[發明專利]一種非晶硅太陽能電池鋁膜蝕刻方法及蝕刻油墨

有效

• 申請號: 200810067105.3
• 申請日: 2008-05-07
• 公開（公告）號: CN101276789A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 李毅;熊正根
• 申請（專利權）人: 李毅
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/3213;H01L31/20;C23F1/36
• 代理公司: 深圳市毅穎專利商標事務所
• 代理人: 張藝影;李奕暉

技術領域

本發明涉及一種非晶硅太陽能電池鋁膜蝕刻技術，是生產非晶硅太陽能電池，鋁背電極圖案的蝕刻劑及蝕刻方法。

背景技術

非晶硅太陽能電池的結構，是在玻璃板上沉積了一層SnO₂(或ITO)導電膜，經化學氣相沉積在導電膜上沉積一層非晶硅，在非晶硅上沉積背電極鋁膜。本申請人前期采用蝕刻非晶硅太陽能電池鋁膜的方法是用三氯化鐵-硫酸銅油墨進行蝕刻(已申請專利，申請號：200610156980.X)，這種蝕刻油墨及其蝕刻方法，能有效蝕刻太陽能電池鋁膜，并形成各種復雜圖案；但采用這種方法蝕刻后產生的銅、鐵金屬導電物質等殘渣，并附著在非晶硅上，清洗困難，生產效率低，不適合大規模生產。中國專利200410038200.2“使用非晶硅碳罩幕蝕刻鋁層的方法”，采用非晶硅形成碳罩幕進行保護，再用等離子體蝕刻鋁層，該方法需用昂貴的等離子體設備，蝕刻工序多，成本高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種成本低、易于清洗的蝕刻油墨。

另一個目的是提供一種非晶硅薄膜太陽能電池鋁膜蝕刻方法，防止單元電池周邊短路，提高生產效率，便于大規模連續化生產。

為了實現本發明的目的，本發明根據如下化學反應原理：

2Al+2OH^-1+6H₂O＝2[Al(OH)₄]^-1+3H₂↑

本發明所采用的技術方案是：一種非晶硅薄膜太陽能電池制造方法，由大規模集成串聯式電池單元節構成，至少由一個電池單元節構成單元電池，以透明基板為襯底，依序層疊前電極層、薄膜電池層、鋁背電極層，并用堿性蝕刻漿料在單元電池周邊的背電極鋁膜上絲印蝕刻出防短路的隔離槽。蝕刻的隔離槽可以是圓形、圓環、條形、扇形、方形或N邊形。

所采用的堿性蝕刻漿料是一種在鋁膜電極上絲印的油墨，其原料配比為：堿：2.7-9.1％(W/W)，水：81-86％(W/W)，增稠劑：5.4-7.3％(W/W)，水性消泡劑：0.3-0.7％(W/W)，水性流平劑：1.5-1.8％(W/W)。

所說的堿是氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀中的一種，增稠劑是丙烯酸聚合物，消泡劑是水性消泡劑，流平劑是水性流平劑，溶劑是水。

本發明堿性蝕刻油墨制作方法如下：在一個耐堿性的容器中加入2.7-9.1份重量的氫氧化鈉(或氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀)，再加81.0-86.0份重量的水，攪拌溶解后，加入5.4-7.3份重量的增稠劑W-115(或W-116)，攪拌增稠后，加入0.3-0.7份重量的水性消泡劑W-090(或W-096)，1.5-1.8份重量的水性流平劑。繼續攪拌均勻即可。

蝕刻工藝步驟如下：

A.制作并準備堿性蝕刻油墨。

B.按要求制作絲網圖案。

C.將堿性蝕刻油墨通過絲網漏印到非晶硅太陽能電池板上。

D.絲印后的電池板室溫下水平放置30-60分鐘。

E.用水沖洗干凈。

本發明的積極效果是，采用堿性蝕刻油墨及生產工藝，能有效蝕刻非晶硅上鋁膜，并形成各種復雜圖案，能有效防止單元電池周邊短路。蝕刻后產生的堿性金屬離子容易清洗，提高了生產效率，有利于大規模連續化生產。采用廉價的水作為溶劑，降低了生產成本。絲印油墨后的產品，不需要加溫腐蝕，能在室溫下腐蝕，而不會產生毛刺現象。

附圖說明

圖1、是本發明非晶硅太陽能電池結構截面圖。

圖2、是本發明蝕刻后非晶硅太陽能電池結構截面圖。

圖3、是本發明蝕刻前方型非晶硅太陽能電池結構俯視圖。

圖4、是本發明蝕刻后方型非晶硅太陽能電池結構俯視圖。

上述圖中，1是透明基板，2是前電極層，3是非晶硅薄膜電池層，4是鋁背電極層，5是隔離槽，6是背漆。