[发明专利]一种具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池及其制备方法

权利要求书

1.一种具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池，包括衬底，其特征在于，所述衬底的受光面上方设置有透明增透层，所述透明增透层表面通过纳米压印技术制备纳米级线宽的网格电极沟道和电极窗口区，所述网格电极沟道包括按照一定间距呈经纬分布并互联的电极沟道，所述网格电极沟道和电极窗口区贯穿透明增透层并互联，所述网格电极沟道和电极窗口区内填充有金属材料的电极。

2.根据权利要求1所述的具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池，其特征在于，所述网格电极沟道设置于中部，所述电极窗口区设置于边角，所述网格电极沟道垂直交错排布，所述网格电极沟道的线宽为200～500nm，所述电极窗口区由多条斜线排布的沟道组成，沟道的线宽为200～500nm，斜线排布的沟道组成的单个电极窗口区的长度为1-10mm。

3.根据权利要求1所述的具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池，其特征在于，所述透明增透层的材质为氮化硅或二氧化硅。

4.根据权利要求1-3任一项所述的具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池，其特征在于，所述衬底的受光面设置有纳米级图形化减反结构，所述纳米级图形化减反结构通过纳米压印技术制备得到。

5.根据权利要求4所述的具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池，其特征在于，所述纳米级图形化减反结构包括阵列分布的凸锥，所述凸锥的底宽为100～200纳米，凸锥的高度为100～150纳米，凸锥与凸锥的间距为100～200纳米。

6.一种太阳能电池的纳米级线宽网格电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：在衬底的受光面上方制备透明增透层；

S02：通过纳米压印技术在透明增透层表面制备纳米级线宽的网格电极沟道和电极窗口区，所述网格电极沟道包括按照一定间距呈经纬分布并互联的电极沟道，所述网格电极沟道和电极窗口区贯穿透明增透层并互联；

S03：在网格电极沟道和电极窗口区内填充金属材料作为电极。

7.根据权利要求6所述的太阳能电池的纳米级线宽网格电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S02中纳米压印技术包括：

S21：制备纳米压印模板，通过电子束曝光或者激光直写的方式制作纳米压印模板的图形化结构，所述图形化结构包括纳米级线宽的网格电极沟道和电极窗口区，所述网格电极沟道包括按照一定间距呈经纬分布并互联的电极沟道，所述网格电极沟道和电极窗口区贯穿透明增透层并互联；

S22：在透明增透层的表面涂覆感光胶；

S23：通过纳米压印模板压印涂覆在透明增透层上的感光胶，然后对感光胶进行紫外光固化，脱模后，所述透明增透层上带有未被感光胶覆盖的纳米图形；

S24：利用干法刻蚀对透明增透层上未覆盖感光胶的区域进行刻蚀，刻蚀贯穿透明增透层，去胶后得到纳米级线宽的网格电极沟道和电极窗口区。

8.根据权利要求6所述的太阳能电池的纳米级线宽网格电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S03中填充电极的方法包括：

S31：将电极浆料喷涂涂覆在透明增透层的表面；

S32：通过刮刀将电极浆料刮入至网格电极沟道和电极窗口区内并一次成型，所述刮刀的刀面为橡胶刀面，所述橡胶刀面与透明增透层表面紧贴。

9.一种具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池的制备方法，其特征在于，采用权利要求6-8任一项所述太阳能电池的纳米级线宽网格电极的制备方法制备得到纳米级线宽网格电极，在制备纳米级线宽网格电极之前还包括以下步骤：

S001：在衬底的受光面通过纳米压印技术制备得到纳米级图形化减反结构，所述纳米级图形化减反结构包括阵列分布的凸锥，所述凸锥的底宽为100～200纳米，凸锥的高度为100～150纳米，凸锥与凸锥的间距为100～200纳米；

S002：通过扩散工艺在所述衬底的受光面形成扩散层，所述扩散层与衬底形成PN结；

S003：在扩散层上方沉积制备透明增透层。

10.根据权利要求9所述的具有纳米级线宽网格电极的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述步骤S001中纳米压印技术制备得到纳米级图形化减反结构的方法包括：

S111：制备纳米压印模板，通过电子束曝光或者激光直写的方式制作纳米压印模板的图形化结构，所述图形化结构包括阵列分布的凸锥所形成的图案；

S112：在衬底的受光面涂覆感光胶；

S113：通过纳米压印模板压印涂覆在在衬底的受光面上的感光胶，然后对感光胶进行紫外光固化，脱模后，所述在衬底的受光面上带有未被感光胶覆盖的纳米图形；

S114：利用干法刻蚀对在衬底的受光面上未覆盖感光胶的区域进行刻蚀，刻蚀深度在100～150纳米之间，去胶后，得到图形化减反结构，所述图形化减反结构包括阵列分布的凸锥，所述凸锥的底宽为100～200纳米，凸锥的高度为100～150纳米，凸锥与凸锥的间距为100～200纳米。