CN102709383A - 一种电镀前表面处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电镀前表面处理的方法，用于解决传统电池片在电镀前表面粘附性处理成本高且容易产生副作用的缺陷，提供一种电镀前表面处理的方法，首先在去掉电池片栅线处氮化硅减反层的电池片上涂覆一层多孔掩模层，然后通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层上，最后通过湿法刻蚀使电池片表面带有目标图形的凹凸表面。通过使用纳米压印技术作电镀工艺前的硅片表面处理，有效的避免了传统处理方法的容易产生副作用和成本过高的缺陷，并且避免对硅片表面减反层破坏。

Description

一种电镀前表面处理的方法
技术领域
本发明涉及一种电镀前表面处理的方法。
背景技术
目前，制备太阳能电池过程中，用于正面金属化的主流工艺是丝网印刷，但丝网印刷工艺有其自身的缺点，如高宽比不高；印刷、烧结后形成的栅线是多孔的，电导率不高等。而电镀工艺制备出来的金属电极其电导率能与正常的金属体材料相当，且能达到较好的高宽比，从而可以减小栅线宽度，减少电池效率的光损失，而且，甚至可以通过直接在硅上电镀Ni/Cu/Sn金属叠层结构来实现完全不含银的电池，从而大幅降低生产成本。
但直接在硅上电镀镍有一个较大的缺陷，就是粘附性不好，往往在电镀前需要做表面处理。目前主要是通过蘸PdCl2溶液来进行表面处理，Pd2+能与Si发生取代反应，从而使硅表面变得凹凸不平，这种方法的缺点是，PdCl2溶液浓度太稀，表面处理不够充分，而太浓，又会破坏SiNx减反层，从而产生背景电镀（Background plating,又称Ghost plating）。而另外一种方法就是电镀前用光刻的方法在硅表面刻出沟槽来，但光刻工艺的成本比较高。
纳米压印技术是通过将刻有目标图形的掩模板压印到长有掩模层的衬底上，实现图形转移，随后再刻蚀掩模层较薄的地方，将衬底的表面加工成想要的结果，纳米压印技术比光刻工艺成本要低得多。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中的不足，提供一种电镀前表面处理的方法，解决传统电池片在电镀前表面粘附性处理成本高且容易产生副作用的缺陷。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电镀前表面处理的方法，首先在去掉电池片栅线处氮化硅减反层的电池片上涂覆一层多孔掩模层，然后通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层上，最后通过湿法刻蚀使电池片表面带有目标图形的凹凸表面。
具有如下实施步骤：
①、用激光烧蚀去掉电池片栅线处的氮化硅减反层；
②、涂覆上一层多孔掩模层；
③、通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层上；
④、用氢氧化钾溶液进行湿法刻蚀,直到多孔掩模层被去除干净，使电池片表面形成带有目标图形的凹凸表面。
考虑到好的可塑性及易刻蚀性，多孔掩模层一般为二氧化硅层或有机薄膜。
为了出于有效控制去除多孔掩模层的速度的目的，在步骤④中氢氧化钾溶液的浓度为1～5%。
本发明的有益效果是：本发明提供一种电镀前表面处理的方法，通过使用纳米压印技术作电镀工艺前的硅片表面处理，有效的避免了传统处理方法的容易产生副作用和成本过高的缺陷，并且避免对硅片表面减反层破坏。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是电池片未被打开的结构示意图；
图2是栅线已被打开的电池片结构示意图；
图3是电池片涂覆上多孔掩模层的结构示意图；
图4是电池片被纳米压印后的结构示意图；
图5是电池片被湿发刻蚀后的结构示意图。
图中1.电池片，2.氮化硅减反层，3.多孔掩模层。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种电镀前表面处理的方法，首先在去掉电池片1栅线处氮化硅减反层2的电池片1上涂覆一层多孔掩模层3，然后通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层3上，最后通过湿法刻蚀使电池片1表面带有目标图形的凹凸表面，其中，多孔掩模层3可采用二氧化硅层或有机薄膜。
纳米压印技术是一种全新的纳米图形复制方法，在此技术中将具有特定图案的标准模板以压印机将其施加于镀有高分子光阻层的基板上，等到降温后移除模板，即可在光阻层上形成所要的图案；在信息存储、生物传感器、亚波长光学器件领域，纳米压印曝光技术已成为价格相对较低、性能可靠、具有量产能力的制备技术；纳米压印可望成为一种大面积制备微纳结构的工业化技术，因此，在不显著增加加工成本的基础上，纳米压印技术有希望引入到太阳能电池制备工艺中，可带来较好的效果。
具有如下实施步骤：
步骤1，如图1图2所示，用激光烧蚀去掉如图1中电池片1栅线处的氮化硅减反层2，形成如图2的结构。
步骤2，如图3所示，在栅线已被打开的电池片1表面涂覆上一层多孔掩模层3。
步骤3，通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层3上，在多孔掩模层3上形成凹凸结构，如图4所示；
步骤4，用氢氧化钾溶液进行湿法刻蚀,氢氧化钾溶液的浓度优选为1～5%，直到多孔掩模层3被去除干净，使电池片1表面形成带有目标图形的凹凸表面，如图5所示。
通过使用纳米压印技术作电镀工艺前的硅片表面处理，有效的避免了传统处理方法的容易产生副作用和成本过高的缺陷，并且避免对硅片表面减反层破坏。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种电镀前表面处理的方法，其特征在于：首先在去掉电池片（1）栅线处氮化硅减反层（2）的电池片（1）上涂覆一层多孔掩模层（3），然后通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层（3）上，最后通过湿法刻蚀使电池片（1）表面带有目标图形的凹凸表面。
2.根据权利要求1所述的一种电镀前表面处理的方法，其特征在于：具有如下实施步骤：
①、用激光烧蚀去掉电池片（1）栅线处的氮化硅减反层（2）；
②、涂覆上一层多孔掩模层（3）；
③、通过纳米压印技术将带有目标图形的掩模板压印到多孔掩模层（3）上；
④、用氢氧化钾溶液进行湿法刻蚀,直到多孔掩模层（3）被去除干净，使电池片（1）表面形成带有目标图形的凹凸表面。
3.根据权利要求1所述的一种电镀前表面处理的方法，其特征在于：多孔掩模层（3）为二氧化硅层或有机薄膜。
4.根据权利要求2所述的一种电镀前表面处理的方法，其特征在于：所述步骤④中氢氧化钾溶液的浓度为1～5%。
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