本發(fā)明涉及太陽能電池領域，尤其涉及一種硅基異質(zhì)結電池的制備方法。

背景技術：

薄膜太陽能電池是在基板上沉積很薄的光電材料形成的一種太陽能電池。薄膜太陽能電池弱光條件下仍可發(fā)電，其生產(chǎn)過程能耗低，具備大幅度降低原料和制造成本的潛力，因此，市場對薄膜太陽能電池的需求正逐漸增長，而薄膜太陽能電池技術更是成為近年來的研究熱點，其中提高光電轉(zhuǎn)換效率，降低成本是太陽能行業(yè)的終極目標。

硅基異質(zhì)結電池片是目前高效太陽能電池片研發(fā)的方向之一。硅基異質(zhì)結電池片的襯底一般以N-型單晶硅片為主，一面通過與非晶硅薄膜形成P-N結作為發(fā)射極，另一面用以相同方法沉積的同類型的非晶硅層作為背接觸。當非晶硅薄膜在硅片正反兩邊依次形成之后，下一步是通過PVD濺射的方法在正反兩邊依次沉積一層透明導電膜層，而后用電鍍法在透明導電膜層表面形成銅金屬柵線。在電鍍銅柵線電極之前，需要用PVD濺射的方法沉積阻擋層和種子層作為電鍍銅與導電氧化物之間的過渡結合層。

為了提高太陽能器件的性能，其柵線電極的厚度必須要足夠厚，以用來減小串聯(lián)電阻，典型的要高于20微米。傳統(tǒng)的濺射由于價格成本的原因往往不適用于銅柵線電極的制備，而往往是采用電鍍的方式。濺射銅的幾千埃用于種子層的制備，以減少在初始鍍覆期間的其表面電位差。電鍍圖案形成后，一些有機材料，主要為碳仍然存在于銅電鍍的區(qū)域。這種殘余的碳會導致在濺射銅和電鍍銅之間形成電屏障，從而降低太陽能器件的性能，而且有可能會導致銅的剝離，影響太陽能器件的可靠性。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中的問題，本發(fā)明提供了一種硅基異質(zhì)結電池的制備方法，其制備的太陽能器件的可靠性高、性能好。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種硅基異質(zhì)結電池的制備方法，包括以下步驟：提供N型硅片；在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層；分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層上沉積透明導電膜層；分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層的透明導電膜層上沉積阻擋層和種子銅層；分別在兩面的種子銅層上鋪設感光干膜，通過曝光和顯影在種子銅層上形成柵線圖案；通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生成二氧化碳以去除種子銅層上的碳殘留物；在種子銅層的柵線圖案上電鍍銅，形成銅柵線電極。

優(yōu)選的，所述分別在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層，具體為先沉積兩面的本征非晶硅膜層，再沉積N型非晶硅層、P型非晶硅層。

優(yōu)選的，所述分別在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層，具體為先沉積兩面的本征非晶硅膜層，再沉積P型非晶硅層、N型非晶硅層。

優(yōu)選的，所述分別在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層，具體為先沉積其中一面的本征非晶硅膜層、P型非晶硅層，再沉積另一面的本征非晶硅膜層、N型非晶硅層。

優(yōu)選的，所述分別在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層，具體為先沉積其中一面的本征非晶硅膜層、N型非晶硅層，再沉積另一面的本征非晶硅膜層、P型非晶硅層。

優(yōu)選的，所述通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生產(chǎn)二 氧化碳以去除碳殘留物為通入10-1000sccm的氧氣，在10-1000Pa氣壓，功率密度0.05-0.5W/cm²下產(chǎn)生含氧等離子體，電離的含氧等離子體轟擊種子銅層表面，轟擊時間為1-60S，與種子銅層表面的碳殘留物反應生成二氧化碳。

優(yōu)選的，所述通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生產(chǎn)二氧化碳以去除碳殘留物為通入10-1000sccm的氧氣，在標準大氣氣壓下，功率密度0.05-0.5W/cm²下產(chǎn)生含氧等離子體，電離的含氧等離子體轟擊種子銅層表面，轟擊時間為1-60S，與種子銅層表面的碳殘留物反應生成二氧化碳。

優(yōu)選的，所述產(chǎn)生電離為通過直流電源或射頻源。

優(yōu)選的，所述本征非晶硅膜層的厚度為1-10nm，所述P型非晶硅層和N型非晶硅層的厚度分別為5-10nm，所述透明導電膜的厚度為25-110nm。

優(yōu)選的，所述透明導電膜層通過PVD濺射沉積。

本發(fā)明采用以上設計方案，通過含氧等離子體和碳殘留物之間的反應形成二氧化碳氣體，有效地去除了種子銅層上的殘留物，更加有效地防止后續(xù)電鍍的柵線電極剝離，去除雜質(zhì)殘留物后，提高了太陽能器件的可靠性，加大了光電轉(zhuǎn)換效率，提高了其性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明硅基異質(zhì)結電池的制備方法實施例1的流程圖；

圖2-圖5為本發(fā)明硅基異質(zhì)結電池實施例1的結構形成過程示意圖；

圖6為本發(fā)明硅基異質(zhì)結電池的制備方法實施例2的流程圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，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：

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種硅基異質(zhì)結電池的制備方法，其包括以下步驟：

S101：提供N型硅片；

S102：分別在N型硅片的兩面上沉積本征非晶硅膜層；

S103：在N型硅片的一面本征非晶硅膜層上沉積N型非晶硅層；

S104：在N型硅片的另一面本征非晶硅膜層上沉積P型非晶硅層；

S105:分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層上通過PVD濺射透明導電膜層；

S106：分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層的透明導電膜層上沉積阻擋層和種子銅層；

S107：分別在兩面的種子銅層上鋪設感光干膜，通過曝光和顯影在種子銅層上形成柵線圖案；

S108：通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生成二氧化碳以去除種子銅層上的碳殘留物；

S109：在種子銅層的柵線圖案上電鍍銅，形成銅柵線電極。

具體的步驟可以如下：

提供N型硅片1，對N型硅片1清洗和制絨，然后在150-220℃溫度條件下，將N型硅片1放置反應腔中，往反應腔中通入SiH₄和H₂的混合氣體，其中SiH₄的含量為10％至50％，H₂的含量為5％至20％，通過化學氣相沉積的方法在N型硅片的兩面上沉積形成本征非晶硅膜層2、7，形成如圖2所示的結構。

將形成本征非晶硅膜層N型硅片放入摻雜腔內(nèi)，往摻雜腔中通入SiH₄、H₂以及含摻雜劑P的氣體，由此在本征非晶硅膜層2上沉積N型非晶硅層3；繼續(xù)通入SiH₄和H₂氣體，并且同步通入含摻雜劑B的氣體，在本征非晶硅膜層7上形成P型非晶硅層8，形成如圖3所示的結構；

在P型非晶硅層8和N型非晶硅層3上分別通過PVD磁控濺射的方法生 成透明導電膜層4、9和阻擋層5、10以及種子銅層6、11，然后再在種子銅層6、11上進行掩膜、曝光、顯影后形成金屬柵線圖案，形成如圖4所示的結構；

把N型硅片放入充有含氧等離子體的空間中，使得在種子銅層表面的含碳殘留物與氧氣進行反應，生成二氧化碳，從而去除碳殘留物；

在種子銅層6、11上電鍍銅，去除掉干膜，并對銅層進行選擇性腐蝕，從而在表面形成銅柵線電極12、13，至此完成電池制備，形成如圖5所示的結構。

其中，所述本征非晶硅膜層2、7的厚度為1-10nm，所述P型非晶硅層8和N型非晶硅層3的厚度分別為5-10nm，所述透明導電膜4、9的厚度為25-110nm。

其中，本發(fā)明所述通過含氧等離子體與種子銅層表面的殘留物反應去除殘留物具體為含氧等離子體中的氧氣與種子銅層表面的碳殘留物反應后生產(chǎn)二氧化碳，即：C+0₂＝CO₂。本發(fā)明通過含氧等離子體和碳殘留物之間的反應形成二氧化碳氣體，有效地去除了種子銅層上的殘留物，更加有效地防止后續(xù)電鍍的柵線電極剝離，去除雜質(zhì)殘留物后，提高了太陽能器件的可靠性，加大了光電轉(zhuǎn)換效率，提高了其性能。

其中，所述通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生產(chǎn)二氧化碳以去除碳殘留物為通入10-1000sccm的氧氣，在10-1000Pa氣壓，功率密度0.05-0.5W/cm²下產(chǎn)生含氧等離子體，電離的含氧等離子體轟擊種子銅層表面，轟擊時間為1-60S，與種子銅層表面的碳殘留物反應生成二氧化碳。所述產(chǎn)生電離為通過直流電源。

實施例2：

如圖6所示，與實施例1不一樣的是，本實施例中，先沉積其中一面上本征非晶硅膜層和N型非晶硅層，再沉積另一面上的本征非晶硅膜層和P型非晶硅層，具體如下：

S601：提供N型硅片；

S602：在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和N型非晶硅層；

S603：在N型硅片的另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層；

在具體實施例中，還可以先在在N型硅片的一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層；再在N型硅片的另一面上沉積本征非晶硅膜層和P型非晶硅層；

S604:分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層上通過PVD濺射透明導電膜層；

S605：分別在P型非晶硅層和N型非晶硅層的透明導電膜層上沉積阻擋層和種子銅層；

S606：分別在兩面的種子銅層上鋪設感光干膜，通過曝光和顯影在種子銅層上形成柵線圖案；

S607：通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生成二氧化碳以去除種子銅層上的碳殘留物；

S608：在種子銅層的柵線圖案上電鍍銅，形成銅柵線電極。

其中，所述通過含氧等離子體與種子銅層表面的碳殘留物反應后生產(chǎn)二氧化碳以去除碳殘留物為通入10-1000sccm的氧氣，在標準大氣壓條件下，功率密度0.05-0.5W/cm²下產(chǎn)生含氧等離子體，電離的含氧等離子體轟擊種子銅層表面，轟擊時間為1-60S，與種子銅層表面的碳殘留物反應生成二氧化碳。所述產(chǎn)生電離為通過射頻源。

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、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。