晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺和晶硅太阳能电池的制作方法

本发明涉及太阳能电池制备，尤其是涉及一种晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺和晶硅太阳能电池。

背景技术：

1、金属化是硅太阳能电池制备中的关键工艺之一，主要用于制作硅太阳能电池电极，将pn结两端形成欧姆接触，实现电流输出。目前丝网印刷是最成熟且最普遍的金属化工艺，但由于其所使用的银浆成本高，已成为限制产业推广的重要因素，因此传统丝网印刷工艺无法满足新型高效电池的需求。

2、电镀技术作为一种非接触式电极制备技术，能够实现银浆的完全替代，且性能优异，同时能够降低成本。电镀技术通常需要在硅表面先镀上一层镍作为种子层，然后再沉积导电层金属铜。镍层的存在一方面可以防止铜离子扩散进入硅中，从而防止减少硅太阳能电池寿命；另一方面可以形成镍硅合金降低接触电阻。

3、目前，镀镍层的形成通常采用化学镀镍工艺。由于硅基底本身不具有催化活性，所以需要先对硅基底进行活化处理，保证顺利施镀。传统的活化方法都是采用钯、金、铂等贵金属进行活化，成本较高，污染大；而且贵金属清洗不干净不仅会影响后续镀层与硅基底的结合力，而且会在硅基底表面出现溢镀，造成太阳能电池效率的降低。

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晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，旨在解决现有技术中上述技术问题中的至少一种。

2、本发明的目的之二在于提供一种晶硅太阳能电池。

3、为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

4、本发明的第一方面提供了一种晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，包括以下步骤：

5、a、在硅基底表面印刷活化液并烘干进行活化，得到含有活化层的硅基底；

6、b、将所述含有活化层的硅基底进行化学镀镍得到镍层。

7、进一步地，所述活化液为含镍溶胶。

8、优选地，所述含镍溶胶包括柠檬酸镍溶胶、草酸镍溶胶、甲酸镍溶胶和乙酸镍溶胶中的至少一种。

9、优选地，所述含镍溶胶由有机弱酸和碱式碳酸镍反应得到。

10、其中，反应温度为60℃～70℃；反应时间为12h～24h。

11、优选地，所述有机弱酸包括草酸、甲酸、乙酸和柠檬酸中的至少一种，优选为柠檬酸。

12、优选地，所述有机弱酸和所述碱式碳酸镍的质量比为6～15:8～20。

13、进一步地，步骤a中，所述活化的温度为40℃～80℃，活化时间为5min～20min。

14、优选地，所述活化的方式包括激光扫描活化。

15、优选地，所述激光扫描活化的功率为2w～5w，光斑直径为15μm～20μm，扫描速率为100mm/s～1000mm/s。

16、进一步地，所述硅基底经开膜和粗化处理。

17、进一步地，在硅基底上通过激光开膜形成图形化凹槽得到开膜后的硅基底。

18、优选地，所述图形化凹槽的宽度为15μm～60μm。

19、进一步地，将所述开膜后的硅基底置于粗化溶液中进行粗化，粗化后清洗烘干，得到粗化后的硅基底。

20、优选地，所述粗化溶液包括氢氟酸1wt.％～10wt.％、氟化铵10wt.％～30wt.％、表面活性剂0.1wt.％～0.5wt.％，余量为去离子水。

21、优选地，所述表面活性剂包括烷基磺酸盐、脂肪醇硫酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐中的至少一种。

22、进一步地，所述粗化的温度为20℃～40℃，时间为1min～5min。

23、优选地，步骤a中，所述烘干的温度为20℃～60℃，时间为3min～15min。

24、进一步地，步骤b中，使用化学镀镍液进行所述化学镀镍。

25、优选地，按照重量份数计，所述化学镀镍液中每单位体积包括镍盐20份～30份、还原剂25份～43份和络合剂10份～15份。

26、优选地，所述镍盐包括氨基磺酸镍、硫酸镍和醋酸镍中的至少一种。

27、优选地，所述还原剂包括次亚磷酸钠和/或硼氢化钠。

28、优选地，所述络合剂包括柠檬酸盐、焦磷酸盐和铵盐中的至少一种。

29、进一步地，步骤b中，所述化学镀镍的ph为7.0～8.0，温度为70℃～80℃，时间为1min～4min。

30、进一步地，步骤b中，镀镍后镍层的厚度为0.4μm～1.2μm。

31、本发明第二方面提供了一种晶硅太阳能电池，根据第一方面所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺生产得到。

32、与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：

33、本发明提供的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，在开膜粗化后的硅基底上进行激光活化，工艺成本低，无污染，替代了传统的钯活化工艺，在硅基底表面形成各种精细复杂的活化层。该活化层不仅提升了镍层与硅基底之间的结合力，且使得在该活化层上的镍层厚度均匀，致密性好，为后期的镀铜层建立了良好的种子层，从而保证了太阳能电池质量，改善了晶硅太阳能电池的电性能。

34、本发明提供的晶硅太阳能电池，鉴于上述无钯镀镍工艺所带来的优势，使得制备得到的晶硅太阳能电池成本更低、效率更好，扩大了晶硅太阳能电池的应用场景，促进了下游产业的发展。

技术特征：

1.一种晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，所述活化液为含镍溶胶；

3.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，步骤a中，所述活化的温度为40℃～80℃，活化时间为5min～20min；

4.据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，所述硅基底经开膜和粗化处理；

5.据权利要求4所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，将所述开膜后的硅基底置于粗化溶液中进行粗化，粗化后清洗烘干，得到粗化后的硅基底；

6.根据权利要求5所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，所述粗化的温度为20℃～40℃，时间为1min～5min；

7.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，步骤b中，使用化学镀镍液进行所述化学镀镍；

8.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，步骤b中，所述化学镀镍的ph为7.0～8.0，温度为70℃～80℃，时间为1min～4min。

9.根据权利要求1所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，其特征在于，步骤b中，镀镍后镍层的厚度为0.4μm～1.2μm。

10.一种晶硅太阳能电池，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺生产得到。

技术总结本发明提供了一种晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺和晶硅太阳能电池，具体涉及太阳能电池制备技术领域。该无钯镀镍工艺包括以下步骤：A、在硅基底表面印刷活化液并烘干然后进行活化，得到含有活化层的硅基底；B、将含有活化层的硅基底进行化学镀镍得到镍层。本发明提供的晶硅太阳能电池无钯镀镍工艺，工艺成本低，无污染，形成的活化层不仅提升了镍层与硅基底之间的结合力，且使得在该活化层上的镍层厚度均匀，致密性好，为后期的镀铜层建立了良好的种子层，从而保证了太阳能电池质量，改善了晶硅太阳能电池的电性能。技术研发人员：唐义武,李苏强,关统州,俞超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：2024/8/1