一种太阳能电池栅线的制备方法_2

文档序号:9398273阅读:来源:国知局
,得到含有栅线的电池片。
[0039]本发明钝化膜的表面涂抹光刻胶进行栅线制备,有钝化膜的保护可减少制备过程中对N型层的污染,同时光刻胶也可避免电镀过程中银沉积到钝化膜的针孔上;由于光刻胶的厚度大于栅线,使栅线的电镀沉积始终发生在栅线电极窗口区域内,避免了栅线的横线生长,可很好地控制栅线的宽度,从而使栅线的宽度降低;并且本发明以已经经过烧结的半成品电池片作为原料,可避免栅线与硅表面欧姆接触的破坏。
[0040]为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种太阳能电池栅线的制备方法进行详细描述。
[0041]以下实施例中所用的试剂均为市售。
[0042]实施例1
[0043]1.1半成品电池片为正面已经通过PECVD沉积了 SiN减反射膜、背面通过丝网印刷印刷了背电极和铝背场,并经过常规烧结。在半成品电池片的正面旋涂一层光刻胶Shipply-S1818,旋涂时,先经过5s的450rpm的低速旋转,再经过30s的2500rpm的高速旋转,最终旋涂的光刻胶厚度约为2 μπι;将旋涂后的样品放置于真空热板上进行软烘,烘干温度为70°C,烘干时间为30s ;烘干后用相同的工艺在该半成品电池片的背面也旋涂一层光刻胶,其结构示意图如图1所示,其中I为光刻胶,2为SiN层,3为N型层,4为P型基底,5为Al背场,6为背电极,7为光刻胶。
[0044]1.2将1.1中得到的正面和背面涂有光刻胶的半成品电池片进行曝光、后烘、显影、漂洗、坚膜后,在正面光刻胶上开出超细栅线的电极窗口。曝光所用掩膜版为1:1的全尺寸版,曝光剂量为12mj/cm2;曝光后的样品先放在温度为100°C的热板上后烘50s,然后放入显影液中显影,所用显影液为四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液,显影时间10s ;显影后的样品先放入漂洗液中漂洗120s,漂洗液为乙酸丁酯;最后将样品放置在100°C的热板上烘干,烘干时间为70s,得到样品示意图如图2所示,其中I为光刻胶,2为SiN层,3为N型层,4为P型基底,5为Al背场,6为背电极,7为光刻胶。
[0045]1.3将1.2中得到的正面光刻胶上开出超细栅线电极窗口的半成品电池片放入HF稀溶液中进行腐蚀,使HF与SiN反应去除超细栅线电极窗口的SiN。HF溶液的质量浓度为5%,浸泡时间为700s,HF溶液浸泡后的样品经去离子水漂洗、烘干,最终形成的超细栅线电极窗口的宽度为I μ m,腐蚀后的电池片示意图如图3所示,其中I为光刻胶,2为SiN层,3为N型层,4为P型基底,5为Al背场,6为背电极,7为光刻胶。
[0046]1.4将1.3中得到的腐蚀后的电池片放入银电镀液中进行光诱导电镀,所用银电镀液为MACDERMID的Hel1s Silver頂452,光诱导电镀时间为150s,最终电镀的银超细栅线的高度为I ym ;电镀后的电池片示意图如图4所示,其中I为光刻胶,2为SiN层,3为N型层,4为P型基底,5为Al背场,6为背电极,7为光刻胶,8为栅线。
[0047]1.5将1.4中得到的电镀后的电池片放入光刻胶剥离液中,并进行水浴加热,温度为50°C,时间为80s,最终将正面和背面的光刻胶全部去除;去除光刻胶的半成品电池片先后经乙醇、去离子水漂洗后烘干;再进行450°C的短时高温退火,退火时间为12s,使银超细栅线与半成品电池片的N型扩散层形成欧姆接触,得到含有栅线的电池片,其示意图如图5所示,其中2为SiN层,3为N型层,4为P型基底,5为Al背场,6为背电极,8为栅线。
[0048]实施例2
[0049]2.1半成品电池片为正面已经通过PECVD沉积了 SiN减反射膜、背面通过丝网印刷印刷了背电极和铝背场,并经过常规烧结。在半成品电池片正面旋涂一层光刻胶Shipply-S1805,旋涂时,先经过5s的450rpm的低速旋转,再经过30s的3200rpm的高速旋转,最终旋涂的光刻胶厚度约为1.5 μπι;将旋涂后的样品放置于真空热板上进行软烘,烘干温度为70°C,烘干时间为27s ;烘干后用相同的工艺在该半成品电池片背面也旋涂一层光刻胶。
[0050]2.2将2.1中得到的正面和背面涂有光刻胶的半成品电池片进行曝光、后烘、显影、漂洗、坚膜后,在正面光刻胶上开出超细栅线的电极窗口。曝光所用掩膜版为1:1的全尺寸版,曝光剂量为12mj/cm2。曝光后的样品先放在温度为100°C的热板上后烘46s,然后放入显影液中显影,所用显影液为四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液,显影时间10s ;显影后的样品先放入漂洗液中漂洗120s,漂洗液为乙酸丁酯;最后将样品放置在100°C的热板上烘干,烘干时间为65s。
[0051]2.3将2.2中得到的正面光刻胶上开出超细栅线电极窗口的半成品电池片放入HF稀溶液中进行腐蚀,使HF与SiN反应去除超细栅线电极窗口的SiN。HF溶液的质量浓度为5%,浸泡时间为700s ;HF浸泡后的样品经去离子水漂洗、烘干,最终形成的超细栅线电极窗口的宽度为I ym。
[0052]2.4将2.3中得到的腐蚀后的电池片放入银电镀液中进行光诱导电镀,所用银电镀液为MACDERMID的Hel1s Silver頂452,光诱导电镀时间为170s,最终电镀的银超细栅线的高度为1.2 μπι。
[0053]2.5将2.4中得到的电镀后的电池片放入光刻胶剥离液中,并进行水浴加热,温度为50°C,时间为80s,最终将正面和背面的光刻胶全部去除;去除光刻胶的半成品电池片先后经乙醇、去离子水漂洗后烘干;再进行450°C的短时高温退火,退火时间为12s,使银超细栅线与半成品电池片的N型扩散层形成欧姆接触,得到含有栅线的电池片。
[0054]实施例3
[0055]3.1半成品电池片为正面已经通过PECVD沉积了 SiN减反射膜、背面通过丝网印刷印刷了背电极和铝背场,并经过常规烧结。在半成品电池片正面旋涂一层光刻胶Shipply-S1805,旋涂时,先经过5s的450rpm的低速旋转,再经过30s的3200rpm的高速旋转,最终旋涂的光刻胶厚度约为1.5 μπι;将旋涂后的样品放置于真空热板上进行软烘,烘干温度为70°C,烘干时间为27s ;烘干后用相同的工艺在该半成品电池片背面也旋涂一层光刻胶。
[0056]3.2将3.1中得到的正面和背面涂有光刻胶的半成品电池片进行曝光、后烘、显影、漂洗、坚膜后,在正面光刻胶上开出超细栅线的电极窗口。曝光所用掩膜版为1:1的全尺寸版,曝光剂量为12mj/cm2;曝光后的样品先放在温度为100°C的热板上后烘46s,然后放入显影液中显影,所用显影液为四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液,显影时间10s ;显影后的样品放入漂洗液中漂洗120s,漂洗液为乙酸丁酯;最后将样品放置在100°C的热板上烘干,烘干时间为65s。
[0057]3.3将3.2中得到的正面光刻胶上开出超细栅线电极窗口的半成品电池片放入HF稀溶液中进行腐蚀,使HF与SiN反应去除超细栅线电极窗口的SiN ;HF溶液的质量浓度为5%,浸泡时间为700s ;HF浸泡后的样品经去离子水漂洗、烘干,最终形成的超细栅线电极窗口的宽度为I ym。
[0058]3.4将3.3中得到的腐蚀后的电池片放入银电镀液中进行光诱导电镀,所用银电镀液为MACDERMID的Hel1s Silver頂452,光诱导电镀时间为200s,最终电镀的银超细栅线的高度为1.5 μπι。
[0059]3.5将3.4中得到的电镀后的电池片放入光刻胶剥离液中,并进行水浴加热,温度为50°C,时间为80s,最终将正面和背面的光刻胶全部去除;去除光刻胶的半成品电池片先后经乙醇、去离子水漂洗后烘干,再进行450°C的短时高温退火,退火时间为12s,使银超细栅线与半成品电池片的N型扩散层形成欧姆接触,得到含有栅线的电池片。
【主权项】
1.一种太阳能电池栅线的制备方法,其特征在于,包括: A)在半成品电池片的正面与背面均涂抹一层光刻胶,然后进行软烘、曝光、后烘、显影与坚膜;所述半成品电池品由依次设置的钝化膜、N型层、P型基底组成,所述P型基底的背面设有背电极与铝背场; B)将步骤A)中得到的电池片用酸溶液进行腐蚀; C)将步骤B)中得到的电池片进行电镀银; D)将步骤C)中得到的电池片进行光刻胶剥离,再进行退火处理,得到含有栅线的电池片。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A)中的涂抹具体为: 先在300?700rpm转速下旋涂3?10s,然后2000?4000rpm转速下旋涂25?45s。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A)中正面与背面涂抹一层光刻胶的厚度各自独立地为I?4μηι。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述软烘的温度60°C?120°C;所述软烘的时间为25?80s。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤B)中的酸溶液为HF溶液;所述HF的质量浓度为5 %?10 %。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述腐蚀的时间500?1200s。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤C)中的电镀为光诱导电镀;所述光诱导电镀的时间为120?360s。9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D)中光刻胶剥离的温度为40°C?80°C ;所述剥离的时间为60?150s。10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D)中退火的温度为400°C?550°C ;退火的时间为10?20s。
【专利摘要】本发明提供了一种太阳能电池栅线的制备方法,包括:在半成品电池片的正面与背面均涂抹一层光刻胶,然后进行软烘、曝光、后烘、显影与坚膜;所述半成品电池品由依次设置的钝化膜、N型层、P型基底组成,所述P型基底的背面设有背电极与铝背场;然后用酸溶液进行腐蚀;再进行电镀银;最后进行光刻胶剥离,再进行退火处理,得到含有栅线的电池片。与现有技术相比,本发明在钝化膜的表面涂抹光刻胶进行栅线制备,其保护可减少制备过程中对N型层的污染,同时光刻胶也可避免电镀过程中银沉积到钝化膜的针孔上,使栅线的电镀沉积始终发生在栅线电极窗口区域内,避免了栅线的横线生长,可很好地控制栅线的宽度,从而使栅线的宽度降低。
【IPC分类】H01L31/18, H01L31/0224
【公开号】CN105118899
【申请号】CN201510633035
【发明人】许佳平, 金井升, 蒋方丹, 金浩, 陈康平
【申请人】浙江晶科能源有限公司, 晶科能源有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月29日
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