异质结PVD镀铜工艺效果验证检测方法与流程

异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法
技术领域
1.本技术涉及储能、太阳能技术领域，特别是涉及一种异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法。


背景技术：

2.在储能领域中，成本是异质结结构发展的一个重要难题，目前最有效的降本方案是利用电镀铜技术取代银栅线印刷技术。电镀铜技术需要在tco(透明导电氧化物薄膜)上采用pvd(物理气相沉积)镀一层铜种子层，以便后续电镀工序进行生长栅线，达到取代银栅线的目的，这其中，pvd镀铜种子层尤其重要。
3.实际生产中，pvd镀铜种子层会存在失效的问题，pvd镀铜种子层失效具体为：根据pvd磁控溅射工艺在tco表面镀铜种子层的原理，存在离子轰击对tco的部分损伤，此部分损伤会导致电池isc(短路电流)的降低，tco与铜种子层的接触效果变差，进而体现在电池ff(填充因子)的降低，最终导致电池效率降低；另外，由于离子带有的能量在沉积在tco表面时，一部分铜离子带有的热量和铜离子动能转换为热量，如此会导致温度过高，带来对tco下面的非晶硅带来损伤，导致非晶硅钝化的失效，导致电池uoc(开路电压)的损失以及ff的降低，最终导致电池效率降低。可见，在使用pvd磁控溅射工艺在tco表面镀铜种子层时，由于受到溅射功率、溅射温度以及带速等影响，可能会对tco层及tco下面的非晶硅层带来损伤，但是目前行业没有解决此问题的办法。


技术实现要素：

4.基于此，针对传统技术中无法提前获知pvd磁控溅射工艺在tco表面镀铜种子层时，由于受到溅射功率、溅射温度以及带速等影响，是否会对tco层及tco下面的非晶硅层带来损伤的问题，提供一种异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法。
5.本技术一实施例提供的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法，包括如下步骤：
6.步骤(1)、获取经过pvd磁控溅射工艺镀有铜种子层的待测黄膜片；
7.步骤(2)、采用回刻液对所述待测黄膜片进行回刻清洗处理以去除所述待测黄膜片上的所述铜种子层；
8.步骤(3)、对回刻清洗处理后的待测黄膜片进行烘干处理；
9.步骤(4)、对烘干处理后的待测黄膜片进行丝网印刷，得到印刷黄膜片；
10.步骤(5)、对所述印刷黄膜片进行电性能印刷测试，根据电性能印刷测试结果判断所述待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层未产生损伤；
11.步骤(6)、当所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤时，调整所述pvd磁控溅射工艺并获取新的待测黄膜片，重复步骤(2)～步骤(5)，直至判断所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤。
12.在其中一些实施例中，步骤(2)中所述回刻液包括如下体积比组分：
13.h2so
4 0.4％～0.6％；
14.h2o
2 3％～4％；
15.添加剂 3％～4％；
16.余量为水；
17.其中添加剂选自硫酸缓蚀剂、过硫酸钠/过硫酸钾复合盐、双氧水抑制剂中的一种或几种。
18.在其中一些实施例中，步骤(2)中所述回刻液包括如下体积比组分：
19.h2so
4 0.4％；
20.h2o
2 3.5％；
21.添加剂 3.5％；
22.余量为水；
23.其中添加剂选自硫酸缓蚀剂、过硫酸钠/过硫酸钾复合盐、双氧水抑制剂中的一种或几种。
24.在其中一些实施例中，所述h2so4的浓度为98％，所述h2o2的浓度为30％。
25.在其中一些实施例中，步骤(3)中，在所述回刻清洗处理后还包括对所述待测黄膜片进行漂洗处理。
26.在其中一些实施例中，步骤(3)中，所述漂洗处理具体包括如下步骤：
27.将所述待测黄膜片置于清洗容器中，加入去离子水至淹没所述待测黄膜片，清洗时间为60s～120s。
28.在其中一些实施例中，步骤(3)中，所述漂洗处理的次数为多次。
29.在其中一些实施例中，步骤(4)中，所述烘干处理时，烘干温度为60℃～100℃，烘干时间为20s～40s。
30.在其中一些实施例中，步骤(5)中，判断所述待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层产生损伤时，具体包括如下步骤：
31.测试所述印刷黄膜片的电池实际uoc，将电池实际uoc与蓝膜片的标准uoc进行对比，当电池实际uoc与标准uoc之间的差值大于2mv时，则表示所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤，当电池实际uoc与标准uoc之间的差值小于或等于2mv时，则表示所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤；
32.和/或，测试所述印刷黄膜片的电池实际isc，将电池实际isc与蓝膜片的标准isc进行对比，当电池实际isc与标准isc之间的差值大于50ma时，则表示所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤，当电池实际isc与标准isc之间的差值小于或者等于50ma时，则表示所述待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤。
33.在其中一些实施例中，步骤(6)中，调整所述pvd磁控溅射工艺时，包括如下至少一个步骤：
34.调整所述pvd磁控溅射工艺的溅射功率；
35.调整所述pvd磁控溅射工艺的溅射温度；
36.调整所述pvd磁控溅射工艺的带速。
37.本发明的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法能够在大规模量产之前提前得知所使用的pvd镀铜工艺是否会对tco后的蓝膜片造成损伤、对非晶硅是否会造成损伤，达到提前预判的目的，进而根据验证检测结果进行调整pvd磁控溅射工艺，通过pvd磁控溅射工
艺的溅射功率、溅射温度和带速匹配找到合适的磁控溅射工艺窗口，生产工艺与产品性能实时反馈，可以更快、更准确的进行pvd磁控溅射工艺配方的调整，降低不良产品的产生风险以及达到过程监控的目的。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对本领域技术人员来说，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的附图。
39.为了更完整地理解本技术及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
40.图1为本发明一实施例所述的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法流程示意图。
具体实施方式
41.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图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。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.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。
44.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。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平
的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
47.在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
48.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。
49.本技术实施例提供一种异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法，以解决传统技术中无法提前获知pvd磁控溅射工艺在tco表面镀铜种子层时，由于受到溅射功率、溅射温度以及带速等影响，是否会对tco层及tco下面的非晶硅层带来损伤的问题。以下将结合附图对进行说明。
50.本技术实施例提供的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法，示例性的，请参阅图1所示，图1为本技术实施例提供的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法的流程示意图。本技术的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法能够在大规模量产之前提前得知所使用的pvd镀铜工艺是否会对tco后的蓝膜片造成损伤、对非晶硅是否会造成损伤，达到提前预判的目的。
51.为了更清楚的说明异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法的结构，以下将结合附图对异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法进行介绍。
52.示例性的，请参阅图1所示，一种异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法，包括如下步骤：
53.步骤(1)、获取经过pvd磁控溅射工艺镀有铜种子层的待测黄膜片；
54.步骤(2)、采用回刻液对待测黄膜片进行回刻清洗处理；回刻清洗处理的目的是去除待测黄膜片上的铜种子层；
55.步骤(3)、对回刻清洗处理后的待测黄膜片进行烘干处理；
56.步骤(4)、对烘干处理后的待测黄膜片进行丝网印刷，得到印刷黄膜片；
57.步骤(5)、对印刷黄膜片进行电性能印刷测试，根据电性能印刷测试结果判断待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层未产生损伤；
58.步骤(6)、当待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤时，调整pvd磁控溅射工艺并获取新的待测黄膜片，重复步骤(2)～步骤(5)，直至判断待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤。
59.本发明的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法能够在大规模量产之前提前得知所使用的pvd镀铜工艺是否会对tco后的蓝膜片造成损伤、对非晶硅是否会造成损伤，达到提前预判的目的，进而根据验证检测结果进行调整pvd磁控溅射工艺，通过pvd磁控溅射工艺的溅射功率、溅射温度和带速匹配找到合适的磁控溅射工艺窗口，生产工艺与产品性能实时反馈，降低不良产品的产生风险以及达到过程监控的目的。
60.在其中一些实施例中，步骤(2)中回刻液包括如下体积比组分：
61.h2so
4 0.4％～0.6％；
62.h2o
2 3％～4％；
63.添加剂 3％～4％；
64.余量为水；
65.其中添加剂选自硫酸缓蚀剂、过硫酸钠/过硫酸钾复合盐、双氧水抑制剂中的一种或几种。
66.在其中一些实施例中，步骤(2)中回刻液包括如下体积比组分：
67.h2so
4 0.4％；
68.h2o
2 3.5％；
69.添加剂 3.5％；
70.余量为水；
71.其中添加剂选自硫酸缓蚀剂、过硫酸钠/过硫酸钾复合盐、双氧水抑制剂中的一种或几种。
72.在其中一些实施例中，h2so4的浓度为98％，h2o2的浓度为30％。
73.在其中一些实施例中，步骤(3)中，在回刻清洗处理后还包括对待测黄膜片进行漂洗处理。
74.在其中一些实施例中，步骤(3)中，漂洗处理具体包括如下步骤：
75.将待测黄膜片置于清洗容器中，加入去离子水至淹没待测黄膜片，清洗时间为60s～120s。
76.在其中一些实施例中，步骤(3)中，漂洗处理的次数为多次。例如，在一个具体实施例中，漂洗处理的次数为两次，分别为第一次漂洗以及第二次漂洗。
77.在其中一些实施例中，步骤(3)中，漂洗处理具体包括如下步骤：将待测黄膜片插入花篮中，将花篮置于清洗容器中，向清洗容器中加入厂务去离子水，去离子水没过清洗容器中的待测黄膜片上边缘，手动转动花篮数次，进行漂洗。其中，第一次漂洗以及第二次漂洗可分别按照上述方法进行。
78.在其中一些实施例中，步骤(4)中，烘干处理时，烘干温度为60℃～100℃，烘干时间为20s～40s。例如，在其中一个具体示例中，烘干温度为60℃；在其他具体示例中，烘干温度为100℃；不难理解，在其他具体实施例中，烘干温度还可以是65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、95℃或者其他数值。在其中一个具体示例中，烘干时间为20s；在其他具体示例中，烘干时间为40s；不难理解，在其他具体实施例中，烘干时间还可以为25s、30s、35s或者其他数值。
79.在其中一些实施例中，步骤(5)中，判断待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层产生损伤时，具体包括如下步骤：
80.测试印刷黄膜片的电池实际uoc，将电池实际uoc与蓝膜片的标准uoc进行对比，当电池实际uoc与标准uoc之间的差值大于2mv时，则表示待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤，当电池实际uoc与标准uoc之间的差值小于或等于2mv时，则表示待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤；
81.和/或，测试印刷黄膜片的电池实际isc，将电池实际isc与蓝膜片的标准isc进行对比，当电池实际isc与标准isc之间的差值大于50ma时，则表示待测黄膜片上的铜种子层
对tco层及非晶硅层产生损伤，当电池实际isc与标准isc之间的差值小于或者等于50ma时，则表示待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤。
82.在其中一些实施例中，步骤(6)中，调整pvd磁控溅射工艺时，包括如下至少一个步骤：
83.调整pvd磁控溅射工艺的溅射功率；
84.调整pvd磁控溅射工艺的溅射温度；
85.调整pvd磁控溅射工艺的带速。
86.在其中一些实施例中，步骤(6)中，调整pvd磁控溅射工艺时，包括调整pvd磁控溅射工艺的溅射功率、调整pvd磁控溅射工艺的溅射温度，以及调整pvd磁控溅射工艺的带速。
87.实施例1
88.本实施例提供了一种异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法。
89.上述的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法包括如下步骤：
90.步骤(1)、获取经过pvd磁控溅射工艺镀有铜种子层的待测黄膜片，其中，磁控溅射工艺使用10kw的溅射功率，匹配2.2m/min的带速；
91.步骤(2)、采用回刻液对待测黄膜片进行回刻清洗处理以去除待测黄膜片上的铜种子层；步骤(2)中回刻液包括如下体积比组分：
92.h2so
4 0.4％；
93.h2o
2 3.5％；
94.添加剂 3.5％；
95.余量为水；
96.其中，h2so4的浓度为98％，h2o2的浓度为30％；添加剂选自双氧水抑制剂。
97.步骤(3)、在回刻清洗处理后对待测黄膜片进行漂洗处理，漂洗处理的次数为两次，分别为第一次漂洗以及第二次漂洗。漂洗处理具体包括如下步骤：将待测黄膜片插入花篮中，将花篮置于清洗容器中，向清洗容器中加入厂务去离子水，去离子水没过清洗容器中的待测黄膜片上边缘，手动转动花篮数次，进行漂洗，清洗时间为60s～120s。第一次漂洗以及第二次漂洗可分别按照上述方法进行。
98.对回刻清洗处理后的待测黄膜片进行烘干处理。烘干处理时，烘干温度为60℃～100℃，烘干时间为20s～40s。
99.步骤(4)、对烘干处理后的待测黄膜片进行丝网印刷，得到印刷黄膜片。
100.步骤(5)、对印刷黄膜片进行电性能印刷测试，根据电性能印刷测试结果判断待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层未产生损伤。
101.判断待测黄膜片上的铜种子层是否对tco层及非晶硅层产生损伤时，具体包括如下步骤：
102.测试印刷黄膜片的电池实际isc为6.565a，将电池实际isc与蓝膜片的标准isc(8.530a)进行对比，电池实际isc与标准isc之间的差值为1.965a，该差值大于50ma，表示待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤。此时，出现电池效率极低，效率下降6.5％，el成像出现发黑的情况，分析为在镀铜种子层时导致非晶硅损伤。
103.步骤(6)、当待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层产生损伤时，调整pvd磁控溅射工艺并获取新的待测黄膜片，调整溅射功率调整为3.5kw，带速调整为0.9m/min，重
复步骤(2)～步骤(5)，测试印刷黄膜片的电池实际isc为8.510a，将电池实际isc与蓝膜片的标准isc(8.530a)进行对比，电池实际isc与标准isc之间的差值为20ma，该差值小于50ma，判断待测黄膜片上的铜种子层对tco层及非晶硅层未产生损伤，电池效率正常，el表现正常。
104.综上所述，本发明的异质结pvd镀铜工艺效果验证检测方法能够在大规模量产之前提前得知所使用的pvd镀铜工艺是否会对tco后的蓝膜片造成损伤、对非晶硅是否会造成损伤，达到提前预判的目的，进而根据验证检测结果进行调整pvd磁控溅射工艺，通过pvd磁控溅射工艺的溅射功率、溅射温度和带速匹配找到合适的磁控溅射工艺窗口，生产工艺与产品性能实时反馈，可以更快、更准确的进行pvd磁控溅射工艺配方的调整，降低不良产品的产生风险以及达到过程监控的目的。
105.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
106.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。
107.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本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。