[發明專利]一種晶硅異質結太陽能電池用鍍銅工藝

有效

• 申請號: 202110077769.3
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112909123B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 田志斌;鄧正平;陳維速;許榮國;謝飛鳳
• 申請（專利權）人: 廣州三孚新材料科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/0224;H01L31/074
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種晶硅異質結太陽能電池用鍍銅工藝。本發明一種晶硅異質結太陽能電池用電鍍液，包括以下濃度的組分：五水硫酸銅80～150g/L；氯離子45～55mg/L；光亮劑20～300mg/L；魚腥草素鈉1～150mg/L；抑制劑5～30mg/L；羥乙基碳酰胺18～45mg/L；聚乙烯醇150～220mg/L；硫酸40～90g/L；去離子水余量。本發明的電鍍液應用于晶硅異質結太陽能電池用鍍銅工藝后，所得到的晶硅電池片中的柵線銅鍍層寬度小，TP值高，均勻致密。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種晶硅異質結太陽能電池用鍍銅工藝。

背景技術

光伏發電是太陽能的開發利用主要形式，光伏發電的核心是太陽能電池，可以將太陽能轉化為電能。在該技術發展的導向下，異質結太陽能電池應運而生。

在異質結太陽能電池工藝中，表面金屬化是決定電池效率和電池成本高低的關鍵步驟，要求金屬要與硅界面具有較高的粘結強度和較低的接觸電阻，同時也要求能為電流的輸出提供高導通路。傳統上常采用絲網印刷技術進行，但由于絲網印刷本身的技術制約，柵線寬度大，具有較小的高寬比，即寬度為100μm的柵線，高度最多只能達到12μm。為了解決上述技術問題，最新發展的工藝已發展為利用激光開槽、光刻除去表面的氮化硅減反射層制作柵線的形貌，再通過擴散阻擋層，在擴散阻擋層上制備出導電層，從而能夠適當地增大柵線的高寬比。如中國專利CN105226112A公開了一種高效晶硅太陽能電池的制備方法，包括如下步驟：硅片清洗；納微復合絨面制備；發射極制備；硅片邊緣絕緣、背面拋光處理；正面二氧化硅層制備；背面鈍化膜制備；正面減反射層制備；背面激光開槽；全鋁背場制備；燒結；錫背電極制備；正面激光開槽；正面電極制備；退火。該發明采用反應離子刻蝕或金屬輔助化學腐蝕方法制備了納微復合結構絨面，全面增加了光的吸收利用，可有效提高太陽能電池轉換效率；同時該發明采用電鍍技術制備太陽能電池正電極，大幅度降低了貴金屬的使用，降低了生產成本。

但在實際的工藝過程中，如Ni/Cu雙層電極結構的銅前電極金屬化金屬中，開槽后的位置沉積作為接觸層和銅的擴散的鎳后，再進行傳導層銅的沉積的話，柵線寬度會超出了原來沉積有鎳的寬度，最終影響太陽能電池的性能。因此，如果能將柵線的高寬比盡可能的增大，得到較小寬度的同時實現高的柵線，那么電池的性能將會得到較大的提升。

發明內容

本發明旨在提供一種晶硅異質結太陽能電池用鍍銅工藝，本發明對鍍銅工藝中所用的電鍍液組成進行改進，應用后得到的晶硅電池片中的柵線銅鍍層寬度小，TP值高，均勻致密。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種晶硅異質結太陽能電池用電鍍液，包括以下濃度的組分：

五水硫酸銅80～150g/L；

氯離子45～55mg/L；

光亮劑20～300mg/L；

魚腥草素鈉1～150mg/L；

抑制劑5～30mg/L；

羥乙基碳酰胺18～45mg/L；

聚乙烯醇150～220mg/L；

硫酸40～90g/L；

去離子水余量。

為了減小電鍍后柵線銅鍍層的寬度，發明人采取在電鍍前減小柵線的寬度，但是電鍍前柵線寬度的減小，使得電鍍時柵線內部交換難度系數變大，深鍍能力受到影響，反而降低了柵線的高寬比，因而發明人在提高電流密度的同時，對電鍍液的組成進行了研究，發現在電鍍液引入魚腥草素鈉后能夠提高TP值，并意外地發現電鍍后的柵線寬度變小，推測魚腥草素鈉為含氮化合物能在高電流密度具有鍍層深度能力，且能在高電流密度時表現出對銅的橫向生長起到抑制作用，而羥乙基碳酰胺能與魚腥草素鈉協同起到抑制作用。