[发明专利]一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤指一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法。

背景技术

随着能源危机和环境污染问题的日益加重，人们对新能源的研究和应用开发更加关注。其中，太阳能光伏发电技术以其洁净、安全、可再生成为新能源领域的研究热点。

目前的太阳能电池一般包括由透明导电氧化物(TCO)薄膜组成的前电极和背电极，以及位于前电极和背电极之间的PN结。当太阳光照射到PN结时，内建电场使得光照产生的光生空穴电子对分离，从而形成非平衡载流子，产生电流。在太阳能电池的制备过程中，为了最大限度地减少光反射，增强陷光效应，提高光电转换效率，通常会在太阳能电池的受光面上制作绒面。

TCO薄膜作为太阳能电池的前电极，除了具有良好的光电性能，适当的绒面结构也可以起到减反或陷光的作用。然而，由于采用湿法刻蚀的方法对TCO薄膜进行制绒的可控性和重复性较差，即相同的工艺不同批次制绒后TCO薄膜的绒面结构差异较大，且在湿法刻蚀的过程中容易引进杂质污染，影响太阳能电池的光电转换效率。

因此，如何提供一种对太阳能电池的受光面进行制绒的新方法，以增强太阳能电池的减反效应或陷光效应，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供的一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法，可以实现在增强太阳能电池的减反效应或陷光效应的情况下避免湿法刻蚀所导致的可控性较差以及容易引进杂质沾污的问题。

本发明实施例提供的一种透明导电氧化物薄膜的制绒方法，包括：

在样品上形成透明导电氧化物薄膜；

将形成有所述透明导电氧化物薄膜的样品置于绒面制备装置的注入腔室中；

对放置有所述透明导电氧化物薄膜的样品的绒面制备装置的注入腔室进行抽真空处理；

向经过所述抽真空处理后的绒面制备装置的注入腔室内通入刻蚀所述透明导电氧化物薄膜所需的刻蚀气体；

在所述绒面制备装置的注入腔室中将所述刻蚀气体转换为等离子体后，采用等离子体注入的方式对所述透明导电氧化物薄膜进行反应离子刻蚀处理，得到具有绒面结构的透明导电氧化物薄膜。

本发明实施例提供的上述透明导电氧化物薄膜的制绒方法，由于采用等离子体浸没离子注入技术对透明导电氧化物薄膜进行反应离子刻蚀处理，可以得到具有绒面结构的透明导电氧化物薄膜，因此可以将该具有绒面结构的透明导电氧化物薄膜应用于太阳能电池的前电极，以起到较强的减反或陷光作用。此制绒方法不仅可以避免湿法刻蚀所引进的杂质沾污对太阳能电池性能的影响，并且采用等离子体浸没离子注入技术在透明导电氧化物薄膜上制作绒面结构，还可以灵活调整绒面结构，从而提升太阳能电池的光电转换性能。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述制绒方法中，所述采用等离子体注入的方式对所述透明导电氧化物薄膜进行反应离子刻蚀处理，具体包括：

在所述绒面制备装置的等离子体电源的输出功率为1W-10000W、等离子体电源的频率为1KHz-50GHz、施加的偏置电压为-10000V-10000V、施加偏置电压的电源的脉冲宽度为1μs-1s、施加偏置电压的电源的占空比为1％-99％和刻蚀时间为1min-60min的条件下采用等离子体注入的方式对所述透明导电氧化物薄膜进行反应离子刻蚀处理。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述制绒方法中，所述等离子体电源的输出功率为50W-1500W，所述等离子体电源的频率为1MHz-100MHz，所述施加的偏置电压为-5000V-0V，所述施加偏置电压的电源的脉冲宽度为1μs-0.1s，所述施加偏置电压的电源的占空比为10％-90％，所述刻蚀时间为1min-30min。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述制绒方法中，向经过所述抽真空处理后的绒面制备装置的注入腔室内通入刻蚀所述透明导电氧化物薄膜所需的刻蚀气体，具体包括：

向所述绒面制备装置的注入腔室内通入刻蚀所述透明导电氧化物薄膜所需的刻蚀气体，使所述绒面制备装置的注入腔室的刻蚀压强为10^-2Pa-10³Pa。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述制绒方法中，所述刻蚀压强为10^-1Pa-500Pa。

较佳地，为了便于实施，在本发明实施例提供的上述制绒方法中，对所述绒面制备装置的注入腔室进行抽真空处理，具体包括: