電極表面處理與制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及光電領域，尤其涉及一種改善太陽能電池電極表面處理的方法與太陽能電池制作流程。
【背景技術】
[0002]如圖1所示的太陽能電池電極的流程圖，一般的單、多晶硅太陽能電池電極(contact electrode)網印流程如下所述:首先將銀膠涂至網版上，再利用網印機以網印的方式將銀膠均勻的涂抹至太陽能電池上，經烤箱烘烤后就會在太陽能電池上形成銀電極。
[0003]然而，因為網印時所使用的網版是采用編織的形式，且印刷網版在離版后會造成銀膠與印刷網版之間有拉力，從而導致太陽能電池表面產生凹凸不平的粗糙表面，如圖2所示的太陽能電池電極在制作過程中的剖面結構。
[0004]上述情況會導致因接口接觸面積過小而產生三個問題:一、銀電極與后續銅鋁導電帶接合過程可靠度的降低(拉力測試)；二、太陽能電池電阻率的上升；三、破片率的提升。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服以上所述的缺點，提供一種制備工藝簡單、電極表面平整、電阻率低、電極粘接穩固的電極表面處理與制作方法，所述制作方法包括以下步驟:提供一種太陽能電池，將導電材料涂至所述太陽能電池上，預烤所述導電材料，對所述導電材料進行硬壓，并對所述導電材料進行硬烤。
[0006]本發明還可包含以下技術特征:
[0007]其中，所述硬壓步驟在所述預烤步驟之后進行。
[0008]所述硬烤步驟在所述硬壓步驟之后進行。
[0009]所述導電材料為銀膠。
[0010]所述預烤步驟的溫度介于40°C?100°C。
[0011 ] 所述硬烤步驟的溫度高于200°C。
[0012]所述硬壓步驟的壓力介于10千克/平方米?1000千克/平方米。
[0013]本發明特征在于，利用導電材料電極在未經硬烤前具有可塑性的特點，在網印電極結束后，進一步進行預烤與硬壓的步驟，對電極表面進行平整化處理，目的使后續完成的太陽能電池電極表面更加平坦。
【附圖說明】
[0014]圖1為現有技術制作太陽能電池電極的流程圖。
[0015]圖2為現有技術制作太陽能電池電極過程中電極的剖面結構示意圖。
[0016]圖3為本發明改善太陽能電池電極表面的方法流程圖。
[0017]圖4為本發明標準組電極在光學顯微鏡下的樣貌。
[0018]圖4A為本發明標準組電極在光學顯微鏡下放大五倍的樣貌。
[0019]圖4B為本發明標準組電極在光學顯微鏡下放大二十倍的樣貌。
[0020]圖4C為本發明標準組電極的三維表面形貌圖。
[0021]圖5為本發明實驗組與標準組電極在光學顯微鏡下放大二十倍的對比圖。
[0022]圖6為本發明實驗組與標準組電極的三維表面形貌對比圖。
[0023]圖7為本發明實驗組與標準組電極的電極表面高低差比較表。
[0024]圖中:A-無預烤、B-預烤60°C、C-預烤80°C、D_預烤100°C、S_標準組、Y_表面聞低差
【具體實施方式】
[0025]為了便于本領域技術人員的理解，下面列舉本發明優選實施例，并結合附圖，詳細說明本發明的構成內容及所要達到的功效，實施方式體提及的內容并非對本發明的限定。
[0026]為了方便說明，本發明各附圖僅為示意以更容易了解本發明，其詳細比例可依照設計的需求進行調整。文中對于圖形中相對組件上下關系的描述，本領域技術人員皆應能理解所述上下關系是指對象之間的相對位置，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，包含在本發明專利申請的保護范圍內。
[0027]如圖3所示的本發明改善太陽能電池電極表面的方法流程圖。首先，如步驟SlK示，提供一種太陽能電池。所述太陽能電池經過前置處理，包括清洗、表面結構化、擴散過程、邊緣蝕刻、電漿鍍抗反射膜等，并對電極制作進行準備。接著如步驟S2所示，將導電材料涂至網版上，再通過網印方式將導電材料涂至所述太陽能電池上。一般來說，導電材料為制作太陽能電池電極常用的材料，如銀膠等，但不限于此。當導電材料涂至太陽能電池上之后，如步驟S3所示，先進行預烤，值得注意的是，本發明的預烤溫度低于100°C，以介于40°C?100°C較佳，預烤時間為5分鐘，但可以依照實際需求調整。然后再進行步驟S4，對預烤過后的導電材料進行硬壓，也就是以重物施加壓力至該導電材料上。本發明中施加壓力的力量為10千克/平方米?1000千克/平方米，在本實施例中，以底面積大小長寬各210厘米，且重量為7千克的重物，施加壓力共2分鐘。當然可以理解的是，上述重物的體積、重量與施加壓力的時間長短，本發明不限于此，而可以依照實際需求而調整。上述步驟S3與S4分別為預烤步驟與硬壓步驟，與現有制作太陽能電池電極的技術(可參考圖1)相比，本發明更多出了上述兩步驟。發明人經實驗后發現，在導電材料如銀膠等涂至太陽能電池之后，若進行預烤步驟與硬壓步驟，將有助于后續成形的電極表面更加平坦，如此一來可達到提高導電效率、降低破片率等功效。
[0028]在預烤步驟S3與硬壓步驟S4完成后，接著進行步驟S5，對該太陽能電池上的導電材料進行硬烤步驟，本發明中，以200°C以上的溫度進行硬烤，時間大約為10分鐘，但不限于此，上述參數可以依照實際需求調整。上述步驟完成后，本發明太陽能電池的制作步驟即告一段落，后續可繼續進行其他太陽能電池的相關過程，如金屬導線的制作等。
[0029]發明人經實驗后發現，比起現有制作太陽能電池的流程，若在網印電極之后，增加預烤與硬壓步驟，可以使得硬烤之后的電極表面更加平坦，如此一來可以降低電極的電阻、并提高制作過程的合格率。以下為本實施例標準組電極的實驗結果，參照圖4所示，圖4為本發明標準組電極在光學顯微鏡下的樣貌，包括圖4A?圖4C，圖4A為本發明標準組電極在光學顯微鏡下放大五倍的樣貌；圖4B為本發明標準組電極在光學顯微鏡下放大二十倍的樣貌；而圖4C則為本發明標準組電極的三維表面形貌圖。申請人在網印電極之后，以未經預烤且未經硬壓的電極作為標準組，經實驗結果觀察，可看出若未經過預烤與硬壓步驟，電極表面容易凹凸不平，而電極的高低差平均數據大約為13微米(μπι)左右。
[0030]圖5為本發明實驗組與標準組電極在光學顯微鏡下放大二十倍的比對；圖6為本發明實驗組與標準組電極的三維表面形貌圖比對；圖7為本發明實驗組與標準組電極的電極表面高低差比較表。參照圖5至圖7，與本發明標準組相比較，實驗組分別為未經預烤但有硬壓Α、預烤60°C且有硬壓組B、預烤80°C且有硬壓組C，以及預烤10(TC且有硬壓組D。優選地，上述預烤進行時間皆為5分鐘，硬壓則全是以底面積長寬皆為210厘米、重量為7千克的重物，施加壓力2分鐘。經過實驗結果觀察，未經預烤但有硬壓組A，以及預烤60°C且有硬壓組B，在最后三維表面的高低差幅度較小，也就是代表最后形成電極的表面較為平坦。從實驗結果來看，未經預烤但有硬壓組A，以及預烤60°C且有硬壓組B，其表面高低差大約都可降至10微米左右。除此，通過實驗還發現，未經預烤但有硬壓組A，其最后表面的高低差較為不穩定，在實驗數據下，有時表面高低差大約提高至20?25微米左右，因此與未經預烤但有硬壓組A相比較，發明人認為預烤60°C且有包含硬壓組B，為本發明較佳且較穩定的實驗結果。值得注意的是，雖然預烤60°C為申請人測試出較佳的預烤溫度，但本發明不限于此。本發明預烤的溫度可介于40°C?100°C，相較于現有制作太陽能電池電極的步驟中，沒有經過預烤，或是預烤的溫度較高(現有太陽能電池電極制作過程中，若有預烤，其溫度大多數也高于100°C )，本發明在網印電極之后，以40°C?100°C的溫度范圍進行預烤，并且之后再進一步硬壓電極，在發明人的實驗結果之下，可證實后續完成的太陽能電池電極表面相較于現有技術所制作完成的電極更為平坦。
[0031 ] 綜上所述，本發明提供的電極表面處理與制作方法，通過在網印結束后，增加預烤和硬壓步驟，使得制作的電極表面更加平坦，從而避免了電極與后續銅鋁導電帶接合過程可靠度的降低，也避免了太陽能電池電阻率的上升及破片率的提升。
[0032]以上所述僅為本發明之較佳實施例，故凡依本發明申請專利范圍所做之均等變化與修飾，包含在本發明專利申請的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步驟:提供一種太陽能電池，將導電材料涂至所述太陽能電池上，預烤所述導電材料，對所述導電材料進行硬壓，并對所述導電材料進行硬烤。2.根據權利要求1所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述硬壓步驟在所述預烤步驟之后進行。3.根據權利要求2所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述硬烤步驟在所述硬壓步驟之后進行。4.根據權利要求1所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述導電材料為銀膠。5.根據權利要求1所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述預烤步驟的溫度介于40°C?100°C。6.根據權利要求1所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述硬烤步驟的溫度高于200°C。7.根據權利要求1-6任一所述的電極表面處理與制作方法，其特征在于，所述硬壓步驟的壓力介于10千克/平方米?1000千克/平方米。
【專利摘要】本發明提供一種電極表面處理與制作方法，包括以下步驟：提供一種太陽能電池，將導電材料涂至所述太陽能電池上，對所述導電材料進行預烤，對所述導電材料進行硬壓，并對所述導電材料進行硬烤。至此，完成本發明的太陽能電池電極的表面處理及制作過程。通過本發明的電極表面處理與制作方法，可以改善電極表面制作流程，提高電極表面處理的平整度。
【IPC分類】H01L31/0224, H01L31/18
【公開號】CN105449031
【申請號】CN201410494215
【發明人】陳麒麟, 彭振維
【申請人】英屬開曼群島商精曜有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年9月24日