一种异质结太阳能电池用铜电镀液及其制备方法技术

本发明专利技术属于金属表面处理技术领域，具体涉及一种异质结太阳能电池用铜电镀液及其制备方法。本发明专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液包括铜盐、络合剂、导电盐、结晶细化剂、去应力剂、光亮剂和pH稳定剂。所述结晶细化剂由糖精、丙炔基磺酸钠和聚乙烯醇按质量比8‑10:4‑6:1‑2组成。所述去应力剂由2‑氨基‑6‑巯基嘌呤、1，4‑丁炔二醇和聚乙烯亚胺按质量比11‑13:4‑7:1组成。采用本发明专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜的沉积应力小，显著提升了镀件的可靠性。采用本发明专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜均匀、致密、光亮，显著提高了镀层质量。

【技术实现步骤摘要】
一种异质结太阳能电池用铜电镀液及其制备方法
本专利技术属于金属表面处理
，具体涉及一种异质结太阳能电池用铜电镀液及其制备方法。
技术介绍
进入21世纪以来，世界的工业迅速发展，地球经历着日新月异的变化。经济发展，生活水平逐渐提高，生活越来越舒适快捷。但是发展的取得，是以惊人的速度消耗能源为代价的。我们每天都在消耗着地球上有限的不可再生能源，主要是石油、煤炭和天然气等化石能源。这些化石能源本质上是数万年前甚至更长时间以来太阳能辐射到地球上的一部分能源贮存到古代植物中，经过沧海桑田的变化演变成今天地球上的能源矿藏。经历了人类的数千年，特别是在近百年工业的蓬勃发展，这些化石能源已经消耗了相当的比例。太阳能电池也可以称之为光伏电池，其是一种利用光伏效应将太阳光辐射直接转换为电能的新型发电技术，因其具有资源充足、清洁、安全、寿命长等优点，被认为是最有前途的可再生的能源技术之一。晶体硅太阳能电池包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和高效晶体硅太阳能电池等。单晶硅太阳能电池的转换效率很高，技术较为成熟，但是由于其需要以高纯的单晶硅棒为原料，使得电池的制造成本较大，难以大规模推广应用。多晶硅太阳能电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，其在制造成本上，比单晶硅太阳能电池低。然而，多晶硅太阳能电池的光电转换效率相比单晶硅太阳能电池则较低，以及多晶硅太阳能电池的使用寿命也要比单晶硅太阳能电池短。异质结太阳能电池是其中一种新型高效的电池技术，其综合了单晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池的优势，有结构简单、制备工艺温度低、转换效率更高、高温特性好等特点，因此具有很大的市场潜力。异质结太阳能电池的主要结构为：在硅衬底受光面上先后沉积薄膜本征非晶硅层及非晶硅发射极层，形成带有薄膜本征非晶硅夹层的异质结；在两面掺杂的非晶硅薄层上用溅射法沉积透明导电氧化物层，最后在透明导电氧化物层形成栅状金属电极。形成栅状金属电极作为制作异质结太阳能电池关键的步骤，其常规方法是：通过电镀制作金属栅线的第一个电镀铜叠层，其作为金属栅线主体导电层，再制作第二个电镀锡叠层作为金属栅线的助焊层。电镀是利用电解的方法在材料表面镀上一薄层金属或合金的工艺，可以设计制作极薄且性能优异的镀层，因此在稀贵金属镀层中得到广泛应用。然而，目前现有的异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后的镀层存在应力较大，镀层较脆，镀层质量不理想等问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种异质结太阳能电池用铜电镀液及其制备方法。采用本专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜的沉积应力小，显著提升了镀件的可靠性。采用本专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜均匀、致密、光亮，显著提高了镀层质量。本专利技术的技术方案是：一种异质结太阳能电池用铜电镀液，所述异质结太阳能电池用铜电镀液包括铜盐、络合剂、导电盐、结晶细化剂、去应力剂、光亮剂和pH稳定剂。进一步地，所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，所述铜盐的含量为28～35g/L，所述络合剂的含量为52～60g/L，所述导电盐的含量为40～46g/L，所述结晶细化剂的含量为2～4g/L，所述去应力剂的含量为1～3g/L，所述光亮剂的含量为0.4～1g/L，所述pH稳定剂的含量为35～45g/L。进一步地，所述铜盐的含量为33g/L，所述络合剂的含量为54g/L，所述导电盐的含量为45g/L，所述结晶细化剂的含量为3g/L，所述去应力剂的含量为2g/L，所述光亮剂的含量为0.7g/L，所述pH稳定剂的含量为38g/L。进一步地，所述铜盐为氯化铜、硫酸铜或柠檬酸铜。进一步地，所述络合剂为柠檬酸、酒石酸、柠檬酸钾和酒石酸钾中的一种或多种。进一步地，所述结晶细化剂由糖精、丙炔基磺酸钠和聚乙烯醇按质量比8-10:4-6:1-2组成。进一步地，所述结晶细化剂由糖精、丙炔基磺酸钠和聚乙烯醇按质量比10:5:1组成。进一步地，所述光亮剂由烟酸和苯基二硫丙烷磺酸钠按质量比2-5:9-15组成。进一步地，所述光亮剂由烟酸和苯基二硫丙烷磺酸钠按质量比3:14组成。进一步地，所述去应力剂由2-氨基-6-巯基嘌呤、1，4-丁炔二醇和聚乙烯亚胺按质量比11-13:4-7:1组成。进一步地，所述去应力剂由2-氨基-6-巯基嘌呤、1，4-丁炔二醇和聚乙烯亚胺按质量比12:5:1组成。另外，本专利技术还提供了所述的异质结太阳能电池用铜电镀液的制备方法，步骤如下：S1在水中加入pH稳定剂，搅拌至完全溶解，加入络合剂，搅拌至完全溶解，得溶液A；S2在搅拌条件下，向步骤S1所得溶液A中加入铜盐，搅拌至完全溶解，得溶液B；S3在搅拌条件下，向步骤S2所得溶液B中加入导电盐，搅拌至完全溶解，得溶液C；S4在搅拌条件下，向步骤S3所得溶液C中加入光亮剂、结晶细化剂和去应力剂，搅拌至完全溶解，得溶液D；S5在搅拌条件下，向步骤S4所得溶液D中加入氢氧化钾，调节pH至8～9，即得。本专利技术中，由糖精、丙炔基磺酸钠和聚乙烯醇按一定质量比组成的结晶细化剂，不仅可以可阻止晶体的生长，还能提高镀液的分散能力以及深镀能力，增强镀层的表面致密性。本专利技术中，由2-氨基-6-巯基嘌呤、1，4-丁炔二醇和聚乙烯亚胺按一定质量比组成的去应力剂不仅可以改善异质结太阳能电池用铜电镀液的阴极极化，降低镀层的内应力，解决镀层易开裂的问题，还可以使所得镀层更加的均匀细致。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：(1)采用本专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜均匀、致密、光亮，显著提高了镀层质量。(2)采用本专利技术异质结太阳能电池用铜电镀液电镀后所得镀铜膜的沉积应力小，提高了镀层的韧性，显著提升了镀件的可靠性。具体实施方式以下通过具体实施方式的描述对本专利技术作进一步说明，但这并非是对本专利技术的限制，本领域技术人员根据本专利技术的基本思想，可以做出各种修改或改进，但是只要不脱离本专利技术的基本思想，均在本专利技术的范围之内。本专利技术中，聚乙烯醇可购自深圳市深创化工有限公司，型号：PVA217；聚乙烯亚胺可购自巴斯夫(中国)有限公司，型号：LoxanolMI6735。实施例1、一种异质结太阳能电池用铜电镀液所述异质结太阳能电池用铜电镀液包括铜盐、络合剂、导电盐、结晶细化剂、去应力剂、光亮剂和pH稳定剂；所述铜盐的含量为28g/L，所述络合剂的含量为52g/L，所述导电盐的含量为40g/L，所述结晶细化剂的含量为2g/L，所述去应力剂的含量为1g/L，所述光亮剂的含量为0.4g/L，所述pH稳定剂的含量为35g/L；所述铜盐为硫酸铜；所述络合剂为柠檬酸钾；所述导电盐为氯化钠；所述结晶细化剂由糖精、丙炔基磺酸钠和聚乙烯醇按质量比8:6:2组成；所述去应力剂由2-氨基-6-巯基嘌呤、1，4-丁炔二醇和聚乙烯亚胺按质量比11:7:1组成；所述光亮剂由烟酸和苯基二硫丙烷磺酸钠按质量比2:15组成；所述pH稳定剂为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述异质结太阳能电池用铜电镀液包括铜盐、络合剂、导电盐、结晶细化剂、去应力剂、光亮剂和pH稳定剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述异质结太阳能电池用铜电镀液包括铜盐、络合剂、导电盐、结晶细化剂、去应力剂、光亮剂和pH稳定剂。


2.如权利要求1所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述铜盐的含量为28～35g/L，所述络合剂的含量为52～60g/L，所述导电盐的含量为40～46g/L，所述结晶细化剂的含量为2～4g/L，所述去应力剂的含量为1～3g/L，所述光亮剂的含量为0.4～1g/L，所述pH稳定剂的含量为35～45g/L。


3.如权利要求2所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述铜盐的含量为33g/L，所述络合剂的含量为54g/L，所述导电盐的含量为45g/L，所述结晶细化剂的含量为3g/L，所述去应力剂的含量为2g/L，所述光亮剂的含量为0.7g/L，所述pH稳定剂的含量为38g/L。


4.如权利要求1所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述铜盐为氯化铜、硫酸铜或柠檬酸铜。


5.如权利要求1所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸、酒石酸、柠檬酸钾和酒石酸钾中的一种或多种。


6.如权利要求1所述的异质结太阳能电池用铜电镀液，其特征在于，所述结晶细化剂由...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志斌，詹益腾，邓正平，陈维速，谢飞凤，
申请(专利权)人：广州三孚新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44