[发明专利]一种异质结太阳电池电镀铜电极的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳电池的制备方法，尤其涉及一种异质结电池电镀铜电极的制备方法，属于太阳电池生产技术领域。

背景技术

太阳能电池电镀铜电极，取代现今主流的丝网印刷银电极是降低成本，提高电池效率的重要技术方向。如图1所示，现有技术中，高效异质结太阳能电池电镀铜电极方法一般是在完成TCO薄膜制备后，通过光刻形成电极图形，其中，光刻部分包括了贴膜，曝光，显影等工艺，然后进行电镀制备铜电极，后续还需进行湿法腐蚀，整个过程非常复杂，电镀后还需通过湿法腐蚀掉光刻掩膜层，大大增加了设备投入和工艺时间，提高了生产成本，降低了产品的生产良率。

随着光伏发电的平价化，低成本的电镀工艺日渐成为研究的热点，并有潜力成为下一代的金属化工艺。

发明内容

本发明针对现有技术中，太阳能电池电镀铜电极生产工艺复杂、成本高的技术问题，提供一种异质结电池电镀铜电极的制备方法，简化异质结电池电镀铜电极的生产工艺，提高生产效率，降低生产成本。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种异质结电池电镀铜电极的制备方法，包括如下步骤：

A.绝缘减反射膜沉积：硅片经制绒清洗、非晶硅沉积、TCO薄膜沉积后，在TCO薄膜表面沉积一层绝缘减反射膜；调节该减反射膜厚度与工艺参数，使其与TCO薄膜的折射率和电学性能匹配，形成双减反射层结构；

B.激光刻画：以绝缘减反射膜为掩膜层，利用激光烧灼掉所设计电极图形处的绝缘减反射膜，清洗后露出下方的TCO薄膜，即电镀铜附着位置；

C.电镀：通过电镀在目标图形处制备铜电极；

D.后续工艺：电镀完成后，不需腐蚀掉绝缘减反射膜的掩膜层，即可进行异质结电池的下一步工艺步骤。

进一步地，在步骤A中，采用PECVD、PVD或RPD方式在TCO薄膜上沉积绝缘减反射膜，绝缘减反射膜为SiNx、SiOx、MgF、Al2O3、Si3N4或ZnS，绝缘减反射膜与TCO薄膜形成双减反射层结构，增强减反射膜的陷光效果。

进一步地，在步骤A中，TCO薄膜沉积中采用透明导电材料作为阻挡层。

进一步地，所述透明导电材料为In₂O₃、ITO、IWO、ITiO、AZO、GZO或者FTO。

进一步地，在步骤A中，所述绝缘减反射膜的厚度为0.01-10um。

本发明具有如下有益效果：

通过调节减反射膜厚度与工艺参数，使其与TCO薄膜的折射率和电学性能匹配，形成双减反射层结构，这样，异质结电池反射率可降低到4％以下；同时，本发明由于采用了技术成熟、成本较低的激光工艺，避免了光刻所带来设备以及材料成本的增加及产品良率的降低，优化了异质结电池的电镀铜工艺，提高了产品的性能，降低了生产成本。

附图说明

图1为现有技术中异质结电池电镀铜电极的工艺流程图；

图2为本发明的工艺流程图；

图3为依照本发明的方法制备的太阳电池结构示意图；

图中，1为硅片，2为非晶硅膜，3为TCO薄膜，4为绝缘减反射膜，5为铜电极。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，本发明中与现有技术相同的部分将参考现有技术。

如图2-3所示，本发明的异质结电池电镀铜电极的制备方法，包括如下步骤：

A.绝缘减反射膜沉积：硅片1经制绒清洗、非晶硅沉积后，TCO薄膜沉积后，在硅片1的两侧分别形成非晶硅膜2和TCO薄膜3，随后，采用PECVD、PVD或RPD方式在TCO薄膜3上沉积绝缘减反射膜4，绝缘减反射膜为SiNx、SiOx、MgF、Al2O3、Si3N4或ZnS；并且，通过调节该减反射膜4厚度与工艺参数，使其与TCO薄膜的折射率和电学性能匹配，形成双减反射层结构，增强减反射膜的陷光效果。

在本发明中，该双减反射层的等效折射率可以表示为：