本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其涉及一種背接觸式太陽能電池片及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、背接觸式太陽能電池，即bc（back?contact）電池，不是指代一種電池，是一種電池技術(shù)平臺，是為了減小正面遮光，直接將所有電池電極整合在電池背面，正負(fù)兩極金屬柵線成指交叉狀排列于電池背面。背接觸式太陽能電池作為一種技術(shù)平臺，可以與其他電池組合，與異質(zhì)結(jié)電池（hjt電池）組合即為hbc，與隧穿氧化鈍化電池（topcon）組合即為tbc等，通過組合，可以有效提高相應(yīng)電池的光電轉(zhuǎn)換效率。因此對bc電池制作工藝的優(yōu)化提升對光伏領(lǐng)域、太陽能電池的發(fā)展有著積極的社會意義和經(jīng)濟價值。

2、目前bc電池的制作工藝流程繁瑣，尤其是對于正負(fù)兩極金屬柵線和電極的制作，如果采用電鍍方式制作，需要先在電池片背面制備底電極，然后通過電鍍的方式在底電極表面制備保護鍍層，之后經(jīng)過多步逐步制作正負(fù)兩極金屬柵線，這是目前制作bc電池柵線的主流工藝。

3、但是，通過這種方式制作的金屬柵線品質(zhì)欠佳，柵線與電池片的結(jié)合力不足；同時，采用焊帶連接時，需要焊帶焊接，一般需要相對比較高的溫度，可能會影響到電池片內(nèi)部對溫度敏感的部分，導(dǎo)致電池片的效率降低或者部分失效。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種背接觸式太陽能電池片及其制備方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中工藝復(fù)雜、產(chǎn)品品質(zhì)欠佳等缺陷，實現(xiàn)保證產(chǎn)品品質(zhì)的同時簡化工藝。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種背接觸式太陽能電池片，包括硅基底，所述硅基底的背光面設(shè)有交錯排列的p+摻雜層、n+摻雜層、n++摻雜層以及p+摻雜層和n+摻雜層之間的空開區(qū)，所述硅基底的背光面還設(shè)有絕緣膜，所述絕緣膜覆蓋所述空開區(qū)、n+摻雜層、部分所述p+摻雜層和部分所述n++摻雜層，所述p+摻雜層和所述n++摻雜層的未覆蓋部分均設(shè)有電極；所述電極高出所述絕緣膜。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，用于圖案轉(zhuǎn)移的掩膜一般都會去除，而本發(fā)明中的絕緣膜最終留在電池片上，既簡化了步驟，同時還能起到絕緣和保護（耐候、反光、阻水等）作用，進(jìn)一步限定了電極高出絕緣膜，能夠保證電極的引出以及后續(xù)制程中便于定位電極的位置。

4、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述絕緣膜為絕緣樹脂組合物的固化產(chǎn)物，所述絕緣膜為透明絕緣膜時，在波長400?nm~1200?nm范圍內(nèi)其透光率大于82%；所述絕緣膜為非透明絕緣膜時，在波長400?nm~1200?nm范圍內(nèi)其反射率大于78%。

5、本發(fā)明所述絕緣樹脂組合物包括：20~45重量份環(huán)氧樹脂，8~10重量份環(huán)氧固化劑，2~6重量份固化劑促進(jìn)劑，以及0~120重量份填料、染料和/或顏料。

6、其中，所述環(huán)氧樹脂包括雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚s型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、含有萘環(huán)的環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、以及含硫環(huán)氧樹脂中的一種或多種；

7、所述環(huán)氧固化劑包括六亞甲基二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、氫化苯二亞甲基異氰酸酯三聚體、酚醛樹脂固化劑、具有酚醛樹脂結(jié)構(gòu)的萘酚系固化劑、含有三嗪骨架的酚系固化劑中的一種或多種；

8、所述固化促進(jìn)劑包括咪唑類衍生物、吡啶類化合物、咪唑季銨鹽、吡啶季銨鹽、脲類衍生物中的一種或多種。

9、優(yōu)選地，所述絕緣樹脂組合物還包括：30~65重量份堿溶性樹脂，15~40重量份感光單體和1~5重量份光引發(fā)劑。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述空開區(qū)的寬度為10~100?μm。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述電極的寬度為5~100?μm。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述p+摻雜層和所述n+摻雜層的厚度均為100~500nm。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述n++摻雜層的厚度為15~35nm。

14、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述絕緣膜的厚度為5~15?μm。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述電極高出所述絕緣膜3~5?μm。

16、上述方案中，同時通過控制絕緣膜與各層的厚度又加強了電池片的結(jié)構(gòu)牢固性，還能起到絕緣和保護（耐候、反光、阻水等）作用。

17、為了保護電極鍍層不受水氣腐蝕，優(yōu)選采用一層保護膜全面覆蓋保護線路金屬。

18、具體地，在本發(fā)明一些實施例中，所述絕緣膜外表面還設(shè)有保護膜，所述保護膜的水汽透過率≤15?g/m2?day，體積電阻率≥1013ω?m；優(yōu)選地，所述保護膜的厚度為25~?35?μm。

19、本發(fā)明的保護膜可以采用絕緣膜的配方，也可以通過正規(guī)商業(yè)渠道獲得滿足上述水汽透過率和體積電阻率的保護膜。

20、當(dāng)采用絕緣膜的配方時，所述保護膜的原材料組成包括：20~45重量份環(huán)氧樹脂，8~10重量份環(huán)氧固化劑，2~6重量份固化劑促進(jìn)劑，以及0~120重量份填料、染料和/或顏料。

21、其中，所述環(huán)氧樹脂包括雙酚a型環(huán)氧樹脂、雙酚f型環(huán)氧樹脂、雙酚s型環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、含有萘環(huán)的環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、以及含硫環(huán)氧樹脂中的一種或多種；

22、所述環(huán)氧固化劑包括六亞甲基二異氰酸酯三聚體、異佛爾酮二異氰酸酯三聚體、氫化苯二亞甲基異氰酸酯三聚體、酚醛樹脂固化劑、具有酚醛樹脂結(jié)構(gòu)的萘酚系固化劑、含有三嗪骨架的酚系固化劑中的一種或多種；

23、所述固化促進(jìn)劑包括咪唑類衍生物、吡啶類化合物、咪唑季銨鹽、吡啶季銨鹽、脲類衍生物中的一種或多種。

24、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片，所述硅基底的向光面（也可稱之為前表面）設(shè)有絨面結(jié)構(gòu)和減反層，以增加光的捕獲和減少反射。其中絨面結(jié)構(gòu)可以為金字塔絨面結(jié)構(gòu)。

25、優(yōu)選地，所述絨面結(jié)構(gòu)和所述減反層之間還設(shè)有正面鈍化層。

26、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述減反層選自二氧化硅、氧化鋁、氮化硅中的一種或多種。所述正面鈍化層選自氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化鋁、碳化硅中的一種或多種，所述正面鈍化層的厚度優(yōu)選為80-200nm。

27、第二方面，本發(fā)明提供上述背接觸式太陽能電池片的制備方法。

28、本發(fā)明提供的制備方法包括在硅基底背光面設(shè)置絕緣膜的步驟，所述設(shè)置絕緣膜的步驟采用以下兩種方法之一：

29、方法一：采用貼膜方式將感光絕緣膜貼敷在電池片背面，然后通過曝光、顯影，形成電極圖案；

30、對經(jīng)過上述處理的剩余感光絕緣膜部分進(jìn)行二次固化，條件為130~150℃，5~15min熱固化，定型圖案。

31、方法二：采用絲網(wǎng)印刷方式將絕緣樹脂組合物印刷在電池片背面，形成絕緣樹脂組合物膜層；

32、對絕緣樹脂組合物膜層進(jìn)行130~150℃，5~15min熱固化，定型圖案。

33、具體地，當(dāng)絕緣樹脂組合物為感光樹脂組合物時，可以使用方法一，即采用貼膜、曝光以及顯影的方式轉(zhuǎn)移圖案再熱固化定型；也可以采用方法二，即絲網(wǎng)印刷后再熱固化、光固化定型。

34、當(dāng)絕緣樹脂組合物為非感光樹脂組合物時，使用方法二，即絲網(wǎng)印刷方式轉(zhuǎn)移圖案再熱固化定型。

35、其中，絕緣樹脂組合物的制備包括：根據(jù)配方，按比例將各組分混合均勻，加入一定量丁酮或其他可均勻分散各組分的溶劑，然后充分?jǐn)嚢柚练稚⒕鶆颍渲瞥晒毯繛?5~75%的絕緣樹脂組合物膠液。

36、方法一中，貼膜前需要預(yù)先制備得到感光絕緣膜，其制備步驟包括：

37、將絕緣樹脂組合物膠液均勻涂布在支撐膜表面，在70~85℃預(yù)烤5~15min，形成厚度為10~15μm厚度的絕緣樹脂組合物薄膜層；然后，在其表面貼合離型保護膜，得到具有雙面保護的感光樹脂組合物薄膜，放置在冷凍室儲存?zhèn)溆?，使用時取出解凍，剝離支撐膜和離型保護膜后得到所述感光絕緣膜。

38、制得感光絕緣膜后，可采用真空貼膜機、滾輪壓膜機或者快壓機貼膜進(jìn)行所述貼膜。

39、根據(jù)本發(fā)明提供的背接觸式太陽能電池片的制備方法，在設(shè)置絕緣膜后，

40、對裸露出的電極位點進(jìn)行開槽，在開槽處設(shè)置n++摻雜層，并且采用hf進(jìn)行活化處理；

41、通過化學(xué)沉積法，在n++摻雜層上進(jìn)行化學(xué)鍍金屬；

42、化學(xué)沉積法鍍上金屬層后，通過電鍍加厚鍍層厚度，確保鍍層達(dá)到所需。

43、在本發(fā)明一些實施例中，通過化學(xué)沉積法，在n++摻雜層上進(jìn)行化學(xué)鍍金屬，包括：

44、對采用hf活化處理后的電池片，進(jìn)一步進(jìn)行催化活化處理，形成活化位點；

45、采用化學(xué)沉積法在裸露的電極位點以及n++摻雜層上進(jìn)行化學(xué)鍍附金屬，可以是ni，cu，ag等金屬；化學(xué)鍍附0.5~1.5?μm金屬。

46、在本發(fā)明一些實施例中，通過電鍍加厚鍍層厚度，確保鍍層達(dá)到所需，包括：

47、對于化學(xué)沉積法沉積了0.5~1.5μm金屬的電極，已經(jīng)有了良好的導(dǎo)電性，可進(jìn)一步通過電鍍方式，快速鍍附到需要厚度的電極，一般在5~20μm。

48、本發(fā)明提供了一種背接觸式太陽能電池片及其制備方法，通過設(shè)置永久絕緣膜進(jìn)行圖案轉(zhuǎn)移，一次成型電池片背面電極，同時減少了焊帶結(jié)構(gòu)，以及避免了高溫制程工藝流程，能夠有效提高電池片生產(chǎn)效率和確保電池片功能效用。