[发明专利]一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法

权利要求书

1.一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，所述异质结太阳电池铜电极包括在异质结太阳电池基底上沉积的透明导电薄膜、N型掺杂层侧电镀的金属电极，所述金属电极包括金属种子层、金属粘合层与金属传导层，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

制备异质结电池基底，并在异质结电池基底双面沉积透明导电薄膜，电池基底P侧制备金属栅线；

异质结电池基底N侧浸入溶液中作为负极，P侧金属栅线与铂电极相连作为正极；

激光辅助制备铟层金属种子层：将具有设定波长和设定宽度的激光束通过溶液辐照在电池基底N侧表面，硅衬底因光伏效应产生的电子空穴对在内建电场的作用下分离，空穴向P侧移动，电子向N侧移动并在激光辐照过的特定区域聚集，最终在N侧激光辐照过的特定区域与溶液的界面处发生还原反应，即透明导电薄膜的金属铟被还原出来，形成金属种子层，致密的铟种子层形成后，激光被金属铟种子层反射回去，种子层的形成自动停止；

通过化学镀的方式在所形成的金属种子层上制备金属粘合层；

通过双极性脉冲电镀的方式在所形成的金属粘合层上制备金属传导层。

2.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述沉积透明导电薄膜的步骤包括：

晶硅衬底的损伤处去除及表面织构化；

沉积本征非晶硅层；

沉积n型非晶硅层；

沉积本征非晶硅层；

沉积p型非晶硅层；

P面沉积透明导电薄膜并制备金属电极；

N面沉积透明导电薄膜。

3.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述金属种子层通过激光辅助还原的方法沉积在所述n型掺杂层侧制备的透明导电薄膜上；所述金属粘合层通过化学镀方式沉积在所述金属种子层的表面上；所述金属传导层通过双极性脉冲电镀方式沉积在所述金属粘合层的表面上。

4.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述激光为皮秒级或飞秒级或纳秒级激光，激光波长范围为350nm-850nm，激光束的宽度范围为5μm-2000μm，激光能量密度为1W/cm²-100W/cm²，激光照射时间为1ms-1000ms；激光的照射方式为自发辐射或受激辐射。

5.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述溶液是强碱弱酸盐一种或几种的组合，或者是强酸弱碱盐一种或几种的组合；所述强碱弱酸盐包括柠檬酸钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸氢钙、醋酸钠；所述强酸弱碱盐包括硫酸铜、硫酸亚铁、氯化铜、氯化铵、氯化亚铁。

6.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述金属粘合层为镍层；所述镍层采用化学镀镍的方式通过氨基磺酸镍溶液获得，温度为10℃-100℃，化学镀镍的时间为1min-80min。

7.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述金属传导层为铜层，所述铜层的制备方式为双极性脉冲电镀，溶液为硫酸铜，电镀电压为1V-50V，电镀电流为1A/dm²-5A/dm²。

8.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述电镀包括正向电镀和反向退镀，其中正向电镀时间为1min-100min，反向退镀时间为1min-50min。

9.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，所述金属种子层、金属粘合层、金属传导层的厚度范围依次为1nm-80nm、0.1μm-10μm、0.1μm-100μm。

10.根据权利要求1所述一种异质结太阳电池铜电极的无掩膜制备方法，其特征在于，还包括对所述电镀金属电极进行退火，所述退火的氛围是氢气、氮气、氩气气体中的一种或几种的组合，退火温度范围为150℃-200℃。