一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法及其应用、太阳能电池与流程

专利2026-08-15  12


本发明涉及太阳能电池金属化的,尤其是涉及一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法及其应用、太阳能电池。


背景技术:

1、太阳能电池金属化所需的大量银消耗已成为制约光伏技术行业发展的瓶颈。因此,业内正在加快开发和部署无银或少银的金属化技术。

2、基于镍和铜等金属电镀或光诱导电镀的金属化方法替代银浆丝网印刷,能够大幅度减少太阳能电池制造对银的需求量,同时相比于银浆,也能够降低接触电阻和遮光损失,所以电性能得以大幅度提升。

3、电镀金属电极与硅界面之间的电传导性能和粘附力主要来源于金属原子与硅原子间的范德华力,造成电极接触电阻和剥离强度非常不稳定,以及无法进行金属化之后的氢钝化工艺,所以会导致电性能损失。

4、有鉴于此,特提出本发明。


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法,不仅能够降低金属电极与硅基底的接触电阻,能够提升金属电极与硅基底之间的剥离强度,而且使电镀电极太阳能电池可以进行氢钝化工艺;同时,该金属化方法的工艺简单、高效,成功率高,适合工厂化生产。

2、本发明的目的之二在于提供一种如上述所述的金属化方法的应用,能够提升太阳能电池电性能,降低电极接触电阻和提升电镀金属电极的结合力。

3、本发明的目的之三在于提供一种太阳能电池,具有出色的电性能。

4、为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:

5、第一方面,一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法,包括以下步骤:

6、镍金属层沉积后的硅基底在强光照条件下进行退火处理,然后在退火后的镍金属层上电镀金属电极,形成太阳能电池电镀电极;

7、所述强光照条件为2~60kw/m2。

8、进一步的,所述镍金属层包括镍和镍合金中的至少一种。

9、进一步的,所述镍金属层的厚度为0.2~3um。

10、进一步的,所述镍金属层的沉积方式包括电镀沉积和物理气相沉积中的至少一种。

11、进一步的,所述硅基底包括预清洗的硅基底。

12、进一步的,所述退火处理的温度为150~400℃,退火处理的时间为10~60s。

13、进一步的,所述退火处理的方法包括以下步骤:

14、退火设备工艺腔中通入氮气和氩气中的至少一种,镍金属层沉积后的硅基底进入工艺腔中进行退火处理,同时通过光源对硅基底进行强光照。

15、进一步的,所述金属电极包括镍、铜、锡和银中的至少一种。

16、第二方面,一种如上述任一项所述的金属化方法在太阳能电池制备中的应用。

17、第三方面,一种太阳能电池,采用包括上述任一项所述的金属化方法制备得到。

18、与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:

19、本发明提供的提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法,在镍金属层低温退火的同时施加强光照条件,激活硅基底表面氮化硅薄膜中的氢,从而消耗反应气氛中微量的氧气,以防止镍发生氧化,进而减少镍硅化物中的缺陷,能够形成均匀性良好的镍硅化物;同时,氢对镍硅化物与硅基底界面处缺陷进行钝化,能够降低金属复合,从而提升太阳能电池电性能;本发明能够通过控制镍金属层厚度,在退火过程中镍可以完全与硅形成镍硅化物,之后在其上电镀金属电极,这使镍硅之间接触的范德华力变为镍硅化物的化学键,从而降低了镍硅接触电阻,提升了电镀金属电极的结合力;此外,本发明金属化方法的工艺简单、高效,成功率高,适合工厂化生产。

20、本发明提供的提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法的应用,能够提升太阳能电池电性能,降低电极接触电阻和提升电镀金属电极的结合力。

21、本发明提供的太阳能电池,具有出色的电性能。



技术特征:

1.一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的金属化方法,其特征在于,所述镍金属层包括镍和镍合金中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的金属化方法,其特征在于,所述镍金属层的厚度为0.2~3um。

4.根据权利要求3所述的金属化方法,其特征在于,所述镍金属层的沉积方式包括电镀沉积和物理气相沉积中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的金属化方法,其特征在于,所述硅基底包括预清洗的硅基底。

6.根据权利要求1-5任一项所述的金属化方法,其特征在于,所述退火处理的温度为150~400℃,退火处理的时间为10~60s。

7.根据权利要求6所述的金属化方法,其特征在于,所述退火处理的方法包括以下步骤:

8.根据权利要求1-5任一项所述的金属化方法,其特征在于,所述金属电极包括镍、铜、锡和银中的至少一种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的金属化方法在太阳能电池制备中的应用。

10.一种太阳能电池,其特征在于,采用包括权利要求1-8任一项所述的金属化方法制备得到。


技术总结
本发明提供了一种提高太阳能电池电镀电极性能的金属化方法及其应用、太阳能电池,涉及太阳能电池金属化的技术领域,该金属化方法包括以下步骤:镍金属层沉积后的硅基底在强光照条件下进行退火处理,然后在退火后的镍金属层上电镀金属电极,形成太阳能电池电镀电极。本发明达到了降低金属电极与硅基底的接触电阻、提升金属电极与硅基底之间剥离强度,以及使电镀电极太阳能电池可以进行氢钝化工艺的技术效果。

技术研发人员:关统州,李科伟,李苏强,唐义武
受保护的技术使用者:环晟光伏(江苏)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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