一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，該正面電極包括印刷于P型硅基體的正表面上的銀柵線，經(jīng)金屬化處理后的銀柵線上印制金屬絲，金屬絲通過錫膏與銀柵線連接；該制備方法采用絲網(wǎng)印刷工藝在已經(jīng)經(jīng)過制絨、擴散、后清洗、鍍膜和印刷背電極工藝處理后的P型硅基體的正表面上印刷上銀柵線，然后采用金屬絲印制機在金屬化處理后的銀柵線表面上印制金屬絲電極，金屬絲和銀柵線通過錫膏連接接在一起，優(yōu)點是用銅電極代替了正面電極上的部分銀柵線，降低了硅太陽電池的正面電極的銀柵線用量，從而降低了硅太陽電池的制造成本；另外銅電極有更高的高度，提升柵線高寬比，提高效率。
【專利說明】
一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]當前，全球光伏產(chǎn)業(yè)中，絕大部分的太陽能電池都是基于晶體硅制作的晶硅太陽能電池，也有小部分光伏電池是利用其他材料制作。傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池正面電極絕大部分都是采用傳統(tǒng)絲網(wǎng)印刷的方式來制作的，但也有一小部分晶硅電池是利用其他方式制作的，如光刻電鍍、噴墨、等。傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷電池使用銀作為電極材料，成本高；同時受限于當前網(wǎng)版制作精度，絲網(wǎng)印刷細柵線寬度寬，高寬比小，導致制作的正面電極有比較大的正面電極損耗，包括遮光損耗、電阻損耗、復合損耗等。最近有越來越多的太陽能電池企業(yè)開始采用二次疊印的方式增加了細柵線的高度，但這種方式同時增加了銀的成本。其他制作正面電極的方法雖然能夠制作出相對較細的指柵線，但同時也大幅提工藝復雜度，所以并不是適合于大量工業(yè)化生產(chǎn)的低成本技術(shù)。為有效地促進太陽能電池及光伏系統(tǒng)成本持續(xù)下降并實現(xiàn)實質(zhì)意義上的“平價上網(wǎng)”，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)必須不斷向高效率、低成本的方向發(fā)展。但是，目前的硅太陽能電池所用的銀柵線的成本占了整個硅太陽能電池制造成本的15%，而銀柵線的成本比較高，這就使硅太陽能電池的成本較高，導致硅太陽能電池無法大力推廣。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，提供一種工藝簡單、成本低、效率高的適用于工業(yè)化生產(chǎn)的太陽能電池正面電極的制作工藝。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，包括等間距均勻分布在硅基體正面的銀柵線、等間距設(shè)置在銀柵線上的粘接點及通過粘接點與銀柵線連接的金屬絲;每條金屬絲設(shè)置在對應(yīng)的銀柵線上;粘接點為錫膏焊點或透明導電膠。
[0006]所述的金屬絲的寬度小于銀柵線的寬度。
[0007]所述的銀柵線的寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005?0.030mm。
[0008]每條銀柵線上至少為2個粘接點。
[0009]粘接點的形狀為圓形、矩形或菱形；圓形粘接點厚度為0.02?0.15mm、焊點直徑為0.015 ?0.1 Omnin
[00?0]所述的金屬絲的直徑在0.01?0.08mm;金屬絲的橫截面形狀為矩形、梯形、三角形、圓形或橢圓形。
[0011]所述的金屬絲為銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。
[0012]一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟:
[0013]I)在經(jīng)過制絨、擴散、后清洗、鍍膜和印刷背面電極工藝處理后的硅基體表面絲網(wǎng)印刷一層銀柵線，絲網(wǎng)印刷工藝為:印刷壓力為80-200N，速度100-300mm/s;
[0014]2)對印刷完銀柵線的硅基體在鏈式燒結(jié)爐中進行金屬化處理，金屬化處理工藝為:帶速為3000-8000mm/分鐘，燒結(jié)溫度為700-900 °C ；
[0015]3)在金屬化處理后的銀柵線表面上通過絲網(wǎng)印刷粘接點，絲網(wǎng)印刷工藝為:印刷壓力為 80_200N，速度 200_300mm/s ；
[0016]4)在印刷后的粘接點上印制金屬絲，印制金屬絲的同時通過銅線印制機將金屬絲與銀柵線粘接在一起。
[0017]粘接點為錫膏焊點時，焊接溫度為80?300°C。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0019]本實用新型的電池正面電極是由銀柵線、錫膏焊點和金屬絲構(gòu)成，金屬絲和銀柵線平行設(shè)置且通過錫膏焊點接接在一起，是用銅電極代替了正面電極上的部分銀柵線，降低了硅太陽電池的正面電極銀的用量，從而降低了硅太陽電池的制造成本；另外銅電極有更高的高度，提升柵線高寬比，提高效率。
[0020]本實用新型的方法是在已經(jīng)經(jīng)過制絨、擴散、后清洗、鍍膜和印刷背面電極工藝處理后的P型硅基體的正表面上印刷上銀柵線，然后在金屬化處理后的銀柵線表面上印刷錫膏焊點(焊點至少為2個)，再使用銅線印制機將金屬絲和銀柵線通過低溫焊接工藝焊接在一起，此方式有效地降低了硅太陽能電池的正面電極的制造成本，提高正面電極的高寬比，從而降低硅太陽能電池的制造成本，提高太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型太陽能電池正面一條電極的示意圖。
[0022]圖2為本實用新型太陽能電池的正面電極的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中，I為銀柵線;2為粘接點;3為金屬絲。
【具體實施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0025]如圖1所示，為太陽能電極結(jié)構(gòu)正面一條電極結(jié)構(gòu)，該正面電極包括印刷于P型硅基體4的正表面上的線狀銀柵線I，經(jīng)金屬化處理后的銀柵線I上印制金屬絲3，金屬絲3通過錫膏焊點2與銀柵線I連接。
[0026]如圖2，本實用新型一種硅太陽能電池的正面電極，包括P型硅基4，在P型硅基體4的正表面上印刷一層寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005?0.030mm的線狀銀柵線I ；在經(jīng)金屬化處理后的銀柵線I上通過絲網(wǎng)印刷印刷錫膏焊點2，焊點厚度在0.02?0.15mm、焊點直徑為0.015?0.50mm、焊點個數(shù)至少為2個、焊點圖形可以為圓形、矩形、菱形等其他幾何圖形;在印刷后的焊點上通過銅線印制機印制金屬絲3，金屬絲3的直徑在0.01?0.08mm，金屬絲3可以為銀絲、銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲，優(yōu)選銅絲。金屬絲3的橫截面形狀可以是矩形、梯形、三角形、圓形、橢圓形等圖形；印制金屬絲的同時通過銅線印制機將金屬絲3與銀柵線I焊接在一起，焊接溫度在80?300°C。
[0027]本實施例中，銀柵線I的金屬化處理在鏈式燒結(jié)爐內(nèi)進行，金屬絲3印制及焊接在銅線印制機上完成。
[0028]在具體實施過程中，印刷在P型硅基體4的正表面上的銀柵線I的寬度為0.05mm、厚度為0.01mm，印刷在金屬化處理后的銀柵線I上的焊點為圓形，厚度在0.06mm，直徑為
0.05mm，個數(shù)為156個，印制金屬絲的直徑為0.04mm，焊接溫度150°C。
[0029]本實用新型的硅太陽能電池的正面電極的制備過程為:
[0030]①在已經(jīng)經(jīng)過制絨、擴散、后清洗、鍍膜和印刷背面電極工藝處理后的P型硅基體4的背面印刷背面電極和背場，然后在正表面上印刷上一層寬度為0.05mm、厚度為0.0lmm的銀柵線I，該銀柵線I的制備采用絲網(wǎng)印刷工藝，其工藝條件為:印刷壓力為140N，速度200mm/s，絲網(wǎng)線寬為0.05mm，絲網(wǎng)膜厚度為0.008mm。
[0031]②對上述銀柵線I和印刷于P型硅基體4的背表面上的背面電極進行金屬化處理，金屬化在鏈式燒結(jié)爐中進行，工藝條件為:帶速為6000mm/分鐘，燒結(jié)溫度為860 °C。
[0032]③在金屬化處理后的銀柵線I表面上通過絲網(wǎng)印刷印刷錫膏焊點2，焊點厚度在0.06mm、焊點直徑為0.05mm、焊點個數(shù)156個、焊點等距分布；其工藝條件為:印刷壓力為140N，速度200mm/s，焊點直徑為0.05mm，絲網(wǎng)膜厚度為0.005mm。
[0033]④在印刷后的焊點2上通過銅線印制機印制截面為圓形的金屬絲3，金屬絲的直徑在0.05mm，印制金屬絲的同時通過銅線印制機將金屬絲3與銀柵線I焊接在一起，焊接溫度在 150。。。
[0034]以上所述僅為本實用新型的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過閱讀本實用新型說明書而對本實用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括等間距均勻分布在硅基體(4)正面的銀柵線(I)、等間距設(shè)置在銀柵線(I)上的粘接點(2)及通過粘接點(2)與銀柵線(I)連接的金屬絲(3);每條金屬絲(3)設(shè)置在對應(yīng)的銀柵線(I)上;粘接點(2)為錫膏焊點或透明導電膠。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬絲(3)的寬度小于銀柵線(I)的寬度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的銀柵線(I)的寬度為0.02?0.08mm、厚度為0.005?0.030mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，每條銀柵線(I)上至少為2個粘接點(2)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，粘接點(2)的形狀為圓形、矩形或菱形；圓形粘接點(2)厚度為0.02?0.15mm、焊點直徑為0.015?0.1Omm06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬絲(3)的直徑在0.0I?0.08mm ；金屬絲(3)的橫截面形狀為矩形、梯形、三角形、圓形或橢圓形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能電池的正面電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的金屬絲(3)為銅絲、鍍銀銅絲或者合金絲。
【文檔編號】H01L31/0224GK205564768SQ201620380954
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】於龍, 李華, 鐘寶申
【申請人】泰州樂葉光伏科技有限公司