权利要求
黄膜片(100)，所述黄膜片(100)包括铜种子层(150);
铜
镍合金层(160)，所述铜镍合金层(160)沉积在所述铜种子层(150)的表面;以及，
栅线(170)，所述栅线(170)沉积在所述铜镍合金层(160)。
2.根据权利要求1所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述栅线(170)的截面为矩形。
3.根据权利要求1所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述铜电镀异质结
电池包括多个所述栅线(170)，相邻的两个所述栅线(170)之间具有凹槽。
4.根据权利要求3所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述凹槽的截面为矩形。
5.根据权利要求1所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述黄膜片(100)还包括硅基板(110)、第一本征非晶硅层(121)、第二本征非晶硅层(122)、第一掺杂层(131)、第二掺杂层(132)，第一透明导电层(141)和第二透明导电层(142);其中，
所述硅基板(110)包括相背分布的第一面和第二面;
所述第一本征非晶硅层(121)形成于所述第一面;所述第二本征非晶硅层(122)形成于所述第二面;所述第一掺杂层(131)形成于所述第一本征非晶硅层(121)背离所述硅基板(110)的一侧;所述第二掺杂层(132)形成于所述第二本征非晶硅层(122)背离所述硅基板(110)的一侧;所述第一透明导电层(141)形成于所述第一掺杂层(131)背离所述第一本征非晶硅层(121)的一侧，所述第二透明导电层(142)形成于所述第二掺杂层(132)背离所述第二本征非晶硅层(122)的一侧;
所述第一透明导电层(141)和所述第二透明导电层(142)均形成有所述铜种子层(150);所述第一透明导电层(141)上的所述铜种子层(150)和所述第二透明导电层(142)上的所述铜种子层(150)两者中的至少一者形成有所述铜镍合金层(160)。
6.根据权利要求5所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述第一透明导电层(141)上的所述铜种子层(150)和所述第二透明导电层(142)上的所述铜种子层(150)两者均形成有所述铜镍合金层(160)。
7.根据权利要求1-6任一项所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述栅线(170)为铜栅线。
8.根据权利要求1-6任一项所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述铜电镀异质结电池还包括保护层(180)，所述保护层(180)形成于所述栅线(170)背离所述铜镍合金层(160)的一侧。
9.根据权利要求8所述的铜电镀异质结电池，其特征在于，所述保护层(180)为
锡保护层。
10.一种物理气相沉积设备，其特征在于，用于制备权利要求1-9任一项所述的铜电镀异质结电池的铜镍合金层(160);所述物理气相沉积设备具有沉积腔室，所述沉积腔室内设置有铜镍合金靶材。
说明书
技术领域
[0001]本实用新型涉及
太阳能电池技术领域，具体而言，涉及一种铜电镀异质结电池和物理气相沉积设备。
背景技术
[0002]相关技术在制备异质结电池时，采用铜互联技术替代丝网印刷银栅线的技术，其中，铜互联技术包括在ITO(TCO)导电膜上先进行PVD溅射沉积种子层铜用于导电(作为电镀的种子层)，然后在此导电层进行图形转移，然后电镀出栅线，且电镀出的铜栅线上还可以使用化学锡镀的方式形成锡保护层。
[0003]但是，相关技术提供的铜电镀异质结电池在制备栅线时，存在多余的电镀铜填充损耗，并会导致电镀的成本增加。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的包括提供一种铜电镀异质结电池和物理气相沉积设备，该物理气相沉积设备可以用于制备铜电镀异质结电池，该铜电镀异质结电池在形成栅线时，能够减少多余的电镀材料损耗，有利于降低成本。
[0005]本实用新型的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本实用新型提供一种铜电镀异质结电池，包括：
[0007]黄膜片，黄膜片包括铜种子层;
[0008]铜镍合金层，铜镍合金层沉积在铜种子层的表面;以及，
[0009]栅线，栅线沉积在铜镍合金层。
[0010]在可选的实施方式中，栅线的截面为矩形。
[0011]在可选的实施方式中，铜电镀异质结电池包括多个栅线，相邻的两个栅线之间具有凹槽。
[0012]在可选的实施方式中，凹槽的截面为矩形。
[0013]在可选的实施方式中，黄膜片还包括硅基板、第一本征非晶硅层、第二本征非晶硅层、第一掺杂层、第二掺杂层，第一透明导电层和第二透明导电层;其中，
[0014]硅基板包括相背分布的第一面和第二面;
[0015]第一本征非晶硅层形成于第一面;第二本征非晶硅层形成于第二面;第一掺杂层形成于第一本征非晶硅层背离硅基板的一侧;第二掺杂层形成于第二本征非晶硅层背离硅基板的一侧;第一透明导电层形成于第一掺杂层背离第一本征非晶硅层的一侧，第二透明导电层形成于第二掺杂层背离第二本征非晶硅层的一侧;
[0016]第一透明导电层和第二透明导电层均形成有铜种子层;第一透明导电层上的铜种子层和第二透明导电层上的铜种子层两者中的至少一者形成有铜镍合金层。
[0017]在可选的实施方式中，第一透明导电层上的铜种子层和第二透明导电层上的铜种子层两者均形成有铜镍合金层。
[0018]在可选的实施方式中，栅线为铜栅线。
[0019]在可选的实施方式中，铜电镀异质结电池还包括保护层，保护层形成于栅线背离铜镍合金层的一侧。
[0020]在可选的实施方式中，保护层为锡保护层。
[0021]第二方面，本实用新型提供一种物理气相沉积设备，用于制备前述实施方式任一项的铜电镀异质结电池的铜镍合金层;物理气相沉积设备具有沉积腔室，沉积腔室内设置有铜镍合金靶材。
[0022]本实用新型实施例提供的铜电镀异质结电池的有益效果包括：该铜电镀异质结电池在铜种子层形成铜镍合金层，以便于在制备该铜电镀异质结电池时，将感光胶涂布在铜镍合金层上，铜镍合金层能够在后续的显影、曝光工序中，能够增加种子层表面的光反射率以及提高种子层表面的抗腐蚀能力;由于种子层的反射率提高，故，有利于提高曝光过程中对于光的反射，并通过对于光的反射实现对感光胶层的底部进行二次曝光的过程，增强感光胶的交联反应，致使感光胶在显影后不存在undercut(底切)的小特征结构，以使显影后感光胶上形成的预镀凹槽的截面形成矩形形貌，在感光胶未被曝光的部分清洗后，即可形成截面为矩形的凹槽，有利于在凹槽形成栅线时，减少多余的电镀材料损耗，有利于降低成本。
[0023]而且，铜镍合金层还可以提供较高的硬度和耐磨性，进一步增强后续制程的结合力。
[0024]本实用新型实施例提供的物理气相沉积设备的有益效果包括：该物理气相沉积设备可以利用沉积腔室内设置的铜镍合金靶材在黄膜片的铜种子层的表面形成铜镍合金层，进而使得后续制备栅线的工序中，能够减少多余的电镀材料损耗，有利于降低成本。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
[0026]图1为相关技术中感光胶层形成的预镀凹槽的示意图;
[0027]图2为本实用新型实施例中铜电镀异质结电池的结构示意图;
[0028]图3为本实用新型实施例中感光胶层形成的预镀凹槽的示意图。
[0029]图标：010-铜电镀异质结电池;100-黄膜片;110-硅基板;121-第一本征非晶硅层;122-第二本征非晶硅层;131-第一掺杂层;132-第二掺杂层;141-第一透明导电层;142-第二透明导电层;150-铜种子层;160-铜镍合金层;170-栅线;180-保护层;200-感光胶层;210-预镀凹槽。
具体实施方式
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0033]在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0034]此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
[0036]相关技术提供的铜电镀异质结电池的制备方法包括：
[0037]1、清洗制绒，例如：利用刻蚀液刻蚀硅基板，使其表面形成金字塔绒面，提高表面利用率;
[0038]2、气相沉积(PECVD)，气相沉积非晶硅层至绒面表面，以为形成PN结做基体准备，即在硅基板相背分布的第一面和第二面分别形成第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层;并分别在第一本征非晶硅层形成第一掺杂层、在第二本征非晶硅层形成第二掺杂层，即分别在第一本征非晶硅层和第二本征非晶硅层形成PN结;
[0039]3、TCO膜制备(PVD/RPD)，PN结形成后在其表面形成导电透明薄膜(ITO层);
[0040]4、沉积种子层(PVD-Cu)，因TCO导电性较差，电镀铜与TCO结合力差等问题，在TCO膜上预处理形成一层高导电性的铜种子层;
[0041]5、涂布，在黄膜片(完成铜种子层沉积的半成品
电池片)正背面涂布一层负性感光胶(作为电镀掩膜);
[0042]6、打印，利用波长大于400nm的光源对非栅线部分进行曝光，掩膜诱发交联反应等，使曝光的部分变性，变形后不易被弱碱性溶液腐蚀;
[0043]7、显影，利用10g/L的Na2CO3溶液，在温度30℃冲洗掩膜40s，使未曝光反应部分的掩膜被冲洗干净形成预镀凹槽;
[0044]8、包边，利用包边胶对黄膜片侧边进行包覆，防止黄膜片的侧边被电镀上铜金属，而导致电池片的正反面通路;
[0045]9、电镀，利用电镀液中Cu2+随电场迁移至PVD铜种子层表面的原理，捕获电子，并沉积填充于显影后的凹槽内;
[0046]10、去膜回刻，利用强碱液溶解残留的感光胶(即掩膜胶)和包边胶，并利用强氧化性酸液将PVD-铜种子层进行刻蚀，只至裸露出ITO层;
[0047]11、光注入，利用红外光修复Si-H键，饱和异质结电池的内部缺陷，以及高温退火释放硅片和镀层的内应力等;
[0048]12、化锡，利用化学药液置换铜栅线表面Cu单质，并在铜栅线表面形成锡层，保护铜栅线防止被空气氧化。
[0049]在执行工序6、7时，由于曝光过程中感光胶底部的光照强度弱于表面(曝光工序中g线波长为436nm，i线波长为365nm，而在300-400nm波长区间铜种子层的反射率较低，在20%-40%左右，在400-500nm波长区间，铜种子层的反射率在40%-60%)，感光胶表面充分曝光，而感光胶底部存在曝光不足的现象，导致显影后感光胶层200上的预镀凹槽210截面表现为正梯形形貌(如图1所示);在进行后续的电镀工序9时，需要在形貌呈梯形的凹槽填充更多的铜，进而会导致多余的电镀铜填充损耗，增加电镀药水(电镀液)的成本消耗。由于截面形貌为梯形的预镀凹槽210，在电镀时，需要较大的填充体积，在电镀过程中，相同的电流密度，电镀生产的时间增加，产能受到一定影响。
[0050]而且，截面形貌为梯形的预镀凹槽210，还会导致电池片存在多余的遮光面积，即通过预镀凹槽210形成的栅线会导致电池片存在多余的遮光面积，造成成品电池片存在多余的遮光面积，影响受光面积，Isc减小，影响效率。
[0051]请参照图2和图3，本实施例提供一种铜电镀异质结电池010，其能够改善上述问题。
[0052]该铜电镀异质结电池010包括黄膜片100、铜镍合金层160和栅线170，黄膜片100包括铜种子层150;铜镍合金层160沉积在铜种子层150的表面;栅线170沉积在铜镍合金层160。
[0053]该铜电镀异质结电池010在铜种子层150形成铜镍合金层160，以便于在制备该铜电镀异质结电池010时，将感光胶涂布在铜镍合金层160上，铜镍合金层160能够在后续的显影、曝光工序中，能够增加种子层表面的光反射率(在300-400nm波长区间，铜镍合金层160的反射率能够达到40%-60%左右;在400-500nm波长区间，铜镍合金层160的反射率在60%-70%左右)以及提高种子层表面的抗腐蚀能力;由于种子层的反射率提高，故，有利于提高曝光过程中对于光的反射，并通过对于光的反射实现对感光胶层200的底部进行二次曝光的过程，增强感光胶的交联反应，致使感光胶在显影后不存在undercut(底切)的小特征结构，以使显影后感光胶上形成的预镀凹槽210的截面形成矩形形貌(如图3所示)，在感光胶未被曝光的部分清洗后，即可形成截面为矩形的凹槽，有利于在凹槽形成栅线170时，减少多余的电镀材料损耗，有利于降低成本;而且，铜镍合金层160还可以提供较高的硬度和耐磨性，进一步增强后续制程的结合力。与此同时，由于预镀凹槽210的截面形貌为矩形，在电镀时，填充体积相应减小，在电镀过程中，相同的电流密度，电镀生产的时间缩短，能够实现产能的提升。
[0054]进一步地，栅线170的截面为矩形。如此，有利于减小成品电池片的遮光面积，增大受光面积，Isc增大，提高效率。
[0055]可选地，铜电镀异质结电池010包括多个栅线170，相邻的两个栅线170之间具有凹槽;凹槽的截面为矩形。如此，能够进一步确保栅线170侧边整齐的结构，减少电池片上多余的遮光面积。
[0056]可选地，黄膜片100的结构与相关技术类似，其还包括硅基板110、第一本征非晶硅层121、第二本征非晶硅层122、第一掺杂层131、第二掺杂层132，第一透明导电层141和第二透明导电层142;其中，硅基板110包括相背分布的第一面和第二面;第一本征非晶硅层121形成于第一面;第二本征非晶硅层122形成于第二面;第一掺杂层131形成于第一本征非晶硅层121背离硅基板110的一侧;第二掺杂层132形成于第二本征非晶硅层122背离硅基板110的一侧;第一透明导电层141形成于第一掺杂层131背离第一本征非晶硅层121的一侧，第二透明导电层142形成于第二掺杂层132背离第二本征非晶硅层122的一侧;第一透明导电层141和第二透明导电层142均形成有铜种子层150;第一透明导电层141上的铜种子层150和第二透明导电层142上的铜种子层150两者中的至少一者形成有铜镍合金层160。
[0057]进一步地，第一透明导电层141上的铜种子层150和第二透明导电层142上的铜种子层150两者均形成有铜镍合金层160;且栅线170为铜栅线。
[0058]再进一步地，铜电镀异质结电池010还包括保护层180，保护层180形成于栅线170背离铜镍合金层160的一侧，且保护层180可以为锡保护层。
[0059]本实施例还提供一种物理气相沉积设备，用于制备铜电镀异质结电池010的铜镍合金层160;该物理气相沉积设备具有沉积腔室，沉积腔室内设置有铜镍合金靶材。
[0060]综上所述，本实用新型的该物理气相沉积设备可以用于制备铜电镀异质结电池010，该铜电镀异质结电池010在形成栅线170时，能够减少多余的电镀材料损耗，有利于降低成本。
[0061]以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
说明书附图(3)
声明：
“铜电镀异质结电池和物理气相沉积设备” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：通威太阳能（成都）有限公司
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