[发明专利]一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜结构，在电池片的两面TCO层表面制备氮化硅或者氧化硅或者氮化硅‑氧化硅的复合薄膜作为铜电镀栅线的掩膜，掩膜在铜电镀栅线制备完成后留在电池片的表面，不移除；掩膜与TCO的折射率相互匹配。本发明还公开一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜制备方法，在沉积了非晶硅的晶体硅片的两个表面各沉积ITO薄膜作为TCO层，再采用板式PECVD或热丝CVD方法在两个ITO薄膜表面各沉积氮化硅或者氧化硅或者氮化硅‑氧化硅复合薄膜作为铜电镀栅线的掩膜层，掩膜在铜电镀栅线制备完成后留在电池片的表面，不移除。本发明实现了以比光刻法工序短的方法制备镀铜栅线的掩膜，所得掩膜在栅线制备完成后保留在电池片表面改善TCO的减反射效果。

技术领域

本发明属于太阳电池和半导体器件领域，涉及晶体硅太阳电池的技术，具体涉及一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜结构及其制备方法。

背景技术

目前，非晶硅/晶体硅异质结太阳电池(以下简称HAC)的金属栅线的技术路线主要有两条，一是采用丝网印刷结合烘干烧结的方法制备的银栅线，该技术以低温银浆作为原材料，制备技术路线简单、易于掌握，工序少，工艺成本低，但消耗大量的银浆；二是采用光刻结合电镀的技术制备铜栅线，该技术以铜和化学溶液作为主要原材料，但光刻过程需要使用到光刻胶且掩膜制备、曝光、去胶等工序很多，工艺难度大，工艺成本高，但作为栅线主材的铜成本低。综合比较，二者各有优缺点，在实际成本方面无明显的优劣。

对于铜电镀技术，如能简化其工序，以更有效、低成本的技术取得现有的光刻技术制备镀铜掩膜，其在成本方面将远低于银栅线技术，并且可节省大量的贵重原材料。

另外，HAC太阳电池表面的透明导电氧化层(transparentconductiveoxide以下简称TCO)主要是以铟的氧化物主材的物质，如锡掺杂三氧化铟(以下简称ITO)，其要兼顾导电与减反射效果，导致其减反射效果无法做到最优，这也限制了HAC太阳电池性能的提高，如能通过复合膜层的方法提高其减反射效果，对HAC太阳电池性能的提升也是非常有意义的。

发明内容

针对现有技术中的不足与难题，本发明旨在提供一种一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜结构及其制备方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种HAC电池用铜电镀栅线的掩膜结构，在电池片的两面TCO层表面制备氮化硅或者氧化硅或者氮化硅-氧化硅的复合薄膜作为铜电镀栅线的掩膜，掩膜在铜电镀栅线制备完成后留在电池片的表面，不移除；掩膜与TCO的折射率相互匹配。

进一步地，采用氮化硅作为掩膜并采用ITO作为TCO材料；氮化硅的折射率为1.86～2.13、厚度为30nm～70nm；ITO的折射率为2.0～2.2、厚度为15nm～70nm。

优选地，ITO/氮化硅的折射率匹配为2.11/1.86。

进一步地，采用氧化硅作为掩膜并采用ITO作为TCO材料，氧化硅的折射率为1.4～1.5、厚度为60nm～150nm，ITO的折射率为2.0～2.2、厚度为15nm～70nm。

优选地，ITO/氧化硅的折射率匹配为2.08/1.46。

进一步地，采用氮化硅、氧化硅的复合膜层作为掩膜并采用ITO作为TCO材料；ITO的折射率为2.0～2.2、厚度为20nm～60nm；氮化硅的折射率为1.86～2.09、厚度为10nm～20nm；氧化硅的折射率为1.4～1.5、厚度为60nm～150nm。

优选地，ITO/氮化硅/氧化硅的折射率匹配为2.13/1.91/1.46。