一种异质结太阳电池电镀铜电极的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种太阳电池的制备方法，尤其设及一种异质结电池电锻铜电极的制 备方法，属于太阳电池生产技术领域。
【背景技术】
[0002] 太阳能电池电锻铜电极，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锻铜电极方法一 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，然后进行电锻制备铜电极，后续还需进行湿法腐蚀，整个过程非常复杂，电锻后 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。
[0003] 随着光伏发电的平价化，低成本的电锻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】
[0004] 本发明针对现有技术中，太阳能电池电锻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锻铜电极的制备方法，简化异质结电池电锻铜电极的生产工艺， 提高生产效率，降低生产成本。 阳〇化]为此，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一种异质结电池电锻铜电极的制备方法，包括如下步骤：
[0007] A.绝缘减反射膜沉积：娃片经制绒清洗、非晶娃沉积、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；
[0008] B.激光刻画：W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，即电锻铜附着位置；
[0009] C.电锻：通过电锻在目标图形处制备铜电极；
[0010] D.后续工艺：电锻完成后，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。
[0011] 进一步地，在步骤A中，采用阳CVD、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Si化、Si0x、M评、A1203、Si3M或化S，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。
[0012] 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。
[0013] 进一步地，所述透明导电材料为Iri2〇3、IT0、IW0、11'10、420、620或者尸1'0。
[0014] 进一步地，在步骤A中，所述绝缘减反射膜的厚度为0.Ol-lOum。
[0015] 本发明具有如下有益效果：
[0016] 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，运样，异质结电池反射率可降低到4%W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W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锻铜工艺，提高了产品的性能，降低了生产成本。
【附图说明】
[0017] 图1为现有技术中异质结电池电锻铜电极的工艺流程图；
[0018] 图2为本发明的工艺流程图；
[0019] 图3为依照本发明的方法制备的太阳电池结构示意图；
[0020] 图中，1为娃片，2为非晶娃膜，3为TCO薄膜，4为绝缘减反射膜，5为铜电极。
【具体实施方式】
[0021] 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。 阳0巧如图2-3所示，本发明的异质结电池电锻铜电极的制备方法，包括如下步骤：
[0023] A.绝缘减反射膜沉积：娃片1经制绒清洗、非晶娃沉积后，TCO薄膜沉积后，在娃 片1的两侧分别形成非晶娃膜2和TCO薄膜3,随后，采用阳CVD、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Si化、SiOx、M评、A1203、Si3M或化S;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。
[0024] 在本发明中，该双减反射层的等效折射率可W表示为： 阳0巧]
阳0%] 式中nl，n2,dl，d2分别为两层减反射层的折射率和厚度，在调节两层减反射膜的 工艺条件过程中，需考虑二者叠加之后的折射率W达到良好减反射效果，在保持TCO膜的 导电性同时，减少绝缘减反层的光吸收。例如采用使用50nm的ITO薄膜作为TCO层，配合 IOOnm的Si02薄膜作为绝缘反射层，优化后工艺其反射率能降低到5%W下。
[0027] 绝缘减反射膜4的厚度为0.Ol-IOum,在本实施例中为lum，TCO薄膜沉积中采用 In2〇3、IT0、IW0、ITi0、AZ0、GZ0、FT0等透明导电材料作为阻挡层。
[0028] B.激光刻画：W绝缘减反射膜4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3,即电锻铜附着位置；
[0029] C.电锻：通过电锻在目标图形处制备铜电极5 ;
[0030] D.后续工艺：电锻完成后，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。 阳03U 如图3所示，依照本发明的制备方法制备的太阳电池，在娃片1的两侧分别依次包 括：非晶娃膜2,TCO薄膜3和绝缘减反射膜4,在所述绝缘减反射膜4上分别电锻有铜电极 5。
[0032] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都应当属于本发明保护的范围。
【主权项】
1. 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。2. 根据权利要求1所述的异质结电池电镀铜电极的制备方法，其特征在于：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、A1203、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。3. 根据权利要求1所述的异质结电池电镀铜电极的制备方法，其特征在于：在步骤A 中，TCO薄膜沉积中采用透明导电材料作为阻挡层。4. 根据权利要求3所述的异质结电池电镀铜电极的制备方法，其特征在于：所述透明 导电材料为 ln203、ITO、ITO、ITiO、AZO、GZO 或 FT0。5. 根据权利要求1所述的异质结电池电镀铜电极的制备方法，其特征在于：在步骤A 中，所述绝缘减反射膜的厚度为〇. 〇l-l〇um。
【专利摘要】本发明公开了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；B.激光刻画；C．电镀；D.后续工艺等步骤。本发明由于形成双减反射层结构，使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。
【IPC分类】H01L31/20, H01L31/0216, H01L31/074, H01L31/0224
【公开号】CN105140308
【申请号】CN201510496603
【发明人】舒欣
【申请人】常州天合光能有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月13日