本发明属于太阳能电池领域，具体涉及一种激光刻蚀透明导电膜制备等离激元增强晶硅太阳电池方法。
背景技术：
等离激元效应是金属和电介质界面处的电子的集体振荡行为，它既可以局域在金属纳米粒子里，也可以沿着金属表面传播。按其存在方式大致可分为局域表面等离激元和极化表面等离激元。在晶硅太阳能电池表面制备金属的等离激元，可以增强晶硅太阳能电池对太阳能光的吸收，并且等离激元效应可以有效的增加少子的寿命，有效的提高光电转换效率。等离激元效应增加太阳能效率的原理有四个方面：第一，表面等离激元通过光的散射增强吸收层的光吸收；第二，表面等离激元通过近场效应增强吸收层的光吸收；第三，表面极化等离激元把太阳光谱限制在金属/半导体界面，进而把光转化为光生载流子；第四，金属粒子吸收太阳光直接产生载流子，从而改善太阳能电池的电学特性。
在多晶硅太阳能电池的制成过程中，需要印刷正面电极，收集电流。在理论上，正面电极可以采用透明导电氧化物代替导电银浆，作为少子收集的导电电极。SnO2是一种对可见光透明的宽带隙氧化物半导体，禁带宽度3.7-4.0eV,具有正四面体金红石结构。在掺了氟之后，SnO2薄膜具有对可见光透光性好、紫外吸收系数大、电阻率低、化学性能稳定以及室温下抗酸碱能力强等优点。采用磁控溅射制备的FTO导电薄膜，透光率可以达到85%以上，国外进口设备，可以达到90%以上。
技术实现要素：
本发明提供了一种激光刻蚀透明导电膜制备等离激元增强晶硅太阳电池方法。本发明的目的，就是利用等离激元增强现象提升晶硅太阳能电池的光电转换效率。
为此，本发明的技术方案如下：
激光刻蚀透明导电膜制备等离激元增强晶硅太阳电池方法，具体步骤如下：
首先，采用磁控溅射工艺在硅片表面制备透明导电薄膜；然后，采用激光刻蚀工艺，等距刻蚀透明导电薄膜，制备阵列纳米孔，实现等离激元增强光谱吸收；最后，采用200~700℃低温烧结浆料，制备焊接电极（主栅线）。
作为优选，在硅片表面制备透明导电薄膜所采用的磁控溅射工艺中的基片温度是500~700°。
作为优选，所述透明导电薄膜是FTO薄膜、ITO薄膜、ATO薄膜、TCO薄膜或铝掺杂的纳米氧化锡导电薄膜中的一种。
作为优选，所述透明导电薄膜的方阻为5~10Ω/□。
作为优选，所述透明导电薄膜的透光率大于80%。
作为优选，所述刻蚀激光波长为1064nm。
作为优选，所述激光刻蚀的纳米孔的直径为70~500nm。
作为优选，所述激光刻蚀的纳米孔的直径为320nm。
作为优选，所述激光刻蚀的纳米孔距离为200~2000nm。
作为优选，所述激光刻蚀的纳米孔距离为750nm。
本发明具有如下有益效果：
采用本发明的一种激光刻蚀透明导电膜制备等离激元增强晶硅太阳电池方法，可以将SnO2薄膜进行刻蚀成工艺需求的图案，从而实现透明导电薄膜的等离激元。本发明的设计是在硅片表面采用磁控溅射技术制备透明导电薄膜，代替正面导电银浆；然后采用激光刻蚀技术，根据等离激元的理论要求，刻蚀等距的纳米孔，实现透明导电薄膜的等离激元效应，从而大幅度提升光电转换效率。本发明的工艺设计，可以大幅度的提升晶硅太阳能电池的光生电流，试验表明，光生电流最佳可以提升8.1%,光电转换效率可以提升1.5%左右。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；
图1是本发明工艺中激光刻蚀得到的等离激元增强纳米阵列示意图。
具体实施方式
实施例1
将156mm*156mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.2μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为90±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为8Ω/□的FTO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀等距的纳米孔，刻蚀激光波长为1064nm。得到等离激元增强纳米阵列如图1所示，孔的直径为320nm，距离为750nm，并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与FTO的折射率为2.07；然后激光刻蚀硅片边缘。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度650°烧结；进行测试分档即可。
实施例2
将156mm*156mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.0μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为92±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为8Ω/□的FTO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀激光波长为1064nm。孔的直径为280nm，距离为720nm,并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与FTO的折射率为2.10；然后激光刻蚀边缘，与背场形成绝缘电阻。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度600°烧结，进行测试分档即可。
实施例3
将156.75mm*156.75mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.2μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为90±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为8Ω/□的ATO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀等距的纳米孔，刻蚀激光波长为1064nm。得到等离激元增强纳米阵列如图1所示，孔的直径为320nm，距离为750nm，并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与ATO的折射率为2.07，然后激光刻蚀边缘。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度650°烧结；进行测试分档即可。
实施例4
将156.75mm*156.75mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.05μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为90±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为5Ω/□的ATO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀等距的纳米孔，刻蚀激光波长为1064nm。得到等离激元增强纳米阵列如图1所示，孔的直径为320nm，距离为750nm，并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与ATO的折射率为2.07，然后激光刻蚀边缘。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度650°烧结；进行测试分档即可。
实施例5
将156.75mm*156.75mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.05μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为90±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为5Ω/□的ATO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀等距的纳米孔，刻蚀激光波长为1064nm。得到等离激元增强纳米阵列如图1所示，孔的直径为80nm，距离为200nm，并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与ATO的折射率为2.07，然后激光刻蚀边缘。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度650°烧结；进行测试分档即可。
实施例6
将156mm*156mm 多晶硅片经过清洗制绒，腐蚀度为3.2μ；然后，进行扩散制备PN节，扩散的方阻为90±10Ω/□；下一步，清洗去除扩散表面产生的PSG，不需要刻蚀。
在上述硅片表面，采用板式磁控溅射技术，制备方阻为8Ω/□的FTO透明导电薄膜，激光刻蚀打孔，刻蚀等距的纳米孔，刻蚀激光波长为1064nm。得到等离激元增强纳米阵列如图1所示，孔的直径为1800nm，距离为500nm，并清洗硅片；在透明导电薄膜基础之上，采用板式PECVD制备氮化硅膜；氮化硅膜与FTO的折射率为2.07；然后激光刻蚀硅片边缘。
在氮化硅膜基础之上，印刷两根主栅线，背面印刷背场和背电极，峰值温度650°烧结；进行测试分档即可。