CN201210197286-一种HIT太阳能电池电极的形成方法

www.soopat.com注本页蓝色字体部分可点击查询相关专利SooPAT一种 HIT太阳能电池电极的形成方法申请号 201210197286.8申请日 2012-06-15申请 专利权 人 上海中智光纤通讯有限公司地址 201108 上海市闵行区金都路 4299号 208室发明 设计 人 张宏 徐晓斌 彭铮 王巍 李媛媛 彭德香主分类号 H01L31/182006.01I分类号 H01L31/182006.01I H01L31/02242006.01IB41M1/122006.01I B41M7/002006.01I公开 公告 号 102738302A公开 公告 日 2012-10-17专利代理机构 上海泰能知识产权代理事务所 31233代理人 黄志达 谢文凯10 申请公布号 CN 102738302 A43 申请公布日 2012.10.17CN102738302A*CN102738302A*21 申请号 201210197286.822 申请日 2012.06.15H01L 31/18 2006.01H01L 31/0224 2006.01B41M 1/122006.01B41M 7/002006.0171 申请人 上海中智光纤通讯有限公司地址 201108 上海市闵行区金都路 4299 号208 室72 发明人 张宏 徐晓斌 彭铮 王巍李媛媛 彭德香74 专利代理机构 上海泰能知识产权代理事务所 31233代理人 黄志达 谢文凯54 发明名称一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法57 摘要本发明涉及一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 包括 在形成 ITO 膜的 HIT 太阳能电池上，首先正面对细栅电极进行第一次印刷， 烘干， 然后只印刷主栅电极或者同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 烘干， 其中， 第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 即可。本发明减低了银的使用， 节约了电池成本， 且有较高的光电转换效率 ； 由于采用了二次印刷技术， 延续了二次印刷技术的优点， 且适合工业化生产。51Int.Cl.权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页19 中华人民共和国国家知识产权局12 发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 1 页1/1 页1. 一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 包括 在形成 ITO 膜的 HIT 太阳能电池上， 首先正面对细栅电极进行第一次印刷， 烘干， 然后只印刷主栅电极或者同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 烘干 ； 其中， 第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 即可。2. 根据权利要求 1 所述的一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 其特征在于 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 110。3. 根据权利要求 2 所述的一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 其特征在于 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 5。4. 根据权利要求 2 所述的一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 其特征在于 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 10。权 利 要 求 书CN 102738302 A21/3 页一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法技术领域[0001] 本发明属于太阳能电池电极的形成领域， 特别涉及一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法。背景技术[0002] 本征非晶硅层异质结太阳能电池 （ HIT） 是一种新型的高效晶体硅太阳能电池， 其采用 n 型单晶硅作为电池基片， 光电转换效率可以达到 23以上， 远远高于目前的传统晶体硅太阳能电池， 具有非常有竞争力的发展前景， 是目前太阳能电池产业界非常认可的高效太阳能电池之一。 HIT 一般采用对称结构， 在电池的双面都采用了非常薄的非晶硅薄膜来同基片 （ 一般 n 型） 形成 pn 结 （ 正面） 以及背电场 （ 背面） 。由于非晶硅薄膜的横向电阻非常大， 因此不能像普通晶体硅太阳能电池一样， 直接在非晶硅膜层上形成细栅电极， 必须在非晶硅薄膜上形成透明导电膜后 （ 例如 ITO） 再印刷栅状银电极。透明导电膜 （ 常用 ITO） 形成窗口层兼光生载流子收集层。[0003] 同普通晶体硅太阳能电池一样， 栅状电极分为细栅和主栅。前者为载流子收集和输出电极， 后者主要负责细栅电极的并联和焊接。 由于 HIT 电池采用的是低温制备技术， 因此银浆属于低温固化树脂型银浆， 固化温度低于 200 度。[0004] HIT 太阳能电池的银电极浆料的银含量较高， 使用量大， 是电池成本上升的重要原因。另外， 为了充分保证电极的印刷细度， 一次印刷技术已经不能保证细栅线的连续性， 因此二次印刷技术成本 HIT 电池电极形成技术的主流。一般来讲， 二次印刷主要是 2 次印刷细栅线。主栅线由于本身宽度大， 不必要使用两次印刷形成， 因此在实际上， 细栅线和主栅线的印刷是分开的。但已有的技术中两次印刷都是同一种银电极浆料， 两次印刷的目的仅仅是为了在降低细栅宽度的同时增加印刷厚度， 以便在增加电池窗口率的同时保持低的电极电阻。发明内容[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 该方法减低了银的使用， 节约了电池成本， 且有较高的光电转换效率 ； 由于采用了二次印刷技术，延续了二次印刷技术的优点， 且适合工业化生产。[0006] 本发明的一种 HIT 太阳能电池电极的形成方法， 包括 [0007] 在形成 ITO 膜的 HIT 太阳能电池上， 首先正面对细栅电极进行第一次印刷， 烘干，然后只印刷主栅电极或者同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 烘干 ； 其中， 第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 即可。[0008] 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 110。[0009] 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 5。[0010] 所述第二次印刷的主栅用银浆比第一次印刷的细栅用银浆的银含量低 10。说 明 书CN 102738302 A32/3 页[0011] 第一次印刷细栅专用浆料目前常用浆料银含量 90-95， 第二次印刷主栅专用浆料银含量 80-89。[0012] 该方法分两次采用不同银电极浆料来印刷电极。第一次印刷细栅线， 第二次印刷主栅线或同时印刷主栅线和细栅线， 而且主栅线和细栅线采用不同的银电极浆料 （如图 1所示） 。 细栅电极印刷普通的具有高含银量高导电性的银电极浆料， 作为电极收集载流子并输出， 呈现低的接触电阻。而主栅线所采用的银电极浆料仅作为细栅的并联条和焊接用电极， 采用含银量较低的但焊接性好的电极浆料制备。该方法可以在保证太阳能电池光电转换效率不降低的情况下， 主栅浆料银含量降低， 同时焊接性提高， 节约了成本。 HIT 是一种新型的高效晶体硅太阳能电池， 其电极是通过丝网印刷技术印刷在 ITO 薄膜上的银电极，在 200 度以下的温度下可以低温固化， 为了尽可能增大光入射的面积， 减少电极遮挡， 细栅电极宽度非常小， 因此通常采用二次印刷技术来制备， 细栅和主栅采用同一种电极浆料。[0013] 有益效果[0014] （ 1） 本发明的 HIT 硅太阳能电池电极将电极细栅和主栅的作用分开， 在保证了细栅电极有足够良好的欧姆接触的情况下， 以及主栅有良好的焊接性的情况下， 减低主栅浆料或者第二次印刷的细栅浆料的银含量， 银含量低于一次细栅用银浆 1-10， 节约了电池成本， 且有较高的光电转换效率 ；[0015] （ 2） 本发明由于采用了二次印刷技术， 延续了二次印刷技术的优点， 且适合工业化生产。附图说明[0016] 图 1 为本发明实施例 1 制得的 HIT 太阳能电池电极示意图 ； 其中， 1 为硅基片 ； 2为第一次印刷的细栅电极 ； 3 为第二次印刷的主栅电极 ； 4 为第二次印刷的细栅电极 ； 5 为ItO 。具体实施方式[0017] 下面结合具体实施例， 进一步阐述本发明。 应理解， 这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。 此外应理解， 在阅读了本发明讲授的内容之后， 本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改， 这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。[0018] 实施例 1[0019] 第一次印刷细栅用银浆 银含量 90。[0020] 第二次印刷主栅用银浆 银含量 85。[0021] 在经过非晶硅和 ITO 成膜后的规格 125mmx125mm的单晶硅正面印刷细栅银电极，首先印刷正面细栅电极， 选用银浆的银含量为 90， 进隧道炉烘干， 温度 150℃ ； 然后同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 选用银浆的银含量为 85， 进隧道炉烘干， 温度150℃ ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 温度 200℃， 即可。[0022] 实施例 2[0023] 第一次印刷细栅用银浆 银含量 90。[0024] 第二次印刷主栅用银浆 银含量 80。说 明 书CN 102738302 A43/3 页[0025] 在经过非晶硅和 ITO 成膜后的规格 125mmx125mm的单晶硅正面印刷细栅银电极，首先印刷正面细栅电极， 选用银浆的银含量为 90， 进隧道炉烘干， 温度 150℃ ； 然后同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 选用银浆的银含量为 80， 进隧道炉烘干， 温度150℃ ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 温度 200℃， 即可。[0026] 比较例 1[0027] 第一次印刷细栅用银浆 银含量 90。[0028] 第二次印刷主栅用银浆 银含量 90。[0029] 在经过非晶硅和 ITO 成膜后的规格 125mmx125mm的单晶硅正面印刷细栅银电极，首先印刷正面细栅电极， 选用银浆的银含量为 90， 进隧道炉烘干， 温度 150℃ ； 然后同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 选用银浆的银含量为 90， 进隧道炉烘干， 温度150℃ ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 温度 200℃， 即可。[0030] 比较例 2[0031] 第一次印刷细栅用银浆 银含量 85。[0032] 第二次印刷主栅用银浆 银含量 85。[0033] 在经过非晶硅和 ITO 成膜后的规格 125mmx125mm的单晶硅正面印刷细栅银电极，首先印刷正面细栅电极， 选用银浆的银含量为 85， 进隧道炉烘干， 温度 150℃ ； 然后同时印刷主栅电极并对细栅电极进行第二次印刷， 选用银浆的银含量为 85， 进隧道炉烘干， 温度150℃ ； 然后以相同印刷方法印刷背面银电极， 最后进行固化， 温度 200℃， 即可。[0034] 太阳能电池特性测定如下 ；[0035] 实施例 1 太阳能电池效率 19.79， 电极附着力 0.9N， 银浆使用量 0.15g 。[0036] 实施例 2 太阳能电池效率 19.78， 电极附着力 0.85N， 银浆使用量 0.15g 。[0037] 比较例 1 太阳能电池效率 19.77， 电极附着力 0.8N， 银浆使用量 0.2g 。[0038] 比较例 2 太阳能电池效率 19.21， 电极附着力 0.85N， 银浆使用量 0.15g 。[0039] 主栅焊接性都良好。[0040] 由上述结果可见， 主栅采用低银含量的浆料， 由于浆料固含量降低， 印刷特性变好， 对电极的附着力有所提高， 相比全采用高银含量的浆料形成电极， 效率基本不变的情况下， 用量大幅度降低， 节约成本。 当然， 如果全部采用主栅的低银含量浆料形成电极， 效率会受到影响。本发明提出的方法对 HIT 电池的低成本化有贡献。说 明 书CN 102738302 A51/1 页图 1说 明 书 附 图CN 102738302 A6