一种异质结太阳能电池电极制作方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结太阳能电池电极制作方法，所述方法包括如下步骤：提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；在硅片正、背面沉积一层牺牲层；在硅片正、背面的牺牲层上分别印刷有栅线图案的耐电镀油墨并固化；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、背面的耐电镀油墨及牺牲层；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。本发明专利技术通过印刷价格低廉的耐电镀油墨替代成本昂贵的干膜，大幅降低了生产成本，印刷、紫外或热烘烤固化设备成熟度高，非常适合于大规模自动化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池电极制作方法
本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种异质结太阳能电池电极制作方法。
技术介绍
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，采用PVD溅射的方法在正反两边依次沉积一层透明导电膜层及种子铜层，在硅片两边贴上干膜，通过曝光、显影在干膜上形成栅线图案，之后通过电镀法在栅线图案区域形成铜金属栅线。然而干膜成本很高，且贴膜、曝光后需要将干膜表面的保护膜撕掉，之后进行显影才能在硅片表面形成栅线图案，其中曝光一般需要采用平行光源，同时需要在真空环境下进行曝光，使得曝光设备成本很高，除此之外，硅片贴膜到显影之间的设备自动化成熟度较低，不适合于大规模自动化生产，因此，急需寻找一种成本更低、更适合于自动化生产的制作方法。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种异质结太阳能电池电极制作方法，其制备的太阳能器件成本低廉，更加适合于大规模自动化生产。。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种异质结太阳能电池电极制作方法，所述方法包括如下步骤：提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；在硅片正、背面沉积一层牺牲层；在硅片正、背面的牺牲层上分别印刷有栅线图案的耐电镀油墨并固化；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、背面的耐电镀油墨及牺牲层；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。进一步的，所述铜种子层为Cu、TiN、NiCu中的至少一种，厚度为5-300nm，所述铜种子层通过PVD溅射沉积。进一步的，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，厚度为5-100nm，所述牺牲层通过PVD溅射沉积。进一步的，所述耐电镀油墨印刷厚度为10～40um，粘度为200±100Pa.s，细度≤10μm。进一步的，所述耐电镀油墨印刷后固化采用紫外固化、热烘烤固化中的一种，紫外固化对应的波长为190～400nm，紫外能量为500-2000mj/cm2，热烘烤固化温度范围为50～150℃，烘烤时间为5～60分钟。进一步的，所述栅线图案为多主栅栅线图案。进一步的，所述预处理方式为浸泡、喷淋、超声波、鼓泡中的至少一种，预处理时间为10-300S。进一步的，所述铜栅线包含铜栅线层和铜栅线保护层，所述铜栅线保护层为锡层，所述铜栅线宽度为10-150um，厚度为5-50um。进一步的，所述去除耐电镀油墨及牺牲层方式为浸泡、喷淋、超声波、鼓泡中的至少一种，去除处理时间为30-300S。进一步的，所述酸性溶液为H2SO4、HCL、HNO3、HF、磷酸、醋酸中的至少一种，所述碱性溶液为NAOH、KOH溶液中的至少一种，所述金属蚀刻液为碱性蚀刻或酸性蚀刻液。由上述对本专利技术结构的描述可知，和现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术通过印刷价格低廉的耐电镀油墨替代成本昂贵的干膜，大幅降低了生产成本，同时印刷的过程直接形成栅线图案，印刷后只需要用紫外或热烘烤固化完成即可进行电镀，与采用干膜贴膜、曝光、显影方式对比，印刷、紫外或热烘烤固化设备成熟度高，非常适合于大规模自动化生产。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术一种异质结太阳能电池电极制作方法的流程图；图2为本专利技术正、背面已沉积铜种子层的硅片的结构示意图；图3为本专利技术硅片的正、背面沉积一层牺牲层的结构示意图；图4为本专利技术硅片正、背面的牺牲层上印刷有栅线图案的耐电镀油墨结构示意图；图5为本专利技术印刷有栅线图案的耐电镀油墨表面结构示意图；图6为本专利技术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的结构示意图；图7为本专利技术在硅片正、背面的栅线图案上电镀铜，形成铜栅线电极的结构示意图；图8为本专利技术通过碱性溶液，去除硅片正、背面的的耐电镀油墨及牺牲层的结构示意图；图9为本专利技术通过金属蚀刻溶液，去除硅片正、背面的铜栅线区域外的铜种子层的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种异质结太阳能电池电极制作方法，所述方法包括如下步骤：S101、提供正、背面已沉积铜种子层的硅片，所述铜种子层为Cu、TiN、NiCu中的至少一种，厚度为5-300nm，所述铜种子层通过PVD溅射沉积；S102、在硅片正、背面沉积一层牺牲层，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，厚度为5-100nm，所述牺牲层通过PVD溅射沉积；S103、在硅片正、背面的牺牲层上分别印刷有栅线图案的耐电镀油墨并固化，所述耐电镀油墨印刷厚度为10～40um，粘度为200±100Pa.s，细度≤10μm，所述耐电镀油墨印刷后固化采用紫外固化、热烘烤固化中的一种，紫外固化对应的波长为190～400nm，紫外能量为500-2000mj/cm2，热烘烤固化温度范围为50～150℃，烘烤时间为5～60分钟；S104、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，所述酸性溶液为H2SO4、HCL、HNO3、HF、磷酸、醋酸中的至少一种，所述预处理方式为浸泡、喷淋、超声波、鼓泡中的至少一种，预处理时间为10-300S，所述栅线图案为多主栅栅线图案；S105、在硅片正、背面的栅线图案上电镀铜，形成铜栅线电极，所述铜栅线包含铜栅线层和铜栅线保护层，所述铜栅线保护层为锡层，所述铜栅线宽度为10-150um，厚度为5-50um；S106、通过碱性溶液，去除硅片正、背面的耐电镀油墨及牺牲层，所述碱性溶液为NAOH、KOH溶液中的至少一种，所述去除耐电镀油墨及牺牲层方式为浸泡、喷淋、超声波、鼓泡中的至少一种，去除处理时间为30-300S；S107、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，所述金属蚀刻液为碱性蚀刻或酸性蚀刻液，所述去除耐电镀油墨及牺牲层方式为浸泡、喷淋、超声波、鼓泡中的至少一种，去除处理时间为30-300S。本专利技术通过印刷价格低廉的耐电镀油墨替代成本昂贵的干膜，大幅降低了生产成本，同时印刷的过程直接形成栅线图案，印刷后只需要用紫外或热烘烤固化完成即可进行电镀，与采用干膜贴膜、曝光、显影方式对比，印刷、紫外或热烘烤固化设备成熟度高，非常适合于大规模自动化生产。实施例1如图2所示，提供正、背面已沉积铜种子层2的硅片1，所述铜种子层2为Cu层，铜种子层2厚度为100nm；如图3所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；在硅片正、背面沉积一层牺牲层；在硅片正、背面的牺牲层上分别印刷有栅线图案的耐电镀油墨并固化；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、背面的耐电镀油墨及牺牲层；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。

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：提供正、背面已沉积铜种子层的硅片；在硅片正、背面沉积一层牺牲层；在硅片正、背面的牺牲层上分别印刷有栅线图案的耐电镀油墨并固化；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、背面的耐电镀油墨及牺牲层；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。2.根据权利要求1所述一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于：所述铜种子层为Cu、TiN、NiCu中的至少一种，厚度为5-300nm，所述铜种子层通过PVD溅射沉积。3.根据权利要求1所述一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于：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，厚度为5-100nm，所述牺牲层通过PVD溅射沉积。4.根据权利要求1所述一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于：所述耐电镀油墨印刷厚度为10～40um，粘度为200±100Pa.s，细度≤10μm。5.根据权利要求1所述一种异质结太阳能电池电极制作方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：张超华，杨与胜，王树林，
申请(专利权)人：福建钧石能源有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35