[发明专利]一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其为一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法，包括以下步骤：步骤S1、将硅片基体通过清洗、制绒、扩散、蚀刻和减反射膜沉积；步骤S2、通过丝网印刷方式在硅片基体的正反面分别印刷电极；步骤S3、在金属化处理后的银电极表面上通过丝网印刷方式印刷上铜电极；步骤S4、将硅片基体正面形成铜银合金的正面电极，在氮气氛围中干燥、经烧结金属化处理得到最终电池。本发明通过采用丝网印刷工艺在金属化处理后的银电极表面上印刷上铜电极并进行金属化处理，使得铜电极分布在银电极的表面，从而形成铜银合金的正面电极，这样能够将铜电极代替正面电极上的部分银电极，因此可有效降低了PERC电池的制造成本。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体为一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转化为电能的半导体器件。金属化是太阳能电池生产工序中一个关键步骤，光生载流子必须通过金属化形成的导电电极才能获得有效收集。目前，量产太阳能电池中最常用的金属化方法是丝网印刷金属浆料法，通过印刷银浆或掺铝银浆，经过高温烧结过程，形成具备电学接触、电学传导、焊接互联等功能的金属化。为了形成良好的欧姆接触以及兼顾可焊性，晶体硅太阳能电池的正表面一般印刷银浆或掺铝银浆。

但是，目前的硅太阳能电池所用的银电极的成本占了整个硅太阳能电池制造成本的15％，由于银浆或掺铝银浆的价格一般都较为昂贵，这就使硅太阳能电池的成本较高，导致硅太阳能电池很难大力推广。为此，基于以上情况，本发明提供一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法，解决了目前的硅太阳能电池所用的银电极的成本较高，进而导致硅太阳能电池成本较高，很难大力推广的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种PERC电池的低成本分布式印刷金属化方法，包括以下步骤：

步骤S1、首先将硅片基体通过化学腐蚀的方式进行清洗，然后将清洗后的硅片基体经制绒、扩散炉内扩散和蚀刻机中蚀刻处理后，再经减反射膜沉积；

步骤S2、将硅片基体经减反射膜沉积处理后，通过丝网印刷方式在硅片基体的正反面分别印刷电极，其中以银粉、玻璃粉A1和有机粘合剂组成的银浆，在硅片基体的正面印刷银电极，然后以铝粉、玻璃粉A2、有机载体B1和无机添加剂组成的铝浆，在硅片基体的背面印刷铝电极，并且将硅片基体正反面印刷的银电极和铝电极在温度范围为100～200℃，氮气流量为1000～20000ml/min的氛围中烘干10～20min，最后将烘干后的硅片基体放入链式烧结炉中进行金属化处理；

步骤S3、以纳米铜粉、玻璃粉A3和有机载体B2组成的铜浆，在金属化处理后的银电极表面上通过丝网印刷方式印刷上铜电极，使得铜电极分布在银电极表面上，形成电极叠层，其中丝网印刷工艺为：印刷压力为100～160N，速度120～200mm/s；

步骤S4、将硅片基体正面形成铜银合金的正面电极，在温度范围为100～200℃，氮气流量为1000～20000ml/min的氛围中烘干10～20min，最后将烘干后的硅片基体放入链式烧结炉中进行金属化处理，得到最终电池。

进一步地，步骤S2中丝网印刷工艺为：印刷压力为120～180N，速度为130～260mm/s；金属化处理工艺为：带速为3000～8000mm/min，烧结温度为800～900℃。

进一步地，步骤S2中玻璃粉A1由碳酸锶、二氧化硅、三氧化二铋、氧化铝、三氧化二硼、氧化锌、二氧化碲和氧化镧组成；有机粘合剂为丙烯酸树脂、乙基纤维素、硝酸纤维素中的一种或几种，其用量为有机粘合剂总量的10～20％。