太阳能电池背电极和太阳能电池及其制备方法与流程

本发明涉及太阳能电池领域，具体地，涉及一种太阳能电池背电极、一种太阳能电池背电极的制备方法、一种太阳能电池、一种太阳能电池的制备方法以及由该方法制备得到的太阳能电池。

背景技术：

由于化石能源逐渐枯竭，新型能源如太阳能、风能逐渐兴起。太阳能电池作为一种直接将太阳能转化为电能的装置，具有安装形式多样、安全无污染、取之不尽、用之不竭的优点，近年来得到了大力发展。

cigs(铜铟镓硒)薄膜太阳能电池作为一种非常重要的太阳能电池，其通常包括玻璃基板以及依次层叠在玻璃基板非锡面上的底电极(钼层或铬层)、吸收层、硫化镉层、氧化锌层、氧化锌铝层和前电极(ni-ag层或ni-al层等)，其中，在玻璃基板上镀制一层底电极薄膜通常统称为背电极。底电极通常采用直流磁控溅射法形成，具体地，在真空环境下，通入氩气并电离成ar⁺，ar⁺在阴极电压下的加速下轰击钼或铬靶材，被轰击的原子或原子团沉积到玻璃基板上形成薄膜，其中，沉积温度通常为常温至200℃。吸收层通常采用三步共蒸镀法形成，具体地，将基底温度升至约300℃后共蒸镀in-ga-se制得(in,ga)2se3层，然后关闭in源、ga源和se源，将温度升至约550℃，开启cu源，制得富铜cigs层，接着在富铜cigs层表面制备少量的in-ga-se层以使cigs层贫铜。硫化镉层通常采用化学水浴法形成，具体地，将镉源(如硫酸镉、氯化镉、醋酸镉等)体系采用化学水浴法制备硫化镉(cds)层，沉积温度通常为60-90℃。氧化锌层和氧化锌铝层均可以采 用射频磁控溅射法形成，具体地，在真空环境下，通入氩气并电离成ar⁺，ar⁺在阴极电压的加速下分别轰击zno靶材和zno:al靶材，被轰击的zno原子或原子团、zno:al原子或原子团沉积形成薄膜，其中，沉积温度通常为常温至200℃。前电极通常采用电子束蒸发法形成，具体地，在真空条件下，利用高能电子束加热蒸发材料ni-ag或ni-al等，使蒸发材料气化并向基板运输，在基板上凝结形成薄膜。

研究表明，当玻璃基板为耐高温玻璃时，由于可以在更高的温度下镀制吸收层，因而能够提高cigs薄膜太阳能电池的光电转化效率。例如，在文献“由于更高的沉积温度而提高cu(in,ga)se2电池的均一性和开路电压”(j.haarstrich,h.metzner,m.oertel,solarenergymaterials&solarcells,95(2011)1028-1030)中，采用了schottag耐高温玻璃作为玻璃基板，结果表明，与采用普通钠钙玻璃作为玻璃基板的太阳能电池相比，该太阳能电池能够降低吸收层中ga的纵向分布梯度，提升开路电压共90mv，最终使得光电转化效率提升了1.6％，甚至可达到19.4％。然而，虽然采用耐高温玻璃替代普通钠钙玻璃作为玻璃基板能够提高太阳能电池的光电转化效率，但是电池成本也会显著提高，并且依然无法克服高温下各膜层应力导致的不可控形变。此外，由于钠钙玻璃的弹性模量随着温度的上升而下降，在高温下较低的应力将会导致较大的形变，且其受热软化所产生的形变量是不可控的，这会导致在大批量生产时，难以控制产品质量的一致性，不利于薄膜太阳能电池的产业化应用和推广。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种形变可控且具有较低方块电阻的太阳能电池背电极、一种太阳能电池背电极的制备方法、一种太阳能电池、一种太阳能电池的制备方法以及由该方法制备得到的太阳能电池。

通常来说，一方面，玻璃基板的弹性模量随着温度的上升而下降，温度上升至其软化点(约550℃)附近时弹性模量显著下降，此时在较小的应力作用下即可产生较大的形变；另一方面，cigs薄膜电池一般包括七层薄膜，每一层薄膜的厚度和沉积温度不同，引入的应力情况不同，这样将导致薄膜电池形变的可控性较差，并且在cigs薄膜电池生产过程中，因各层材料的膨胀系数不同、各膜层镀制温度不同，将会在膜层体系中产生较复杂的应力，尤其在沉积cigs吸收层时，沉积温度通常较高，可高达约550℃，此时，玻璃基板的弹性模量显著下降，在底电极和cigs吸收层的应力作用下，玻璃基片将产生较大的形变，从而将导致膜层开裂或出现孔洞、改变材料的晶格常数、降低电池效率。

而本发明的发明人经过深入研究后发现，在现有的cigs薄膜太阳能电池的玻璃基板的锡面上增设支撑层，一方面能够有效抵消后续高温工艺下因玻璃弹性模量下降和薄膜残余应力而导致的弯曲形变，从而减少因形变而导致的薄膜脱落或开裂；另一方面能够提高太阳能电池背电极的可耐受温度，这样能够在更高温度下镀制其他涂层特别是吸收层，从而使得吸收层晶粒长大以减少晶界散射并提高吸收层的均匀性，进而提高其光电转化效率。基于上述发现，完成了本发明。

具体地，本发明提供了太阳能电池背电极，该太阳能电池背电极包括玻璃基板和附着在所述玻璃基板非锡面上的底电极，其中，该太阳能电池背电极还包括附着在所述玻璃基板锡面上的支撑层。

本发明还提供了一种太阳能电池背电极的制备方法，该方法包括在玻璃基板的非锡面上形成底电极，其中，该方法还包括在所述玻璃基板的锡面上形成支撑层。

本发明还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括太阳能电池背电极以及依次层叠在所述太阳能电池背电极的底电极上的吸收层、硫化镉层、 氧化锌层、氧化锌铝层和前电极，其中，所述太阳能电池背电极为上述太阳能电池背电极。

本发明还提供了一种太阳能电池的制备方法，该方法包括在太阳能电池背电极的底电极上依次形成吸收层、硫化镉层、氧化锌层、氧化锌铝层和前电极，其中，所述太阳能电池背电极按照上述方法形成。

此外，本发明还提供了由上述方法制备得到的太阳能电池。

本发明提供的太阳能电池背电极的形变可控，因此在工业化大规模生产时成品率可以大幅度提高。与此同时，该太阳能电池背电极能够提高吸收层的镀制温度，从而能够提高太阳能电池的光电转化效率。

根据本发明的一种优选实施方式，当所述支撑层为钼层时，形成所述支撑层的方法为直流磁控溅射法，且所述直流磁控溅射法包括：在真空条件下以金属钼作为靶材，将所述玻璃基板加热，通入氩气并在第一高压条件下进行第一直流磁控溅射处理，得到第一高气压层，接着在低压条件下进行第二直流磁控溅射处理，得到低气压层，然后再在第二高压条件下进行第三直流磁控溅射处理，得到第二高气压层，所述第一高压条件和第二高压条件的压力各自独立地为0.7-1.0pa，所述低压条件的压力为0.1-0.5pa时，能够更显著地降低太阳能电池背电极的方块电阻并进而提高相应的太阳能电池的光电转化效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的太阳能电池背电极的结构示意图；

图2为本发明提供的太阳能电池背电极的形变量为正时的情况；

图3为本发明提供的太阳能电池背电极的形变量为负时的情况。

附图标记说明

1-底电极；2-玻璃基板；3-支撑层；4-薄膜

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

如图1所示，本发明提供的太阳能电池背电极包括玻璃基板2和附着在所述玻璃基板2非锡面上的底电极1，其中，该太阳能电池背电极还包括附着在所述玻璃基板锡面上的支撑层3。

根据本发明，所述支撑层可以采用现有的各种能够有效避免后续高温工艺下因玻璃弹性模量下降和薄膜残余应力而导致的弯曲形变(即能够有效避免玻璃基板出现不可逆形变)的材料形成，优选为钼层、铬层、金层、镍层、铂层、银层、铜层和氧化硅层中的至少一种，更优选为钼层、铬层和氧化硅层中的至少一种，特别优选为钼层。所述支撑层可以为一层，也可以由多层构成。当所述支撑层由多层构成时，多层的材料以及形成工艺可以相同，也可以不同。此外，所述支撑层的厚度通常取决于太阳能电池背电极在高温/镀制吸收层时所受的应力大小，其与附着于所述玻璃基板非锡面上的底电极 的厚度可以相同，也可以不同，并且各自独立地为400-1500nm。特别优选地，所述支撑层与附着于所述玻璃基板非锡面上的底电极的厚度相同，且均为400-1500nm。

本发明对所述底电极的材质没有特别地限定，例如，可以为钼层、铬层、金层、镍层、铂层、银层和铜层中的至少一种，优选为钼层和/或铬层，特别优选为钼层。此外，最优选地，所述支撑层和底电极选用相同的材料制成。

所述玻璃基板可以为普通玻璃板，也可以为耐高温玻璃板，具体可以为钠钙玻璃板、硼酸盐玻璃板和磷酸盐玻璃板中的至少一种，优选为钠钙玻璃板和/或硼酸盐玻璃板。此外，所述玻璃基板的厚度通常可以为10-35mm，优选为25-33mm。

本发明提供的太阳能电池背电极的制备方法包括在玻璃基板的非锡面上形成底电极，其中，该方法还包括在所述玻璃基板的锡面上形成支撑层。

根据本发明，如上所述，所述支撑层可以采用现有的各种能够有效避免后续高温工艺下因玻璃弹性模量下降和薄膜残余应力而导致的弯曲形变(即能够有效避免玻璃基板出现不可逆形变)的材料形成，优选为钼层、铬层、金层、镍层、铂层、银层、铜层和氧化硅层中的至少一种，更优选为钼层、铬层和氧化硅层中的至少一种，特别优选为钼层。所述支撑层可以为一层，也可以由多层构成。当所述支撑层由多层构成时，多层的材料以及形成工艺可以相同，也可以不同。此外，所述支撑层的厚度通常取决于太阳能电池背电极在高温/镀制吸收层时所受的应力大小，其与附着于所述玻璃基板非锡面上的底电极的厚度可以相同，也可以不同，并且各自独立地为400-1500nm。特别优选地，所述支撑层与附着于所述玻璃基板非锡面上的底电极的厚度相同，且均为400-1500nm。

本发明对所述支撑层的形成方法没有特别地限定，例如，可以采用磁控溅射法、蒸发镀膜法、电化学沉积法等方法形成。例如，当所述支撑层为钼 层时，形成所述支撑层的方法优选为直流磁控溅射法，且所述直流磁控溅射法包括：在真空条件下以金属钼作为靶材，将所述玻璃基板加热，通入氩气并在第一高压条件下进行第一直流磁控溅射处理，得到第一高气压层，接着在低压条件下进行第二直流磁控溅射处理，得到低气压层，然后再在第二高压条件下进行第三直流磁控溅射处理，得到第二高气压层，所述第一高压条件和第二高压条件的压力各自独立地为0.7-1pa，所述低压条件的压力为0.1-0.5pa，这样能够使得到的支撑层实质上为高密度钼层-低密度钼层-高密度钼层的三层结构，从而能够更有效地降低太阳能电池背电极的形变曲率、更显著地降低太阳能电池背电极的方块电阻并进而提高相应的太阳能电池的光电转化效率。

根据本发明，在上述形成支撑层的过程中，所述第一直流磁控溅射处理的时间可以为400-600s，优选为430-470s；所述第二直流磁控溅射处理的时间可以为3000-4000s，优选为3500-3600s；所述第三直流磁控溅射处理的时间可以为20-150s，优选为100-140s。

本发明对将所述玻璃基板进行加热的条件没有特别地限定，例如，通常包括加热温度可以为80-200℃，优选为100-150℃。

此外，当支撑层为钼层时，为了更有利于支撑层的形成，所述直流磁控溅射法优选还包括在将玻璃基板进行加热之前，将所述玻璃基板清洗干净。所述清洗可以按照现有的各种方法进行，只要能够将玻璃基板表面的污染物质充分去除即可。根据本发明的一种具体实施方式，所述清洗的步骤包括：将玻璃基板置于盐酸溶液中超声清洗10-30分钟，取出并用去离子水冲洗以去除残留酸液，接着将玻璃基板置于无水乙醇中超声清洗10-30分钟，取出并用去离子水冲洗以去除残留乙醇液体，然后将玻璃基板置于纯水中超声清洗10-30分钟，去除并用氮气吹干备用。

此外，当所述支撑层为铬层时，形成所述支撑层的方法优选为直流磁控 溅射法，且所述直流磁控溅射法包括：在真空条件下以金属铬作为靶材，将所述玻璃基板加热，通入氩气进行直流磁控溅射处理。其中，此处所述的直流磁控溅射处理的条件包括处理压力为0.1-1pa，处理时间则通常需要根据底电极的厚度进行确定，确定原则是以将最终获得的太阳能电池背电极的形变量降至足够低(±25μm)为准。

当所述支撑层为二氧化硅层时，形成所述支撑层的方法优选为射频磁控溅射法，且所述射频磁控溅射法具体可以包括：在真空条件下，通入氩气20-40sccm，接着通过控制冷泵板阀调整气压至0.1-1pa，起辉并预溅射5-20min，然后在玻璃基板锡面上沉积二氧化硅层。其中，二氧化硅层的厚度需要根据底电极的厚度进行确定，确定原则是以将最终获得的太阳能电池背电极的形变量降至足够低(±25μm)为准。

如上所述，本发明对所述底电极的材质没有特别地限定，例如，可以为钼层、铬层、金层、镍层、铂层、银层和铜层中的至少一种，优选为钼层和/或铬层，特别优选为钼层。此外，最优选地，所述支撑层和底电极选用相同的材料制成。

所述底电极可以采用现有的各种方法形成，例如，可以采用直流磁控溅射法形成。具体地，在真空环境下，通入氩气并电离成ar⁺，ar⁺在阴极电压下的加速下轰击靶材(钼、铬、金、镍、铂、银和铜中的至少一种)，被轰击的原子或原子团沉积到玻璃基板上形成薄膜，其中，沉积温度通常为常温至200℃。

所述玻璃基板可以为普通玻璃板，也可以为耐高温玻璃板，具体可以为钠钙玻璃板、硼酸盐玻璃板和磷酸盐玻璃板中的至少一种，优选为钠钙玻璃板和/或硼酸盐玻璃板。此外，所述玻璃基板的厚度通常可以为10-35mm，优选为25-33mm。

此外，在制备所述太阳能电池背电极的过程中，可以先在所述玻璃基板 上形成支撑层再形成底电极，也可以先在所述玻璃基板上形成底电极再形成支撑层，优选前者，这样能够使得到的太阳能电池背电极的表面更平整，进而使得相应的太阳能电池具有更高的光电转化效率。

本发明还提供了一种太阳能电池，所述太阳能电池包括太阳能电池背电极，其中，所述太阳能电池背电极为上述太阳能电池背电极。

本发明提供的太阳能电池的主要改进之处在于采用了一种新的太阳能电池背电极，而所述太阳能电池的具体结构可以与现有技术相同，例如，如上所述，所述太阳能电池可以包括太阳能电池背电极以及依次层叠在所述太阳能电池背电极的底电极上的吸收层、硫化镉层、氧化锌层、氧化锌铝层和前电极。其中，所述吸收层通常为铜铟镓硒薄膜层，所述前电极通常为ni-ag层或ni-al层。此外，所述吸收层的厚度可以为1000-3000nm，优选为1500-2500nm；所述硫化镉层的厚度可以为30-70nm，优选为40-60nm；所述氧化锌层的厚度可以为30-100nm，优选为40-60nm；所述氧化锌铝层的厚度可以为100-300nm，优选为150-250nm；所述前电极的厚度可以为500-2000nm，优选为750-1500nm。

本发明还提供了一种太阳能电池的制备方法，所述太阳能电池包括太阳能电池背电极，其中，该方法包括按照上述方法形成所述太阳能电池背电极。

如上所述，所述太阳能电池的具体结构可以与现有技术相同，例如，可以包括太阳能电池背电极以及依次层叠在所述太阳能电池背电极的底电极上的吸收层、硫化镉层、氧化锌层、氧化锌铝层和前电极，因此相应地，所述太阳能电池的制备方法包括在太阳能电池背电极的底电极上依次形成吸收层、硫化镉层、氧化锌层、氧化锌铝层和前电极。本发明提供的太阳能电池的制备方法的主要改进之处在于采用了一种新的方法制备太阳能电池背电极，而其他层结构的组成和形成方式均可以与现有技术相同。例如，所述吸收层可以为铜铟镓硒薄膜层，所述前电极通常为ni-ag层或ni-al层。此 外，所述吸收层的厚度可以为1000-3000nm，优选为1500-2500nm；所述硫化镉层的厚度可以为30-70nm，优选为40-60nm；所述氧化锌层的厚度可以为30-100nm，优选为40-60nm；所述氧化锌铝层的厚度可以为100-300nm，优选为150-250nm；所述前电极的厚度可以为500-2000nm，优选为750-1500nm。根据本发明的一种优选实施方式，所述吸收层采用真空镀膜法形成，且真空镀膜的温度特别优选为500-600℃，更优选为高于550℃至600℃，这样能够使得到的吸收层在较高温度下具有较高的结晶性能并进而使得太阳能电池具有较高的光电转化效率。

此外，所述太阳能电池的制备方法还包括在形成前电极之后、封装太阳能电池之前可以将所述支撑层剥离，这样有利于小型化和标准化封装。

本发明还提供了由上述方法制备得到的太阳能电池。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例和对比例中：

膜层的厚度采用台阶仪(由德国布鲁克生产，型号为dektakxt)测量。

背电极的方块电阻采用四探针测阻仪(型号为bridgetechnology的rm3000)测量。

太阳能电池背电极的形变量测试说明：采用台阶仪(由德国布鲁克生产，型号为dektakxt)探针扫描太阳能电池背电极的表面，如图2和图3所示，当太阳能电池背电极仅在一侧设置薄膜4时(其中，所述薄膜4包括底电极和吸收层)，以膜面边缘处为零点，计算薄膜的形变量，若基片向着薄膜生长方向凸起，则记形变量为正，反之记为负；当太阳能电池背电极的一侧设置薄膜4、另一侧设置支撑层时，以膜面边缘处为零点，计算薄膜的形变量，若基片向着底电极生长方向凸起，则记形变量为正，反之记为负。其中，形变量为±25μm以内判定合格。

对比例1

该对比例用于说明参比的太阳能电池背电极及其制备方法。

(1)将钠钙玻璃基板(尺寸5cm×5cm×3mm)置于浓度为10重量％的盐酸中超声清洗20分钟，再将玻璃基板取出，用去离子水冲洗干净以去除残留酸液，接着将玻璃基板置于无水乙醇中超声清洗20分钟，再将玻璃基板取出，用去离子水冲洗干净以去除残留乙醇液体，然后将玻璃基板置于超纯水中超声清洗20分钟，将清洗干净的玻璃基板用n2气枪吹干备用。

(2)采用锡面仪确认钠钙玻璃基板的锡面和非锡面。接着将钠钙玻璃基板装进背电极磁控溅射镀膜真空腔的镀膜架上，将金属钼(纯度为99.995％、厚度为6mm，下同)作为靶材，以非锡面作为镀膜面进行直流磁控溅射在玻璃基板非锡面上形成钼层。具体地，抽本底真空至4.0e-4pa以下，将玻璃基板加热至120℃，15分钟后停止加热，通入氩气30sccm，通过控制冷泵板阀位置，调整气压至0.7pa，起辉并预溅射10分钟后开始镀制第一高气压层，镀制450s；然后调整气压至约0.1pa，镀制低气压层，镀制3540s；最后调整气压至0.7pa，镀制第二高气压层，镀制120s，镀制完成后取出样片，得到单面钼的太阳能电池背电极db1，其中，钼层的厚度为972nm。

(3)在钼层上形成吸收层，具体地：将上述单面钼的太阳能电池背电极db1的温度升至300℃，然后采用真空镀膜法在钼层上共蒸镀in-ga-se25min，制得(in,ga)2se3层，接着关闭in源、ga源和se源，将温度升高至镀制温度，开启cu源继续蒸镀30min，制得富铜cigs层，最后在富铜cigs层的表面继续共蒸镀in-ga-se10min，制得少量in-ga-se层以使cigs贫铜。在不同温度下镀制完吸收层之后，太阳能电池背电极的形变量统计结果如表1所示。

表1

从表1的结果可以看出，当仅在玻璃基板的单面镀制钼层时，高温下形变量有增大趋势，合格率降低，当镀制温度为480-550℃时，合格率降低为30.8％，并且在相同的工艺条件下，不同批次所得的太阳能电池背电极形变量波动较大，说明可控性较差。

实施例1

该实施例用于说明本发明提供的太阳能电池背电极及其制备方法。

(1)将钠钙玻璃基板(尺寸5cm×5cm×3mm)置于浓度为10重量％的盐酸中超声清洗20分钟，再将玻璃基板取出，用去离子水冲洗干净以去除残留酸液，接着将玻璃基板置于无水乙醇中超声清洗20分钟，再将玻璃基板取出，用去离子水冲洗干净以去除残留乙醇液体，然后将玻璃基板置于超纯水中超声清洗20分钟，将清洗干净的玻璃基板用n2气枪吹干备用。

(2)采用锡面仪确认钠钙玻璃基板的锡面和非锡面。接着将钠钙玻璃基板装进背电极磁控溅射镀膜真空腔的镀膜架上，将金属钼作为靶材，以非锡面作为镀膜面进行直流磁控溅射在玻璃基板非锡面上形成钼层。具体地， 抽本底真空至4.0e-4pa以下，将玻璃基板加热至120℃，15分钟后停止加热，通入氩气30sccm，通过控制冷泵板阀位置，调整气压至0.7pa，起辉并预溅射10分钟后开始镀制第一高气压层，镀制450s；然后调整气压至约0.1pa，镀制低气压层，镀制3540s；最后调整气压至0.7pa，镀制第二高气压层，镀制120s，镀制完成后取出样片，得到单面钼的太阳能电池背电极dd1，其中，钼层的厚度为972nm。

(3)将取出后的样品再次放入真空腔中，以锡面作为镀膜面，按照步骤(2)的方法和条件在玻璃基板的锡面上形成钼支撑层。镀制完成后取出样片，得到双面钼的太阳能电池背电极b1，其包括玻璃基板以及分别附着在玻璃基板锡面上的钼支撑层和非锡面的钼层，其中，钼支撑层的厚度为972nm。经测试，该太阳能电池背电极b1在20℃下的方块电阻为0.177ω/sq。

(4)在钼层上形成吸收层，具体地：分四个批次分别将上述单面钼的太阳能电池背电极dd1和双面钼的太阳能电池背电极b1的温度升至300℃，然后采用真空镀膜法在钼层上共蒸镀in-ga-se25min，制得(in,ga)2se3层，接着关闭in源、ga源和se源，将温度升高至镀制温度550℃，开启cu源继续蒸镀30min，制得富铜cigs层，最后在富铜cigs层的表面继续共蒸镀in-ga-se10min，制得少量in-ga-se层以使cigs贫铜。镀制完吸收层之后，太阳能电池背电极的形变量统计结果如表2所示。

表2

从表2的结果可以看出，当仅在玻璃基板的单面镀制钼层时，形变量太大，样品均不合格；而当在玻璃基板的双面均镀制钼层之后，不同批次下所 得样品的形变量均非常小，并且波动也很小，说明形变量是可控的。

实施例2

该实施例用于说明本发明提供的太阳能电池背电极及其制备方法。

(1)与实施例1相同。

(2)采用锡面仪确认钠钙玻璃基板的锡面和非锡面。接着将钠钙玻璃基板装进背电极磁控溅射镀膜真空腔的镀膜架上，将金属钼作为靶材，以非锡面作为镀膜面进行直流磁控溅射在玻璃基板的非锡面上形成钼层。具体地，抽本底真空至4.0e-4pa以下，将玻璃基板加热至100℃，15分钟后停止加热，通入氩气30sccm，通过控制冷泵板阀位置，调整气压至0.8pa，起辉并预溅射10分钟后开始镀制第一高气压层，镀制600s；然后调整气压至约0.2pa，镀制低气压层，镀制4000s；最后调整气压至0.9pa，镀制第二高气压层，镀制120s，镀制完成后取出样片，得到单面钼的太阳能电池背电极dd2，其中，钼层的厚度为854nm。

(3)将取出后的样品再次放入真空腔中，以锡面作为镀膜面进行射频磁控溅射镀制二氧化硅支撑层，具体地，以二氧化硅为靶材，通入30sccm的氩气，通过控制冷泵板阀的位置调整气压至0.5pa，起辉并预溅射10min后开始镀制二氧化硅支撑层。镀制完成后取出样片，得到双面镀膜的太阳能电池背电极b2，其包括玻璃基板以及分别附着在玻璃基板锡面上的二氧化硅支撑层和非锡面上的钼层，其中，二氧化硅支撑层的厚度为38nm。经测试，该太阳能电池背电极b2在20℃下的方块电阻为0.193ω/sq。

(4)按照实施例1的方法分两个批次分别在单面钼的太阳能电池背电极dd2和双面镀膜的太阳能电池背电极b2的钼层上形成吸收层。镀制完吸收层之后，太阳能电池背电极的形变量统计结果如表3所示。

表3

从表3的结果可以看出，当仅在玻璃基板的单面镀制钼层时，形变量太大，样品均不合格；而当在玻璃基板的双面均镀制膜层之后，不同批次下所得样品的形变量均非常小，且波动也很小，说明形变量是可控的。

实施例3

该实施例用于说明本发明提供的太阳能电池背电极及其制备方法。

按照实施例1的方法制备太阳能电池背电极，不同的是，未采用三阶段直流磁控溅射法形成钼支撑层和钼层，具体步骤如下：

(1)与实施例1相同。

(2)采用锡面仪确认钠钙玻璃基板的锡面和非锡面。接着将钠钙玻璃基板装进背电极磁控溅射镀膜真空腔的镀膜架上，将金属钼作为靶材，以非锡面作为镀膜面进行直流磁控溅射在玻璃基板非锡面上形成钼层。具体地，抽本底真空至4.0e-4pa以下，将玻璃基板加热至120℃，15分钟后停止加热，通入氩气30sccm，通过控制冷泵板阀位置，调整气压至0.5pa，起辉并预溅射10分钟后开始镀制钼层，镀制时间为4110s，镀制完成后取出样片，得到单面钼的太阳能电池背电极dd3，其中，钼层的厚度为1028nm。

(3)将取出后的样品再次放入真空腔中，以锡面作为镀膜面，按照步骤(2)的方法和条件在玻璃基板的锡面上形成钼支撑层。镀制完成后取出样片，得到双面钼的太阳能电池背电极b3，其包括玻璃基板以及分别附着在玻璃基板锡面上的钼支撑层和非锡面上的钼层，其中，钼支撑层的厚度为1028nm。经测试，该太阳能电池背电极b3在20℃下的方块电阻为0.213ω /sq。

(4)按照实施例1的方法分别在单面钼的太阳能电池背电极dd3和双面钼的太阳能电池背电极b3的钼层上形成吸收层。镀制完吸收层之后，太阳能电池背电极的形变量统计结果如表4所示。

表4

从表4的结果可以看出，当仅在玻璃基板的单面镀制钼层时，形变量太大，样品均不合格；而当在玻璃基板的双面均镀制钼层之后，不同批次下所得样品的形变量均非常小，且波动也很小，说明形变量是可控的。

从以上结果可以看出，在本发明提供的太阳能电池背电极上高温镀制吸收层之后，形变量以及形变量的波动幅度均有明显的下降，由此可见，本发明提供的太阳能电池背电极可以有效抵消后续高温工艺下因玻璃弹性模量下降和薄膜残余应力而导致的弯曲形变，提高耐受温度，从而能够减少因形变而导致的薄膜脱落或开裂以获得性能更好的太阳能电池，并且能够大幅度提高在工业化大规模生产的成品率。此外，本发明提供的太阳能电池背电极具有较低的方块电阻，通常来说，在其他条件相同的情况下，太阳能电池背电极的方块电阻越低，对应的太阳能电池的光电转化效率越高，由此可以说明本发明提供的太阳能电池具有较高的光电转化效率。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必 要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。