一种太阳电池及其制备方法与流程

本申请涉及光伏，具体而言，涉及一种太阳电池及其制备方法。

背景技术：

1、当前，前沿的太阳能光伏技术之一是采用铜互联技术替代传统银浆印刷。铜互联技术是在hjt电池的ito(tco)导电膜上进行电镀铜栅线和锡栅线来替代丝网印刷印栅线的方案。该技术是hjt电池制作与传统金属电镀技术的有机融合。铜互联电池片技术中的铜电极栅线是通过在感光胶上做图形转移、电镀、去膜等方式实现的。

2、然而，现有技术获得的铜互联太阳电池，容易出现栅线脱落和栅线电阻率增大的情况，影响太阳电池的可靠性和转换效率。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种太阳电池及其制备方法，以部分或全部地改善相关技术中太阳电池的可靠性和效率较低的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种太阳电池的制备方法，包括：获得电池本体，将电池本体浸泡于电镀液进行多次电镀操作；在每次电镀操作后进行下一次电镀操作前，将电池本体提出电镀液的液面以上保持预设时间，以浸润凹槽的槽壁。其中，电池本体包括层叠设置的硅基层、透明导电薄膜层、金属种子层和感光胶层，感光胶层设置有暴露部分金属种子层的凹槽。

3、在每次电镀操作之后，进行下一次电镀操作前，将电池本体从电镀液中提出一定时间，可以在电池本体进出电镀液的过程中，对电池本体中的凹槽的槽壁进行浸润，使凹槽的槽壁充分接触电镀液，使凹槽的槽壁处均匀的生长金属镀层，减小由于槽壁与电镀液的接触不均而导致金属镀层内形成孔洞的几率，增强镀层与镀层之间以及镀层与金属种子层之间的结合力，降低栅线的电阻率，进而提高太阳电池的可靠性和转换效率。

4、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，预设时间为10-30s；

5、可选的，预设时间为10-20s。

6、在每次进行电镀前后，均将电池本体，从电镀液中提出电镀液表面10-30s的预设时间，可以在电池本体进出电镀液的过程中，将前期未完全浸润的凹槽做二次浸润，改善表面张力，从而降低由于润湿不良导致后续电镀操作中生长的金属镀层与前一电镀操作生长的金属镀层接触不良而形成孔洞的几率。

7、并且，若电池本体提出电镀液的时间超过30s，可能会导致已经浸润槽壁的部分电镀液流失，槽壁的水膜风干，降低槽壁的浸润性。

8、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，在每次电镀操作后进行下一次电镀操作前，以预设速度使电池本体进出电镀液；预设速度不超过0.5m/s。

9、以不高于0.5m/s的速度将电池本体提出或者进入电镀液，可以防止提拉速度过快降低浸润效果。

10、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，将电池本体浸泡于电镀液进行多次电镀操作，多次电镀操作以电流密度递增的方式进行。

11、按照电流密度递增的方式在电池本体的凹槽内进行多次电镀，可以防止凹槽的槽口处的电镀层生长速度过快，进一步减少凹槽中镀层内出现孔洞的几率。

12、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，将电池本体浸泡于电镀液进行至少三次电镀操作，至少三次电镀操作的电流密度之比为1：5：10。

13、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，至少三次电镀操作的电流密度分别为：1asd、5asd和10asd。

14、以电流密度比为1：5：10的递增方式，对电池本体进行至少三次电镀，第一次电镀操作时的电流密度较小，可以改善凹槽口和凹槽底部添加剂的分布浓度，降低凹槽口金属生长速率。在小电流密度电镀操作后，凹槽的槽底与槽口之间的高度距离会减小，此时适当增大电流密度，凹槽口左右两侧的金属形成搭接前，槽底的金属镀层已经生长足够厚度，进而可以在加快电镀速率的同时减小孔洞的产生几率。

15、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，至少三次电镀操作的时间分别为40-60s、40-60s和200-300s；

16、可选的，三次电镀操作的时间分别为50-60s、50-60s和275-300s。

17、以小电流密度电镀50s后再以大电流密度电镀275s，可以在获得足够厚度的电镀栅线的同时还能降低电镀栅线的内部出现孔洞的几率。

18、结合第一方面，本申请可选的实施方式中，金属种子层为铜种子层，电镀液包含硫酸铜、硫酸、氯离子和添加剂；

19、可选的，添加剂包括加速剂、整平剂和抑制剂。

20、利用含有硫酸铜、硫酸、氯离子和添加剂的电镀液，可以在铜种子层上电镀形成铜栅线，并且凹槽不同位置处的添加剂在不同电流密度的电场作用下的分布浓度不同，能够进一步降低电镀铜栅线的内部出现孔洞的几率。

21、第二方面，本申请实施例提供一种太阳电池，根据第一方面提供的太阳电池的制备方法制备获得。

22、通过第一方面提供的太阳电池的制备方法制备太阳电池，可以减小在电镀获得的栅线的内部形成孔洞的几率，进而提高镀层金属与金属种子层之间的结合力，提高栅线的导电性，进而提升太阳电池的可靠性和光电转换效率。

23、第三方面，本申请实施例提供一种太阳电池，太阳电池包括叠层设置的硅基层和透明导电薄膜层；透明导电薄膜层远离硅基层的一侧设置有多条金属种子层，多条金属种子层间隔设置；以及设置于每条金属种子层远离透明导电薄膜层的一侧的栅线。其中，栅线的孔隙率不超过1％，且栅线中的孔洞的孔径不超过1μm。

24、可选的，栅线的内部没有孔洞。

25、太阳电池表面的栅线的孔隙率不超过1％，可以提高栅线的导电性，进而提高太阳电池的光电转换效率。并且，栅线中的孔洞的孔径不超过1μm，甚至没有孔洞，可以在提高栅线导电性的同时，还能提高栅线与金属种子层之间的结合力，提高太阳电池的稳定性。

技术特征：

1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述预设时间为10-30s；

3.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在每次所述电镀操作后进行下一次所述电镀操作前，以预设速度将所述电池本体提出所述电镀液的液面以上保持所述预设时间；所述预设速度不超过0.5m/s。

4.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，将所述电池本体浸泡于电镀液进行多次电镀操作，多次电镀操作以电流密度递增的方式进行。

5.根据权利要求4所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，将所述电池本体浸泡于所述电镀液进行至少三次电镀操作，至少三次所述电镀操作的电流密度之比为1：5：10。

6.根据权利要求5所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，至少三次所述电镀操作的电流密度分别为：1asd、5asd和10asd。

7.根据权利要求6所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，至少三次所述电镀操作的时间分别为40-60s、40-60s和200-300s；

8.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，金属种子层为铜种子层，所述电镀液包含硫酸、硫酸铜、氯离子和添加剂；

9.一种太阳电池，其特征在于，根据权利要求1-8任一项所述的太阳电池的制备方法制备获得。

10.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池包括叠层设置的硅基层和透明导电薄膜层；所述透明导电薄膜层远离所述硅基层的一侧设置有多条金属种子层，多条所述金属种子层间隔设置；以及设置于每条所述金属种子层远离所述透明导电薄膜层的一侧的栅线；

技术总结
一种太阳电池及其制备方法，属于光伏技术领域。太阳电池的制备方法包括电镀工艺：将曝光显影工艺后，形成有暴露部分金属种子层的凹槽的电池本体，以电流密度递增的方式，进行多次电镀，以在凹槽内逐步形成栅线。并且，在每次电镀操作后下一次电镀操作前，将电池本体提出电镀液的液面以上预设时间，以多次浸润凹槽的槽壁。利用上述电镀方法获得的太阳电池，电镀后形成的栅线中几乎没有孔洞，能够提高有太阳电池的转换效率和可靠性。

技术研发人员：郭忠军,薛建锋
受保护的技术使用者：通威太阳能(成都)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11