背電極太陽能電池電極結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種背電極太陽能電池電極結構，屬于太陽能電池電極【技術領域】，主要特點是晶體硅襯底背面上的正極細柵、負極細柵由兩層漿料層疊合構成，緊貼晶體硅襯底背面上的漿料層的銀含量為80%-95%，另一層與主柵電極的漿料層同材質，本實用新型可以使用傳統的絲網印刷的方式來實現，降低了對背電極電池制備工藝的機臺投入，使用不同的漿料，在保證細柵電極有好的歐姆接觸的前提以及主柵有好的焊接性的前提下，降低了主柵漿料的含銀量，節約了成本；本實用新型提高了細柵的高寬比，在使用印刷漿料的前提下，保證了接近或達到使用電鍍銀溶液而達到的導電率。在保證光電轉換效率的同時降低了運營成本。
【專利說明】背電極太陽能電池電極結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種背電極太陽能電池電極結構，屬于太陽能電池電極【技術領域】。
【背景技術】
[0002]背電極太陽能電池是一種高效晶體硅太陽能電池，通常采用η型單晶硅作為太陽能電池的襯底，光電轉換效率最高達到24%以上，遠遠高于目前傳統的晶硅太陽能電池和薄膜太陽能電池，是目前太陽能電池業界公認的未來電池的發展方向。背電極電池的發射極(ρη節)和背電場均在電池的背面，因而它的正負電極也相應的位于電池的背面。
[0003]同普通的晶體硅太陽能電池一樣，電極通常有細柵和主柵構成。前者為載流子收集和輸出電極，后者主要負責細柵電極的并聯和各電池片間的連接。由于背電極電池的電極分布特性，通常情況下，目前的電極均通過掩膜和電鍍的方法形成，使用高純度的金屬溶液(如銀，鎳，銅等)，以保證較好的導電性。這使得在目前的背電極電池的電極結構中，細柵和主柵通常是由相同的材料構成，特定區域電極的高寬比等特性也趨于一致，無法有效針對電池特定區域進行優化。
[0004]另外，目前的背電極太陽能電池的電極的銀溶液使用量大，同時由于需要使用不同于普通電池工藝的光刻、掩膜沉積、電鍍等工藝和機臺，使得電池成本偏高。另一方面，由于普通印刷金屬漿料并非純金屬，導電率不如電鍍溶液來的高，因而如果使用則會影響電池的光電轉換效率。
實用新型內容
[0005]本實用新型提供一種背電極太陽能電池電極結構，通過本實用新型降低銀的使用量，節約電池成本，且有較高的光電轉換效率；由于采用了普通電池所需印刷技術，降低設備投入成本，且適合工業化生產。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的，一種背電極太陽能電池電極結構，由晶體硅襯底背面上的若干條依次相錯的正極細柵、負極細柵和分別與正極細柵、負極細柵連接的主柵電極構成，其特征是，晶體硅襯底背面上的正極細柵、負極細柵由兩層漿料層疊合構成，緊貼晶體硅襯底背面上的漿料層的銀含量為80%-95%，另一層與主柵電極的漿料層同材質。
[0007]所述主柵電極漿料層的漿料為含銀量低于緊貼晶體硅襯底背面上的正極細柵和負極細柵銀漿料層。
[0008]所述主柵電極漿料層的漿料可采用銅、鎳、鋁或其與銀的混合漿料。
[0009]所述正極細柵、負極細柵的高寬比為1:3到3:1。
[0010]本實用新型有益效果:1)本實用新型的背電極硅太陽能電池電極可以使用傳統的絲網印刷的方式來實現，降低了對背電極電池制備工藝的機臺投入，適用于普遍的工業化生產；2)本實用新型的背電極硅太陽能電池電極在印刷過程中將電極細柵和主柵分開，使用不同的漿料，在保證細柵電極有好的歐姆接觸的前提以及主柵有好的焊接性的前提下，降低了主柵漿料的含銀量，節約了成本；3)本實用新型的背電極硅太陽能電池電極的設計，提高了細柵的高寬比，在使用印刷漿料的前提下，保證了接近或達到使用電鍍銀溶液而達到的導電率。在保證光電轉換效率的同時降低了運營成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型部分正極細柵、負極細柵和主柵結構示意圖:
[0012]圖中，I為晶體硅襯底，2為η型摻雜區域的細柵，3為ρ型摻雜區域的細柵，4為η型和P型主柵電極,5為細柵。
【具體實施方式】
[0013]結合附圖和實施例進一步說明本實用新型，如圖1所示，本實用新型由晶體硅襯底I背面上的若干條依次相錯的正極細柵2、負極細柵3和分別與正極細柵2、負極細柵3連接的主柵電極4，晶體硅襯底I背面上的正極細柵2、負極細柵3由兩層漿料層疊合構成，緊貼晶體硅襯底I背面上的漿料層的銀含量為80%-95%，另一層與主柵電極4的漿料層同材質。主柵電極4漿料層的漿料為含銀量低于緊貼晶體硅襯底I背面上的正極細柵2和負極細柵3銀漿料層。主柵電極4漿料層的漿料可采用銅、鎳、鋁或其與銀的混合漿料。正極細柵2、負極細柵3的高寬比為1:3到3:1。
[0014]生產時，通過分批次采用不同的電極漿料來印刷電極，首先對正負極細柵2、3進行第一次印刷，然后第二次印刷主柵電極4或同時印刷主柵電極4和細柵5，印刷的漿料均采用不同的電極漿料。第一次印刷正負極細柵2、3的次序依次為先正極后負極，亦可先負極后正極。第一次印刷正負極細柵2、3的漿料銀含量約為80%-95%。第二次印刷主柵電極4的銀漿料的銀含量低于第一次印刷銀漿料的銀含量，亦可使用銅、鎳、鋁或其與銀的混合漿料。細柵5印刷使用其對應的漿料，作為電極收集載流子并輸出，需要呈現較低的接觸電阻，通常情況下，由于其含銀量高和工藝特殊，價格偏高。而主柵電極4所采用的漿料僅作為細柵的并聯條和連接其他電池片所用，可以采用含銀量較低且焊接特性好的漿料；同時對細柵5進行二次印刷，可提高正負極細柵2、3的高寬比，增加細柵5的導電率，在降低成本的同時提高電池效率。
【權利要求】
1.一種背電極太陽能電池電極結構，由晶體硅襯底背面上的若干條依次相錯的正極細柵、負極細柵和分別與正極細柵、負極細柵連接的主柵電極，其特征是，晶體硅襯底背面上的正極細柵、負極細柵由兩層漿料層疊合構成，緊貼晶體硅襯底背面上的漿料層為銀漿料層，另一層與主柵電極的漿料層同材質。
2.根據權利要求1所述的背電極太陽能電池電極結構，其特征是，所述主柵電極漿料層的漿料為含銀量低于緊貼晶體硅襯底背面上的正極細柵和負極細柵銀漿料層。
3.根據權利要求1所述的背電極太陽能電池電極結構，其特征是，所述正極細柵、負極細柵的高寬比為1:3到3:1。
【文檔編號】H01L31/0224GK203950815SQ201420329163
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】鄭飛 申請人:中電電氣（揚州）光伏有限公司