CN115588718A - 太阳电池的制备方法及太阳电池 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种太阳电池的制备方法，其包括如下步骤：将太阳电池的基片置于沉积腔室中，太阳电池的基片上设置有透明导电薄膜；向沉积腔室中通入氢气，生成氢等离子体，将透明导电薄膜暴露于氢等离子体中；于透明导电薄膜上沉积铜种子层；及于铜种子层上形成铜栅线电极。通过氢等离子体处理的方式能够去除透明导电薄膜表面的脏污、微小粉尘颗粒等，使得透明导电薄膜表面更为洁净，改善后续制备的铜种子层与透明导电薄膜之间的接触。更重要的，氢等离子体还具有较高的还原性，可以使得透明导电薄膜表面的氧原子析出，生成更多的氧空位，使得透明导电薄膜表层的金属原子占比更高，因而能够还能够有效改善透明导电薄膜表面的导电性。

Description

太阳电池的制备方法及太阳电池
技术领域
本发明涉及太阳电池技术领域，尤其涉及一种太阳电池的制备方法及太阳电池。
背景技术
现代工业发展的过程中伴随着化石能源的大规模利用。然而传统的化石能源在释放巨大能量的同时，也将地壳中被固定的碳元素以二氧化碳的形式排放到了大气中，最终会逐渐加剧温室效应。因此“碳中和”已经成为了一项亟待完成的任务，另外化石能源的储量终究是有限的，提前寻求替代能源也应当尽快提上日程的。
光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应而将光能直接转变为电能的一种技术，其主要的功能部件包括太阳电池。太阳电池中除了用于产生光生电子的半导体结构之外，通常还包括位于半导体结构表面的栅线电极，以将光生电子导出至外电路。其中，栅线电极的材质可以是银或铜。银栅线电极的制备工艺较为成熟，主要通过丝印导电银浆的方式形成。而铜栅线电极则需要通过电镀的方式形成。银栅线电极的成本在太阳电池中所占据的制备成本偏高，因此相较于丝印导电银浆，电镀铜是一种更为理想的制备栅线电极的方式。
在铜栅线电极的制备过程中，电镀铜之前还需要预先制备一层铜种子层。沉积铜种子层的方法通常是物理气相沉积法，制备铜种子层时需要将具有透明导电薄膜的基片放置在镀膜载板表面进入腔室上镀膜。而在实际的制备工艺中，在制备铜种子层之后，薄膜的透过率会发生明显降低，进而导致电池的效率降低。
发明内容
基于此，有必要针对上述背景技术中的问题，提供一种太阳电池的制备方法，以提升太阳电池的栅线电极与透明导电薄膜之间的导电性。
根据本公开的一个实施例，一种太阳电池的制备方法，其包括如下步骤：
将太阳电池的基片置于沉积腔室中，所述太阳电池的基片上设置有透明导电薄膜；
向所述沉积腔室中通入第一气体，所述第一气体中至少含有氢气，使所述第一气体形成第一等离子体，通过所述第一等离子体对所述透明导电薄膜进行处理；
向所述沉积腔室中通入第二气体，使所述第二气体形成第二等离子体，所述第二气体包括氢气和保护性气体，于所述透明导电薄膜上沉积第一铜金属层，制备所述第一铜金属层时的靶材功率密度为5W/cm2～15W/cm2；及
于所述第一铜金属层上沉积第二铜金属层；
于所述第二铜金属层上形成铜栅线电极。
在其中一个实施例中，所述第一铜金属层的沉积速率为0.1nm/s～0.3nm/s。
在其中一个实施例中，所述第二铜金属层的沉积速率为0.4nm/s～1.0nm/s。
在其中一个实施例中，控制所述第二气体中的氢气的流量为100sccm～300sccm。
在其中一个实施例中，控制所述第二气体中的保护性气体的流量为700sccm～1000sccm。
在其中一个实施例中，控制所述第一气体中的氢气的流量为1000sccm～3000sccm。
在其中一个实施例中，控制沉积的所述第一铜金属层的厚度为30nm～70nm。
在其中一个实施例中，控制沉积的所述第二铜金属层的厚度为100nm～140nm。
在其中一个实施例中，在于所述第一铜金属层上沉积第二铜金属层的步骤中，向所述沉积腔室中通入第三气体，使所述第三气体形成第三等离子体，所述第三气体至少含有保护性气体。
在其中一个实施例中，制备所述第二铜金属层的靶材功率密度为20W/cm2～50W/cm2。
在其中一个实施例中，在通过所述第一等离子体对所述透明导电薄膜进行处理的步骤中，控制等离子体处理的功率密度为0.05W/cm2～0.15W/cm2。
在其中一个实施例中，所述基片包括衬底、正面本征非晶硅层、正面掺杂非晶硅层、背面本征非晶硅层和背面掺杂非晶硅层，所述正面本征非晶硅层和所述正面掺杂非晶硅层依次层叠设置于所述衬底的正面上，所述背面本征非晶硅层和所述背面掺杂非晶硅层依次层叠设置于所述衬底的背面上，所述透明导电薄膜设置于所述正面掺杂非晶硅层和背面掺杂非晶硅层上。
进一步地，本公开还提供了一种太阳电池，其由上述任一实施例所述的太阳电池的制备方法制备得到。
上述实施例的太阳电池的制备方法中，将太阳电池的基片上的透明导电薄膜置于氢等离子体的环境中进行处理，再在经过氢等离子体处理的透明导电薄膜表面在较低的功率密度下沉积第一铜金属层，并在第一铜金属层上沉积第二铜金属层。其至少具有如下有益效果。
通过氢等离子体对透明导电薄膜进行处理，氢等离子体还具有较高的还原性，可以使得透明导电薄膜表面的氧原子析出并生成更多的氧空位，进而使得透明导电薄膜表层发生微合金化。进一步地，在微合金化后的透明导电薄膜上沉积第一铜金属层时，采用氢气和保护性气体作为气体条件，并在较低功率下进行沉积，能够有效减少沉积过程中铜离子向透明导电薄膜中注入，改善由于微量铜离子注入导致的透明导电薄膜透过率降低的问题。同时，透明导电薄膜表层的微合金化还能够提高透明导电薄膜的导电性能，综合上述因素，该制备方法能够有效改善电池效率降低的问题。
另外，通过氢等离子体处理的方式还能够去除透明导电薄膜表面的脏污、微小粉尘颗粒等，使得透明导电薄膜表面更为洁净，改善后续制备的铜种子层与透明导电薄膜之间的接触，提高最终制备的铜栅线电极的拉力性能。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他实施例的附图。
图1示出了本公开一太阳电池的基片的结构示意图；
图2示出了在图1示出的太阳电池的基片上制备铜种子层后的结构示意图；
其中，附图标记及其含义如下：
110、衬底；121、正面本征非晶硅层；122、正面掺杂非晶硅层；123、正面透明导电薄膜；131、背面本征非晶硅层；132、背面掺杂非晶硅层；133、背面透明导电薄膜；200、正面铜种子层；201、正面第一铜金属层；202、正面第二铜金属层；300、背面铜种子层；301、背面第一铜金属层；302、背面第二铜金属层。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本申请教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
本公开提供了一种太阳电池的制备方法，其包括如下步骤：
将太阳电池的基片置于沉积腔室中，所述太阳电池的基片上设置有透明导电薄膜；
向所述沉积腔室中通入第一气体，所述第一气体中至少含有氢气，使所述第一气体形成第一等离子体，将所述透明导电薄膜暴露于所述第一等离子体中；
向所述沉积腔室中通入第二气体，使所述第二气体形成第二等离子体，所述第二气体包括氢气和保护性气体，控制形成所述第二等离子体的功率密度为5W/cm2～15W/cm2，于所述透明导电薄膜上沉积第一铜金属层；及
于所述第一铜金属层上沉积第二铜金属层；
于所述第二铜金属层上形成铜栅线电极。
其中，基片上的透明导电薄膜的材料可以是氧化铟锡(ITO)、掺铝氧化锌(AZO)及其他可选的透明导电材料。
其中，太阳电池的基片指的是还未制备栅线电极的太阳电池半成品。该太阳电池的基片依据不同的类型可以有不同的结构。在该实施例的一个具体示例中，太阳电池为异质结太阳电池。图1示出了一种异质结太阳电池的基片结构示意图，参照图1所示，该太阳电池的基片包括衬底110、正面本征非晶硅层121、正面掺杂非晶硅层122、背面本征非晶硅层131和背面掺杂非晶硅层132，正面本征非晶硅层121和正面掺杂非晶硅层122依次层叠设置于衬底110的正面上，背面本征非晶硅层131和背面掺杂非晶硅层132依次层叠设置于衬底110的背面上。该太阳电池的基片还包括正面透明导电薄膜123和背面透明导电薄膜133，正面透明导电薄膜123设置于正面掺杂非晶硅层122上，背面透明导电薄膜133设置于背面掺杂非晶硅层132上。
在该实施例的一些具体实例中，在将透明导电薄膜暴露于氢等离子体中的步骤中，沉积腔室内的等离子体的功率密度为0.05W/cm2～0.15W/cm2。
本公开的发明人经过研究发现，太阳电池的短路电流出现少许降低主要是由于透明导电薄膜的透过率降低。而透明导电薄膜的透过率降低则是由于传统技术中沉积铜种子层的过程中，存在少部分金属铜会被电离成为铜离子，铜离子会与透明导电薄膜发生反应，形成局部的注入，使得透明导电薄膜的透过率降低。
上述实施例的太阳电池的制备方法中，将太阳电池的基片上的透明导电薄膜置于氢等离子体的环境中进行处理，再在经过氢等离子体处理的透明导电薄膜表面在较低的功率密度下沉积第一铜金属层，并在第一铜金属层上沉积第二铜金属层。其至少具有如下有益效果。
通过氢等离子体对透明导电薄膜进行处理，氢等离子体还具有较高的还原性，可以使得透明导电薄膜表面的氧原子析出并生成更多的氧空位，进而使得透明导电薄膜表层发生微合金化。进一步地，在微合金化后的透明导电薄膜上沉积第一铜金属层时，采用氢气和保护性气体作为气体条件，并在较低功率下进行沉积，能够有效减少沉积过程中铜离子向透明导电薄膜中注入，改善由于微量铜离子注入导致的透明导电薄膜透过率降低的问题，进而改善电流降低的问题。
另外，通过氢等离子体处理的方式还能够去除透明导电薄膜表面的脏污、微小粉尘颗粒等，使得透明导电薄膜表面更为洁净，改善后续制备的铜种子层与透明导电薄膜之间的接触，提高最终制备的铜栅线电极的拉力性能。
在该实施例的一些示例中，在沉积第一铜金属层的步骤中，控制沉积第一铜金属层时的功率密度为5W/cm2、7W/cm2、9W/cm2、11W/cm2、13W/cm2、15W/cm2，或上述任一功率密度之间的范围。
在该实施例的一些具体示例中，在第一气体中，氢气的流速为100sccm～300sccm，保护性气体的流速为700sccm～1000sccm。
在该实施例的一些具体示例中，在沉积第一铜金属层的步骤中，控制沉积腔室内的沉积压力为0.3Pa～1.2Pa。
在该实施例的一些具体示例中，在沉积第一铜金属层的步骤中，控制沉积腔室内的沉积温度为50℃～200℃。
在该实施例的一些具体示例中，第一铜金属层的沉积速率为0.1nm/s～0.3nm/s。
其中，于第一铜金属层上沉积第二铜金属层时，可以采用与制备第一铜金属层相同或相近的工艺进行制备。可选地，为了提高制备所得的铜种子层整体的质量，也可以采用通常使用的较高功率密度的溅射工艺制备铜种子层。例如，在沉积第二铜金属层时，可以控制靶材的功率密度为20W/cm2～50W/cm2。可选地，在沉积第二铜金属层时，可以控制靶材的功率密度为20W/cm2、25W/cm2、30W/cm2、35W/cm2、40W/cm2、45W/cm2、50W/cm2，或上述各功率密度之间的范围。
当沉积功率较低时，该第一铜金属层的沉积速率也较慢，并且制备的膜层致密性和导电性也较差，难以满足制备铜种子层的需求。因此，为了进一步提高制备效率和膜层的质量，还需要在第一铜金属层表面制备第二铜金属层，以形成适于后续形成铜栅线电极的铜种子层。
其中，第二铜金属层可以通过常规的制备方法制备得到，例如在仅存在保护性气体的气体环境中，采用较高的等离子体功率，以提高金属铜的沉积速率。但是为了防止沉积第二铜金属层时对透明导电薄膜造成影响，在该实施例的一些具体示例中，控制沉积的第一铜金属层的厚度为30nm～70nm。
在该实施例的一些具体实例中，控制沉积的第二铜金属层的厚度为100nm～140nm。
在该实施例的一些具体实例中，在保护性气体的气体环境中沉积第二铜金属层。
在该实施例的一些具体示例中，第二铜金属层的沉积速率为0.4nm/s～1.0nm/s。在该实施例的一些具体示例中，在沉积第二铜金属层的步骤中，控制沉积腔室内的沉积温度为50℃～200℃。
可以理解，上述实施例中的铜种子层可以仅设置于太阳电池的基片的一侧表面上，也可以同时设置于太阳电池的基片的相对两侧表面上。
进一步地，本公开还提供了一种太阳电池，其由上述任一实施例中的太阳电池的制备方法制备得到。
该太阳电池的一种实施例中的结构可以参照图2所示，图2示出的太阳电池在图1示出的太阳电池的基片表面进一步设置了正面铜种子层200和背面铜种子层300。正面铜种子层200包括正面第一铜金属层201和正面第二铜金属层202，正面第一铜金属层201设置于正面透明导电薄膜123上，正面第二铜金属层202设置于正面第一铜金属层201上。背面铜种子层300包括背面第一铜金属层301和背面第二铜金属层302，背面第一铜金属层301设置于背面透明导电薄膜133上，背面第二铜金属层302设置于背面第一铜金属层301上。
本公开还进一步提供了如下的实施例和对比例，以说明上述实施例中太阳电池的制备方法的实现方式以及优点。
如无特殊说明，如下实施例所用的材料可从市场常规购买得到。
在铜种子层上制备铜栅线电极。
实施例1
对厚度为150μm的N型单晶硅片进行制绒清洗；
通过PECVD在制绒清洗后的硅片正面和背面均沉积本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
将硅片置于沉积腔室中，通过PVD磁控溅射方法制备厚度为110nm的ITO层作为透明导电薄膜。
向沉积腔室中通入氢气，使得氢气形成氢等离子体对透明导电薄膜进行表面处理，在此过程中，控制氢气流量为2000sccm、表面处理时的功率密度为0.1W/cm2、工艺压力为40Pa、工艺温度为160℃。
通过PVD磁控溅射方法在透明导电薄膜上沉积厚度为50nm的第一铜金属层，在此过程中，向沉积腔室中通入氢气和氩气的混合气体，氢气流量为200sccm、氩气流量为800sccm、靶材功率密度为5W/cm2、沉积速率为0.1nm/s，工艺时间为500s、沉积压力为1.0Pa、沉积温度为100℃。
通过PVD磁控溅射方法在第一铜金属层上沉积厚度为120nm的第二铜金属层，形成铜种子层。在此过程中，向沉积腔室中通入氩气，氩气流量为1000sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为200s、沉积压力为1.2Pa、沉积温度为100℃。
在铜种子层上制备铜栅线电极。
对比例1
对厚度为150μm的N型单晶硅片进行制绒清洗；
通过PECVD在制绒清洗后的硅片正面和背面均沉积本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
将硅片置于沉积腔室中，通过PVD磁控溅射方法制备厚度为110nm的ITO层作为透明导电薄膜。
通过PVD磁控溅射方法在第一铜金属层上沉积厚度为170nm的铜金属层，形成铜种子层。在此过程中，向沉积腔室中通入氩气，氩气流量为1000sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为283s、沉积压力为1.2Pa、沉积温度为100℃。
在铜种子层上制备铜栅线电极。
对比例2
对厚度为150μm的N型单晶硅片进行制绒清洗；
通过PECVD在制绒清洗后的硅片正面和背面均沉积本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
将硅片置于沉积腔室中，通过PVD磁控溅射方法制备厚度为110nm的ITO层作为透明导电薄膜。
向沉积腔室中通入氢气，使得氢气形成氢等离子体对透明导电薄膜进行表面处理，在此过程中，控制氢气流量为2000sccm、表面处理时的功率密度为0.1W/cm2、工艺压力为40Pa、工艺温度为160℃。
通过PVD磁控溅射方法在第一铜金属层上沉积厚度为170nm的铜金属层，形成铜种子层。在此过程中，向沉积腔室中通入氩气，氩气流量为1000sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为283s、沉积压力为1.2Pa、沉积温度为100℃。
对比例3
对厚度为150μm的N型单晶硅片进行制绒清洗；
通过PECVD在制绒清洗后的硅片正面和背面均沉积本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
将硅片置于沉积腔室中，通过PVD磁控溅射方法制备厚度为110nm的ITO层作为透明导电薄膜。
向沉积腔室中通入氢气，使得氢气形成氢等离子体对透明导电薄膜进行表面处理，在此过程中，控制氢气流量为2000sccm、表面处理时的功率密度为0.1W/cm2、工艺压力为40Pa、工艺温度为160℃。
通过PVD磁控溅射方法在透明导电薄膜上沉积厚度为50nm的第一铜金属层，在此过程中，向沉积腔室中通入氢气和氩气的混合气体，氢气流量为200sccm、氩气流量为800sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为83.3s、沉积压力为1.0Pa、沉积温度为100℃。
通过PVD磁控溅射方法在第一铜金属层上沉积厚度为120nm的第二铜金属层，形成铜种子层。在此过程中，向沉积腔室中通入氩气，氩气流量为1000sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为200s、沉积压力为1.2Pa、沉积温度为100℃。
对比例4
对厚度为150μm的N型单晶硅片进行制绒清洗；
通过PECVD在制绒清洗后的硅片正面和背面均沉积本征非晶硅层和掺杂非晶硅层。
将硅片置于沉积腔室中，通过PVD磁控溅射方法制备厚度为110nm的ITO层作为透明导电薄膜。
向沉积腔室中通入氩气，使得氩气形成氢等离子体对透明导电薄膜进行表面处理，在此过程中，控制氩气流量为2000sccm、表面处理时的功率密度为0.1W/cm2、工艺压力为40Pa、工艺温度为160℃。
通过PVD磁控溅射方法在透明导电薄膜上沉积厚度为50nm的第一铜金属层，在此过程中，向沉积腔室中通入氢气和氩气的混合气体，氢气流量为200sccm、氩气流量为800sccm、靶材功率密度为5W/cm2、沉积速率为0.1nm/s，工艺时间为500s、沉积压力为1.0Pa、沉积温度为100℃。
通过PVD磁控溅射方法在第一铜金属层上沉积厚度为120nm的第二铜金属层，形成铜种子层。在此过程中，向沉积腔室中通入氩气，氩气流量为1000sccm、靶材功率密度为30W/cm2、沉积速率为0.6nm/s，工艺时间为200s、沉积压力为1.2Pa、沉积温度为100℃。
在铜种子层上制备铜栅线电极。
试验：测试实施例1及对比例1～3的太阳电池的电性能和拉力，其中，电性能包括效率Eff、短路电流Isc、开路电压Voc、填充因子FF、接触电阻Rsc、电阻Rsh以及栅线电极的拉力，结果可见于表1，为了便于对比，表1中的各数据已经以对比例1的各对应性能参数作为100％进行归一化处理。
E<sub>ff</sub> I<sub>sc</sub> V<sub>oc</sub> FF R<sub>sc</sub> R<sub>sh</sub> 拉力
对比例1 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％ 100％
实施例1 100.46％ 100.21％ 100.09％ 100.16％ 82.19％ 122.40％ 124.00％
对比例2 100.10％ 99.91％ 100.03％ 100.16％ 84.87％ 119.60％ 128.00％
对比例3 100.25％ 100.09％ 100.03％ 100.13％ 86.73％ 98.48％ 132.00％
对比例4 100.28％ 100.25％ 100.02％ 100.01％ 102.13％ 100.21％ 98.00％
参照表1所示的电池效率Eff一栏，相较于对比例1，对比例2的效率提升了0.1％，说明通过氢等离子体对透明导电薄膜进行处理能够略为提升电池效率；对比例3的效率提升了0.25％，说明在沉积第一铜金属层时对透明导电薄膜进行处理也能够提升电池效率。实施例1既采用氢等离子体对透明导电薄膜进行处理，又在较低的功率密度下制备透明导电薄膜，使得电池效率的提升量达到0.46％，这说明二者之间存在协同作用，从而使得电池效率得到了更为显著的提升。
参照表1所示的电池效率Eff一栏，相较于实施例1，对比例4采用了氩气等离子体对透明导电薄膜进行预先处理，其太阳电池效率相对来说出现明显降低，这说明采用氢气等离子体对透明导电薄膜进行预先处理在提升太阳电池的效率方面是必要的。
参照表1所示的填充因子FF一栏，相较于对比例1，实施例1提高了0.16％、对比例2提高了0.16％、对比例3提高了0.13％，说明经过氢等离子体处理的透明导电薄膜的电性能出现明显提高，其主要原因是：一方面，通过氢等离子体处理的方式能够去除透明导电薄膜表面的脏污、微小粉尘颗粒等，使得透明导电薄膜表面更为洁净，改善后续制备的铜种子层与透明导电薄膜之间的界面接触；更重要的，氢等离子体还具有较高的还原性，可以使得透明导电薄膜表面的氧原子析出，生成更多的氧空位，使得透明导电薄膜表层的金属原子占比更高，因而能够还能够有效改善透明导电薄膜表面的导电性。
参照表1所示的拉力一栏，相较于对比例1，实施例1提高了24％、对比例2提高了28％、对比例3提高了32％，说明经过氢等离子体处理的透明导电薄膜与后续制备的栅线电极之间的接触更为紧密，这主要是由于氢等离子体处理的方式能够改善后续制备的铜种子层与透明导电薄膜之间的界面接触，从而提高铜栅线电极的附着力。
参照表1所示的短路电流Isc一栏，相较于对比例1，对比例2反而降低了0.09％，说明导电薄膜经过氢等离子体处理之后，沉积铜种子层会导致透明导电薄膜的透过率出现少许下降。对比例3提高了0.09％，实施例1的提高量则达到了0.21％，说明在氢气的气体环境中沉积铜金属层能够抑制金属铜沉积过程中带来的透明导电薄膜的透过率降低，这主要是因为氢等离子体的还原环境能够有效减少铜离子的量，进而使得注入至透明导电薄膜内的铜离子减少，使得电流提升明显。同时，相较于对比例3，实施例1在更低的功率下沉积第一铜种子层，能够进一步减少注入至透明导电薄膜内的铜离子，因而使得电流出现进一步提升。
请注意，上述实施例仅出于说明性目的而不意味对本申请的限制。
应该理解的是，除非本文中有明确的说明，的步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，的步骤的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

Claims (10)

1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将太阳电池的基片置于沉积腔室中，所述太阳电池的基片上设置有透明导电薄膜；
向所述沉积腔室中通入第一气体，所述第一气体中至少含有氢气，使所述第一气体形成第一等离子体，通过所述第一等离子体对所述透明导电薄膜进行处理；
向所述沉积腔室中通入第二气体，使所述第二气体形成第二等离子体，所述第二气体包括氢气和保护性气体，于所述透明导电薄膜上沉积第一铜金属层，制备所述第一铜金属层时的靶材功率密度为5W/cm2～15W/cm2；及
于所述第一铜金属层上沉积第二铜金属层；
于所述第二铜金属层上形成铜栅线电极。
2.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第一铜金属层的沉积速率为0.1nm/s～0.3nm/s；和/或
所述第二铜金属层的沉积速率为0.4nm/s～1.0nm/s。
3.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，控制所述第二气体中的氢气的流量为100sccm～300sccm；和/或，
控制所述第二气体中的保护性气体的流量为700sccm～1000sccm。
4.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，控制所述第一气体中的氢气的流量为1000sccm～3000sccm。
5.根据权利要求1所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，控制沉积的所述第一铜金属层的厚度为30nm～70nm；和/或，
控制沉积的所述第二铜金属层的厚度为100nm～140nm。
6.根据权利要求1～5任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在于所述第一铜金属层上沉积第二铜金属层的步骤中，向所述沉积腔室中通入第三气体，使所述第三气体形成第三等离子体，所述第三气体至少含有保护性气体。
7.根据权利要求1～5任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，制备所述第二铜金属层的靶材功率密度为20W/cm2～50W/cm2。
8.根据权利要求1～5及7任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，在通过所述第一等离子体对所述透明导电薄膜进行处理的步骤中，控制等离子体处理的功率密度为0.05W/cm2～0.15W/cm2。
9.根据权利要求1～5及7任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述基片包括衬底、正面本征非晶硅层、正面掺杂非晶硅层、背面本征非晶硅层和背面掺杂非晶硅层，所述正面本征非晶硅层和所述正面掺杂非晶硅层依次层叠设置于所述衬底的正面上，所述背面本征非晶硅层和所述背面掺杂非晶硅层依次层叠设置于所述衬底的背面上，所述透明导电薄膜设置于所述正面掺杂非晶硅层和背面掺杂非晶硅层上。
10.一种太阳电池，其特征在于，由根据权利要求1～9任一项所述的太阳电池的制备方法制备得到。
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