[發明專利]一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池及制備方法

在審

• 申請號: 201810068901.2
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108400175A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 李中天
• 申請（專利權）人: 蘇州太陽井新能源有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L31/042;H01L31/18
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池制備方法，包括以下步驟：S01，在異質結太陽能電池基底上制備透明導電薄膜層；S02，在透明導電薄膜層上部分區域形成金屬種子層以及在金屬種子層的兩側形成圖形化掩膜；S03，在兩個圖形化掩膜之間開口處電鍍金屬；S04，去除掩膜。本發明還公開了一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池，由上述制備方法得到。本發明公開了的一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池及其制備方法，在保證電鍍金屬與TCO層之間高吸附力的前提下，省去種子層蝕刻步驟，不會對TCO層起到蝕刻作用，降低太陽能電池量產的工藝難度，減少廢液排放。

技術領域

本發明具體涉及一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池及其制備方法，屬于異質結太陽電池領域。

背景技術

隨著傳統能源的日益枯竭及環境污染問題的日益嚴重，光伏發電技術越來越受到關注，被認為是重要的可再生清潔能源。提高光伏電池的光電轉換效率、降低發電成本，使其與傳統的電網發電成本相比具有競爭力是光伏產業的目標。

硅異質結太陽電池(HIT太陽電池)是一種通過在晶硅片前后表面沉積無摻雜的非晶硅薄膜，之后在前后表面分別沉積P型和N型非晶硅薄膜，最后在前后表面沉積透明導電薄膜(TCO層)產生電荷分離場，可有效提高鈍化、開路電壓及轉換效率。這種電池既利用了薄膜電池的制造工藝優勢，又發揮了晶體硅和非晶硅的材料性能特點，具有較高的轉換效率、良好的溫度特性、較低的工藝溫度等優點，成為太陽電池發展的熱點。

由于異質結太陽能電池電極接觸透明導電薄膜(TCO層)，會存在異質結太陽能電池電鍍金屬與TCO層之間吸附力較差的問題。現有技術中，通常會在電鍍金屬與TCO層之間增加整面“種子層”，掩膜電鍍后去除掩膜蝕刻未電鍍部分種子層的方法來實現TCO層與電鍍技術的高吸附力。

但是，上述方法源于半導體行業，對于太陽能電池的大規模生產來說，上述工藝步驟過多，會降低產品良率以及生產成本造成提升。最為關鍵的是，最后一步蝕刻種子層這一步驟由于蝕刻種子層的溶液也會對TCO層起到一定的蝕刻，不僅需要保證整片太陽能電池的均勻性，而且蝕刻溶液的各組分的濃度與工藝需要在持續生產中嚴格的監控并控制，提升了量產的工藝難度。不僅如此，對于大規模生產來說，蝕刻溶液含有種子層溶解的金屬離子廢液與蝕刻廢液，廢液處理會產生額外成本并且對環境產生影響。所以，需要一種工藝，在省去種子層蝕刻步驟的同時，并且達到電鍍金屬與TCO層之間足夠的吸附力。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種在保證電鍍金屬與TCO層之間高吸附力的前提下，省去種子層蝕刻步驟，降低太陽能電池量產的工藝難度，減少廢液排放的具有電鍍電極的異質結太陽能電池及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種具有電鍍電極的異質結太陽能電池制備方法，包括以下步驟：S01，在異質結太陽能電池基底上制備透明導電薄膜層；S02，在透明導電薄膜層上部分區域形成金屬種子層以及在金屬種子層的兩側形成圖形化掩膜；S03，在兩個圖形化掩膜之間開口處電鍍金屬； S04，去除掩膜。

S02中，包括以下兩種方式：a、先在透明導電薄膜層上部分區域形成金屬種子層，再在金屬種子層的兩側形成圖形化掩膜；b、先在透明導電薄膜層上兩側形成圖形化掩膜，再在圖形化掩膜之間形成金屬種子層。

S01中，異質結太陽能電池基底的前面增加透明導電薄膜層或者異質結太陽能電池基底的前后面均增加透明導電薄膜層。

S02中，圖形化掩膜的開口部分全部為金屬種子層。

S02中，圖形化掩膜的開口部分包括金屬種子層和透明導電薄膜層。

S03中，在電鍍金屬之前需要對金屬種子層進行表面處理，使金屬種子層的導電能力不高于透明導電薄膜層，金屬種子層進行表面處理的具體方法包括干法蝕刻、化學腐蝕、陽極氧化和化學氧化。