[发明专利]一种异质结太阳能电池电极的制作方法

说明书

本发明公开了一种异质结太阳能电池电极的制作方法，包括提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；在所述硅片的正、背面沉积牺牲层；在所述硅片正、背面的牺牲层上形成光阻层；通过曝光和显影在硅片正、背面的牺牲层上形成栅线图案；通过酸性溶液预处理，去除硅片正、背面的栅线图案区域的牺牲层；在硅片正、背面的栅线图案上电镀铜，形成铜栅线电极；通过碱性溶液，去除硅片正、背面的光阻层和牺牲层；通过金属蚀刻溶液，去除硅片正、背面的铜栅线区域外的铜种子层。本发明通过在铜种子层上增加一层牺牲层，对铜种子层起到了很好的保护效果，避免铜种子层在电镀前被氧化或被污染。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种异质结太阳能电池电极的制作方法。

背景技术

太阳能电池是一种能将太阳能转换成电能的半导体器件，在光照条件下太阳能电池内部会产生光生电流，通过电极将电能输出。近年来，太阳能电池生产技术不断进步，生产成本不断降低，转换效率不断提高，太阳能电池发电的应用日益广泛并成为电力供应的重要能源。

硅基异质结电池片是目前高效太阳能电池片研发的方向之一。硅基异质结电池片的衬底一般以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，下一步是通过PVD溅射的方法在正反两边依次沉积一层透明导电膜层，而后用电镀法在透明导电膜层表面形成铜金属栅线。在电镀铜栅线电极之前，需要用PVD溅射的方法沉积种子层作为电镀铜与导电氧化物之间的过渡结合层。

为了提高太阳能器件的性能，其栅线电极的厚度必须要足够厚，以用来减小串联电阻，典型的要高于20微米。传统的溅射由于价格成本的原因不适用于铜栅线电极的制备，而往往是采用电镀的方式。电镀的方式需要先溅射几千埃的铜用于种子层的制备，以减少在初始镀覆期间的表面电位差。然而溅射铜种子层到电镀期间还需要经过铺设干膜、曝光、显影一系列过程，有的还需要经过退火、边缘绝缘处理等工艺，这样铜种子层表面很容易被氧化或被污染，电镀图案形成后，被氧化或被污染的界面会增加种子铜和电镀铜之间的接触电阻，从而降低太阳能器件的性能，而且有可能会导致铜栅线的剥离，影响太阳能器件的可靠性。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种异质结太阳能电池电极的制作方法，其制备的太阳能器件的可靠性高、性能好。

为实现上述目的，本发明提供了一种异质结太阳能电池电极的制作方法，其包括：

提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；

在所述硅片的正、背面沉积牺牲层；

在所述硅片正、背面的牺牲层上形成光阻层；

通过曝光和显影在硅片正、背面的牺牲层上形成栅线图案；

通过酸性溶液预处理，去除硅片正、背面的栅线图案区域的牺牲层；

在硅片正、背面的栅线图案上电镀铜，形成铜栅线电极；

通过碱性溶液，去除硅片正、背面的的光阻层和牺牲层；

通过金属蚀刻溶液，去除硅片正、背面的铜栅线区域外的铜种子层。

优选的，所述铜种子层为Cu、TiN、NiCu中的至少一种，其厚度为5-300nm，所述铜种子层通过PVD溅射沉积。

优选的，所述牺牲层为两性金属或两性金属氧化物，所述两性金属或两性金属氧化物为Zn、Al、ZnO或AZO，其厚度为5-100nm，所述牺牲层通过PVD溅射沉积。

优选的，所述光阻层通过铺设干膜、印刷光阻剂、涂布光阻剂或浸泡光阻剂形成。

优选的，在所述硅片的正、背面沉积牺牲层之后，形成光阻层之前，还包括步骤对硅片进行烘烤、边缘绝缘处理。