丝网阵列导电膜、太阳能电池及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种丝网阵列导电膜、太阳能电池及其制备方法。该丝网阵列导电膜包括光学膜和导电金属网，导电金属网设置于光学膜的任一侧，其包括横向金属线和纵向金属线，横向金属线和纵向金属线均包括高导电率金属芯，高导电率金属芯的外表面包覆有低熔点金属层。首先，采用导电金属网代替主栅线，由于导电金属网包括高导电率金属芯且径向宽度小，所以具有通孔多、遮光少、导电率高的特点。因此，太阳能电池制造过程中，无需利用银浆制作主栅线，减少了银浆的用量；同时，本发明专利技术与现有晶硅太阳能电池生产工艺及流程匹配兼容，无需废弃或添加原有工艺及生产设备，本发明专利技术有效降低了生成成本。

【技术实现步骤摘要】
丝网阵列导电膜、太阳能电池及其制备方法
本专利技术属于电池
，尤其涉及一种丝网阵列导电膜、太阳能电池及其制备方法。
技术介绍
由于太阳光从电池正面进入电池，正面的金属电极会遮挡一部分硅片，所以，照在金属电极上的光能就无法转变成电能。从这个角度分析，金属电极的栅线做的越细越好。但是，金属电极的栅线的作用在于传导电流，从电阻率的角度分析，栅线越细则导电横截面积越小，电阻损失越大。综上所述，电池的栅线设计的核心在于遮光和导电之间取得平衡。在现今的太阳能电池生产技术基础上，厂商为了进一步提高电池的光伏效率，提出的解决方案是增加正面电极的主栅数量，从二或三根超过2毫米宽的粗主栅变成多根小于1毫米宽的窄线主栅排，甚至采用重叠印刷两层银栅线，务求提高导电效果。从技术的角度来看，这些方法都能稍微提升光伏效率。然而，所需投入的银材料成本远高于效率提升所能赚取的回报，对产业毫无受益。从生产成本的角度考虑，晶硅和银浆是最贵的两种材料，能实现提高电池效率而无须增加生产成本，是当前利润空间狭小的市场环境下，光伏产业亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种丝网阵列导电膜，解决了太阳能电池产业所要求的，既能满足遮光少同时又能提升比丝网印刷银浆更佳的导电率的新型材料的结构和应用。本专利技术的丝网阵列导电膜，可以通过独立工程化卷对卷加工生产，满足降低材料成本的技术问题，亦简化了太阳能电池生产流程中同时在硅片表面实现高光伏效率电池结构和高导电率低遮光电极结构的复杂工艺。为实现上述目的，本专利技术提供了一种丝网阵列导电膜，该丝网阵列导电膜包括光学膜和导电金属网，所述导电金属网设置于所述光学膜的任一侧，所述导电金属网为二维丝网状结构，所述导电金属网包括横向金属线和纵向金属线，所述横向金属线和纵向金属线均包括高导电率金属芯，所述高导电率金属芯的外表面包覆有低熔点金属层。优选地，所述低熔点金属层的径向厚度为0.5～10微米。优选地，所述横向金属线之间的间距为100～1000微米，所述横向金属线之间的间距与所述纵向金属线之间的间距的比例为1∶1至1∶5。优选地，所述横向金属线的径向宽度为5～500微米，所述横向金属线的径向高度大于所述横向金属线的径向宽度，以致减少遮光。优选地，所述纵向金属线的径向宽度为5～500微米，所述纵向金属线的径向高度大于所述纵向金属线的径向宽度，以致减少遮光。优选地，所述光学膜可由乙烯/醋酸乙烯酯共聚物制备，且所述光学膜为适用于太阳能组件层压用的光学膜。优选地，所述丝网阵列导电膜具有通光度超过95％和方块电阻低于0.05欧姆的特性。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括无主栅线硅电池片和上述的丝网阵列导电膜，所述无主栅线硅电池片印刷有副栅线，所述无主栅线硅电池片印刷有副栅线的一侧与所述丝网阵列导电膜设有导电金属网的一侧加热120至160摄氏度层压贴合，同时，所述低熔点金属层同时与所述副栅线形成焊接。优选地，所述副栅线的径向宽度为5～70微米。此外，为实现上述目的，本专利技术还提供了一种太阳能电池的制备方法，该方法包括：制备丝网阵列导电膜；在晶硅太阳能电池表面上沉积一层光减反射膜；在光减反射膜上按照预设的设计图形，应用太阳能电池正面电极银浆和丝网印刷的方法印刷多根相互平行的副栅线，所述光减反射膜相对的一侧的所述晶硅太阳能电池表面上应用铝浆印刷背面电极；通过高温烧结使得所述副栅线与所述晶硅太阳能电池形成欧姆接触，得到无主栅线晶硅电池片；将所述丝网阵列导电膜与所述无主栅线硅电池片进行压合并加热，所述丝网阵列导电膜连接所述副栅线，以致完成收集电流电极结构，得到太阳能电池。优选地，所述制备丝网阵列导电膜的步骤包括：在基材上沉积一层高导电率金属层；在所述高导电率金属层上涂覆一层光阻材质层，丝网阵列设计影像通过紫外光曝光显影制程和蚀刻方法，得到底部设置有基材的丝网阵列导电金属网；涂覆有机聚合物分离层，去除光阻材质层；制备适用于太阳能组件层压用的光学膜；将所述光学膜与所述底部设置有基材的丝网阵列导电金属网的顶部加热贴合；冷却后移除基材，得到附载着丝网阵列导电金属网的光学膜；在所述光学膜上的丝网阵列导电金属网上通过电镀沉积一层低熔点金属层，得到可以制备太阳能电池的丝网阵列导电膜。首先，本专利技术采用导电金属网代替晶硅太阳能电池电极主栅线，由于导电金属网的横向金属线和纵向金属线包括高导电率金属芯且径向宽度小，所以具有通孔多、遮光少、导电率高的特点，其次，本专利技术通过以下两个方面降低了生产成本，一方面本专利技术采用导电金属网代替主栅线，因此，太阳能电池制造过程中，无需利用银浆制作主栅线，减少了银浆的用量，本专利技术可以用铜等金属制作导电金属网的高导电率金属芯，从而降低了生产成本。另一方面，本专利技术与现有晶硅太阳能电池生产工艺及流程匹配兼容，无需废弃或添加原有工艺及生产设备。说明书附图图1为本专利技术丝网阵列导电膜实施例1的结构示意图；图2为本专利技术太阳能电池实施例2的结构示意图；图3为图2中导电金属网与副栅线接触的结构示意图；图4为图3中C部分的放大结构示意图；图5为图3中A-A横截面结构示意图；图6为图3中B-B横截面结构示意图；图7为图2中丝网阵列导电膜的横截面结构示意图；图8为图2中无主栅线晶硅电池的横截面结构示意图；图9为本专利技术太阳能电池的制备方法实施例3的流程示意图；图10-图14为图9所示太阳能电池的制备方法各步骤的结构示意图；图15为图9中丝网阵列导电膜的制备方法实施例4的流程示意图；图16-图23为图15所示丝网阵列导电膜的制备方法各步骤的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用来限定本专利技术。实施例1参见图1，图1为本专利技术丝网阵列导电膜实施例1的结构示意图。在实施例1中，本专利技术提供了一种丝网阵列导电膜，所述丝网阵列导电膜包括光学膜1和导电金属网，所述导电金属网设置于所述光学膜1的任一侧，所述导电金属网包括横向金属线2和纵向金属线3，所述横向金属线2和纵向金属线3均包括高导电率金属芯，所述高导电率金属芯的外表面包覆有低熔点金属层。值得说明的是，图1中导电金属网的网格为矩形，但是，根据电池生产厂商或者用户的需求不同等其他原因，网格也可以设置为蜂窝形、圆形、矩形、正方形、多角形及各种规则或不规则等形状，均能够解决本专利技术的技术问题，也均在本专利技术的保护范围以内。值得说明的是，图1中的横向金属线2和纵向金属线3的横截面的形状为矩形，但是，根据电池生产厂商或者用户的需求不同等其他原因，横向金属线2和纵向金属线3的横截面的形状可以设置为圆形、椭圆形、正方形及各种规则或不规则等形状，均能够解决本专利技术的技术问题，也均在本专利技术的保护范围以内。值得说明的是，本专利技术的高导电率金属芯可以采用铜等其他具有高导电率的金属制备，甚至可以采用具有高导电率特性的合金材质或金属叠层制备，制备出来的高导电率金属芯均能解决本专利技术的技术问题，均在本专利技术的保护范围以内。值得说明的是，本专利技术的低熔点金属层可以采用铟或铟锡等其他具有低熔点的金属制备，甚至可以采用具有低熔点特性的合金材料制备，制备出来的低熔点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种丝网阵列导电膜，其特征在于，所述丝网阵列导电膜包括光学膜和导电金属网，所述导电金属网设置于所述光学膜的任一侧，所述导电金属网包括横向金属线和纵向金属线，所述横向金属线和纵向金属线均包括高导电率金属芯，所述高导电率金属芯的外表面包覆有低熔点金属层。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述太阳能电池的制备方法包括：制备丝网阵列导电膜；在晶硅太阳能电池表面上沉积一层光减反射膜；在光减反射膜上按照预设的设计图形，应用太阳能电池正面电极银浆和丝网印刷的方法印刷多根相互平行的副栅线，所述光减反射膜相对的一侧的所述晶硅太阳能电池表面上应用铝浆印刷背面电极；通过高温烧结使得所述副栅线与所述晶硅太阳能电池形成欧姆接触，得到无主栅线晶硅电池片；将所述丝网阵列导电膜与所述无主栅线硅电池片进行压合并加热，所述丝网阵列导电膜连接所述副栅线，以致完成收集电流电极结构，得到太...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华松，宫华，姜晶，
申请(专利权)人：黄华松，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU