[发明专利]一种晶硅异质结太阳能电池用镀铜工艺

说明书

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种晶硅异质结太阳能电池用镀铜工艺。本发明一种晶硅异质结太阳能电池用电镀液，包括以下浓度的组分：五水硫酸铜80～150g/L；氯离子45～55mg/L；光亮剂20～300mg/L；鱼腥草素钠1～150mg/L；抑制剂5～30mg/L；羟乙基碳酰胺18～45mg/L；聚乙烯醇150～220mg/L；硫酸40～90g/L；去离子水余量。本发明的电镀液应用于晶硅异质结太阳能电池用镀铜工艺后，所得到的晶硅电池片中的柵线铜镀层宽度小，TP值高，均匀致密。

技术领域

本发明属于太阳能电池技术领域，具体涉及一种晶硅异质结太阳能电池用镀铜工艺。

背景技术

光伏发电是太阳能的开发利用主要形式，光伏发电的核心是太阳能电池，可以将太阳能转化为电能。在该技术发展的导向下，异质结太阳能电池应运而生。

在异质结太阳能电池工艺中，表面金属化是决定电池效率和电池成本高低的关键步骤，要求金属要与硅界面具有较高的粘结强度和较低的接触电阻，同时也要求能为电流的输出提供高导通路。传统上常采用丝网印刷技术进行，但由于丝网印刷本身的技术制约，栅线宽度大，具有较小的高宽比，即宽度为100μm的栅线，高度最多只能达到12μm。为了解决上述技术问题，最新发展的工艺已发展为利用激光开槽、光刻除去表面的氮化硅减反射层制作栅线的形貌，再通过扩散阻挡层，在扩散阻挡层上制备出导电层，从而能够适当地增大栅线的高宽比。如中国专利CN105226112A公开了一种高效晶硅太阳能电池的制备方法，包括如下步骤：硅片清洗；纳微复合绒面制备；发射极制备；硅片边缘绝缘、背面抛光处理；正面二氧化硅层制备；背面钝化膜制备；正面减反射层制备；背面激光开槽；全铝背场制备；烧结；锡背电极制备；正面激光开槽；正面电极制备；退火。该发明采用反应离子刻蚀或金属辅助化学腐蚀方法制备了纳微复合结构绒面，全面增加了光的吸收利用，可有效提高太阳能电池转换效率；同时该发明采用电镀技术制备太阳能电池正电极，大幅度降低了贵金属的使用，降低了生产成本。

但在实际的工艺过程中，如Ni/Cu双层电极结构的铜前电极金属化金属中，开槽后的位置沉积作为接触层和铜的扩散的镍后，再进行传导层铜的沉积的话，栅线宽度会超出了原来沉积有镍的宽度，最终影响太阳能电池的性能。因此，如果能将栅线的高宽比尽可能的增大，得到较小宽度的同时实现高的柵线，那么电池的性能将会得到较大的提升。

发明内容

本发明旨在提供一种晶硅异质结太阳能电池用镀铜工艺，本发明对镀铜工艺中所用的电镀液组成进行改进，应用后得到的晶硅电池片中的柵线铜镀层宽度小，TP值高，均匀致密。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种晶硅异质结太阳能电池用电镀液，包括以下浓度的组分：

五水硫酸铜80～150g/L；

氯离子45～55mg/L；

光亮剂20～300mg/L；

鱼腥草素钠1～150mg/L；

抑制剂5～30mg/L；

羟乙基碳酰胺18～45mg/L；

聚乙烯醇150～220mg/L；

硫酸40～90g/L；

去离子水余量。

为了减小电镀后柵线铜镀层的宽度，发明人采取在电镀前减小柵线的宽度，但是电镀前柵线宽度的减小，使得电镀时柵线内部交换难度系数变大，深镀能力受到影响，反而降低了柵线的高宽比，因而发明人在提高电流密度的同时，对电镀液的组成进行了研究，发现在电镀液引入鱼腥草素钠后能够提高TP值，并意外地发现电镀后的柵线宽度变小，推测鱼腥草素钠为含氮化合物能在高电流密度具有镀层深度能力，且能在高电流密度时表现出对铜的横向生长起到抑制作用，而羟乙基碳酰胺能与鱼腥草素钠协同起到抑制作用。