本申请涉及太阳能电池制备，更具体地说，涉及一种n型电池及其金属电极制备方法。
背景技术：
1、太阳能电池是一种将太阳能直接转化为电能的装置，其核心部分是光伏电池。光伏电池的主要类型包括硅基电池、染料敏化电池、有机薄膜电池等。其中，硅基电池是目前应用最广泛的一种，其主要结构包括p型硅片、n型硅片、减反射涂层、金属电极等。金属电极的主要作用是收集和传输电流，其性能对太阳能电池的效率有着重要影响。
2、在现有的太阳能电池制造技术中，通常采用丝网印刷或是激光转印的方式在硅片表面印刷一层银浆，然后通过高温烧结，使银浆固化并与硅片形成良好的欧姆接触。如目前topcon电池金属栅线的制备基本都是通过网版印刷方式进行，少数通过激光转印、电镀方式进行，由于银浆的成本较高，导致太阳能电池的制造成本增加。且网版印刷方式在栅线塑形方面优化困难、稳定性较差，在效率稳定性上难以保证，在缩窄线宽的优化过程中，断栅也是其一大难题。激光转印方式虽能够提供较好的栅线塑形，但断栅比例高是其难以推广的主要原因。
3、还有一些技术采用铜作为金属电极，通过铜电镀、银包铜的方式来降低浆料成本，虽然使用铜可以降低成本，但由于铜与硅的热膨胀系数相差较大，容易在烧结过程中产生裂纹，影响电池的性能，而铜电镀需要投入更多的设备成本，银包铜接触电阻偏大的问题一直未得到解决。
4、经检索，专利号zl202223428798.9，发明创造名称为：一种太阳能电池金属化电极；该申请案的上铜丝表面包覆有上金属镀层，上金属镀层的下部连接有上银浆层；上银浆层的下表面粘贴有减反射膜；减反射膜的下表面设置有夹层；夹层通过衬底层过渡连接到铝背场；铝背场的底部安装有铝层；铝层的下表面贴合安装有下浆层；下浆层的下部连接有下金属镀层；下金属镀层内连接包裹有下铜丝；上金属镀层和下金属镀层均由一元金属材料、二元合金材料、三元合金材料镀层或上述三种合金材料复合制成的多层金属镀层。该申请案能够减少银浆的用量、降低太阳电池的串联电阻且能满足太阳电池电极附着力的要求。但该申请案存在以下缺陷：首先，电极材料制作复杂，包裹铜丝的金属镀层材料电阻率是高于银、铜电阻率的，会导致栅线电阻增大；其次，如果无法达到局部高温的条件，会导致金属栅线被高温熔融而出现栅线坍塌，影响高宽比，导致效率偏低。
技术实现思路
1、1.发明要解决的技术问题
2、鉴于上述现有技术存在的不足，本申请提供了一种n型电池及其金属电极制备方法；本申请使用电导率仅次于银的铜作为电流主要传输介质，节约了浆料成本；预制铜丝可做成特定的高宽比形貌，能够减少遮光，提高电池转换效率；且可明显改善印刷的断栅问题，提高了电池片的良率。
3、2.技术方案
4、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。
5、为达到上述目的，本申请提供的技术方案为：
6、作为本申请的第一方面，本申请提供了一种n型电池金属电极制备方法，在硅片表面印刷一层银栅线，再对印刷的浆料进行无氧低温固化，将浸润上粘接剂的铜丝粘接在固化后的银栅线上，再进行一次无氧烧结，最后在硅片上施加一个反向偏压，通过激光作用在栅线相切位置，利用局部高温作用形成铜-银-硅合金。
7、进一步的，在硅片表面印刷的银栅线宽度不超过铜丝的宽度。
8、进一步的，在硅片表面印刷的银栅线厚度为3-5μm，宽度为10-30μm，且银栅线宽度不超过铜丝的宽度。
9、进一步的，无氧低温固化过程中，固化温度为300-500℃。
10、进一步的，所述的粘接剂包括如下质量百分比的组分：无机玻璃粉55%-70%，有机溶剂30%-45%。
11、进一步的，所述铜丝的高宽比为60%-100%。
12、进一步的，在粘接铜丝步骤中，将预制的铜丝卷绕于卷轴上，利用导引装置将铜丝顶端牵引通过含有粘接剂的腔体，利用浸润上的粘接剂将铜丝初步粘接在固化后的银栅线上。
13、进一步的，所述的导引装置设置多个，多个导引装置成排设置，多根铜丝同步经导引装置牵引通过含有粘接剂的腔体，粘接在银栅线上。
14、进一步的，铜丝初步粘接在固化后的银栅线上，利用激光器发出激光切断铜丝。
15、进一步的，无氧烧结过程中，烧结温度为500-700℃。
16、进一步的，无氧低温固化、无氧烧结过程中，无氧环境通过氮气或惰性气体形成。
17、进一步的，在硅片上施加的反向偏压为5-30v，激光作用在栅线相切位置，偏离范围在0-40μm。
18、进一步的，使用纳秒激光器发射波长为600-700nm、功率为300-2000w的激光作用在栅线上。
19、进一步的，本申请的一种n型电池金属电极制备方法，按照传统的丝网印刷流程，完成硅片背面主、副栅线印刷以及正面的主栅印刷，硅片正面副栅的制备过程采用所述的方法。
20、作为本申请的第二方面，本申请提供了一种n型电池，该n型电池的金属电极采用所述方法制备。
21、3.有益效果
22、采用本申请提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
23、（1）银浆是太阳能电池生产过程中占比非硅成本最高的材料，本申请通过改进金属电极的制备方式，使用电导率仅次于银的铜作为电流主要传输介质，可显著降低非硅成本，浆料成本节约40%左右，在密栅技术的推行下，成本优势会愈加突出；
24、（2）目前行业内铜丝已可以做到15um以下，在经过化学腐蚀或是喷砂打磨可以做到更窄，本申请使用特定高宽比形貌的预制铜丝，相对网版线宽的控制更便捷、可靠，在栅线高宽比上优势突出，能够实现更少的遮光，吸收更多的光，进而提高太阳能电池的转换效率；且由于有一层银浆作为中间层，接触电阻并不会增加；
25、（3）目前因为常规网版印刷的浆料是流体状态，通过网孔透到硅片上，因环境因素、网版因素、机台因素等影响而导致断栅依旧是影响丝网印刷指标的主要问题，在缩线宽的进程中，断栅会更难控制，本申请栅线是由预制的铜丝和银浆组成，且通过无氧烧结、激光焊接处理，实际过程中可极大避免断栅情况发生，断栅率可控制在0.05%范围内，明显改善了产品良率。
26、（4）本申请的金属电极制备方法，不仅可以用于topcon电池，同样可以适用于异质结电池、bc电池，以及钙钛矿叠层电池等。
1.一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：在硅片表面印刷一层银栅线，再对印刷的浆料进行无氧低温固化，将浸润上粘接剂的铜丝粘接在固化后的银栅线上，再进行一次无氧烧结，最后在硅片上施加一个反向偏压，通过激光作用在栅线相切位置，利用局部高温作用形成铜-银-硅合金。
2.根据权利要求1所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：在硅片表面印刷的银栅线宽度不超过铜丝的宽度。
3.根据权利要求1所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：在硅片表面印刷的银栅线厚度为3-5μm，宽度为10-30μm，且银栅线宽度不超过铜丝的宽度。
4.根据权利要求2所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：无氧低温固化过程中，固化温度为300-500℃。
5.根据权利要求4所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：所述的粘接剂包括如下质量百分比的组分：无机玻璃粉55%-70%，有机溶剂30%-45%。
6.根据权利要求5所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：所述铜丝的高宽比为60%-100%。
7.根据权利要求5所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：在粘接铜丝步骤中，将预制的铜丝（2）卷绕于卷轴（1）上，利用导引装置（3）将铜丝（2）顶端牵引通过含有粘接剂（4）的腔体，利用浸润上的粘接剂（4）将铜丝（2）初步粘接在固化后的银栅线上。
8.根据权利要求7所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：所述的导引装置（3）设置多个，多个导引装置（3）成排设置，多根铜丝（2）同步经导引装置（3）牵引通过含有粘接剂（4）的腔体，粘接在银栅线上。
9.根据权利要求8所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：铜丝（2）初步粘接在固化后的银栅线上，利用激光器（6）发出激光切断铜丝。
10.根据权利要求6所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：无氧烧结过程中，烧结温度为500-700℃。
11.根据权利要求10所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：无氧低温固化、无氧烧结过程中，无氧环境通过氮气或惰性气体形成。
12.根据权利要求11所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：在硅片上施加的反向偏压为5-30v，激光作用在栅线相切位置，偏离范围在0-40μm。
13.根据权利要求12所述的一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：使用纳秒激光器发射波长为600-700nm、功率为300-2000w的激光作用在栅线上。
14.一种n型电池金属电极制备方法，其特征在于：按照传统的丝网印刷流程，完成硅片背面主、副栅线印刷以及正面的主栅印刷，硅片正面副栅的制备过程采用权利要求1-13任一项所述的方法。
15.一种n型电池，其特征在于：该n型电池的金属电极采用如权利要求1-14任一项所述方法制备。
