铜栅异质结电池中种子层侧蚀现象的机制探究与改善策略研究进展

摘要

[目的]针对异质结（HJT）太阳电池铜栅技术中种子层湿法刻蚀诱发的微米级底切缺陷（1～3μm）对器件可靠性的制约，系统综述其形成机制与解决策略。[方法]通过剖析底切效应的电化学动力学根源（扩散传质-反应活化能-局部电场协同作用），对比主流酸性刻蚀体系（H₂O₂、过硫酸盐、过硫酸氢钾复合盐）的性能瓶颈，并评述缓蚀剂对形貌调控的作用机制。[结果]底切会导致铜栅/透明导电氧化物薄膜（TCO）界面结合强度下降（接触面积缩减10%～15%，应力集中系数提高3～4倍）与接触电阻上升，致使填充因子与短路电流密度显著劣化。过硫酸氢钾复合盐体系凭借抗Cu²⁺催化分解能力（刻蚀速率0.7～1.0μm/min）及工艺稳定性，优于传统体系。有机缓蚀剂（如苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑等）可通过选择性吸附将蚀刻因子提升至4.0～7.5，有效抑制横向刻蚀。[结论]基于缓蚀剂的功能化刻蚀液设计为平衡栅线形貌精度与界面电接触特性提供了新路径。未来需突破缓蚀剂长效稳定性及界面残留控制等关键技术瓶颈，以推动铜栅异质结电池产业化进程。

关键词

异质结太阳电池 / 铜栅 / 侧蚀 / 回蚀铜种子层 / 底切 / 综述