一种太阳能电池及其制备方法与流程

本申请涉及光伏领域，具体涉及一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术：

1、随着全球变暖加剧，传统化石能源对环境的危害性越来越被人们所认识；且近年来世界局势复杂化和冲突化，传统化石能源所需要的冗长的加工线，巨大的投资导致其供给能力变得脆弱。太阳能是地球上最广泛存在的能源，其有着获取方便，设备投资小，设备使用寿命长等优点，能够将太阳能转化为电能的设备近些年来受到人们的广泛关注。

2、太阳能电池板是人们利用太阳能的重要手段，也是目前应用最广泛的太阳能获取设备。其主要由晶硅、银栅线电极和保护层组成，银栅线由贵金属银组成，目前主要以导电浆料-丝网印刷的形式应用在太阳能电池板的制造上。

3、现有的hjt电池和未来的钙钛矿电池不能承受烧结型工艺段的高温，但是可以和低温固化型电子浆料进行良好的配合。在印刷电子浆料之前需要将电池表面均匀的布满一层透明导电层，用来更好的传递电子。透明导电层一般为tco，其有着透光度和导电性良好的特点，应用广泛。

4、在电池片固化时，主要是与电子浆料中的有机树脂相与溶剂相进行接触，依靠溶剂的浸润性和扩散使一部分树脂和粉体填充在电池表面的金字塔绒面上，随着工序段进行，有机溶剂挥发和树脂固化会使导电线路的体积产生微小的收缩，这会增加导电颗粒之间和导电颗粒与tco的接触，进而提高导电性。但这这种收缩不可避免地会使tco和树脂之间产生拉伸应力，这种拉伸应力会在接下来的工艺段和使用中的环境冲击下释放，使树脂与tco之间产生微小的缝隙，表现为栅线与电池的接触电阻变大，甚至会导致栅线脱落。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供一种太阳能电池，在该太阳能电池中的tco层与电极之间设置金属盐层，通过所述金属盐层可降低电子隧穿的难度，进一步提高导电性。并且通过电极与金属盐发生化学连接，从而降低接触电阻和提高电池片的稳定性和使用时间。

2、本申请提供一种太阳能电池，包括基底，在所述基底的至少一个表面设置有tco层，在所述tco层背离所述基底的一侧表面设置有金属盐层。

3、进一步地，所述金属盐层的厚度小于等于5nm，优选地，所述金属盐层为单分子金属盐层。

4、进一步地，所述金属盐层在背离所述tco层的一侧表面具有能够与羟基脱水缩合的基团，优选所述基团为羧基、磺酸基或磷酸基中的一种。

5、进一步地，所述金属盐层选自金属羧酸盐、金属磷酸盐或金属磺酸盐中的一种。

6、进一步地，所述金属盐层中的金属阳离子与tco层中的金属阳离子相同。

7、本申请还提供一种太阳能电池的制备方法，其中，包括如下步骤：

8、提供基底；

9、在所述基底的至少一表面上形成tco层；

10、在所述tco层背离所述基底的至少一侧表面形成金属盐层；

11、在所述金属盐层背离所述tco层的一侧表面形成电极。

12、进一步地，采用多元酸的溶液处理所述tco层背离所述基底的表面，然后烘干，从而在所述tco层的表面形成金属盐层。

13、进一步地，所述处理的方式为浸泡或喷涂或旋涂；

14、所述处理的时间为1-30min，优选10-15min。

15、所述处理温度为10-80℃，优选为20-50℃

16、进一步地，所述多元酸的溶液为多元酸的dmf或dmso溶液，所述多元酸的浓度为0.01-0.5mol/l，优选为0.05-0.1mol/l。

17、进一步地，所述多元酸为n元酸，n大于等于2；

18、n元酸选自n元羧酸、n元磺酸、n元磷酸中的一种。

19、进一步地，在所述金属盐层的表面采用丝网印刷电极浆料，然后固化，形成电极。

20、进一步地，所述固化温度为小于等于250℃，固化时间小于等于2小时。

21、进一步地，所述电极浆料中包含有环氧树脂，所述环氧树脂中的羟基与所述金属盐层表面的能够与羟基脱水缩合的基团发生脱水缩合反应，形成醚键。

22、进一步地，所述电极为多条电极栅线，使用醇类蒸汽或碱类物质将相邻电极栅线之间裸露的金属盐层清洗掉。

23、进一步地，所述醇类蒸汽的沸点在150℃下；

24、优选为甲醇蒸汽或乙醇蒸汽，进一步优选为70℃的甲醇蒸汽。

25、进一步地，制备得到的太阳能电池为前述所述的太阳能电池。

26、本申请提供的太阳能电池，通过在tco层与电极之间设置金属盐层，所述金属盐层可降低电子隧穿的难度，进一步提高导电性。并且通过电极与金属盐发生化学连接，从而降低接触电阻和提高电池片的稳定性和使用时间。

技术特征：

1.一种太阳能电池，其中，包括基底，在所述基底的至少一个表面设置有tco层，在所述tco层背离所述基底的一侧表面设置有金属盐层。

2.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述金属盐层的厚度小于等于5nm，优选地，所述金属盐层为单分子金属盐层。

3.根据权利要求1所述的太阳能电池，其中，所述金属盐层在背离所述tco层的一侧表面具有能够与羟基脱水缩合的基团，优选所述基团为羧基、磺酸基或磷酸基中的一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能电池，其中，所述金属盐层选自金属羧酸盐、金属磷酸盐或金属磺酸盐中的一种。

5.根据权利要求1-3任一项所述的太阳能电池，其中，所述金属盐层中的金属阳离子与tco层中的金属阳离子相同。

6.一种太阳能电池的制备方法，其中，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其中，采用多元酸的溶液处理所述tco层背离所述基底的表面，然后烘干，从而在所述tco层的表面形成金属盐层。

8.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述处理的方式为浸泡或喷涂或旋涂；

9.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述多元酸的溶液为多元酸的dmf或dmso溶液，所述多元酸的浓度为0.01-0.5mol/l，优选为0.05-0.1mol/l。

10.根据权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述多元酸为n元酸，n大于等于2；

11.根据权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其中，在所述金属盐层的表面采用丝网印刷电极浆料，然后固化，形成电极。

12.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述固化温度为小于等于250℃，固化时间小于等于2小时。

13.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述电极浆料中包含有环氧树脂，所述环氧树脂中的羟基与所述金属盐层表面的能够与羟基脱水缩合的基团发生脱水缩合反应，形成醚键。

14.根据权利要求11所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述电极为多条电极栅线，使用醇类蒸汽或碱类物质将相邻电极栅线之间裸露的金属盐层清洗掉。

15.根据权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其中，所述醇类蒸汽的沸点在150℃下；

16.根据权利要求6-15任一项所述的太阳能电池的制备方法，其中，制备得到的太阳能电池为权利要求1-5任一项所述的太阳能电池。

技术总结
本申请公开了一种太阳能电池，包括基底，在所述基底的至少一个表面设置有TCO层，在所述TCO层背离所述基底的一侧表面设置有金属盐层。本申请还提供一种太阳能电池的制备方法。本申请提供的太阳能电池，在该太阳能电池中的TCO层与电极之间设置金属盐层，通过所述金属盐层可降低电子隧穿的难度，进一步提高导电性。并且通过电极与金属盐发生化学连接，从而降低接触电阻和提高电池片的稳定性和使用时间。

技术研发人员：何博,李鹏,杨泽君,李健,谭昊,刘童,徐希翔
受保护的技术使用者：隆基绿能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29