铜种子层处理方法及太阳电池的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种铜种子层处理方法及太阳电池的制备方法，铜种子层处理方法包括如下步骤：提供太阳电池基片，并对太阳电池基片进行氢等离子体处理；其中，太阳电池基片包括硅片衬底以及依次层叠设置于硅片衬底上的非晶硅层、透明导电薄膜和铜种子层，铜种子层位于太阳电池基片的表面。本发明专利技术通过对太阳电池基片进行氢等离子体处理，能够有效去除太阳电池基片表面铜种子层上的氧化层和表面脏污，能够显著提高铜电极栅线的导电性和抗拉性能。显著提高铜电极栅线的导电性和抗拉性能。显著提高铜电极栅线的导电性和抗拉性能。

【技术实现步骤摘要】
铜种子层处理方法及太阳电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，特别是涉及一种铜种子层处理方法及太阳电池的制备方法。

技术介绍

[0002]随着光伏产品的不断升级，以及高效异质结太阳电池效率的不断提高和成本的不断降低，异质结太阳电池的市场份额也在不断的增加。目前，国内很多电池制造商正积极布局高效异质结太阳电池技术。
[0003]在异质结太阳电池生产过程中，目前存在两条制备电极栅线的技术路线：一为丝网印刷银栅线路线，一为电镀铜栅线路线。其中，电镀铜路线可以大幅度降低异质结太阳电池的生产成本。而电镀铜路线中，铜种子层的制备至关重要。常用的铜种子层制备方法为PVD(Physical Vapor Deposition，物理气相沉积)镀铜，该方法是将镀TCO(透明导电氧化物)薄膜后的硅片放置在载板(一种不锈钢耐高温不易变形的载体)上进入镀膜腔室进行镀膜。
[0004]然而，现有的电镀铜栅线工艺所制备的铜电极栅线中，有时会存在电极栅线的导电性较差、抗拉性能较差的问题，导致异质结太阳电池的电性能较差，影响异质结太阳电池的产品品质。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对目前电镀法制备的铜电极栅线的导电性较差、抗拉性能较差的问题，提供一种能够有效提高太阳电池中铜电极栅线的导电性和抗拉强度的铜种子层处理方法及太阳电池的制备方法。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种铜种子层处理方法，包括如下步骤：
[0007]提供太阳电池基片，并对所述太阳电池基片进行氢等离子体处理；
[0008]其中，所述太阳电池基片包括硅片衬底以及依次层叠设置于所述硅片衬底上的非晶硅层、透明导电薄膜和铜种子层，所述铜种子层位于所述太阳电池基片的表面。
[0009]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.05W/cm2～0.25W/cm2。
[0010]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.10W/cm2～0.25W/cm2。
[0011]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.15W/cm2～0.25W/cm2。
[0012]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的气体压力为50Pa～100Pa、处理温度为50℃～150℃、处理时间为2min～10min、氢气流量为1000sccm～4000sccm。
[0013]在其中一些实施例中，所述太阳电池基片上的所述铜种子层的至少部分被氧化。
[0014]根据本专利技术的第二方面，提供了一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0015]提供太阳电池基片，所述太阳电池基片的表面具有铜种子层；
[0016]对所述铜种子层进行氢等离子体处理；及
[0017]在经过所述氢等离子体处理后的所述铜种子层上电镀铜形成铜栅线。
[0018]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.05W/cm2～0.25W/cm2；
[0019]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.10W/cm2～0.25W/cm2；
[0020]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的功率密度为0.15W/cm2～0.25W/cm2。
[0021]在其中一些实施例中，所述氢等离子体处理的气体压力为50Pa～100Pa、处理温度为50℃～150℃、处理时间为2min～10min、氢气流量为1000sccm～4000sccm。
[0022]在其中一些实施例中，所述太阳电池基片的制备方法包括如下步骤：
[0023]在硅片衬底的正面和背面分别形成非晶硅层；
[0024]在所述硅片衬底正面和背面的所述非晶硅层上分别形成透明导电薄膜；及
[0025]在所述硅片衬底正面和背面的所述透明导电薄膜上分别形成铜种子层。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0027]通过对太阳电池基片进行氢等离子体处理，利用氢等离子体的高还原性能可以还原太阳电池基片表面铜种子层中被氧化形成的氧化铜、碳酸铜等，使得铜种子层表面的氧化层得以还原；同时，通过氢等离子体处理还可以有效地去除铜种子层表面的脏污、微小粉尘颗粒等，可使得铜种子层表面更加洁净。本专利技术的方法能够有效去除铜种子层上的氧化层和表面脏污，能够显著提高铜电极栅线的导电性和抗拉性能。
附图说明
[0028]图1为太阳电池基片的结构示意图；
[0029]图2为太阳电池的结构示意图；
[0030]图3为本专利技术实施例1中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0031]图4为本专利技术实施例2中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0032]图5为本专利技术实施例3中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0033]图6为本专利技术实施例4中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0034]图7为本专利技术实施例5中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0035]图8为本专利技术对比例1中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0036]图9为本专利技术对比例2中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0037]图10为本专利技术对比例3中氢等离子体处理后的铜种子层的照片；
[0038]图11为本专利技术对比例4中氢等离子体处理后的铜种子层的照片。
[0039]附图标记说明：
[0040]10、太阳电池基片；11、硅片衬底；12、本征非晶硅层；13、n型掺杂非晶硅层；14、p型掺杂非晶硅层；15、透明导电薄膜；16、铜种子层；20、太阳电池；21、铜栅线。
具体实施方式
[0041]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0042]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0043]采用电镀法形成太阳电池铜电极栅线的制备工艺中，需要先在硅片衬底表面的透明导电薄膜上沉积形成铜种子层。由于铜为有色金属，比较活跃，而镀膜到硅片表面上的铜种子层较薄且比表面积较大，使得其很容易与空气中的氧发生反应，生成氧化铜；进而导致铜种子层在后续电镀时与电镀的铜电极栅线无法形成良好的接触，大大降低了铜电极栅线的导电性。
[0044]并且，镀完铜种子层后的薄膜表面由于腔体环境、外界环境较差等一系列因素，会残留一些微小的颗粒、粉尘等，这些颗粒和粉尘在后续的电镀铜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜种子层处理方法，其特征在于，包括如下步骤：提供太阳电池基片，并对所述太阳电池基片进行氢等离子体处理；其中，所述太阳电池基片包括硅片衬底以及依次层叠设置于所述硅片衬底上的非晶硅层、透明导电薄膜和铜种子层，所述铜种子层位于所述太阳电池基片的表面。2.根据权利要求1所述的铜种子层处理方法，其特征在于，所述氢等离子体处理的功率密度为0.05W/cm2～0.25W/cm2。3.根据权利要求1所述的铜种子层处理方法，其特征在于，所述氢等离子体处理的功率密度为0.10W/cm2～0.25W/cm2。4.根据权利要求1所述的铜种子层处理方法，其特征在于，所述氢等离子体处理的功率密度为0.15W/cm2～0.25W/cm2。5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜种子层处理方法，其特征在于，所述氢等离子体处理的气体压力为50Pa～100Pa、处理温度为50℃～150℃、处理时间为2min～10min、氢气流量为1000sccm～4000sccm。6.根据权利要求1至4中任一项所述的铜种子层处理方法，其特征在于，所述太阳电池基片上的所述铜种子层的至少部分被氧化。7.一种太阳电...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐磊，
申请(专利权)人：通威太阳能安徽有限公司，
类型：发明
国别省市：