一种硅太阳电池栅极制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104167463104167463A(43)申请公布日2014.11.26(21)申请号201310184954.8(22)申请日2013.05.16(71)申请人无锡尚德太阳能电力有限公司地址214028江苏省无锡市新区长江南路17-6(72)发明人陈丽萍钱洪强张婷鲁科陈如龙杨健(51)Int.Cl.H01L31/18(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图1页附图1页(54)发明名称一种硅太阳电池栅极制造方法(57)摘要本发明提供一种硅太阳电池栅极制造方法。现有技术未去除电镀沟槽中的氧化层和残留的电镀掩膜层，易导致镀的籽晶金属层与硅的接触面积小而使电镀栅极易剥离且电阻较大；并在烧结形成籽晶硅合金层后直接电镀电极金属层导致籽晶与硅界面间留有应力而使电镀栅极易剥离。本发明的硅太阳电池栅极制造方法先提供正面沉积有电镀掩膜层的待镀硅太阳电池，接着形成穿透电镀掩膜层的电镀沟槽，然后刻蚀去除电镀沟槽中的氧化硅和残留的电镀掩膜层，之后在电镀沟槽中沉积籽晶金属层并烧结形成籽晶硅合金层，接着腐蚀或退镀去除籽晶金属层并电镀籽晶和电极金属层。本发明可有效提高电镀栅极的强度和对应硅太阳电池和组件的可靠性，并可有效降低其串联电阻。CN104167463ACN104673ACN104167463A权利要求书1/1页1.一种硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：a、提供待镀硅太阳电池，所述硅太阳电池正面沉积有电镀掩膜层；b、在待镀硅太阳电池正面形成电镀沟槽，所述电镀沟槽穿透电镀掩膜层；c、去除电镀沟槽中的氧化硅和残留的电镀掩膜层；d、在所述电镀沟槽中沉积籽晶金属层并烧结形成籽晶硅合金层；e、腐蚀或退镀去除籽晶金属层；f、在籽晶硅合金层上电镀籽晶金属层和电极金属层。2.根据权利要求1所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，所述电镀掩膜层为氮化硅层或氧化硅/氮化硅叠层，其厚度为70～150nm。3.根据权利要求2所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤c中，通过氢氟酸溶液刻蚀去除电镀沟槽中的氧化硅和残留的电镀掩膜层，所述氢氟酸溶液的质量百分比浓度为0.1％％～10％，腐蚀时间为20～600s。4.根据权利要求1所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤b中，通过激光烧蚀在待镀硅太阳电池正面形成所述电镀沟槽。5.根据权利要求1所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，所述籽晶金属层为镍层，所述籽晶硅合金层对应为镍硅合金。6.根据权利要求5所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤d中，烧结形成镍硅合金层的烧结温度为200～500℃。7.根据权利要求5所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤e中，通过质量百分比浓度为35％～70％的硝酸溶液去除镍层。8.根据权利要求5所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤e中，通过硫酸双氧水混合溶液去除镍层。9.根据权利要求1所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤f中，所述电极金属层为铜或铜/银或铜/锡。10.根据权利要求1所述的硅太阳电池栅极制造方法，其特征在于，在步骤d和f中，均通过光诱导电镀结合直流电源电镀形成所述籽晶金属层和电极金属层。2CN104167463A说明书1/4页一种硅太阳电池栅极制造方法技术领域[0001]本发明涉及太阳电池制造领域，特别涉及一种硅太阳电池栅极制造方法。背景技术[0002]在硅太阳电池制造领域，金属化制程是非常重要的关键制程，其直接形成引出硅太阳电池所产生电能的电极且对硅太阳电池的效率有较大的影响。现大规模的硅太阳电池制造中，通常会采用丝网印刷方式来实现硅太阳电池的金属化制程，但丝网印刷所形成的栅极高宽比较低，从而造成硅太阳电池受光面被栅极遮蔽面积较大，另外造成硅太阳电池的串联电阻较大。电镀形成硅太阳电池的栅极可有效降低栅极遮光并有效降低栅极的电阻及硅太阳电池的串联电阻。[0003]为降低成本电镀形成栅极时主要进行镀铜，但铜具有较强的扩散性，为阻挡铜扩散到硅中降低硅太阳电池的效率，需先在要进行电镀的电镀沟槽中沉积镍作为籽晶金属层来阻挡铜向硅中的扩散，为降低籽晶金属与硅的接触电阻，通常会在惰性气体或氮气中对籽晶金属镍进行烧结(烧结温度为350～500℃)以形成镍硅合金层，之后在常温下(工程上常温为20℃)在籽晶金属层镍上电镀铜，为提高电镀电极的可焊性，还可在电镀的铜上形成银层，从而形成硅/镍/铜/银的层叠状电极。[0004]但电镀所形成的栅极的可靠性存在问题，其在进行焊接时较易从硅太阳电池上剥离下来，通过扫描电子显微镜(SEM)结合X射线能量分析光谱仪(EDX)分析，大多数情况下，电镀栅极被剥离