1.本发明涉及太阳能电池技术领域,尤其涉及一种在硅基底镀镍层的方法和太阳能电池镍电极的制备方法。
背景技术:2.钝化接触太阳能电池采用薄的氧化层作为隧穿层,阻止了少子的传输,并采用掺杂的poly层作为场钝化,具有较高的开压和ff,并且较容易实现perc的升级,是目前研究的一个重点方向,但双面使用银浆,使用的银浆比较多,非硅成本比较高,不利于推广。
3.目前太阳能电池使用到银存储量的20-30%,产能继续扩大,存在银不够用的情况。铜的电导率与银接近,电镀铜技术取代银浆具有很大的产业意义,但是,由于铜容易扩散,易形成陷阱捕获少子,通常采用镍作为阻挡层,阻挡铜的扩散。
4.镍的沉积通常有pvd镍、化学镀镍、电镀镍和lip镍(光诱导镀镍)等方法。其中,化学镀镍沉积比较慢,颗粒细小,有助于镍的全覆盖,有助于后续的结合力,但是,在硅上直接化学镀镍,沉积效果会比较差,初始沉积速度会比较慢,且不均匀,容易造成漏镀。
技术实现要素:5.鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种在硅基底镀镍层的方法和太阳能电池镍电极的制备方法,用以解决现有的在硅基底镀镍速度慢、效果差的问题。
6.一方面,本发明实施例提供了一种在硅基底镀镍层的方法,该方法包括以下步骤:
7.步骤a:在硅基底表面形成金属镍成核中心;
8.步骤b:将步骤a得到的产品放入化学镀镍液中进行化学镀,利用步骤a得到的金属镍成核中心,形成镍金属层。
9.优选地,步骤a中,在硅基底表面形成金属镍成核中心的方法为电镀或光诱导电镀。
10.优选地,步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:硫酸镍10-100g/l,氯化镍5-20g/l,硼酸25-40g/l,润湿剂0.2-3ml/l,导电化合物20-50g/l;或者
11.步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:氨基磺酸镍20-200g/l,氯化镍5-35g/l,硼酸30-50g/l,润湿剂0.2-3ml/l,导电化合物20-50g/l。
12.优选地,硫酸镍为niso4·
7h2o,氯化镍为nicl
·
6h2o,导电化合物为磺酸盐。
13.优选地,所述导电化合物为氨基磺酸、甲基磺酸、氨基磺酸钠和甲基磺酸钠中的一种或多种。
14.优选地,所述电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5,温度为40-55℃,电流密度为0.1-2a/dm2,电镀时间为5-60s;
15.优选地,所述光诱导电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5,温度为40-55℃,光照强度0.1-2sun,所述光为白光和/或绿光,光诱导电镀的时间为5-60s。
16.优选地,步骤b中,所述化学镀的化学镀液包括:niso4·
h2o 15-40g/l,nah2po2·
h2o 10-30g/l,柠檬酸钠10-25g/l。
17.优选地,步骤b中,所述化学镀的条件包括:ph值为8-10,温度为35-99℃,时间为1-20min。
18.另一方面,本发明还提供了一种太阳能电池镍电极的制备方法,所述方法包括:
19.步骤a:采用本发明的在硅基底镀镍层的方法在太阳能电池硅基底需要制作栅极的表面镀镍层;
20.步骤b:在步骤a形成的镍层表面形成铜层。
21.与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
22.1、本发明先在硅基底表面形成镍成核中心,之后利用金属镍成核中心,采用化学镀方法在金属镍成核中心附近进行镍金属原子的堆积,形成镍金属层,不仅成本低,而且镍溶液的稳定性好,在形成成核中心时容易控制;
23.2、本发明的成核中心的金属元素与外层元素为同一材质(如均为镍),有利于控制镍硅合金的深度;接触性能好,镍跟硅的附着力较高。
24.本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
25.附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
26.图1为本发明的电镀/光诱导电镀成核示意图;
27.图2为本发明的化学镀镍层示意图;
28.图3为电镀的装置图;
29.图4为光诱导电镀的装置图;
30.图5为太阳能电池基底的结构示意图。
31.附图标记:
32.1-硅基底;11-n型硅基体;12-p+发射极;13-隧穿氧化硅薄膜;14-多晶硅薄膜;15-正面钝化减反层;16-背面钝化层;2-金属镍成核中心;3-镍金属原子;4-阳极;5-镀液;6-镀槽;7-电源;8-光源。
具体实施方式
33.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本技术一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
34.镍的沉积通常有pvd镍、化学镀镍、电镀镍和lip镍(光诱导镀镍)等方法。本发明的发明人经过研究发现:pvd镍使用到真空系统,成本高,纯镍磁性太强,需要添加其它金属,可能会导致接触电阻上升,并且,pvd只能做整面,需要增加掩模工艺和刻蚀工艺,成本高,镍刻蚀较难;直接在硅上电镀镍,因硅是半导体,开槽区电阻仍比较大,通电后,电子传输困难,电子分布会不均匀,导致电镀不均匀,局部厚,局部薄,还存在覆盖不全的情况,镍颗粒
大,存在镍层不致密,局部有空洞或漏镀的情况;lip镍是光照下利用自身的光伏电池发电,电池的n+极(perc电池对应的磷扩面)充当负极,电池的p+极充当正极,因此,只有n+面才能镀上镍,p+面不能镀上,因为是利用自身p-n结发电,方阻不均匀的地方镍也生长不均匀;化学镀镍沉积比较慢,颗粒细小,有助于镍的全覆盖,有助于后续的结合力,但硅上直接化学镀镍,因无催化中心,沉积效果会比较差,初始沉积速度会比较慢,镍很难沉积上,且不均匀,容易造成漏镀。硅上直接化学镀镍,因镍无自催化的效果,采用钯或金作为催化中心,有了催化中心后可以有利于镍的沉积。但是钯或金是贵金属,尤其是采用钯时,离子钯的最低浓度需要150-300mg/l,成本昂贵,影响到整体的成本;并且,钯溶液稳定性差。
35.基于此,本发明提供了一种在硅基底镀镍层的方法,如图1和2所示,该方法包括以下步骤:
36.步骤a:在硅基底1表面形成金属镍成核中心2;
37.步骤b:将步骤a得到的产品放入化学镀镍液中进行化学镀,利用步骤a得到的金属镍成核中心2,形成镍金属层。
38.本发明先在硅基底1表面形成金属镍成核中心2,利用金属镍成核中心2,采用化学镀方法在金属镍成核中心2附近进行镍金属原子3的堆积,形成镍金属层,采用金属镍成核中心2,不仅成本低,而且镍溶液的稳定性优于钯溶液,在形成成核中心时更容易控制。
39.采用钯制备钯成核中心时,需要以胶体钯为活化溶液,胶体钯中含有二价锡离子,二价锡离子本身不稳定,容易形成四价锡离子,导致溶液浑浊或沉淀,沉淀也会影响后续镍层的形成;并且,离子钯活化液活性中心物质存在基材上的附着力差、只有少部分离子钯能够吸附到基材上面的情况,当采用本发明的在硅基底镀镍层的方法制备镍电极时,另外,离子钯活化处理容易出现渗镀或漏镀问题,容易出现分布不均匀,造成后段化学镀层易发生漏镀、溢镀、针孔、气泡等问题;同时,钯为贵金属,钯溶液昂贵,消耗量大,不利于控制成本;硫酸钯、氯化钯以或二氯四氨合钯等可溶性钯盐不稳定。
40.并且,本发明的成核中心的金属元素与后续化学镀得到的镍层的金属元素为同一材质(均为镍),有利于控制镍硅合金的深度,通常镍层形成之后需要一个烧结过程形成镍硅合金,改善与硅的结合力,成核中心的材质不同,形成的合金层深度不同,例如钴,通常需要烧结温度大于600℃才会形成钴硅合金,且钴硅合金的深度很深,很容易烧穿p-n结,而镍硅合金在低温(200-400℃)下就可以实现,不容易击穿p-n结;由于镍硅合金形成的深度低,消耗的体积少,形成的是ni2si或nisi,一个或两个镍原子才消耗一个硅原子,所以镍消耗的硅原子少,而钴硅化合物是一个钴两个硅原子;另外,镍与硅的附着力较好(用于电极时,电极拉力均值可达1.45-1.46牛顿或以上),接触电阻可实现《1mohmcm2,光电转换效率高可以与丝网印刷银浆片持平。
41.本发明中,镍成核中心与硅有很好的结合,并且,用于制备电极时,只需要在电极处生长成核中心,并不要求整面沉积成核中心,因此,优选地,在硅基底1表面形成金属镍成核中心2的方法为电镀或光诱导电镀。电镀或光诱导电镀形成镍成核中心,操作简单,成核效率高,成本低。相较于采用pvd的方法,本发明采用电镀或光诱导电镀在硅基底1表面形成金属镍成核中心2时,无需事先在电池片铺设掩膜、然后刻蚀的工艺过程,工艺简单,设备成本低;其它技术如印刷,很难做到原子层的级别,很难做到很薄,且会形成镍的氧化物;ald的方式,成本太贵。
42.本发明中,所述电镀可以在如图3所示的装置中进行,以硅基底1作为阴极,以金属镍作为阳极4,将阴极和阳极4置于镀槽6内的镀液5中,通过电源7来控制电镀过程。
43.本发明中,所述光诱导电镀可以在如图4所示的装置中进行,以硅基底1作为阴极,以金属镍作为阳极4,将阴极置于镀液5的上方,待镀面正对着光源8,并与镀液5的液面接触,将阳极4置于镀槽6内的镀液5中,通过光源8来控制光诱导电镀过程。
44.本发明中,电镀或光诱导电镀的过程只需要在硅基底表面生长镍成核中心即可,而不是形成镍层,与普通的电镀或光诱导电镀相比,本发明相当于是预镀,所采用的金属离子的量是很低的。因此,优选地,步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:硫酸镍10-100g/l(可以为10g/l、20g/l、30g/l、40g/l、50g/l、60g/l、70g/l、80g/l、90g/l、100g/l等),氯化镍5-20g/l(可以为5g/l、6g/l、7g/l、8g/l、9g/l、10g/l、11g/l、12g/l、13g/l、14g/l、15g/l、16g/l、17g/l、18g/l、10g/l、20g/l等),硼酸25-40g/l(可以为25g/l、26g/l、27g/l、28g/l、29g/l、30g/l、31g/l、32g/l、33g/l、34g/l、35g/l、36g/l、37g/l、38g/l、39g/l、40g/l等),润湿剂0.2-3ml/l(可以为0.2ml/l、0.5ml/l、1ml/l、1.5ml/l、2ml/l、2.5ml/l、3ml/l等),导电化合物20-50g/l(可以为20g/l、25g/l、30g/l、35g/l、40g/l、45g/l、50g/l等)。
45.本发明中,电镀或光诱导电镀的电镀液还可以为其它选择,示例性地,步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:氨基磺酸镍20-200g/l(可以为20/l、40g/l、60g/l、80g/l、100g/l、120g/l、140g/l、160g/l、180g/l、200g/l等),氯化镍5-35g/l(可以为5g/l、10g/l、15g/l、20g/l、25g/l、30g/l、35g/l等),硼酸30-50g/l(可以为30g/l、31g/l、32g/l、33g/l、34g/l、35g/l、36g/l、37g/l、38g/l、39g/l、40g/l、41g/l、42g/l、43g/l、44g/l、45g/l、46g/l、47g/l、48g/l、49g/l、50g/l等),润湿剂0.2-3ml/l(可以为0.2ml/l、0.5ml/l、1ml/l、1.5ml/l、2ml/l、2.5ml/l、3ml/l等),导电化合物20-50g/l(可以为20g/l、25g/l、30g/l、35g/l、40g/l、45g/l、50g/l等)。
46.本发明中,步骤a制备镍成核中心的步骤相当于对镍的预镀,不能镀上过多的镍元素,因此,优选选用低镍离子浓度的配方,而这导致整个镀液中的导电性会比较差,导电化合物的作用是为了降低镀液的电阻,从而改善镀层质量。
47.具体地,硫酸镍为niso4·
7h2o,氯化镍为nicl
·
6h2o,导电化合物为含有磺酸根的化合物,磺酸根是强电离电解质,可以有效提高溶液中阴离子或阳离子,从而有效提高镀液的导电性。进一步优选地,所述导电化合物为氨基磺酸、甲基磺酸、氨基磺酸钠和甲基磺酸钠中的一种或多种。氨基磺酸、甲基磺酸、氨基磺酸钠和甲基磺酸钠具有导电和缓冲剂双重作用。
48.示例性地,润湿剂为十二烷基硫酸钠和/或琥珀酸双酯磺酸钠。因为电镀镍过程竞争反应是析氢反应,润湿剂可以调整表面的表面张力,避免在镀层中留气泡和针孔,影响镀层质量。
49.本发明中,所述电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5(可以为3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.7、5.9、6.0、6.5等),温度为40-55℃(可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃等),电流密度为0.1-2a/dm2(可以为0.1a/dm2、0.2a/dm2、0.4a/dm2、0.6a/dm2、0.8a/dm2、1a/dm2、1.2a/dm2、1.4a/dm2、1.6a/dm2、1.8a/dm2、2a/dm2等),电镀时间为5-60s(可以为5s、10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s等);
50.本发明中,所述光诱导电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5(可以为3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.7、5.9、6.0、6.5等),温度为40-55℃(可以为40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃等),光照强度0.1-2sun(可以为0.1sun、0.2sun、0.4sun、0.6sun、0.8sun、1.0sun、1.2sun、1.4sun、1.6sun、1.8sun、2sun等),所述光为白光和/或绿光,光诱导电镀的时间为5-60s(可以为5s、10s、15s、20s、25s、30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s等)。白光就是模拟传统的太阳光,因为传统的太阳能电池也是针对白光。选择绿光的原因是镍电镀液也是绿色的,绿光在其溶液中有很强的穿透性
51.对于上述两种电镀液配方,优选含有氨基磺酸镍的电镀液配方,因为含有氨基磺酸镍的电镀液的应力小,可以防止因应力的问题导致镍硅之间脱落。
52.本发明中,利用金属镍成核中心,采用化学镀方法在金属镍成核中心附近进行镍金属原子的堆积,形成镍金属层,化学镀可以使镍金属层结晶细致,拉力表现更佳。优选地,步骤b中,所述化学镀的化学镀液包括:niso4·
h2o 15-40g/l(可以为15g/l、20g/l、25g/l、30g/l、35g/l、40g/l等),nah2po2·
h2o 10-30g/l(可以为10g/l、15g/l、20g/l、25g/l、30g/l等),柠檬酸钠10-25g/l(可以为10g/l、12g/l、14g/l、16g/l、18g/l、20g/l、22g/l、24g/l、25g/l等)。
53.优选的,化学镀液还可以包括醋酸钠和硫脲,醋酸钠的用量为10-40g/l(可以为10g/l、20g/l、30g/l、40g/l等),硫脲的用量为20-120mg/l(可以为20mg/l、40mg/l、60mg/l、80mg/l、100mg/l、120mg/l等)。醋酸钠可以起到缓冲的作用,硫脲可以作为溶液的稳定剂,同时具有加速镍晶粒的生长的作用。
54.进一步优选地,步骤b中,所述化学镀的条件包括:ph值为8-10(可以为8、8.5、9、9.5、10等),温度为35-99℃(可以为35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃、99℃等),时间为1-20min(可以为1min、4min、8min、12min、14min、16min、18min、20min等)。
55.本发明中,化学镀是一个氧化还原反应的过程,过程如下:
56.h2po
2-+h2o
→
hpo
3-+2h+h
+
;
57.ni
2+
+2h
→
ni+2h
+
。
58.本发明中,化学镀得到镍金属层的厚度为10-500nm(可以为10nm,20nm、30nm,40nm,50nm,100nm、200nm、300nm、400nm、500nm等)。
59.本发明中,镀液的溶剂均为水。
60.另一方面,本发明还提供了一种太阳能电池镍电极的制备方法,该方法包括:
61.步骤a:采用上述在硅基底镀镍层的方法在太阳能电池硅基底需要制作栅极的表面镀镍层;
62.步骤b:在步骤a形成的镍层表面形成铜层。
63.优选地,本发明的太阳能电池镍电极的制备方法还包括在铜层的表面形成银层。
64.如图5所示,所述太阳能电池硅基底的制备方法包括:
65.s1:制绒,以n型硅基体11作为硅衬底,放置在制绒液中进行制绒处理;
66.制绒液的成分是氢氧化钠和添加剂,氢氧化钠的浓度1-3wt%,添加剂主要是有机小分子,可以优先在晶面为(111)面吸附,抑制反应,制绒的原理是利用氢氧化钠对硅腐蚀
的各项异性的原理,晶面为(100)面的密度小,优先会被腐蚀,晶面为(111)面的密度大,腐蚀速率慢,从而形成金字塔结构,晶面为(111)面相当于正方体的中间的对角线,几个正方体的对角线就形成了类似四面体的结构。
67.s2:硼扩散,硅片正面进行硼扩散工艺,形成p-n结,得到p+发射极12;
68.以n型钝化接触电池的电池结构为例,电池结构如图5所示,衬底就是n型硅片,p-n结在正面,即正结结构;硼扩散相当于对衬底进行硼掺杂,单位体积硼注入到硅体内的数量为1e19个左右,相对于单位体积内硅原子的数量是少量的,单位体积硅原子的数量为ne23个(n=1-10),硼是三价元素,硅是四价,与硅的四个电子配对后,会留下一个空穴,空穴带正电,相当于受主,即p区。反应方程:
69.bbr3+o2→
b2o3;
70.b2o3+si
→
b+sio2。
71.bbr3是液态源,bbr3是通过氮气携带到炉管,以上反应是在炉管中反应,反应温度为800-1100℃,时间为1-4h。工艺步骤:先将硅片装至石英舟,开炉门,将石英舟放入炉管内,关闭炉门,回温,测漏,通入所需的气体进行反应,反应结束后用氮气进行吹扫并降温,然后出舟,炉管配备进气系统和尾气排放装置。
72.s3:刻蚀,去除背面的p-n结和背面的硼硅玻璃;
73.s4:隧穿氧化硅层沉积,利用热氧设备,在洗净的硅片两面均沉积一层隧穿氧化硅薄膜13,隧穿氧化硅薄膜厚度1-2nm;
74.沉积方法可以是热生长二氧化硅的方法,具体过程是将硅片装至石英舟内,将石英舟放至石英管,通入氧气,氧气和硅反应,反应温度在500-700℃;
75.si+o2→
sio2;
76.s5:制备背面多晶硅钝化层,采用lpcvd设备沉积形成多晶硅薄膜14,厚度为80-200nm;
77.s6:磷扩散,将硅片放置于磷扩散炉管中,扩散温度为700-900℃,在背面形成n型掺杂多晶硅薄膜;
78.s7:绕镀清洗,将硅片背面朝上,过链式清洗机,以硼硅玻璃为掩膜,去除正面绕镀的多晶硅薄膜,再利用氢氟酸去除正面的硼硅玻璃;
79.s8:正背面钝化膜制备,采用ald和/或pecvd设备在硅片正背面进行钝化膜的沉积,得到正面钝化减反层15和背面钝化层16;
80.s9:在正面钝化减反层15和背面钝化层16激光开孔或者开槽,开出栅极区域。
81.如图5所示,制备得到的太阳能电池硅基底包括:依次叠加设置的正面钝化减反层15、p+发射极12、n型硅基体11、隧穿氧化硅薄膜13、多晶硅薄膜14和背面钝化层16,在正面钝化减反层15上设置开槽区,在背面钝化层16上开槽出栅极区。
82.在本发明的一种实施方式中,具体地,在电镀或光诱导电镀的过程中,将太阳能电池硅基底置于镀液中,以p+发射极12作为阳极,以多晶硅薄膜14作为阴极,对栅极区进行电镀,通过电源或光源来控制电镀过程。
83.在本发明的另一种实施方式中,具体地,在电镀或光诱导电镀的过程中,将太阳能电池硅基底置于镀液中,将p+发射极12与金属镍共同作为阳极,以多晶硅薄膜14作为阴极,对栅极区进行电镀,通过电源或光源来控制电镀过程。
84.本发明中,在步骤a形成的镍层表面形成铜层和在铜层表面形成银层可以为本领域的常规方法,在此不再赘述。
85.下面通过具体实施例进一步说明本发明的方法。
86.以下实施例中电极性能测试方法如下:电极拉力测试:将电极进行焊接常规焊带,接触点大小1.0mm*0.6mm,焊带另一头固定在拉力计上,采用卧式拉力计,拉力计移动方向与焊带的方向180
°
,测量其拉力;接触电阻测试:通过四探针测量不同细栅线的电阻,细栅线之间的方阻(测量值)包括金属层线电阻、横向薄层电阻、接触电阻和线电阻,通过换算,测量其接触电阻;光电转换效率测试:在光照下用iv测试仪测量电池的开路电压、短路电流,计算其光电转换效率。
87.实施例1
88.(1)在太阳能电池硅基底需要制作栅极的表面采用电镀方法形成金属镍成核中心,电镀液中,niso4·
7h2o的含量为10g/l,nicl2·
6h2o的含量为5g/l,h3bo3的含量为25g/l,润湿剂(十二烷基硫酸钠)为1ml/l,导电化合物(氨基磺酸钠)的含量为20g/l,ph值为3.8,温度为50℃,电流密度为1a/dm2,电镀时间为60s;
89.(2)利用金属镍成核中心,将步骤(1)得到的硅片装入花篮,放入化学镀液中进行化学镀,在金属镍成核中心附近进行镍金属原子堆积,形成镍金属层,化学镀液中,niso4·
h2o的含量为15g/l,nah2po2·
h2o的含量为20g/l,柠檬酸钠的含量为10g/l,ph值为8.6,温度为35℃,时间为10min,得到厚度为200nm的镍金属层。
90.(3)在镍金属层外依次形成铜层和银层。
91.对制备的电极的性能进行测定,拉力均值为1.46n,接触电阻为0.9mohm
·
cm2,光电转换效率24%。
92.实施例2
93.(1)在太阳能电池硅基底需要制作栅极的表面采用光诱导电镀方法形成金属镍成核中心,电镀液中,niso4·
7h2o的含量为100g/l,nicl2·
6h2o的含量为20g/l,h3bo3的含量为40g/l,润湿剂(琥珀酸双酯磺酸钠)为3ml/l,导电化合物(氨基磺酸)的含量为50g/l,ph值为5.5,温度为55℃,光照强度为1.5sun,电镀时间为10s;
94.(2)利用金属镍成核中心,将步骤(1)得到的硅片装入花篮,放入化学镀液中进行化学镀,在金属镍成核中心附近进行镍金属原子堆积,形成镍金属层,化学镀液中,niso4·
h2o的含量为40g/l,nah2po2·
h2o的含量为30g/l,柠檬酸钠的含量为25g/l,ph值为10,温度为99℃,时间为10min,得到厚度为100nm的镍金属层。
95.(3)在镍金属层外依次形成铜层和银层。
96.对制备的电极的性能进行测定,拉力均值为1.46n,接触电阻为0.98mohm
·
cm2,光电转换效率24%。
97.实施例3
98.按照实施例1的方法制备太阳能电池镍电极,不同的是,电镀液中,氨基磺酸镍的含量为100g/l,nicl
·
6h2o的含量20g/l,硼酸的含量为40g/l,润湿剂(十二烷基硫酸钠)的含量为2ml/l,导电化合物(氨基磺酸钠)的含量为30g/l,电流密度为1a/dm2,电镀时间为20s。
99.实施例4
100.按照实施例2的方法制备太阳能电池镍电极,不同的是,电镀液中,氨基磺酸镍的含量为20g/l,nicl
·
6h2o的含量5g/l,硼酸的含量为30g/l,润湿剂(琥珀酸双酯磺酸钠)的含量为1ml/l,导电化合物(氨基磺酸)的含量为10g/l,光照强度为1.5sun,电镀时间为50s。
101.以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征:1.一种在硅基底镀镍层的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤a:在硅基底表面形成金属镍成核中心;步骤b:将步骤a得到的产品放入化学镀镍液中进行化学镀,利用步骤a得到的金属镍成核中心,形成镍金属层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤a中,在硅基底表面形成金属镍成核中心的方法为电镀或光诱导电镀。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:硫酸镍10-100g/l,氯化镍5-20g/l,硼酸25-40g/l,润湿剂0.2-3ml/l,导电化合物20-50g/l;或者步骤a中,所述电镀或光诱导电镀的电镀液包括:氨基磺酸镍20-200g/l,氯化镍5-35g/l,硼酸30-50g/l,润湿剂0.2-3ml/l,导电化合物20-50g/l。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,硫酸镍为niso4·
7h2o,氯化镍为nicl
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6h2o,导电化合物为含有磺酸根的化合物。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述导电化合物为氨基磺酸、甲基磺酸、氨基磺酸钠和甲基磺酸钠中的一种或多种。6.根据权利要求3-5所述的方法,其特征在于,所述电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5,温度为40-55℃,电流密度为0.1-2a/dm2,电镀时间为5-60s。7.根据权利要求3-5所述的方法,其特征在于,所述光诱导电镀的条件包括:ph值为3.8-6.5,温度为40-55℃,光照强度0.1-2sun,所述光为白光和/或绿光,光诱导电镀的时间为5-60s。8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤b中,所述化学镀的化学镀液包括:niso4·
h2o 15-40g/l,nah2po2·
h2o 10-30g/l,柠檬酸钠10-25g/l。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤b中,所述化学镀的条件包括:ph值为8-10,温度为35-99℃,时间为1-20min。10.一种太阳能电池镍电极的制备方法,其特征在于,所述方法包括:步骤a:采用权利要求1-9任一项所述的方法在太阳能电池硅基底需要制作栅极的表面镀镍层;步骤b:在步骤a形成的镍层表面形成铜层。
技术总结本发明涉及一种在硅基底镀镍层的方法和太阳能电池镍电极的制备方法,属于太阳能电池技术领域,解决了现有技术中在硅基底镀镍速度慢、效果差,成本高的问题。该方法包括以下步骤:步骤A:在硅基底表面形成金属镍成核中心;步骤B:将步骤A得到的产品放入化学镀镍液中进行化学镀,利用步骤A得到的金属镍成核中心,形成镍金属层。本发明的硅基底镀镍方法速度快、镀层效果好。镀层效果好。镀层效果好。
技术研发人员:段光亮 陈斌 蒋秀林
受保护的技术使用者:晶澳(扬州)太阳能科技有限公司
技术研发日:2022.03.21
技术公布日:2022/7/5