本發(fā)明涉及太陽能電池的制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及異質(zhì)結(jié)電池的制造技術(shù)。

背景技術(shù)：

太陽能電池技術(shù)中，與傳統(tǒng)的P型單晶/多晶太陽能電池相比，硅基異質(zhì)結(jié)太陽能電池因其具有高的轉(zhuǎn)換效率、簡單的工藝流程和較低的溫度系數(shù)而最引人注目，特別是用銅互聯(lián)電鍍法在異質(zhì)結(jié)太陽能電池導(dǎo)電氧化物表面形成銅金屬柵線。由于Cu在溫度很低的情況下也會迅速的在Si中擴(kuò)散，影響器件的少數(shù)載流子壽命和漏電流，引起器件性能下降，可靠性降低。即使Cu的含量非常低的情況下，器件的電性能也會降低。因此阻擋層材料以及阻擋層微結(jié)構(gòu)的選擇在保護(hù)工作器件免受銅毒害方面，對整個器件性能來說尤為重要。

通常意義上好的阻擋層材料應(yīng)該有高的熔點，因為基質(zhì)的擴(kuò)散性與材料的熔點直接相關(guān)，其次阻擋層在熱力學(xué)上應(yīng)與互聯(lián)材料保持穩(wěn)定。在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中，高熔點金屬Cr、Ti、Mo、Ta和W、及其氮化物TiN,TaN、合金TiW作為擴(kuò)散阻擋層已經(jīng)被應(yīng)用。阻擋層增加了金屬Cu與TCO的附著力，在400℃高溫情況下還能有效的阻擋Cu的擴(kuò)散。但普遍采用的阻擋層材料會增加異質(zhì)結(jié)太陽能電池入射光的損失，降低異質(zhì)結(jié)太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。因此在電鍍銅之后，還需要在不破壞TCO的條件下，去除TCO 與Cu金屬柵線互聯(lián)界面以外的Cu種子層和阻擋層材料。而目前現(xiàn)有技術(shù)的阻擋層材料具有較強(qiáng)的抗化學(xué)腐蝕能力，難以去除。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種能在低溫沉積、工藝簡單、成本低的硅基異質(zhì)結(jié)電池片及其易于化學(xué)腐蝕的阻擋層材料的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種硅基異質(zhì)結(jié)電池片的制備方法，包括：在N型硅襯底正面沉積本征非晶硅層及P型非晶硅薄膜層，反面沉積本征非晶硅層及N型非晶硅薄膜層的硅片；在所述P型非晶硅薄膜層及N型非晶硅薄膜層上沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜；在所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜上采用低溫磁控濺射法沉積TiNx阻擋層；在所述TiNx阻擋層上濺射沉積銅種子層；覆蓋掩膜層，將銅種子層曝光出電極柵線圖，并用顯影液將電極柵線圖顯現(xiàn)；在柵線圖區(qū)域電鍍上金屬銅；去除掩膜層及電極柵線圖區(qū)域外的銅種子層和TiNx阻擋層。

進(jìn)一步的，所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜為ITO層。

進(jìn)一步的，所述低溫磁控濺射法采用純度為99％～99.99％的Ti靶。

進(jìn)一步的，所述低溫磁控濺射法在本底真空度為9*10-3～1*10-2Pa的真空腔內(nèi)通入Ar和N₂的混合氣體，維持真空腔室工藝真空度在0.3Pa～0.8Pa，沉積溫度在25°～105°并保持功率密度1.5～3.5w/cm²、電流為15～18A的等離子體狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述Ar和N₂的混合氣體比例為1:3～1:1。

進(jìn)一步的，所述銅種子層純度為99.9％～99.99％，所述濺射沉積銅種子層為在通入Ar氣體的等離子體的狀態(tài)下進(jìn)行。

本發(fā)明還提供一種TiNx阻擋層的制備方法，包括在N型硅襯底正面沉積本征非晶硅層及P型非晶硅薄膜層，反面沉積本征非晶硅層及N型非晶硅薄膜層的硅片；在所述P型非晶硅薄膜層及N型非晶硅薄膜層上沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜；在所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜采用低溫磁控濺射法沉積TiNx阻擋層

進(jìn)一步的，所述低溫磁控濺射法采用純度為99％～99.99％的Ti靶；

進(jìn)一步的，所述低溫磁控濺射法在真空度為0.3Pa～0.8Pa的真空腔通入Ar和N²的混合氣體，TiNx薄膜沉積溫度在25°～105°并保持功率密度1.5～3.5w/cm²、電流為15～18A的等離子體狀態(tài)下。

所述Ar和N₂的混合氣體比例為1:3～1:1。

和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：TiNx阻擋層可以有效的阻擋銅的擴(kuò)散，且TiNx阻擋層具有較低的電阻率，厚度易控制。TiNx阻擋層增加了Cu與透明導(dǎo)電層的附著力，有利于后續(xù)異質(zhì)結(jié)太陽能電池的封裝，且TiNx阻擋層易于溶液腐蝕。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明硅片正面沉積本征非晶硅層及P型非晶硅薄膜層、反面沉積本征非晶硅層及N型非晶硅薄膜層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為發(fā)明P型非晶硅薄膜層、N型非晶硅薄膜層上沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為發(fā)明硅片沉積P型非晶硅薄膜層、N型非晶硅薄膜層、透明導(dǎo)電氧化物薄膜后濺射TiNx阻擋層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明濺射TiNx阻擋層后濺射沉積種子層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明掩膜層圖型形成及電化學(xué)沉積后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一種硅基異質(zhì)結(jié)電池片掩膜層圖型形成后的結(jié)構(gòu)示意圖

圖7為本發(fā)明去除掩膜層后結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明去除柵線區(qū)域外的銅種子層和TiNx阻擋層。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1

參考圖1-圖6所示一種硅基異質(zhì)結(jié)電池片及其TiNx阻擋層的制備方法，主要通過制備TiNx阻擋層，并將TiNx阻擋層應(yīng)用到硅基異質(zhì)結(jié)電池片中，其包括以下步驟：

步驟一、采用CVD法在經(jīng)過堿性或酸性溶液腐蝕過后具有陷光效果的 N型硅片1上正面沉積本征非晶硅層及P型非晶硅薄膜層2，反面沉積本征非晶硅層及N型非晶硅薄膜層3。

步驟二、采用PVD濺射法在P型非晶硅薄膜層2及N型非晶硅薄膜層3上沉積透明導(dǎo)電氧化物薄膜4，所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜4采用ITO。

步驟三、在所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜4上采用低溫磁控濺射法沉積TiNx阻擋層5，所述低溫磁控濺射法采用純度為99％～99.99％的Ti靶，并在本底真空度為9*10_-³～1*10_-²Pa的真空腔內(nèi)通入Ar和N₂的混合氣體，維持真空腔室工藝真空度在0.3Pa～0.8Pa，并保持功率密度1.5～3.5w/cm²、電流為15～18A的等離子體狀態(tài)，Ar和N₂的混合氣體比例為1:3～1:1。

步驟四、在TiNx阻擋層5上濺射沉積銅種子層6，所述銅種子層純度為99.9％～99.99％，所述濺射沉積銅種子層6為在通入Ar氣體的等離子體的狀態(tài)下進(jìn)行。

步驟五、覆蓋掩膜層7，將銅種子層6用紫外曝光出電極柵線圖，并用顯影液將電極柵線圖顯現(xiàn)；

步驟六、在顯現(xiàn)的電極柵線圖上采用電鍍法電鍍上一定厚度的銅柵線；

步驟七、用腐蝕液去除掩膜層及柵線圖區(qū)域外的銅種子層和TiNx阻擋層。

實施例2

參照實施例1所述的制備步驟，本實施例在單晶硅表面沉積制備得到的TiNx阻擋層5后再進(jìn)行鍍銅，使得在TiNx阻擋層5上形成一層銅薄膜，然后將硅片放入400℃的條件下熱處理30min后，測試結(jié)果無銅硅化合物產(chǎn) 生，擴(kuò)散阻擋性能好。

實施例3

參照實施例1所述的制備步驟，本實施方式在單晶硅表面沉積制備得到的TiNx阻擋層5，厚度可控僅在2-50nm之間，均勻性好，能夠保證后續(xù)沉積銅層的優(yōu)良質(zhì)量，同時低溫沉積，薄膜為非晶結(jié)構(gòu)，在堿性腐蝕液中處理，30～120S內(nèi)薄膜被完全腐蝕去除，有效的降低光的損失。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。