CN116344669A - 太阳电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种太阳电池及其制备方法，制备方法包括以下步骤：提供太阳电池基底，该太阳电池基底的表面具有铜种子层；在铜种子层上形成负性感光胶层；对负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在负性感光胶层上形成图形化凹槽；对第一显影后的太阳电池基底依次进行除油处理，以增加图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；对除油处理后的负性感光胶层进行第二显影；在第二显影后的图形化凹槽内电镀形成铜栅线。本发明的制备方法能够有效改善铜栅线断栅和虚断的情况，提高太阳电池的生产良率和转换效率。

Description

太阳电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及光伏技术领域，特别是涉及一种太阳电池及其制备方法。
背景技术
铜电镀互连太阳电池技术是一种太阳能电池的金属化降本手段，其采用铜电镀互连制备铜栅线电极替代传统的丝网印刷银浆形成的银栅线电极。Cu比Ag便宜约100倍，而电阻仅略高，可以大幅降低丝网印刷昂贵的银浆相关的金属化成本。因此，铜电镀互连制备电极栅线是目前光伏行业最前沿热门的技术之一。
电池栅线细线化是太阳能电池行业发展的趋势，想要降低由于电极引起的功率损耗，就需要增加细栅条数、减小细栅宽度。细栅线宽的减小可以使所需的最佳细栅间距减小，可以很大程度上减少顶层横向电流总相对功率损耗和细栅线遮光相对功率损耗，从而减少电极引起的总的功率损耗。相比于传统的丝网印刷银栅线，铜电镀制备的铜栅线能够把栅线做得更细，从而更加有利于降低电极的功率损耗。
然而，目前电镀铜栅线在细线化过程中存在的最大难题就是电镀栅线时存在栅线断栅和栅线虚断的情况，线宽在25μm范围内的铜栅线断栅和栅线虚断的比例可高达90％，严重影响了生产良率和电池片转换效率。因此，如何有效地减少电镀铜栅线的断栅和虚断，提高太阳电池的生产良率，已经成为本领域的重要研究方向之一。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够降低太阳电池电镀铜栅线的断栅和虚断比例，提高电池片生产良率的太阳电池及其制备方法。
本发明提供的技术方案如下：
根据本发明的第一方面，提供了一种太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
提供太阳电池基底，所述太阳电池基底的表面具有铜种子层；
在所述铜种子层上形成负性感光胶层；
对所述负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在所述负性感光胶层上形成图形化凹槽；
对第一显影后的所述太阳电池基底依次进行除油处理，以增加所述图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；
对除油处理后的所述负性感光胶层进行第二显影；以及
在第二显影后的所述图形化凹槽内电镀形成铜栅线。
上述的制备方法在第一显影之后依次进行除油处理和第二显影，然后再电镀铜栅线，通过除油处理增加第一显影后图形化凹槽底部两侧的轻微感光的负性感光胶在显影液中的溶解度，然后通过第二显影能够将第一显影后图形化凹槽底部两侧的残胶进行有效去除，增大铜栅线底部与铜种子层的接触面积，从而改善铜栅线断栅和虚断的情况；并可改变铜栅线的截面形貌为上窄下宽的形貌，减小铜栅线的遮光面积和对光线的反射。因此，该制备方法能够提高太阳电池的生产良率。
在其中一些实施方式中，所述除油处理包括以下步骤：采用含有除油剂的除油液对所述太阳电池基底进行处理。
在其中一些实施方式中，所述除油剂包括表面活性剂。
在其中一些实施方式中，所述除油液中所述除油剂的体积分数为0.5％～3％。
在其中一些实施方式中，所述除油液中还含有硫酸，所述除油液中所述硫酸的体积分数为0.5％～2.5％。
在其中一些实施方式中，所述除油剂为表面活性剂，所述除油液由所述除油剂、硫酸和溶剂组成。
在其中一些实施方式中，所述除油液中的溶剂为水。
在其中一些实施方式中，所述除油液的温度为35℃～45℃。
在其中一些实施方式中，所述除油处理的时间为15s～30s。
在其中一些实施方式中，所述第二显影的显影液包括浓度为10g/L～15g/L的碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或多种。
在其中一些实施方式中，所述第二显影采用链式显影工艺，显影液温度为30℃～35℃，显影液喷淋压力为2kg/cm2～3kg/cm2，带速为1.5m/min～3m/min。
在其中一些实施方式中，在形成所述铜栅线之后，所述制备方法还包括在所述铜栅线上电镀形成锡保护层的步骤。
在其中一些实施方式中，在形成所述铜栅线之后，所述制备方法还包括去除所述负性感光胶层以及去除所述铜栅线所在区域之外的所述铜种子层的步骤。
根据本发明的第二方面，提供了一种太阳电池，所述太阳电池通过本发明第一方面的太阳电池的制备方法制备得到。
在其中一些实施方式中，所述太阳电池包括：
硅片衬底；
第一本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的正面；
第二本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的背面；
N型掺杂非晶硅层，设于所述第一本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
P型掺杂非晶硅层，设于所述第二本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
第一透明导电薄膜，设于所述N型掺杂非晶硅层背离所述第一本征非晶硅层的表面；
第二透明导电薄膜，设于所述P型掺杂非晶硅层背离所述第二本征非晶硅层的表面；
第一铜栅线电极，设于所述第一透明导电薄膜背离所述N型掺杂非晶硅层的表面；以及
第二铜栅线电极，设于所述第二透明导电薄膜背离所述P型掺杂非晶硅层的表面。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的制备方法在第一显影之后、电镀铜栅线之前设置除油处理步骤和第二显影步骤，通过除油处理能够增加第一显影后图形化凹槽底部两侧轻微感光的残胶在显影液中的溶解度，再配合第二显影步骤可以有效去除图形化凹槽底部两侧的残胶，增大铜栅线底部与铜种子层的接触面积，从而改善铜栅线断栅和虚断的情况；同时，可以改变铜栅线的截面形貌为上窄下宽的正梯形形貌，减小铜栅线的遮光面积和对光线的反射。本发明的制备方法能够有效提高太阳电池的生产良率。
附图说明
为了更好地描述和说明本发明的实施例和/或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的发明、目前描述的实施例和/或示例以及目前理解的这些发明的最佳模式中的任何一者的范围的限制。
图1为电镀后栅线断栅的扫描电镜图；
图2为电镀后栅线虚断的扫描电镜图；
图3为本发明一实施例的制备方法的工艺流程图；
图4为本发明一实施例中太阳电池基底的示意图；
图5为曝光时硅片衬底的绒面结构产生反射的示意图；
图6为第一显影后形成的倒梯形凹槽的示意图；
图7为第一显影后形成的倒梯形凹槽的截面扫描电镜图；
图8为第一显影后形成的倒梯形凹槽的侧面扫描电镜图；
图9为第一显影并电镀铜栅线后形成的栅线截面扫描电镜图；
图10为第二显影后形成的图形化凹槽的截面扫描电镜图；
图11为第二显影后形成的图形化凹槽的侧面扫描电镜图；
图12为本发明电镀后形成的铜栅线的截面扫描电镜图；
图13为传统方法制备的铜栅线受光照时的示意图；
图14为本发明方法制备的铜栅线受光照时的示意图；
图15为本发明一实施例的太阳电池的示意图。
附图标记说明：
10、太阳电池基底；11、硅片衬底；12、第一本征非晶硅层；13、第二本征非晶硅层；14、N型掺杂非晶硅层；15、P型掺杂非晶硅层；16、第一透明导电薄膜；17、第二透明导电薄膜；18、第一铜种子层；19、第二铜种子层；20、第一铜栅线电极；21、第一铜栅线；22、第一锡保护层；30、第二铜栅线电极；31、第二铜栅线；32、第二锡保护层；100、太阳电池。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/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。
出于生产成本考虑，太阳电池的电镀铜栅线工艺中在铜种子层上形成图形化凹槽时通常使用价格较为便宜的负性感光胶(其价格相对正性感光胶低)；然而，目前电镀铜栅线工艺在制备细栅线时存在栅线断栅和栅线虚断的情况，在铜栅线宽度为25μm以内的情况下铜栅线断栅和栅线虚断的比例可高达90％，这一问题严重影响了生产良率和电池片的转换效率。栅线断栅和栅线虚断的照片分别如图1和图2所示。其中，栅线断栅是指栅线部分区域未镀上铜和锡；栅线虚断是指栅线部分区域仅镀上锡，未镀上铜。
为了解决上述问题，请参阅图3，本发明一实施方式提供了一种太阳电池的制备方法，该制备方法包括以下步骤S100至步骤S800：
步骤S100：提供太阳电池基底。
请参阅图4，在其中一些实施例中，该太阳电池基底10为表面具有铜种子层的RESH(Rear Emitter Si Heterojunction)电池基底。该太阳电池基底10包括硅片衬底11、第一本征非晶硅层12、第二本征非晶硅层13、N型掺杂非晶硅层14、P型掺杂非晶硅层15、第一透明导电薄膜16、第二透明导电薄膜17、第一铜种子层18和第二铜种子层19。在一个具体示例中，硅片衬底11采用制绒后的N型晶体硅。
其中，第一本征非晶硅层12设于硅片衬底11的正面；第二本征非晶硅层13设于硅片衬底11的背面；N型掺杂非晶硅层14设于第一本征非晶硅层12背离硅片衬底11的表面；P型掺杂非晶硅层15设于第二本征非晶硅层13背离硅片衬底11的表面；第一透明导电薄膜16设于N型掺杂非晶硅层14背离第一本征非晶硅层12的表面；第二透明导电薄膜17设于P型掺杂非晶硅层15背离第二本征非晶硅层13的表面；第一铜种子层18设于第一透明导电薄膜16背离N型掺杂非晶硅层14的表面；第二铜种子层19设于第二透明导电薄膜17背离P型掺杂非晶硅层15的表面。
在其中一些实施例中，太阳电池基底10通过以下方法制备得到：首先对硅片衬底11进行制绒清洗处理，在硅片衬底11的表面形成均匀的“金字塔”绒面；然后在硅片衬底11的正面依次沉积第一本征非晶硅层12和N型掺杂非晶硅层14，在硅片衬底11的背面依次沉积第二本征非晶硅层13和P型掺杂非晶硅层15；然后在N型掺杂非晶硅层14和P型掺杂非晶硅层15上分别镀第一透明导电薄膜16和第二透明导电薄膜17；最后在第一透明导电薄膜16和第二透明导电薄膜17上分别镀第一铜种子层18和第二铜种子层19。
步骤S200：在铜种子层上形成负性感光胶层。
在其中一些实施例中，在太阳电池基底10正面的第一铜种子层18上和背面的第二铜种子层19上分别均匀地涂覆一层负性感光胶，形成负性感光胶层。
一般地，负性感光胶主要由光引发剂、碱溶性大分子和非碱溶性反应单体构成。在经过紫外光照射后，被照部分的负性感光胶中的光引发剂发生分解，产生自由基从而引发聚合反应。聚合后的涂层部分因分子量增大并形成立体网络结构，在稀碱液(如显影液)中的溶解度下降，从而使其具有难溶性；而未经紫外光照射的部分涂层未发生交联聚合反应，其中的碱溶性亲水基因(如-COOH)可与碱液发生反应，从而被溶解。
本发明的实施例中使用负性感光胶，在铜种子层上形成负性感光胶层，相比于正性感光胶价格便宜，生产成本更低，更加有利于大规模量产。可以理解，本发明实施例使用的负性感光胶可以采用本领域中常用的负性感光胶材料，在本发明中对负性感光胶的具体成分和种类不做限定。
步骤S300：对负性感光胶层进行图形化曝光。
在其中一些实施例中，将设计好的栅线图形通过激光打印在负性感光胶层上，对设定的非栅线区域的负性感光胶层进行紫外光曝光。在紫外光的作用下，负性感光胶层中的聚合单体分子在曝光后发生一系列交联聚合反应，在曝光区域形成不易溶于弱碱性溶液(如显影液)的聚合物。经过后续的显影步骤后可将未曝光区域的负性感光胶层去除，保留曝光区域的负性感光胶层，从而在负性感光胶层上形成电路图形。
步骤S400：对曝光后的负性感光胶层进行第一显影。
在其中一些实施例中，利用弱碱性的Na2CO3溶液(即显影液)将未曝光区域的负性感光胶层清洗去除，露出底层的铜种子层，从而在负性感光胶层上形成图形化凹槽。经过紫外光照射后，被光线照射部分的负性感光胶中的光引发剂发生分解，产生自由基从而引发聚合反应；聚合后的涂层形成立体网络结构，在稀碱液(如Na2CO3溶液)中的溶解度下降，从而使其具有难溶性；而未经紫外光照射的涂层未发生交联聚合反应，其中的碱溶性亲水基因(如-COOH)可与碱液发生反应，从而容易被溶解去除。
步骤S500：对第一显影后的太阳电池基底10进行除油处理。
研究发现，导致传统的铜电镀工艺制备太阳电池栅线的过程中出现铜栅线断栅和栅线虚断比例过高的主要原因在于：负性感光胶层经曝光和第一显影后形成的图形化凹槽的底部存在的残胶残留较多，图形化凹槽底部的宽度减小，导致图形化凹槽的底部在电镀过程中镀不上铜栅线，从而在电池成品端出现栅线断栅和栅线虚断的比例较高，影响生产良率和电池片的转换效率。
进一步研究发现，导致显影后形成的图形化凹槽的底部存在的残胶残留较多的原因在于：太阳电池基底10的硅片衬底11上存在凹凸不平的“金字塔”绒面结构，在曝光时激光到达硅片衬底上时会产生一定的反射，从而导致图形化凹槽的底部非曝光区域由于绒面反射接触到光而发生轻微的感光交联聚合；同时由于栅线较细时(即非曝光区域较窄)通过显影时显影液(Na2CO3溶液)喷淋会产生大量泡沫，也会造成图形化凹槽的底部两侧的显影能力相对较弱，从而两方面因素导致显影后图形化凹槽底部两侧存在残胶较多，形成“倒梯形”的凹槽形貌结构。
曝光时“金字塔”绒面结构产生反射的示意图如图5所示，图中PR(Photo Resist)表示感光胶；第一显影后“倒梯形”凹槽形貌结构的示意图如图6所示；第一显影后“倒梯形”凹槽形貌结构的截面扫描电镜图和侧面扫描电镜图分别如图7和图8所示。第一显影并电镀铜栅线后形成的栅线截面形貌扫描电镜图如图9所示。
由图5、图6、图7和图8可见，在曝光时由于硅片衬底的金字塔绒面结构的反射，会使图形化凹槽底部两侧的负性感光胶层发生轻微的交联聚合，在显影步骤中图形化凹槽底部两侧的轻微交联聚合的负性感光胶不容易被去除从而形成残胶。由图9可见，传统工艺在第一显影后进行电镀形成铜栅线，铜栅线的截面形貌为上宽下窄，这种形貌的铜栅线的底部与铜种子层的接触面积较小，容易出现断栅和虚断的情况，铜栅线的遮光面积较大且会存在光线反射，影响电池的转换效率。
为了解决上述问题，本发明一实施例中在第一显影之后，对太阳电池基底10进一步进行除油处理，以使第一显影后形成的图形化凹槽底部两侧的轻微感光的残胶在显影液中的溶解度大大增加，方便后续对图形化凹槽底部两侧的残胶进行显影去除。
在其中一些实施例中，采用含有除油剂的除油液对太阳电池基底10进行处理。在一些具体示例中，可以将经过第一显影处理后的太阳电池基底10浸入到含有除油剂的除油液中；也可以在太阳电池基底10上喷淋或涂抹含有除油剂的除油液。其中，除油剂的主要成分为表面活性剂，其具备分散、增溶、清洗、润湿、脱脂、消泡等一系列功能，可以使第一显影后凹槽底部两侧轻微感光的残胶的溶解度大大增加。
需要说明的是，除油剂可以采用市售产品。除油剂中的表面活性剂也可以采用现有的表面活性剂产品，除油剂中表面活性剂的种类可以为一种或者将多种表面活性剂配合使用，只要能够起到分散、增溶、清洗、润湿、脱脂、消泡等功能以增加残胶在显影液中的溶解度即可。
在其中一些实施例中，除油液中还含有硫酸。通过在除油液中加入硫酸，可以有效地去除图形化凹槽底部的铜种子层表面的氧化层，更加有利于在图形化凹槽内的铜种子层上电镀铜栅线。
在其中一些实施例中，除油液中硫酸的体积分数为0.5％～2.5％；除油液中除油剂的体积分数为0.5％～3％。除油剂和硫酸在此体积分数条件下，可以很好地增大图形化凹槽底部两侧的残胶在显影液中的溶解度，并更加有效地去除图形化凹槽底部的铜种子层表面的氧化层，从而可以很好地改善铜栅线断栅和栅线虚断比例过高的情况。
可以理解，除油液中硫酸的体积分数可以为但不限于0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％；除油液中除油剂的体积分数可以为但不限于0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％。
在一个具体示例中，除油液中硫酸的体积分数为1％；除油液中除油剂的体积分数为1.6％。
在其中一些实施例中，除油剂为表面活性剂，除油液由上述的除油剂、硫酸和溶剂组成。传统的除油剂通常应用于PCB电镀工艺中，经研究发现，在本发明中采用传统的除油剂虽然也能够起到增加图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度的作用，也能够降低太阳电池电镀铜栅线的断栅和虚断比例，提高产品良率；但是采用传统的除油剂会导致电池片的转换效率有所下降。
因此，本申请的一些实施例中，采用特定的除油剂产品，该除油剂中剔除了传统除油剂中的一些成分，只保留了表面活性剂；除油液采用上述的除油剂、硫酸和溶剂组成。采用这样的除油液进行除油处理，不仅可以降低太阳电池电镀铜栅线的断栅和虚断比例，提高产品良率，而且可以进一步提高电池片的转换效率。
可以理解，除油液中的溶剂可以为本领域中常用的溶剂。在其中一些实施例中，除油液中的溶剂采用水。
在其中一个具体示例中，除油剂采用苏州太阳井新能源有限公司生产的型号为TYJ001的产品。
在其中一些实施例中，在除油处理过程中除油液的温度为35℃～45℃；除油处理的时间为15s～30s。在此温度和时间条件下，可以确保良好的铜种子层表面氧化层的去除效果、很好地增加图形化凹槽底部两侧残胶的溶解度。可以理解，除油液的温度可以为但不限于35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃、43℃、44℃、45℃；除油处理的时间可以为但不限于15s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s、30s。
步骤S600：对除油处理后的太阳电池基底10上的负性感光胶层进行第二显影。
本发明一实施例在除油处理之后，对太阳电池基底10上的负性感光胶层进行第二显影，通过第二显影可以将除油处理后溶解度增加的图形化凹槽底部两侧的残胶进行很好地去除，从而使图形化凹槽形成正梯形的显影开口形貌，能够在后续的电镀铜栅线过程中使铜更好地与图形化凹槽底部的铜种子层接触，经电镀后形成正梯形截面形貌的铜栅线。
经第二显影后形成的图形化凹槽的截面扫描电镜图如图10所示，图形化凹槽的侧面扫描电镜图如图11所示。本发明电镀后形成的铜栅线的截面扫描电镜图如图12所示。传统工艺制备形成的铜栅线受光照时的示意图如图13所示。本发明经第二显影后形成的铜栅线受光照时的示意图如图14所示。
由图10和图11可见，经除油处理和第二显影后可以形成底部较宽上部较窄的正梯形截面的图形化凹槽。由图12可见，在该正梯形截面的图形化凹槽内电镀后，可以形成正梯形截面形貌的铜栅线。由图13可见，传统工艺制备的倒梯形截面的铜栅线，由于其栅线形貌为上宽下窄，栅线底部与铜种子层接触部位容易出现断栅和虚断；同时栅线的遮光面积较大，且会形成一定的反射，影响电池的转换效率。由图14可见，本发明形成的铜栅线的截面形貌为上窄下宽，栅线底部与铜种子层的接触面积较大，不易出现断栅和虚断；栅线的遮光面积较小，且对光线的反射较少，可以提高电池的转换效率。
在其中一些实施例中，第二显影的显影液包括浓度为10g/L～15g/L的碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或多种。第二显影采用链式显影工艺，显影液温度为30℃～35℃，显影液喷淋压力为2kg/cm2～3kg/cm2，带速为1.5m/min～3m/min。在此条件下可以有效地去除经除油处理后的图形化凹槽底部两侧的残胶，有效地改善铜栅线断栅和栅线虚断比例过高的情况。
可以理解，第二显影步骤中显影液的温度可以为但不限于30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃；显影液的喷淋压力可以为但不限于2kg/cm2、2.2kg/cm2、2.4kg/cm2、2.6kg/cm2、2.8kg/cm2、3kg/cm2；带速可以为但不限于1.5m/min、1.8m/min、2.0m/min、2.2m/min、2.4m/min、2.6m/min、2.8m/min、3m/min；碳酸钠溶液和碳酸钾溶液的浓度均可以为但不限于10g/L、11g/L、12g/L、13g/L、14g/L、15g/L。
在其中一些实施例中，在对太阳电池基底10上的负性感光胶层进行第二显影之后，还包括对太阳电池基底10进行水洗和烘干的步骤，以去除太阳电池基底10上以及图形化凹槽内的洁净度，更加有利于后续进行电镀铜栅线的操作。
步骤S700：在第二显影后的图形化凹槽内电镀形成铜栅线。
将第二显影之后的太阳电池基底10放入电镀液中进行电镀铜，从而在图形化凹槽内的铜种子层上形成铜栅线。需要说明的是，可以采用本领域中常规的电镀工艺在图形化凹槽内电镀形成上述的铜栅线，本发明对铜栅线的具体电镀工艺条件不做限定。
在其中一些实施例中，在电镀形成铜栅线之后，在铜栅线上再电镀形成锡保护层。这样，可以更好地对铜栅线起到保护作用。同样地，也可以采用本领域中常规的电镀工艺在铜栅线上电镀形成锡保护层，本发明对锡保护层的具体电镀工艺条件不做限定。
步骤S800：去除太阳电池基底10上剩余的负性感光胶层，并且去除太阳电池基底10上铜栅线所在区域之外的铜种子层。
本发明在图形化凹槽内电镀形成铜栅线之后，去除太阳电池基底10上剩余的负性感光胶层，并且去除太阳电池基底10上铜栅线所在区域之外的铜种子层，使铜栅线所在区域之外的透明导电薄膜暴露出来，从而得到完整的太阳电池。
本发明一实施方式提供了一种太阳电池，该太阳电池通过本发明第一方面的太阳电池的制备方法制备得到。相比于传统工艺制备的太阳电池，本发明的太阳电池的铜栅线出现断栅和虚断不良的比例显著降低，且电池的转换效率有所提升。
请参阅图15，在其中一些实施例中，该太阳电池100包括硅片衬底11、第一本征非晶硅层12、第二本征非晶硅层13、N型掺杂非晶硅层14、P型掺杂非晶硅层15、第一透明导电薄膜16、第二透明导电薄膜17、第一铜栅线电极20和第二铜栅线电极30。
其中，硅片衬底11为制绒后的表面具有“金字塔”绒面结构的N型晶体硅；第一本征非晶硅层12设于硅片衬底11的正面；第二本征非晶硅层13设于硅片衬底11的背面；N型掺杂非晶硅层14设于第一本征非晶硅层12背离硅片衬底11的表面；P型掺杂非晶硅层15设于第二本征非晶硅层13背离硅片衬底11的表面；第一透明导电薄膜16设于N型掺杂非晶硅层14背离第一本征非晶硅层12的表面；第二透明导电薄膜17设于P型掺杂非晶硅层15背离第二本征非晶硅层13的表面；第一铜栅线电极20设于第一透明导电薄膜16背离N型掺杂非晶硅层14的表面；第二铜栅线电极30设于第二透明导电薄膜17背离P型掺杂非晶硅层15的表面。第一铜栅线电极20包括与第一透明导电薄膜16接触的第一铜种子层18、形成于该第一铜种子层18上的第一铜栅线21以及形成于第一铜栅线21上的第一锡保护层22；第二铜栅线电极30包括与第二透明导电薄膜17接触的第二铜种子层19、形成于该第二铜种子层19上的第二铜栅线31以及形成于第二铜栅线31上的第二锡保护层32。
总体而言，本发明的太阳电池100的制备方法通过在第一显影之后、电镀铜栅线之前增加除油处理步骤和第二显影步骤，能够将第一显影后图形化凹槽底部两侧的残胶有效去除，增大铜栅线底部与铜种子层的接触面积，从而改善铜栅线断栅和虚断的情况；同时，可以改变铜栅线的截面形貌为上窄下宽的正梯形形貌，减小铜栅线的遮光面积和对光线的反射。因此，本发明的制备方法能够有效提高太阳电池100的生产良率和电池片的光电转换效率。
与传统的制备工艺相比，本发明的制备方法能够大幅改善铜栅线断栅和虚断的同时，优化了铜栅线的形貌，具备细线化的生产能力。在生产良率不降的情况下使得栅线可以做得更细，而在同样的栅线宽度情况下可以大幅提升生产良率。同时，也可以提高太阳电池100的填充因子(FF)和短路电流(Isc)，从而提高电池的转换效率(Eta)。当栅线线宽为20μm时，采用本发明的制备方法相比于传统方法可以使太阳电池100的填充因子提升约1.2％，短路电流提升约40mA，转换效率提升约0.4％，铜栅线断栅和虚断比例降低约90％。
以上所述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。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种太阳电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供太阳电池基底，所述太阳电池基底的表面具有铜种子层；
在所述铜种子层上形成负性感光胶层；
对所述负性感光胶层依次进行曝光和第一显影，以在所述负性感光胶层上形成图形化凹槽；
对第一显影后的所述太阳电池基底依次进行除油处理，以增加所述图形化凹槽底部两侧的负性感光胶在显影液中的溶解度；
对除油处理后的所述负性感光胶层进行第二显影；以及
在第二显影后的所述图形化凹槽内电镀形成铜栅线。
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，所述除油处理包括以下步骤：采用含有除油剂的除油液对所述太阳电池基底进行处理。
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，所述制备方法满足以下(1.1)～(1.2)中的至少一项：
(1.1)所述除油剂包括表面活性剂；
(1.2)所述除油液中所述除油剂的体积分数为0.5％～3％。
4.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述除油液中还含有硫酸，所述除油液中所述硫酸的体积分数为0.5％～2.5％。
5.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述除油剂为表面活性剂，所述除油液由所述除油剂、硫酸和溶剂组成。
6.根据权利要求2所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足以下(2.1)～(2.2)中的至少一项：
(2.1)所述除油液的温度为35℃～45℃；
(2.2)所述除油处理的时间为15s～30s。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第二显影的显影液包括浓度为10g/L～15g/L的碳酸钠溶液和碳酸钾溶液中的一种或多种。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的太阳电池的制备方法，其特征在于，所述第二显影采用链式显影工艺，显影液温度为30℃～35℃，显影液喷淋压力为2kg/cm2～3kg/cm2，带速为1.5m/min～3m/min。
9.一种太阳电池，其特征在于，所述太阳电池通过权利要求1至8中任一项所述的制备方法制备得到。
10.根据权利要求9所述的太阳电池，其特征在于，包括：
硅片衬底；
第一本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的正面；
第二本征非晶硅层，设于所述硅片衬底的背面；
N型掺杂非晶硅层，设于所述第一本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
P型掺杂非晶硅层，设于所述第二本征非晶硅层背离所述硅片衬底的表面；
第一透明导电薄膜，设于所述N型掺杂非晶硅层背离所述第一本征非晶硅层的表面；
第二透明导电薄膜，设于所述P型掺杂非晶硅层背离所述第二本征非晶硅层的表面；
第一铜栅线电极，设于所述第一透明导电薄膜背离所述N型掺杂非晶硅层的表面；以及
第二铜栅线电极，设于所述第二透明导电薄膜背离所述P型掺杂非晶硅层的表面。
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