[發明專利]一種異質結電池及其制備方法

有效

• 申請號: 201510573676.4
• 申請日: 2015-09-10
• 公開（公告）號: CN105140345B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 郭樺;陳銳;李瑋;闞東武;段光亮;蔡曉晨;徐妍
• 申請（專利權）人: 國電新能源技術研究院;國電光伏有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0747;H01L31/0224
• 代理公司: 北京大成律師事務所11352
• 代理人: 陳福

1.一種異質結電池的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)在硅晶片上沉積銅，形成電極層：在硅晶片上雙面沉積銅，形成電極層；采用射頻方式進行沉積，射頻頻率為12-16MHz，工作氣體為氬氣，靶材為銅；所述沉積的工藝條件如下，本底真空為5X10-5Pa，工作氣壓為0.1-0.5Pa，濺射功率為200-400W，濺射時間為200-280S，硅晶片溫度為90-110℃；

b)光刻：激光光繪繪制圖形、沖片顯影菲林片、壓膜和曝光；在所述沖片顯影菲林片步驟中，定影、顯影液以濃度20-30％的比例配置，沖片溫度為30-50℃，傳送速度恒定；所述壓膜步驟如下，壓膜輪滾軸上表面溫度90-110℃，壓膜輪滾軸下表面溫度90-100℃，傳輸速率0.4-0.6m/min；所述曝光的能量強度為80-90mv/cm²；

c)濕法及電鍍；所述濕法包括顯影、水洗和稀硫酸清洗；在所述顯影中，碳酸鈉濃度為0.5-2％，溫度為20-40℃，時間為0.5-4min；所述水洗步驟為水洗2次，每次水洗時間為1-2min，溫度為室溫-45℃；所述稀硫酸清洗步驟在室溫中進行，硫酸濃度為10％，清洗時間為0.2-1min；

所述硅晶片的結構依次包括ITO層、P-Si層、i-Si層、Si襯底、N-Si層、i-Si層和ITO層；

沉積載板邊緣寬度為2-4mm，硅晶片正面全部濺射，硅晶片背面用載板支撐并作為邊緣隔離；預留的干膜比硅片大，防止從側邊濺射銅；射頻沉積前將硅片四周用高溫膠帶包裹起來，起到隔離的作用；

在ITO過程中，化錫溫度為20-30℃，PH值為0.9-1.1，即減少酸度，以減輕酸的腐蝕。

2.根據權利要求1所述的異質結電池的制備方法，其特征在于：所述電鍍步驟中電鍍溶液的配方為，水硫酸銅67.5-90g/l，硫酸100-130ml/l，氯離子50-80ppm,陶氏添加劑451^#2-4ml/l，陶氏452^#10-30ml/l；所述電鍍的工藝條件為，18-35℃，1-6A/dm2，12-40min。

3.根據權利要求1或2所述的異質結電池的制備方法，其特征在于，在電鍍步驟之后還依次包括如下步驟：水洗、去膜、水洗、去除種子銅、水洗、稀硫酸清洗、化學鍍錫、水洗和干燥。

4.根據權利要求3所述的異質結電池的制備方法，其特征在于：在電鍍之后水洗、去膜之前的水洗步驟為洗3次，每次1-2min，溫度范圍為室溫-45℃；所述去膜步驟使用1-3％氫氧化鈉，溫度為20-55℃，時間為1-5min；在去膜之后、去除種子銅之前的水洗步驟為洗2次，每次1-2min，溫度范圍為室溫-45℃；所述去除種子銅的配方為SPS：100～120g/l，H₂SO₄：1％～3％；工藝條件為：室溫-40℃，0.5-5min；在去除種子銅之后、稀硫酸清洗之前的水洗步驟為洗2次，每次1-2min，溫度范圍為室溫-45℃；所述稀硫酸清洗使用5％-10％硫酸，在室溫下清洗1-3min；所述化學鍍錫的配方為樂思SN 100A 90％v/v,樂思SN 100B 10％v/v，工藝條件為63-72℃,1-5min；在化學鍍錫之后、干燥之前的水洗步驟為洗3次，每次1-2min，溫度范圍為40-45℃；所述干燥在N₂氛圍中，干燥溫度為30-40℃，干燥時間為4-6min。

5.根據權利要求3所述的異質結電池的制備方法，其特征在于：電池正面主柵寬度為1-2cm共三根，細柵寬度60-80um共73-75根，電池背面主柵寬度為1-2cm共三根，細柵寬度60-80um共140-150根。

6.一種根據權利要求1-5任一項所述制備方法制造的異質結電池，其特征在于，所述異質結電池的電極為銅電極，在硅晶片上下表面設有銅電極層；所述硅晶片的結構依次包括ITO層、P-Si層、i-Si層、Si襯底、N-Si層、i-Si層和ITO層。