中的所述油脂类材料遇冷凝固，使得所述掩膜材料固化。
13.在一些实施例中，去除所述钝化层表面的所述掩膜材料以及在所述沟槽的位置形成电极包括：
14.在所述沟槽的位置形成电极，之后去除所述钝化层表面的所述掩膜材料；或者
15.去除所述钝化层表面的所述掩膜材料，之后在所述沟槽的位置形成电极。
16.在一些实施例中，所述去除所述钝化层表面的所述掩膜材料包括：采用有机溶剂对所述掩膜材料进行溶解，使得所述油脂类材料溶解于所述有机溶剂中。
17.在一些实施例中，所述有机溶剂的温度大于所述油脂类材料的凝固点温度。
18.在一些实施例中，所述有机溶剂为水溶性有机溶剂。
19.在一些实施例中，在采用有机溶剂对所述掩膜材料进行溶解之后，采用水对所述电池基材进行清洗，以去除所述电池基材表面残留的所述有机溶剂。
20.在一些实施例中，所述水溶性有机溶剂包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙酮中的至少一种。
21.在一些实施例中，所述油脂类材料包括动物油脂和植物油脂中的至少一种。
22.第二方面，本技术实施例提供一种太阳能电池，采用如上所述的太阳能电池的制作方法制得。
23.本技术实施例提供的太阳能电池的制作方法，在钝化层的开槽工艺中，采用的掩膜材料包括呈液态的油脂类材料，可以理解的是，当油脂类材料的温度降低至凝固点以下时，油脂类材料就会凝固，从而使得掩膜材料实现固化，因此可以通过降温的方法使施加于电池基材上的掩膜材料完成固化，固化方式简单，成本低，并且固化之后掩膜材料的成分并不会发生变化，因此当在钝化层上形成沟槽并且去除钝化层表面的掩膜材料之后，由于掩膜材料的成分并没有发生任何改变，因此可以对回收的掩膜材料加以重新利用，即回收的掩膜材料可以应用于下一次太阳能电池的制作工艺中，从而使得掩膜材料的使用成本降低，进而降低了太阳能电池的生产成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。
25.图1为本技术实施例提供的太阳能电池的制作方法的流程图。
26.图2为本技术实施例提供的电池基材的结构示意图。
27.图3为本技术实施例提供的将掩膜材料施加于电池基材上之后的示意图。
28.图4为本技术实施例提供的在钝化层上未被掩膜材料覆盖的区域形成沟槽之后的示意图。
29.图5为本技术实施例提供的去除钝化层表面的掩膜材料之后的示意图。
30.图6为本技术实施例提供的在沟槽的位置形成电极之后的示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.请参阅图1，图1为本技术实施例提供的太阳能电池的制作方法的流程图。本技术实施例提供一种太阳能电池的制作方法，包括：
33.s100，请参阅图2，提供电池基材10和掩膜材料，电池基材10包括基底11和设于基
底11表面的钝化层12，掩膜材料包括呈液态的油脂类材料。
34.示例性地，油脂类材料包括动物油脂和植物油脂中的至少一种。示例性地，动物油脂可以包括牛油、黄油(从牛奶中提取的油脂)、羊油、猪油、鲸油、鱼油中的至少一种；示例性地，植物油脂可以包括花生油、橄榄油、菜籽油、玉米油、芝麻油、棉籽油、稻米油、葵花籽油、亚麻油、红花籽油、大豆油、棕榈油、茶籽油中的至少一种。
35.示例性地，掩膜材料可以为100％油脂类材料。
36.示例性地，掩膜材料也可以为油脂类材料与无机材料的混合物，油脂类材料与无机材料的质量比可以为(1～5)：(1～5)，例如1：5、1：4、1：3、1：2、1：1、2：1、3：1、4：1、5：1等。
37.示例性地，无机填料可以包括硅微粉、钛白粉和高岭土中的至少一种；溶剂包括乙醇、丙酮和乙酸乙酯中的至少一种。
38.示例性地，无机填料的粒径可以为100nm～500nm，例如100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm等。
39.示例性地，基底11的材料包括硅。
40.示例性地，钝化层12的材料包括氮化硅(sin
x
)。
41.s200，请参阅图3，将掩膜材料20施加于电池基材10上以及通过降温使掩膜材料20固化，掩膜材料20覆盖钝化层12的预设区域。
42.示例性地，采用丝网印刷、喷涂或模板转印的方式将掩膜材料20施加于电池基材10上。
43.示例性地，“将掩膜材料20施加于电池基材10上并且使掩膜材料20凝固”具体可以包括：
44.将电池基材10的温度降低至油脂类材料的凝固点以下；
45.将掩膜材料20施加于电池基材10上，掩膜材料20中的油脂类材料遇冷凝固，使得掩膜材料20固化。
46.可以理解的是，由于在将掩膜材料20施加于电池基材10上之前，电池基材10的温度已经降至油脂类材料的凝固点温度以下，因此当掩膜材料20施加于电池基材10上时，由于油脂类材料会瞬间凝固，也即是说，掩膜材料20会迅速固化，从而可以提升掩膜材料20的图形精度，进而提升后续在钝化层12上形成的沟槽121的图形精度。现有的钝化层开槽工艺中采用的掩膜材料通常为树脂材料，需要通过加热等方式进行固化，并且固化的速度较慢，因此将掩膜材料施加到钝化层上之后通常会发生流延的现象进而导致掩膜材料的图形精度较低，进而会导致后续在钝化层上形成的沟槽的图形精度较低。
47.示例性地，如果掩膜材料20的流动性能较弱，也可以先将掩膜材料20施加于电池基材10上，之后再将电池基材10的温度降低至油脂类材料的凝固点以下；或者也可以在将掩膜材料20施加于电池基材10上的同时，对电池基材10进行降温，使电池基材10的温度降低至油脂类材料的凝固点以下。
48.s300，请参阅图4，将覆盖有掩膜材料20的电池基材10置于蚀刻液中进行蚀刻，在钝化层12上未被掩膜材料20覆盖的区域形成沟槽121，沟槽121的底部暴露出基底11。
49.可以理解的是，蚀刻液可以溶解未被掩膜材料20覆盖的钝化层12(氮化硅)，也即是说，钝化层12上未被掩膜材料20覆盖的区域可以被蚀刻液蚀刻形成沟槽121，该沟槽121可以贯穿钝化层12的相对两面，使得基底11(硅片)上对应沟槽121的区域暴露出来。
50.示例性地，蚀刻液可以为酸性溶液，酸性溶液包括酸性物质和水，酸性物质包括氢氟酸、磷酸、硝酸中的至少一种，酸性溶液中酸性物质的质量分数为10wt％～30wt％(例如10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％等)。
51.示例性地，将覆盖有掩膜胶的电池基材10置于酸性溶液中进行蚀刻时，酸性溶液的温度(即蚀刻温度)为25℃～80℃(例如25℃、30℃、40℃、50℃、30℃、50℃、60℃、70℃、80℃等)。需要说明的是，由于氢氟酸的蚀刻能力大于磷酸和硝酸的蚀刻能力，因此，在酸性溶液中酸性物质的质量分数相同的情况下，当酸性物质为氢氟酸时，酸性溶液的温度可以保持较低的温度，例如25℃～50℃，当酸性物质为磷酸或硝酸时，酸性溶液的温度需要保持较高的温度，例如50℃～80℃。
52.s400，请参阅图5和图6，去除钝化层12表面的掩膜材料20以及在沟槽121的位置形成电极30，得到太阳能电池100。
53.可以理解的是，在沟槽121的位置形成电极30之后，电极30与基底11之间形成欧姆接触。
54.示例性地，“去除钝化层12表面的掩膜材料20以及在沟槽121的位置形成电极30”可以包括：首先在沟槽121的位置形成电极30，之后去除钝化层12表面的掩膜材料20。
55.示例性地，“去除钝化层12表面的掩膜材料20以及在沟槽121的位置形成电极30”也可以包括：首先去除钝化层12表面的掩膜材料20，之后在沟槽121的位置形成电极30。
56.示例性地，“去除钝化层12表面的掩膜材料20”具体可以包括：采用有机溶剂对掩膜材料20进行溶解，使得油脂类材料溶解于有机溶剂中。
57.示例性地，采用的有机溶剂的温度大于油脂类材料的凝固点温度，从而可以利用有机溶剂的热量将油脂类材料熔化为液体状态，进而加速掩膜材料20从钝化层12表面去除的速度。
58.示例性地，在采用有机溶剂对掩膜材料20进行溶解之前，可以采用水(例如去离子水)对电池基材10进行清洗，以去除电池基材10表面残留的蚀刻液。
59.示例性地，有机溶剂可以为水溶性有机溶剂，水溶性有机溶剂可以包括甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丙酮中的至少一种。当用于溶解掩膜材料20的有机溶剂为水溶性有机溶剂时，可以在采用有机溶剂对掩膜材料20进行溶解之后，采用水对电池基材10进行清洗，以去除电池基材10表面残留的水溶性有机溶剂。
60.示例性地，在采用水对电池基材10进行清洗之后，还可以对电池基材10进行干燥处理(例如烘干)，以去除电池基材10表面残留的水分。
61.在一些实施例中，当对掩膜材料20进行溶解的有机溶剂为挥发性能较弱的非水溶性有机溶剂(例如正丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇)时，后续可以采用甲醇、乙醇、丙酮等易挥发有机溶剂对电池基材10进行清洗，以去除电池基材10表面残留的挥发性能较弱的有机溶剂，清洗之后，电池基材10表面残留的易挥发有机溶剂可以自动挥发，不会在电池基材10表面形成残留。示例性地，在采用易挥发有机溶剂对电池基材10进行清洗之后，还可以对电池基材10进行干燥处理(例如烘干)，以加速易挥发有机溶剂的挥发。
62.示例性地，可以采用电镀的方法在沟槽121的位置形成电极30。
63.示例性地，电极30的材料可以为金属，金属可以包括镍、铜、银中的至少一种；在一些实施例中，电极30可以包括在硅片上依次层叠设置的镍层、铜层和银层。
64.综上所述，本技术实施例提供的太阳能电池的制作方法，在钝化层12的开槽工艺中，采用的掩膜材料20包括呈液态的油脂类材料，可以理解的是，当油脂类材料的温度降低至凝固点以下时，油脂类材料就会凝固，从而使得掩膜材料20实现固化，因此可以通过降温的方法使施加于电池基材10上的掩膜材料20完成固化，固化方式简单，成本低，并且固化之后掩膜材料20的成分并不会发生变化，因此当在钝化层12上形成沟槽121并且去除钝化层12表面的掩膜材料20之后，由于掩膜材料20的成分并没有发生任何改变，因此可以对回收的掩膜材料20加以重新利用，即回收的掩膜材料20可以应用于下一次太阳能电池100的制作工艺中，从而使得掩膜材料20的使用成本降低，进而降低了太阳能电池100的生产成本。
65.请结合图6，本技术实施例还提供一种太阳能电池100，该太阳能电池100可以采用上述任一实施例中的太阳能电池的制作方法制得。太阳能电池100可以包括基底11和设于基底11上的钝化层12和电极30，其中，钝化层12上设有沟槽121，电极30设于沟槽121内，并且电极30与基底11之间形成欧姆接触。
66.示例性地，基底11的材料包括硅。
67.示例性地，钝化层12的材料包括氮化硅(sin
x
)。
68.示例性地，电极30的材料可以为金属，金属可以包括镍、铜、银中的至少一种；在一些实施例中，电极30可以包括在硅片上依次层叠设置的镍层、铜层和银层。
69.以上对本技术实施例提供的太阳能电池的制作方法以及太阳能电池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术。同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。