太阳能电池及其制备方法、太阳能电池组件与流程

本发明涉及太阳能电池，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法、太阳能电池组件。

背景技术：

1、近年来，异质结电池凭借其低的制作工艺温度、简单的工艺流程、高的开路电压、高的转换效率、低的温度系数、优异高温/弱光发电特性和低衰减等特点，得到了迅速的发展。异质结电池以n型单晶硅片为基底的双面太阳电池，n型单晶硅片依次经过制绒清洗、沉积非晶硅、沉积透明导电层、形成金属电极等步骤完成异质结电池太阳能电池制作。金属电极一般由副栅和主栅构成，异质结电池产生的光生载流子经由副栅收集后汇流至主栅，随后传输至外。

2、为了形成大规模的电力应用，通常使用焊带将多个异质结电池进行串联，形成异质结电池组件。具体的，一般采用高温焊接的方式把焊带与异质结电池的主栅焊接在一起，焊接温度在300℃以上。高温容易对透明导电层和非晶硅层造成破坏，从而降低了异质结电池的电学性能。而且，还可能存在焊带偏移、虚焊、过焊、堆锡等不良。基于以上原因，亟需对焊接相关技术进行改进。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于如何避免太阳能电池串联过程中降低太阳能电池的电学性能，从而提供一种太阳能电池及其制备方法、太阳能电池组件。

2、本发明提供一种太阳能电池，包括：半导体衬底层；位于所述半导体衬底层正面和背面的半导体功能层；位于所述半导体功能层背离所述半导体衬底层一侧表面的透明导电层；还包括：位于所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧的主栅，所述主栅具有焊带预留槽，所述焊带预留槽的宽度与焊带的宽度相同，所述焊带预留槽的深度大于等于所述焊带的厚度。

3、可选的，所述主栅包括栅槽底和两个相对设置的栅槽壁，所述栅槽壁垂直于所述栅槽底且与所述栅槽底的边缘连接，所述栅槽壁位于所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面。

4、可选的，在垂直于所述主栅的延伸方向上，相对的所述栅槽壁之间的距离为0.25mm-1.5mm；所述栅槽壁的宽度为200μm-300μm。

5、可选的，所述主栅还包括与所述栅槽底相对设置的栅顶，所述栅槽壁还与所述栅顶的边缘连接。

6、可选的，所述栅顶的厚度为100μm-150μm。

7、可选的，所述太阳能电池还包括位于所述主栅和所述透明导电层之间的种子层，所述种子层的两侧表面分别与所述主栅和所述透明导电层接触，所述主栅在所述透明导电层的正投影与所述种子层重合。

8、本发明还提供一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：提供太阳能电池主体，所述太阳能电池主体包括半导体衬底层、位于所述半导体衬底层正面和背面的半导体功能层，以及位于所述半导体功能层背离所述半导体衬底层的一侧表面的透明导电层；在所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧形成主栅，所述主栅具有焊带预留槽，所述焊带预留槽的宽度与焊带的宽度相同，所述焊带预留槽的深度大于等于所述焊带的厚度。

9、可选的，所述透明导电层具有主栅形成区，在所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧形成主栅的步骤包括：在所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧表面沉积整面的初始种子层；在所述初始种子层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成图形化的第一光刻胶层，所述第一光刻胶层具有第一镂空区，所述第一镂空区的至少部分区域在所述透明导电层上的正投影与所述主栅形成区重合；采用电镀工艺在所述第一镂空区形成栅槽底，所述栅槽底在所述透明导电层的正投影与所述主栅形成区重合，所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面具有相对的两个侧壁形成区，两个所述侧壁形成区分别靠近所述栅槽底两侧的所述第一光刻胶层；在所述第一光刻胶层和所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面形成图形化的第二光刻胶层，所述第二光刻胶层具有第二镂空区，所述第二镂空区在所述透明导电层上的正投影与所述侧壁形成区在所述透明导电层的正投影重合；采用电镀工艺在所述第二镂空区形成栅槽壁，所述栅槽壁与所述栅槽底连接构成所述主栅。

10、可选的，所述太阳能电池的制备方法还包括：在形成所述主栅之后，去除胶层，所述胶层包括所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层；在去除所述胶层之后，去除暴露在所述主栅外侧的所述初始种子层，得到种子层。

11、可选的，所述太阳能电池的制备方法还包括：在形成所述栅槽壁之后，在所述第二光刻胶层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成图形化的第三光刻胶层，所述第三光刻胶层具有第三镂空区，所述第三镂空区在所述透明导电层的正投影与所述主栅形成区重合；采用电镀工艺在所述第三镂空区形成栅顶，所述栅槽壁连接所述栅顶与所述栅槽底，所述栅槽壁、所述栅顶与所述栅槽底构成主栅。

12、可选的，在去除胶层的步骤中，所述胶层还包括所述第三光刻胶层。

13、可选的，所述透明导电层具有主栅形成区，在所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧形成主栅的步骤包括：在所述透明导电层背离所述半导体衬底层的一侧表面沉积整面的初始种子层；在所述初始种子层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成图形化的第一光刻胶层，所述第一光刻胶层具有第一镂空区，所述第一镂空区的至少部分区域在所述透明导电层上的正投影与所述主栅形成区重合；采用电镀工艺在所述第一镂空区形成栅槽底，所述栅槽底在所述透明导电层的正投影与所述主栅形成区重合，所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面具有相对的两个侧壁形成区，两个所述侧壁形成区分别靠近所述栅槽底两侧的所述第一光刻胶层；在所述第一光刻胶层和所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面形成图形化的复合光刻胶层，所述复合光刻胶层包括层叠设置的第一光刻胶亚层和第二光刻胶亚层，所述第一光刻胶亚层位于第二光刻胶亚层和所述第一光刻胶层之间，所述第一光刻胶亚层具有第二镂空区，所述第二镂空区在所述透明导电层上的正投影与所述侧壁形成区在所述透明导电层上的正投影重合；所述第二光刻胶亚层具有第三镂空区，所述第三镂空区在所述透明导电层的正投影与所述主栅形成区重合；采用电镀工艺在所述第二镂空区形成栅槽壁，在所述第三镂空区形成栅顶，所述栅槽壁连接所述栅顶与所述栅槽底，所述栅槽壁、所述栅顶与所述栅槽底构成主栅。

14、可选的，所述太阳能电池的制备方法还包括：在形成所述主栅之后，去除胶层，所述胶层包括所述第一光刻胶层和所述复合光刻胶层；在去除所述胶层之后，去除暴露在所述主栅外侧的所述初始种子层，得到种子层。

15、可选的，形成所述复合光刻胶层的步骤包括：在所述第一光刻胶层和所述栅槽底背离所述半导体衬底层的一侧表面形成整面的第一光刻胶初始亚层，位于侧壁形成区的所述第一光刻胶初始亚层可溶于显影液；在所述第一光刻胶初始亚层背离所述半导体衬底层的一侧表面形成整面的第二光刻胶初始亚层，位于主栅形成区的第二光刻胶初始亚层可溶于显影液；对所述第一光刻胶初始亚层和第二光刻胶初始亚层进行显影，得到所述复合光刻胶层。

16、可选的，所述透明导电层还具有副栅形成区，所述副栅形成区与所述主栅形成区交叉重合；在形成所述栅槽底的过程中，还同时形成副栅，所述副栅在所述透明导电层的正投影与所述副栅形成区重合。

17、可选的，所述透明导电层还具有标识点形成区，所述标识点形成区至少与所述主栅形成区不重合；在形成所述栅槽底的过程中，还同时形成定位标识点，所述定位标识点在所述透明导电层的正投影与所述标识点形成区重合，用于在后续工序中进行定位。

18、本发明还提供一种太阳能电池组件，包括：多个上述太阳能电池，或多个由上述太阳能电池的制备方法制备的太阳能电池；多条焊带，所述焊带包括依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段位于一个太阳能电池的正面主栅的焊带预留槽中，所述第三段位于相邻太阳能电池的背面主栅的焊带预留槽中；所述焊带预留槽的宽度与待连接的焊带的宽度相同，所述焊带预留槽的深度不小于所述焊带的厚度。

19、可选的，所述焊带预留槽中，间隔的点设有导电胶，所述焊带通过所述导电胶粘接于所述焊带预留槽中。

20、本发明技术方案，具有如下优点：

21、1.本发明提供的太阳能电池中，主栅具有焊带预留槽，焊带预留槽的宽度与焊带的宽度相同，焊带预留槽的深度大于等于焊带的厚度，这使得焊带能够稳定嵌入到焊带预留槽中；仅需将焊带的一端嵌入到一个太阳能电池的正面主栅的焊带预留槽中，焊带的另一端嵌入到相邻太阳能电池的背面主栅的焊带预留槽中，就能够实现相邻两个太阳能电池的串联，连接方法简单，能够提高太阳能电池组件的组装效率；同时，避免了高温焊接对透明导电层和半导体功能层造成的破坏，保证了太阳能电池的电学性能。

22、2.本发明提供的太阳能电池中，所述主栅包括栅槽底、两个相对设置的栅槽壁和栅顶，焊带预留槽具有两端开口，通过将焊带穿进焊带预留槽就能实现焊带与太阳能电池主栅的电学连接，相对于不具有栅顶的主栅，焊带在该主栅中更加稳定，不容易从焊带预留槽中脱出。