[发明专利]一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，尤其涉及一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题的日益加重，人们对新能源的研究和应用开发更加关注。其中，太阳能光伏发电技术以其洁净、安全、可再生成为新能源领域的研究热点。目前的太阳能电池一般包括由透明导电氧化物(Transparent Conducting Oxide,TCO)薄膜组成的前电极和背电极，以及位于前电极和背电极之间的PN结。当太阳光照射到PN结时，内建电场使得光照产生的光生空穴电子对分离，从而形成非平衡载流子，产生电流。在太阳能电池的制备过程中，为了最大限度地减少光反射，增强陷光效应，提高光电转换效率，通常会在太阳能电池的受光面上制作绒面。

TCO薄膜作为太阳能电池的前电极，除了具有良好的光电性能，适当的绒面结构也可以起到减反或陷光的作用。然而，由于采用湿法刻蚀的方法对TCO薄膜进行制绒的可控性和重复性较差，即相同的工艺不同批次制绒后TCO薄膜的绒面结构差异较大，且在湿法刻蚀的过程中容易引进杂质污染，影响太阳能电池的光电转换效率。

因此，如何提供一种对太阳能电池的受光面进行制绒的新方法，以增强太阳能电池的减反效应或陷光效应，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法，用以提供一种对太阳能电池的受光面进行制绒的新方法，以增强太阳能电池的减反效应或陷光效应。

因此，本发明实施例提供了一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法，包括：

在样品上形成透明导电氧化物薄膜；

在所述透明导电氧化物薄膜上通过压印和第一刻蚀处理形成具有纳米图形的掩膜层；

以所述具有纳米图形的掩膜层作为遮挡体，对所述透明导电氧化物薄膜进行第二刻蚀处理；

清除经过第二刻蚀处理后的透明导电氧化物薄膜上的掩膜层的纳米图形，得到具有绒面结构的透明导电氧化物薄膜。

本发明实施例提供的上述透明导电氧化物薄膜的制绒方法，由于在透明导电氧化物薄膜上通过压印和第一刻蚀处理形成具有纳米图形的掩膜层，以掩膜层作为遮挡体对透明导电氧化物薄膜进行第二刻蚀处理，清除掩膜层的纳米图形后得到具有绒面结构的透明导电氧化物薄膜。这样，可以通过改变掩膜层的纳米图形来灵活调整透明导电氧化物薄膜的绒面结构，在实际操作过程中，相对于湿法刻蚀，其可控性和可重复性增强；并且，以掩膜层作为遮挡体对透明导电氧化物薄膜进行第二刻蚀处理，可以使制得的绒面结构较为规整，从而在不影响太阳能电池效率的前提下，可以达到增强太阳能电池的减反效应或陷光效应的效果。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述方法中，在所述透明导电氧化物薄膜上通过压印和第一刻蚀处理形成具有纳米图形的掩膜层，具体包括：

在所述透明导电氧化物薄膜上利用可塑形材料形成掩膜层薄膜；

利用具有与所述纳米图形互补图形的模具，对所述掩膜层薄膜进行压印处理，得到具有凹凸图案的掩膜层薄膜；

对具有凹凸图案的掩膜层薄膜进行第一刻蚀处理，使所述凹凸图案中的凹陷区域暴露出透明导电氧化物薄膜后，得到具有纳米图形的掩膜层。

进一步地，在对掩膜层薄膜进行压印处理的过程中，为了避免由于压印压力过大导致位于掩膜层薄膜下方的透明导电氧化物薄膜受到损坏，在本发明实施例提供的上述方法中，所述利用具有与所述纳米图形互补图形的模具，对所述掩膜层薄膜进行压印处理，得到具有凹凸图案的掩膜层薄膜，具体包括：

将所述掩膜层薄膜加热至所述可塑形材料的玻璃态转换温度以上；

利用所述模具以预设压力按压加热后的掩膜层薄膜第一预设时长；

在所述掩膜层薄膜自然冷却至室温后，取下所述模具，得到具有凹凸图案的掩膜层薄膜。

具体地，所述掩膜层薄膜的厚度为40nm-100nm，所述预设压力在单位面积内的压强为0.1MPa-30MPa，所述第一预设时长为10min-60min。

较佳地，为了保证可塑形材料具有较好的可塑性，所述可塑形材料为聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。

进一步地，在对掩膜层薄膜进行压印处理的过程中，为了避免由于压印压力过大导致位于掩膜层薄膜下方的透明导电氧化物薄膜受到损坏，在本发明实施例提供的上述方法中，所述利用具有与所述纳米图形互补图形的模具，对所述掩膜层薄膜进行压印处理，得到具有凹凸图案的掩膜层薄膜，具体包括：

利用所述模具按压所述掩膜层薄膜；