太阳电池及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳电池及其制备方法，制备方法包括以下步骤：提供太阳电池基底，该太阳电池基底的表面具有铜种子层；在铜种子层上形成负性感光胶层；对负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在负性感光胶层上形成图形化凹槽；对第一显影后的太阳电池基底依次进行除油处理，以增加图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；对除油处理后的负性感光胶层进行第二显影；在第二显影后的图形化凹槽内电镀形成铜栅线。本发明专利技术的制备方法能够有效改善铜栅线断栅和虚断的情况，提高太阳电池的生产良率和转换效率。池的生产良率和转换效率。池的生产良率和转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池及其制备方法


[0001]本专利技术涉及光伏
，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法。

技术介绍

[0002]铜电镀互连太阳电池技术是一种太阳能电池的金属化降本手段，其采用铜电镀互连制备铜栅线电极替代传统的丝网印刷银浆形成的银栅线电极。Cu比Ag便宜约100倍，而电阻仅略高，可以大幅降低丝网印刷昂贵的银浆相关的金属化成本。因此，铜电镀互连制备电极栅线是目前光伏行业最前沿热门的技术之一。
[0003][0004]电池栅线细线化是太阳能电池行业发展的趋势，想要降低由于电极引起的功率损耗，就需要增加细栅条数、减小细栅宽度。细栅线宽的减小可以使所需的最佳细栅间距减小，可以很大程度上减少顶层横向电流总相对功率损耗和细栅线遮光相对功率损耗，从而减少电极引起的总的功率损耗。相比于传统的丝网印刷银栅线，铜电镀制备的铜栅线能够把栅线做得更细，从而更加有利于降低电极的功率损耗。
[0005]然而，目前电镀铜栅线在细线化过程中存在的最大难题就是电镀栅线时存在栅线断栅和栅线虚断的情况，线宽在25μm范围内的铜栅线断栅和栅线虚断的比例可高达90％，严重影响了生产良率和电池片转换效率。因此，如何有效地减少电镀铜栅线的断栅和虚断，提高太阳电池的生产良率，已经成为本领域的重要研究方向之一。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要提供一种能够降低太阳电池电镀铜栅线的断栅和虚断比例，提高电池片生产良率的太阳电池及其制备方法。
[0007]本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
[0009]提供太阳电池基底，所述太阳电池基底的表面具有铜种子层；
[0010]在所述铜种子层上形成负性感光胶层；
[0011]对所述负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在所述负性感光胶层上形成图形化凹槽；
[0012]对第一显影后的所述太阳电池基底依次进行除油处理，以增加所述图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；
[0013]对除油处理后的所述负性感光胶层进行第二显影；以及
[0014]在第二显影后的所述图形化凹槽内电镀形成铜栅线。
[0015]上述的制备方法在第一显影之后依次进行除油处理和第二显影，然后再电镀铜栅线，通过除油处理增加第一显影后图形化凹槽底部两侧的轻微感光的负性感光胶在显影液中的溶解度，然后通过第二显影能够将第一显影后图形化凹槽底部两侧的残胶进行有效去除，增大铜栅线底部与铜种子层的接触面积，从而改善铜栅线断栅和虚断的情况；并可改变
铜栅线的截面形貌为上窄下宽的形貌，减小铜栅线的遮光面积和对光线的反射。因此，该制备方法能够提高太阳电池的生产良率。
[0016]在其中一些实施方式中，所述除油处理包括以下步骤：采用含有除油剂的除油液对所述太阳电池基底进行处理。
[0017]在其中一些实施方式中，所述除油剂包括表面活性剂。
[0018]在其中一些实施方式中，所述除油液中所述除油剂的体积分数为0.5％～3％。
[0019]在其中一些实施方式中，所述除油液中还含有硫酸，所述除油液中所述硫酸的体积分数为0.5％～2.5％。
[0020]在其中一些实施方式中，所述除油剂为表面活性剂，所述除油液由所述除油剂、硫酸和溶剂组成。
[0021]在其中一些实施方式中，所述除油液中的溶剂为水。
[0022]在其中一些实施方式中，所述除油液的温度为35℃～45℃。
[0023]在其中一些实施方式中，所述除油处理的时间为15s～30s。
[0024]在其中一些实施方式中，所述第二显影的显影液包括浓度为10g/L～15g/L的碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或多种。
[0025]在其中一些实施方式中，所述第二显影采用链式显影工艺，显影液温度为30℃～35℃，显影液喷淋压力为2kg/cm2～3kg/cm2，带速为1.5m/min～3m/min。
[0026]在其中一些实施方式中，在形成所述铜栅线之后，所述制备方法还包括在所述铜栅线上电镀形成锡保护层的步骤。
[0027]在其中一些实施方式中，在形成所述铜栅线之后，所述制备方法还包括去除所述负性感光胶层以及去除所述铜栅线所在区域之外的所述铜种子层的步骤。
[0028]根据本专利技术的第二方面，提供了一种太阳电池，所述太阳电池通过本专利技术第一方面的太阳电池的制备方法制备得到。
[0029]在其中一些实施方式中，所述太阳电池包括：
[0030]硅片衬底；
[0031]第一本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的正面；
[0032]第二本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的背面；
[0033]N型掺杂非晶硅层，设于所述第一本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
[0034]P型掺杂非晶硅层，设于所述第二本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
[0035]第一透明导电薄膜，设于所述N型掺杂非晶硅层背离所述第一本征非晶硅层的表面；
[0036]第二透明导电薄膜，设于所述P型掺杂非晶硅层背离所述第二本征非晶硅层的表面；
[0037]第一铜栅线电极，设于所述第一透明导电薄膜背离所述N型掺杂非晶硅层的表面；以及
[0038]第二铜栅线电极，设于所述第二透明导电薄膜背离所述P型掺杂非晶硅层的表面。
[0039]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0040]本专利技术的制备方法在第一显影之后、电镀铜栅线之前设置除油处理步骤和第二显影步骤，通过除油处理能够增加第一显影后图形化凹槽底部两侧轻微感光的残胶在显影液
中的溶解度，再配合第二显影步骤可以有效去除图形化凹槽底部两侧的残胶，增大铜栅线底部与铜种子层的接触面积，从而改善铜栅线断栅和虚断的情况；同时，可以改变铜栅线的截面形貌为上窄下宽的正梯形形貌，减小铜栅线的遮光面积和对光线的反射。本专利技术的制备方法能够有效提高太阳电池的生产良率。
附图说明
[0041]为了更好地描述和说明本专利技术的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的专利技术、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些专利技术的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
[0042]图1为电镀后栅线断栅的扫描电镜图；
[0043]图2为电镀后栅线虚断的扫描电镜图；
[0044]图3为本专利技术一实施例的制备方法的工艺流程图；
[0045]图4为本专利技术一实施例中太阳电池基底的示意图；
[0046]图5为曝光时硅片衬底的绒面结构产生反射的示意图；
[0047]图6为第一显影后形成的倒梯形凹槽的示意图；
[0048]图7为第一显影后形成的倒梯形凹槽的截面扫描电镜图；
[0049]图8为第一显影后形成的倒梯形凹槽的侧面扫描电镜图；
[0050]图9为第一显影并电镀铜栅线后形成的栅线截面扫描电镜图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：提供太阳电池基底，所述太阳电池基底的表面具有铜种子层；在所述铜种子层上形成负性感光胶层；对所述负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在所述负性感光胶层上形成图形化凹槽；对第一显影后的所述太阳电池基底依次进行除油处理，以增加所述图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；对除油处理后的所述负性感光胶层进行第二显影；以及在第二显影后的所述图形化凹槽内电镀形成铜栅线。2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述除油处理包括以下步骤：采用含有除油剂的除油液对所述太阳电池基底进行处理。3.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下(1.1)～(1.2)中的至少一项：(1.1)所述除油剂包括表面活性剂；(1.2)所述除油液中所述除油剂的体积分数为0.5％～3％。4.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述除油液中还含有硫酸，所述除油液中所述硫酸的体积分数为0.5％～2.5％。5.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述除油剂为表面活性剂，所述除油液由所述除油剂、硫酸和溶剂组成。6.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下(2.1)～(2.2)中的至少一项：(2.1)所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张乔林，廖劼，朱茂礼，
申请(专利权)人：通威太阳能成都有限公司，
类型：发明
国别省市：