太阳电池回刻残金属的改善方法技术

本发明专利技术提供了一种太阳电池回刻残金属的改善方法，包括以下步骤：在太阳电池前驱体中的透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层；在所述金属种子层上制备光刻胶层；对所述光刻胶层依次进行曝光、显影，得到图形化光刻胶层，其中，所述光刻胶层具有开槽，且部分所述金属种子层暴露于所述开槽，将暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第一金属种子部，并将未暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第二金属种子部；采用电镀工艺在所述第一金属种子部上制备镀铜层，得到太阳电池中间体；采用电镀工艺在所述镀铜层上制备镀锡层；使用碱性溶液去除所述图形化光刻胶；以及使用回刻液去除所述第二金属种子部。本发明专利技术能够提高太阳电池的外观和转换效率。观和转换效率。观和转换效率。

【技术实现步骤摘要】
太阳电池回刻残金属的改善方法


[0001]本专利技术涉及太阳电池
，特别是涉及一种太阳电池回刻残金属的改善方法。

技术介绍

[0002]在太阳电池，如异质结太阳电池的制备过程中，通常需要在透明导电氧化物薄膜(TCO)上制备金属种子层，如铜种子层、并通过图形化感光胶在铜种子层上依次制备镀铜层和镀锡层，后续再使用回刻液去除未被镀铜层覆盖的铜种子层，从而制备得到电极。
[0003]然而，在使用回刻液去除未被镀铜层覆盖的铜种子层后，有时会残留铜种子层(简称残铜)，即回刻液未完全去除未被镀铜层覆盖的铜种子层，这不仅会影响后续制备的异质结太阳电池的外观，同时也会降低后续制备的异质结太阳电池的转换效率。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种太阳电池回刻残金属的改善方法，以提高后续制备的太阳电池的外观和转换效率。
[0005]本专利技术提供了一种太阳电池回刻残金属的改善方法，包括以下步骤：
[0006]在太阳电池前驱体中的透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层；
[0007]在所述金属种子层上制备光刻胶层；
[0008]对所述光刻胶层依次进行曝光、显影，得到图形化光刻胶层，其中，所述光刻胶层具有开槽，且部分所述金属种子层暴露于所述开槽，将暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第一金属种子部，并将未暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第二金属种子部；
[0009]采用电镀工艺在所述第一金属种子部上制备镀铜层，得到太阳电池中间体；
[0010]采用电镀工艺在所述镀铜层上制备镀锡层；
[0011]使用碱性溶液去除所述图形化光刻胶；以及
[0012]使用回刻液去除所述第二金属种子部；
[0013]其中，采用电镀工艺在所述镀铜层上制备镀锡层具体包括以下步骤：
[0014]对所述太阳电池中间体进行第一步电镀，并控制所述第一步电镀时的电流密度为9～11A/dm2；
[0015]对第一步电镀后的所述太阳电池中间体进行第二步电镀，并控制所述第二步电镀时的电流密度为6～8A/dm2；以及
[0016]对第二步电镀后的所述太阳电池中间体进行第三步电镀，并控制所述第三步电镀时的电流密度为1～2A/dm2。
[0017]在其中一些实施例中，所述改善方法包括以下(1)～(3)中的至少一项：
[0018](1)所述第一步电镀的时间为20～30s；
[0019](2)所述第二步电镀的时间为70～80s；
[0020](3)所述第三步电镀的时间为100～120s。
[0021]在其中一些实施例中，在制备所述镀锡层之后，且在去除所述图形化光刻胶之前，所述改善方法还包括以下步骤：
[0022]对所述镀锡层进行热处理。
[0023]在其中一些实施例中，所述改善方法包括以下(4)～(5)中的至少一项：
[0024](4)所述热处理的温度为100℃～110℃；
[0025](5)所述热处理的时间为50～55s。
[0026]在其中一些实施例中，在去除所述图形化光刻胶之后，且在去除所述第二金属种子部之前，所述改善方法还包括以下步骤：
[0027]水洗所述太阳电池中间体，并控制所述水洗的水流量为12～20L/mim。
[0028]在其中一些实施例中，所述碱性溶液包括碱性试剂，所述碱性试剂在所述碱性溶液中的浓度为20g/L～30g/L，所述碱性溶液的温度为22℃～27℃。
[0029]在其中一些实施例中，所述碱性试剂包括氢氧化钠。
[0030]在其中一些实施例中，所述回刻液包括硫酸和双氧水。
[0031]在其中一些实施例中，所述改善方法包括以下(6)～(8)中的至少一项：
[0032](6)所述金属种子层的厚度为150nm～250nm；
[0033](7)所述镀铜层的厚度为8μm～10μm；
[0034](8)所述镀锡层的厚度为2μm～5μm；
[0035](9)所述金属种子层为铜种子层。
[0036]在其中一些实施例中，在所述透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层具体包括：
[0037]采用物理气相沉积工艺在所述透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层。
[0038]本专利技术改变制备镀锡层的电镀工艺参数，即在第二步电镀时增加电流密度，以使在电镀过程中生成更多的锡金属晶核，从而增加所述镀锡层的均匀性和致密性，增强所述镀锡层的耐腐蚀性，避免当使用碱性溶液去除所述图形化光刻胶时，所述镀锡层与所述碱性溶液反应而造成的脱落以及产生副产物，从而避免了影响所述图形化光刻胶的去除进程，使得所述图形化光刻胶能够被完全去除干净，进而避免了所述第二金属种子层由于被残留的所述图形化光刻胶阻挡而导致回刻液和所述第二金属种子层的反应时间不足，而不足的反应时间即导致了所述第二金属种子层没有被完全去除干净，从而导致了回刻残金属的异常发生。因此，本专利技术改善了回刻残金属，从而提高了后续制备的太阳电池的外观和转换效率。
附图说明
[0039]图1为本专利技术提供的太阳电池回刻残金属的改善流程图；
[0040]图2为本专利技术提供的太阳电池前驱体的剖视图；
[0041]图3为在图2中的透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层后的剖视图；
[0042]图4为在图3中的金属种子层制备光刻胶层后的剖视图；
[0043]图5为对图4中的光刻胶层进行曝光、显影后的剖视图；
[0044]图6为在图5中的第一金属种子部上制备镀铜层后的剖视图；
[0045]图7为在图6中的镀铜层上制备镀锡层后的剖视图；
[0046]图8为将图7中的图形化光刻胶去除后的剖视图；
[0047]图9为将图8中的第二金属种子部去除后得到的太阳电池的剖视图；
[0048]图10为本专利技术实施例1制备的镀锡层的扫描电镜图；
[0049]图11为本专利技术对比例1制备的镀锡层的扫描电镜图；
[0050]图12为本专利技术实施例1制备的镀锡层的金相显微镜图；
[0051]图13为本专利技术对比例1制备的镀锡层的金相显微镜图。
[0052]附图标记：100
‑
太阳电池；10
‑
太阳电池前驱体；11
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基底；12
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非晶硅层；13
‑
透明导电氧化物薄膜；20
‑
金属种子层；201
‑
第一金属种子部；202
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第二金属种子部；30
‑
光刻胶层；40
‑
图形化光刻胶层；41
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开槽；50
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镀铜层；51
‑
太阳电池中间体；60
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镀锡层；70
‑
电极。
具体实施方式
[0053]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池回刻残金属的改善方法，其特征在于，包括以下步骤：在太阳电池前驱体中的透明导电氧化物薄膜上制备金属种子层；在所述金属种子层上制备光刻胶层；对所述光刻胶层依次进行曝光、显影，得到图形化光刻胶层，其中，所述光刻胶层具有开槽，且部分所述金属种子层暴露于所述开槽，将暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第一金属种子部，并将未暴露于所述开槽的所述金属种子层定义为第二金属种子部；采用电镀工艺在所述第一金属种子部上制备镀铜层，得到太阳电池中间体；采用电镀工艺在所述镀铜层上制备镀锡层；使用碱性溶液去除所述图形化光刻胶；以及使用回刻液去除所述第二金属种子部；其中，采用电镀工艺在所述镀铜层上制备镀锡层具体包括以下步骤：对所述太阳电池中间体进行第一步电镀，并控制所述第一步电镀时的电流密度为9～11A/dm2；对第一步电镀后的所述太阳电池中间体进行第二步电镀，并控制所述第二步电镀时的电流密度为6～8A/dm2；以及对第二步电镀后的所述太阳电池中间体进行第三步电镀，并控制所述第三步电镀时的电流密度为1～2A/dm2。2.如权利要求1所述的太阳电池回刻残金属的改善方法，其特征在于，所述改善方法包括以下(1)～(3)中的至少一项：(1)所述第一步电镀的时间为20～30s；(2)所述第二步电镀的时间为70～80s；(3)所述第三步电镀的时间为100～120s。3.如权利要求1所述的太阳电池回刻残金属的改善方法，其特征在于，在制备所述镀锡层之后，且在去除所述图形化光刻胶之前，所述改善方法还包括以下步骤：...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭忠军，
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：