激光—化学腐蚀刻蚀非晶硅(a-Si)太阳电池背电极
专利汇可以提供激光—化学腐蚀刻蚀非晶硅(a-Si)太阳电池背电极专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且用激光—化学 腐蚀 刻蚀 非晶 硅 太阳 电池 背 电极 ，涉及 半导体 及光电器件。本 发明 是在背金属电极上涂敷一层极薄的防腐层，用激光按所需背金属电极的图案刻蚀防腐层，然后再用化学腐蚀来除去背电极，从而达到无掩模刻蚀背金属电极的目的。防腐层可用 旋涂 法、 喷涂 法或 浸涂 法涂敷于背金属电极的表面上，根据防腐层的厚度选择适当的激光参数如 光源 电源 电压 、 电流 ，激光扫描或样品移动的速度，调Q 频率 等即能获得满意的刻蚀效果。，下面是激光—化学腐蚀刻蚀非晶硅(a-Si)太阳电池背电极专利的具体信息内容。
1、一种用激光--化学腐蚀刻蚀a-Si太阳电池背电极的方法，其特征在于：
A.预制备防腐液及腐蚀液；
B.涂敷防腐层：
在室温，相对湿度≤80%条件下，将防腐液均匀涂敷在蒸涂好金属电极的样品上，并干燥；
C.激光刻蚀防腐层：
用Nd+--yAG激光器刻蚀防腐层，条件：
用1.06微米波长的激光，调Q频率1-10千赫，扫描速度5-160毫米/秒，电源电压235-255伏，电流11-20安；
D.化学腐蚀背电极：
将激光刻蚀好的样品，放入25-40℃腐蚀液中，至背电极完全腐蚀干净；
E.将化学腐蚀过的样品，浸入有机溶剂中，至完全除去防腐层。
2、根据权利要求1的激光-化学腐蚀刻蚀a-si太阳电池背电极的方法，其特征在于：
预制备溶液的配制条件是：
A.防腐液：10克沥青，虫胶，蜂蜡各1克溶解于100毫升有机溶剂中，放置24小时，过80目筛;
B.腐蚀液：氢氧化钠1-3克，高锰酸钾5-15克，溶解于100-300毫升去离子水中70℃，至全溶。
3、根据权利要求2的方法，其特征在于所述的配制防腐液的有机溶剂是苯，甲苯，松节油。
＊1掺钕-钇铝石榴石＊2非晶硅
4、根据权利要求1的方法，其特征在于涂敷防腐层的厚度是0.5-3微米。
5、根据权利要求1的方法，其特征在于除去防腐层的有机溶剂是苯，甲苯，石油醚。
本发明涉及半导体器件及光电器件，特别是涉及激光-化学腐蚀刻蚀a-si太阳电池背电极的方法。
现有的关于太阳电池背电极的刻蚀技术有三种：
1.掩膜蒸发：先按器件图形制备掩膜，再把欲蒸涂电极的太阳电池与掩膜紧贴，通过掩膜进行蒸发。蒸发后在太阳电池的背表面形成与掩膜图形一致的电极。该方法的缺点是必须制作掩膜，为尽量增大太阳电池的有效面积，掩膜的图形线条要≤0.1毫米。因此制作较大面积（如10×10厘米2或更大面积），具有精细线宽的掩膜在技术上是很困难的，即使能做，价格也是昂贵的;在蒸涂时，大面积掩膜与被盖涂电极的太阳电池的完全紧贴也不易做好。
（Japanese Journal of Applied Physics Vol 20 Suppl.20-2（1981）proceedings of the 2nd photovoltaic science & engineering conference in Japan，1980 p.213）
2.普通的光致抗蚀技术：该技术是先在太阳电池的背表面蒸涂一层金属薄膜，后在其上敷一层光致抗蚀胶，再用予先做好的掩膜复在其上，在紫外光下曝光，显影后光致抗蚀胶就留下了与掩膜同样的图形，坚膜后通过等离子腐蚀或化学腐蚀即可得到所需要的背电极图形。该技术的缺点也是必须制作光刻用的掩膜，大面积掩膜的制作技术困难，价格昂贵，工艺过程复杂。
（Ist Intenational Photovoltaic Science and Engineering Conference，Kobe，November 13-16，1984）
3.激光刻蚀技术：用激光束直接刻蚀a-si太阳电池的背电极，该技术的缺点在于对激光器本身的功率稳定度与脉冲宽度的要求很严格，对样品平 整度、金属电极层厚度均一性要求较苛刻。刻蚀条件的宽容度很窄;激光束对a-si太阳电池的性能有影响。目前只在实验室采用，尚未用于批量生产
（The Proceedings of the 6th European Photovoltaic Solar Energy Conference London，1985.）
本发明的目的在于为大面积集成型a-si太阳电池背电极刻蚀提供一种廉价的、可行的无掩膜加工方法;增大a-si太阳电池的有效面积;克服激光直接刻蚀背电极时，激光对a-si太阳电池特性的影响。
本发明的主要技术内容如下：
1.预先配制防腐液及腐蚀液;
2.在室温（25℃），相对湿度为≤80%的条件下，在清洁的蒸涂好金属电极的a-si太阳电池上均匀涂敷一层极薄的以沥青为主要成份的防腐层，自然干燥4小时以上，或在50-60℃的烘箱中烘干30分钟;
3.用Nd+-YAG固体激光器，波长为1.06微米，调Q频率1-10千赫，调整聚焦及功率、激光扫描速度或样品移动速度，刻蚀金属电极上所涂敷的防腐层。做到在激光扫到之处，防腐层剥蚀干净，防腐层下面的金属电极不刻蚀穿，更不能使金属电极下的a-si受损伤。
4.经（3）加工的样品，放入这种电极金属的腐蚀液中进行腐蚀，腐蚀液温度25-40℃，腐蚀时间约30-60秒，取出用去离子水漂洗干净后，吹干表面水份。
5.浸入苯或甲苯或石油醚等有机溶剂中，并用棉花轻轻擦拭样品表面，冲洗干净后即完成。
本发明有以下技术效果：
制备集成型a-si太阳电池可在单片衬底上使任意多个太阳电池串 联或并联，以得到所需的电压和电流。本发明是无掩膜加工，无需制作大面积、具有精细图案的掩膜。激光刻蚀的线条宽度可控制在100微米以内，图形套准可以用计算机控制，增加太阳电池的有效面积。用激光刻蚀防腐层的功率范围宽，比直接刻蚀金属电极所需的激光功率密度小，易于控制，对a-si太阳电池的性能无影响，可提高刻蚀的成品率。附图为a-si太阳电池的结构。
图中，1.-玻璃衬底
2.-透明导电氧化层
3.-a-si∶H（一般包括三层（pin））
4.-背电极（铝或铬）
5.-防腐层
实施例 用激光-化学腐蚀刻蚀a-si太阳电池背电极
1.防腐溶液的配制
10克沥青，虫胶、蜂蜡各1克，加100毫升苯（或甲苯或松节油），搅拌使完全溶解，放置24小时后，用80目筛过滤，备用;
2.在蒸涂好背电极金属铝（或铬）的样品表面涂敷防腐溶液，可用旋涂、喷涂或浸涂，厚度一般为0.5-3微米;
3.烘干
自然干燥4小时以上或在50-60℃的烘箱中烘干30分钟;
4.激光刻蚀防腐层
Nd+-YAG激光器，波长1.06微米，调Q频率1-10千赫（KHZ）单膜或多膜，激光束与样品相对移动速度为5-160毫米/秒，激光电源电 压235-255伏，电流11-20安，调焦后按背电极所需图案进行刻蚀，
5.腐蚀液的配制
若背电极是铝，则腐蚀液按如下比例配制：
取氢氧化钠3克，高锰酸钾13克，放入300毫升去离子水中，加热至70℃，搅拌，使内容物全溶;
若背电极是铬，则腐蚀液按如下比例配制：
氢氧化钠2克，高锰酸钾6克，去离子水100毫升，其余同上法;
6.化学腐蚀：
将激光刻蚀防腐层后的样品，放入25-40℃的腐蚀液中，浸入时间30-60秒取出，用去离子水漂洗2分钟;
7.除去防腐层
将腐蚀过的样品放入苯（或甲苯，或石油醚）中，3-10分钟，同时用棉花轻擦防腐层，取出样品，再浸入另一份干净的上述有机溶剂中，直至完全除去样品表面的防腐层。
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