[发明专利]一种异质结太阳能电池用化学镀铜液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种异质结太阳能电池用化学镀铜液，每升异质结太阳能电池用化学镀铜液包括以下组分：铜盐15～20g，络合剂35～40g，稳定剂40～45mg，还原剂10～15g，pH调节剂5～10g，表面活性剂60～80mg，其余为去离子水。本发明还提供了该异质结太阳能电池用化学镀铜液的制备方法。本发明所提供的异质结太阳能电池用化学镀铜液具有较好的稳定性和镀铜效果。

技术领域

本发明涉及一种化学镀铜液，特别是涉及一种异质结太阳能电池用化学镀铜液及其制备方法。

背景技术

在化学镀中，化学镀铜是十分重要的镀种。随着电子工业的发展，特别是电子计算机、电子通讯设备以及家用电器的高速发展，双面和多层印刷电路板的需求量很大。而印刷板的孔金属化，从导电性、可焊性、镀层韧性和经济性等综合要求来说，非铜莫属。此外，其它非金属材料(如塑料、陶瓷等)，化学镀铜应用亦很广泛。化学镀铜液的种类很多，按镀铜层的厚度分为镀薄铜溶液和镀厚铜溶液；按络合剂种类可分为酒石酸盐型、EDTA二钠盐型和混合络合剂型等；按所用还原剂分为甲醛、肼、次磷酸盐、硼氢化物等溶液；而根据溶液的用途，又可分为塑料金属化、印制电路板孔金属化等溶液。

异质结太阳能电池是目前高效太阳能电池研发的方向之一，其衬底一般以N-型单晶硅片为主，一面通过与非晶硅薄膜形成P-N结作为发射极，另一面用以相同方法沉积的同类型的非晶硅层作为背接触。当非晶硅薄膜在硅片正反两边依次形成之后，采用PVD溅射的方法在正反两边依次沉积一层透明导电膜层及种子铜层，在硅片两边贴上干膜，通过曝光、显影在干膜上形成栅线图案，之后通过镀铜在栅线图案区域形成铜金属栅线，不过大多数化学镀铜液在应用于异质结太阳能电池时都会出现一些问题。

中国专利申请CN200910094339.1公开了“一种无氰碱性镀铜液及其制备和使用方法”，电镀铜液中用硫酸铜或碱式碳酸铜作为主盐，用羟基亚乙基二膦酸作为主络合剂，用柠檬酸三钠、柠檬酸三钾或酒石酸钾钠作为辅助络合剂，用硝酸钠或硝酸钾作为导电盐，用氢氧化钠或氢氧化钾作为pH值的调整剂；操作工艺条件为：阴极电流密度为0.5～3.0A/dm2，镀液pH控制在12～13之间，镀液温度为50～70℃。该发明存在的问题是：虽然能代替毒性较大的氰化镀铜液，但是在应用于异质结太阳能电池时，该镀铜液的稳定性和实际镀铜效果并不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种异质结太阳能电池用化学镀铜液，其具有较好的稳定性和镀铜效果。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种异质结太阳能电池用化学镀铜液，每升异质结太阳能电池用化学镀铜液包括以下组分：铜盐15～20g，络合剂35～40g，稳定剂40～45mg，还原剂10～15g，pH调节剂5～10g，表面活性剂60～80mg，其余为去离子水。

进一步地，本发明所述铜盐为硫酸铜。

进一步地，本发明所述络合剂为酒石酸钾钠。

进一步地，本发明所述稳定剂由以下步骤制成：

将5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶、溴乙酰胺、偶氮二异丁腈加入四氯化碳中，加热至回流温度后反应12小时，旋转蒸除四氯化碳后得到中间产物；将中间产物、丁基锂、对羟基苯甲酸乙酯加入甲苯中，加热至回流温度后反应12小时，旋转蒸除甲苯后用蒸馏水洗涤3次，真空干燥至恒重得到稳定剂。

进一步地，本发明所述稳定剂的制备步骤中，5,5′-二甲基-2,2′-联吡啶、溴乙酰胺、偶氮二异丁腈、四氯化碳的比例为1mmol:1mmol:0.25mmol:70mL；中间产物、丁基锂、对羟基苯甲酸乙酯、甲苯的比例为1mmol:1mmol:0.5mmol:100mL。

进一步地，本发明所述还原剂由质量比为4:1的硼氢化钠和吡咯烷四氟硼酸盐混合而成，所述吡咯烷四氟硼酸盐由以下步骤制成：