本发明属于太阳能光伏,具体为一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极及制备方法。
背景技术:
1、异质结太阳电池被认为是太阳电池未来几年最具潜力的主流技术之一。其优点包括:(1)双面率较高,理论双面率可达到98%;(2)有较高的效率潜力,目前异质结太阳电池的最高效率可达到26.81%;(3)成本较低,异质结太阳电池工艺步骤少,且制作过程是在低于250℃条件下进行,相比制备工艺温度在900℃的常规晶体硅太阳电池来说,低温工艺大大降低了异质结太阳电池的生产成本;(4)具有较低的温度系数。(5)适宜与叠瓦技术相融合。
2、但是,异质结太阳电池的致命缺点在于:异质结太阳电池金属电极所用的低温银浆采用树脂作为粘接相,并且由于电池结构的限制要求银浆的固化温度必须在250℃以下,这导致了低温银浆固化后形成的金属电极的焊接拉力较小,焊接拉力一般小于2.0n/mm,较小的焊接拉力对异质结太阳电池金属电极可靠性造成严重影响。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中金属电极焊接拉力小的问题,本发明的目的是提出一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极及制备方法,该方法制备的异质结太阳电池金属电极具有较高的焊接拉力,较小的电阻率。
2、为实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
3、一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,包括以下步骤:
4、利用第一丝网印刷网版或喷墨印刷向透明导电膜上印刷低温银浆,形成带有设定孔的低温银浆层,经一次固化后利用第二丝网印刷网版或喷墨印刷向设定孔中印刷填充热固化胶粘剂或光固化胶粘剂,经二次固化后形成高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极;或
5、利用第二丝网印刷网版向透明导电膜上印刷胶粘剂,形成带有设定孔的胶粘剂层,然后经一次固化后利用第一丝网印刷网版向设定孔中印刷填充热固化低温银浆或光固化低温银浆,经二次固化形成高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极。
6、进一步的,低温银浆为由热固化环氧树脂或光固化环氧丙烯酸树脂制备的低温银浆中任意一种或多种的组合。
7、进一步的,设定孔形状为圆形孔、三角形孔与四边形孔中任意一种或多种的组合。
8、进一步的,设定孔为圆形孔时,直径为1-30μm,高度为1-20μm;设定孔为正三角形孔时,边长为1-30μm,高度为1-20μm;设定孔为正方形时,边长为1-30μm,高度为1-20μm。
9、进一步的,低温银浆层上设定孔的总面积与金属电极总面积比为1:1-100。
10、进一步的,无机胶粘剂为硫酸铜、磷酸铜与硅酸钠中的任意一种或多种的组合。
11、进一步的,有机胶粘剂为热固化环氧树脂或光固化环氧丙烯树脂中的任意一种或多种的组合。
12、进一步的,一次固化采用热固化方式或光固化方式,采用热固化方式时,烘箱的固化温度设定为100-200℃,固化时间设定为15-60min;采用光固化方式时,紫外光固化机中紫外灯的功率为设定3000-4000w,波长为365nm,固化时间设定为15-60min。
13、进一步的,二次固化采用热固化方式或光固化方式,采用热固化方式时,固化温度设定为100-200℃,固化时间为1-5min;采用光固化方式时,紫外灯的功率为3000-4000w,波长为365nm,固化时间为1-5min。
14、一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的焊接拉力达到2.6n/mm。
15、与现有技术相比,本发明具有的有益效果:
16、本发明将具有粘接性的无机或有机胶粘剂填充至带有设定孔的异质结太阳电池金属电极中,制备出高焊接拉力的异质结太阳电池的金属电极,这样的金属电极制备方法不仅保证了金属电极电阻率较低,而且解决了低温银浆焊接拉力较小,与tco基材的接触强度较低的“卡脖子”问题,市场需求巨大。较传统的异质结太阳电池所用的金属电极的制备方法,本发明所述一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极制备方法采用两次丝网印刷方式进行,第一次向透明导电膜上丝网印刷低温银浆,经固化后得到带有设定孔的异质结太阳电池金属电极,第二次向该设定孔丝网印刷无机或有机胶粘剂,经固化后制备出高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极。本发明创新性的将具有粘接性的无机或有机胶粘剂填充至低温银浆制备的带有设定孔的异质结太阳电池金属电极中,胶粘剂不仅使周围的低温银浆更加牢固的粘接在透明导电膜上,显著提高了金属电极与tco基材的附着力,而且解决了低温焊接对异质结太阳电池金属电极附着力的影响,保证了金属电极具有较低的电阻率。该异质结太阳电池金属电极的制备方法对提高金属电极的焊接拉力及其可靠性具有十分重要的意义。
1.一种高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,低温银浆为由热固化环氧树脂或光固化环氧丙烯酸树脂制备的低温银浆中任意一种或多种的组合。
3.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,设定孔形状为圆形孔、三角形孔与四边形孔中任意一种或多种的组合。
4.根据权利要求3所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,设定孔为圆形孔时,直径为1-30μm,高度为1-20μm;设定孔为正三角形孔时,边长为1-30μm,高度为1-20μm;设定孔为正方形时,边长为1-30μm,高度为1-20μm。
5.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,低温银浆层上设定孔的总面积与金属电极总面积比为1:1-100。
6.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,无机胶粘剂为硫酸铜、磷酸铜与硅酸钠中的任意一种或多种的组合。
7.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,有机胶粘剂为热固化环氧树脂或光固化环氧丙烯树脂中的任意一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的制备方法,其特征在于,一次固化采用热固化方式或光固化方式,采用热固化方式时,烘箱的固化温度设定为100-200℃,固化时间设定为15-60min;采用光固化方式时,紫外光固化机中紫外灯的功率为设定3000-4000w,波长为365nm,固化时间设定为15-60min。
9.根据权利要求1所述的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极及制备方法,其特征在于,二次固化采用热固化方式或光固化方式,采用热固化方式时,固化温度设定为100-200℃,固化时间为1-5min;采用光固化方式时,紫外灯的功率为3000-4000w,波长为365nm,固化时间为1-5min。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述方法制备的高焊接拉力的异质结太阳电池金属电极的焊接拉力达到2.6n/mm。