[发明专利]一种异质结电池结构的制备方法

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种异质结电池结构的制备方法。所述的制备方法包括如下步骤：(1)在硅底材的正面和背面均覆盖透明导电膜层；(2)将正面和背面的透明导电膜层表面的部分区域分别通过贴附一块或多块阻挡块遮挡住；(3)在正面和背面上分别形成减反射膜层；(4)移除阻挡块，暴露出被所述阻挡块遮挡住的透明导电膜层区域；(5)对暴露出的透明导电膜层区域进行电镀，形成金属电极。本发明的阻挡块可重复利用，使减反射膜层、电极的形成工艺简单，成本低，对电池衬底影响小，并无附带的化学污染。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，涉及一种异质结电池结构的制备方法。

背景技术

PERC(Passivated Emitter and Rear Cell，发射极背面钝化电池)为目前光伏电池片市场主流技术，仍具备几年生命期，但已接近24％的理论效率极限，经历本轮大尺寸迭代后，预计产线扩张即将进入尾声，正在催生HJT(Heterojunction with Intrinsic ThinLayer，异质结电池)、TOPCon(Thin Oxide Passivated Contact，隧穿氧化层钝化接触电池)需求爆发。

异质结(HJT)电池具有结构简单、工艺温度低、钝化效果好、开路电压高、温度特性好、双面发电等优点，是高转换效率硅基太阳能电池的热点发展方向之一。

虽然HJT电池有很多优点，但目前其成本相比PERC要高不少，后续能否快速替代PERC主要看HJT的降本路线能否顺利实施，其中栅线降本是重要环节，包括银耗量减少、国产化替代以及铜制程降本。目前HJT降本主要的方向有两个，一是电镀铜，二是银包铜浆料。

电镀铜常规方法是在掺锡的氧化铟(Indium Tin Oxide，ITO)上溅射一层种子层，然后再制作掩膜将需要电镀的地方露出来，再进行电镀铜等金属层，最后将掩膜和种子层去除。这样做的优点是：光电转化效率提升大，成本有一定降低；问题是：工艺流程太过繁琐，量产速率慢，电镀废水难以处理等。

目前光伏产业的晶体硅太阳能电池，其前表面电极是利用丝网印刷银浆并烧结的技术形成图案化的Ag栅线。但此种方法生产的电极栅线高宽比例小，导致电池遮光面积较大；烧结后浆料中有机物质的残留及结构缺陷导致栅线电阻较大；银的价格昂贵，烧结温度高(700-800℃)，不利于转化效能与降低成本。

然而，随着双面异质结(HIT)光伏电池逐渐成为未来高效光伏电池的领头羊，传统的银浆印刷与高温烧结不再适用并满足于双面异质结(HIT)光伏电池的元件特性。ITO薄膜作为一种用金属氧化物材料制备而成的透明导电薄膜，具有高电导率、高可见光透过率、抗擦伤等众多优良的物理性能，以及良好的化学稳定性和一些其他的半导体特性，容易制备成电极图形，己经被广泛地应用于双面异质结(HIT)光伏电池中。

在光伏电池应用中，需要将ITO制成特定的图形来充当触摸屏透明电极。CN112242457A公开了采用高分子材料以印刷方式形成图形化掩膜，热烘烤方式固化后，采用真空溅渡法将氮化硅或氧化硅覆盖在双面异质结太阳能电池的表面，通过热水浴或热水浴/超音震荡组合方式即可去除图形化掩膜及图形化掩膜上的氮化硅或氧化硅，完成透明导电薄膜层的图形化，方便后续双面异质结光伏电池的电极金属化电镀。此方法利用氮化硅或氧化硅和高分子材料的不同水溶性，不仅成本低廉，造价便宜，而且工艺简化，减少废液排放，可缩短工时和降低生产成本；但是增加了印刷烘烤工艺以及后续的热水浴去图形化的工艺，印刷宽度会受到印刷工艺以及高分子材料的制约，无法实现较小线宽的均匀印刷，外面还有氧化硅和氮化硅层，是否能够完全快速去除且无对衬底的影响难以保证，且依然会有水的化学污染，生产效率势必会受到影响。

因此，需要对异质结光伏电池ITO膜上的图形制作方法做进一步革新和改进。

发明内容