專利名稱：一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)及其制作方法。
背景技術(shù)：
晶體硅太陽電池是目前主流的太陽電池，其生產(chǎn)過程依次是去損傷層制絨、擴散、去磷硅玻璃、刻蝕周邊、PECVD沉積氮化硅鈍化減反射膜、絲網(wǎng)印刷正反面電極、正反面電極共燒結(jié)。其中絲網(wǎng)印刷是目前主要的電極制作方法，但是絲網(wǎng)印刷細(xì)柵線很難做到100 微米以下，主流設(shè)備只能做到120-150微米，這樣正面電極的遮光面積達(dá)到5-8%，制約了電池效率的進(jìn)一步提高。專利CN100576578C給出了一種化學(xué)電鍍刻槽埋柵的電極制作方法，其細(xì)柵線寬度可降低到50微米以下，大幅度減少了正面電極的遮光面積，但是此方法工業(yè)化加工難度大，生產(chǎn)成本高。專利CN101483199A給出了一種新型電極結(jié)構(gòu)，其用0. 1-0. 17毫米直徑的導(dǎo)電金屬絲作為匯流柵線，取消了主柵線，減少了約3毫米寬度的遮光面積，可以提高太陽電池的轉(zhuǎn)換效率，但其制作方法是先采用常規(guī)絲網(wǎng)印刷工藝在電池正面印刷銀漿制作均勻分布的點狀電極，然后把金屬絲逐點焊接在該點上，但是這公共工藝過程復(fù)雜且耗費時間，將增加工業(yè)化成本。減少太陽電池正面電極的遮光率是提高太陽電池轉(zhuǎn)換效率的重要手段之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一目的在于提供一種太陽電池正面電極的制作方法，利用該方法使細(xì)柵線的寬度更小，進(jìn)而縮小遮光面積，從而提高太陽電池轉(zhuǎn)換效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種太陽電池正面電極的制作方法，包括粘接步驟，將金屬絲粘上銀漿粘貼在硅片表面形成細(xì)柵線；烘干步驟，將粘接好金屬絲的硅片在200°C到400°C的溫度條件下進(jìn)行烘干；燒結(jié)步驟，將烘干后的硅片在700°C到900°C的溫度條件下進(jìn)行燒結(jié)，使銀漿與硅片之間形成良好的歐姆接觸，同時，使銀漿與金屬絲燒結(jié)成完整導(dǎo)體。優(yōu)選的，所述燒結(jié)步驟，可同時將背電極與正面電極燒結(jié)在一起。本發(fā)明第二目的在于提供一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，利用該結(jié)構(gòu)使細(xì)柵線的寬度更小，進(jìn)而縮小遮光面積，從而提高太陽電池轉(zhuǎn)換效率。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，包括硅片和金屬絲，所述硅片與金屬絲之間通過銀漿粘接在一起?？蛇x的，所述金屬絲的一端或兩端設(shè)置有電極引出段，所述電極引出段伸出硅片上表面邊緣以引出該正面電極?？蛇x的，在所述硅片上表面、垂直于金屬絲方向上設(shè)置有主柵線以引出該正面電極，所述主柵線為兩根或三根，所述主柵線寬度為1至3毫米，所述主柵線之間的間距為按照每根主柵線所匯流面積相等劃分。優(yōu)選的，所述金屬絲直徑為0. 01毫米至0. 15毫米。可選的，所述硅片為單晶硅片或多晶硅片。優(yōu)選的，所述金屬絲等間距平行粘接在硅片上表面，所述金屬絲之間的間距為1 至3毫米。可選的，所述金屬絲為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。本發(fā)明，用金屬絲替代原硅片上的細(xì)柵線，可使細(xì)柵線的寬度小，進(jìn)而大幅度減少了細(xì)柵線的遮光面積，從而提高了太陽電池轉(zhuǎn)換效率。本發(fā)明，另外的優(yōu)點在于金屬絲像水泥中的鋼筋一樣加強了硅片的強度，使電池片不易碎，同時由于金屬絲具有良好的韌性，即使硅片裂縫，金屬絲仍然會把硅片連成一體，電流一樣匯流而出，這樣避免了目前工藝中由于斷柵裂紋帶來的光電轉(zhuǎn)換效率降低的問題，并且可以降低后道加工難度，提高成品率。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種太陽電池正面電極的制作方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖；圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例三提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例四提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1、金屬絲2、銀漿3、硅片4、主柵線5、電極引出段
具體實施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例一圖1為本發(fā)明實施例一提供的一種太陽電池正面電極的制作方法流程示意圖。參見圖1所示，該方法主要包括以下步驟步驟101 粘接金屬絲；將金屬絲粘上銀漿粘貼在硅片表面形成細(xì)柵線；步驟102 低溫烘干；將粘接好金屬絲的硅片在200°C到400°C的溫度條件下進(jìn)行烘干；
步驟101:高溫?zé)Y(jié)；將烘干后的硅片在700°C到900°C的溫度條件下進(jìn)行燒結(jié)，同時，將硅片與背電極燒結(jié)在一起，使銀漿與硅片之間形成良好的歐姆接觸，同時，使銀漿與金屬絲燒結(jié)成完整導(dǎo)體。歐姆接觸是指金屬與半導(dǎo)體的接觸，而其接觸面的電阻值遠(yuǎn)小于半導(dǎo)體本身的電阻，使得半導(dǎo)體器件運行時，接觸面壓降最低。本實施例，用金屬絲替代原硅片上的細(xì)柵線，通過銀漿粘接在硅片上，此種方式可使細(xì)柵線的寬度比絲網(wǎng)印刷方式更小，進(jìn)而大幅度減少了細(xì)柵線的遮光面積，從而提高了太陽電池轉(zhuǎn)換效率。同時，金屬絲像水泥中的鋼筋一樣加強了硅片的強度，使電池片不易碎。再則，由于金屬絲具有良好的韌性，即使硅片裂縫，金屬絲仍然會把硅片連成一體，電流一樣匯流而出，這樣避免了目前工藝中由于斷柵裂紋帶來的光電轉(zhuǎn)換效率降低的問題，并且可以降低后道加工難度，提高成品率。實施例二 圖3為本發(fā)明實施例二提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。如圖2所示，其包括硅片3和金屬絲1，硅片3與金屬絲1之間通過銀漿2粘接在一起，所述金屬絲1直徑為0. 01毫米至0. 15毫米。如圖3所示，金屬絲1等間距平行粘接在硅片上表面，所述金屬絲之間的間距為1 至3毫米。如圖3所示，在硅片3上表面、垂直于金屬絲1方向上設(shè)置有主柵線4，所述主柵線 4為兩根或三根，所述主柵線4寬度為1至3毫米，所述主柵線4之間的間距為按照每根主柵線所匯流面積相等劃分，該太陽電池的正面電極通過主柵線4引出。本實施例制作時，先在硅片3上絲網(wǎng)印刷主柵線4，不烘干；再用金屬絲沾銀漿，按照等間隔垂直于主柵線方向均勻粘附在硅片3上，然后在200-400°C的溫度下烘干，最后與背電極一起在700-900°C的溫度下燒結(jié)，至此，電極制作完畢。本實施例的優(yōu)點是細(xì)柵線的寬度小，大幅度減少了細(xì)柵線的遮光面積，同時電池引出電極結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有絲印電池結(jié)構(gòu)一致，因而后道加工工藝完全兼容，有利于快速推廣。實施例三圖4為本發(fā)明實施例三提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。如圖2所示，其包括硅片3和金屬絲1，硅片3與金屬絲1之間通過銀漿2粘接在一起，所述金屬絲1直徑為0. 01毫米至0. 15毫米。如圖4所示，金屬絲1等間距平行粘接在硅片上表面，所述金屬絲之間的間距為1 至3毫米。如圖4所示，金屬絲1的一端設(shè)置有電極引出段5，電極引出段5伸出所述硅片3 上表面以引出該正面電極。本實施例制作時，先將金屬絲粘上銀漿粘貼在硅片表面形成細(xì)柵線；再將粘接好金屬絲的硅片在200°C到400°C的溫度條件下進(jìn)行烘干；最后將烘干后的硅片在700°C到900°C的溫度條件下進(jìn)行燒結(jié)，同時，可將硅片與背電極燒結(jié)在一起，使銀漿與硅片之間形成良好的歐姆接觸，同時，使銀漿與金屬絲燒結(jié)成完整導(dǎo)體。 本實施例的優(yōu)點是細(xì)柵線的寬度小，同時取消了主柵線，因此大幅度減少了柵線的遮光面積，提高了電池的轉(zhuǎn)換效率。實施例四圖5為本發(fā)明實施例四提供的一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)局部剖面示意圖。本實施例與實施例三不同之處在于，如圖5所示，金屬絲1的兩端都設(shè)置有電極引出段5，電極引出段5伸出所述硅片3上表面以引出該正面電極。需要說明的是，以上所有實施例所述的硅片可為單晶硅片或多晶硅片。需要說明的是，以上所有實施例所述的金屬絲可為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。需要說明的是，本發(fā)明不僅適用于普通各類晶體硅太陽電池，化合物太陽電池同樣可以用本發(fā)明的方法制作太陽電池電極。以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種太陽電池正面電極的制作方法，其特征在于，包括 粘接步驟，將金屬絲粘上銀漿粘貼在硅片表面形成細(xì)柵線；烘干步驟，將粘接好金屬絲的硅片在200°c到400°C的溫度條件下進(jìn)行烘干； 燒結(jié)步驟，將烘干后的硅片在700°C到900°C的溫度條件下進(jìn)行燒結(jié)，使銀漿與硅片之間形成良好的歐姆接觸，同時，使銀漿與金屬絲燒結(jié)成完整導(dǎo)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽電池正面電極的制作方法，其特征在于 所述燒結(jié)步驟，可同時燒結(jié)背電極與正面電極。
3.一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于包括硅片和金屬絲，所述硅片與金屬絲之間通過銀漿粘接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬絲的一端或兩端設(shè)置有電極引出段，所述電極引出段伸出硅片上表面邊緣以引出該正面電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于所述金屬絲等間距平行粘接在硅片上表面，所述金屬絲之間的間距為1至3毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述硅片上表面、垂直于金屬絲方向上設(shè)置有主柵線以引出該正面電極，所述主柵線為兩根或三根，所述主柵線寬度為1至3毫米，所述主柵線之間的間距為按照每根主柵線所匯流面積相等劃分。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬絲直徑為0. 01至0. 15毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述硅片為單晶硅片或多晶硅片。
9.根據(jù)權(quán)利要求3至8任一項所述的太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述金屬絲為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能電池領(lǐng)域，特別涉及一種太陽電池正面電極結(jié)構(gòu)及其制作方法。該制作方法，包括粘接步驟，將金屬絲粘上銀漿粘貼在硅片表面形成細(xì)柵線；烘干步驟，將粘接好金屬絲的硅片在200℃到400℃的溫度條件下進(jìn)行烘干；燒結(jié)步驟，將烘干后的硅片在700℃到900℃的溫度條件下進(jìn)行燒結(jié)，使銀漿與硅片之間形成良好的歐姆接觸，同時，使銀漿與金屬絲燒結(jié)成完整導(dǎo)體。該結(jié)構(gòu)，包括硅片和金屬絲，所述硅片與金屬絲之間通過銀漿粘接在一起。本發(fā)明，用金屬絲替代原硅片上的細(xì)柵線，可使細(xì)柵線的寬度小，進(jìn)而大幅度減少了細(xì)柵線的遮光面積，從而提高了太陽電池轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號H01L31/18GK102214729SQ201010148549
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者黃國保 申請人:陜西眾森電能科技有限公司