关键字：光刻、光伏发电、别墅太阳能发电

光刻是制作太阳光伏发电电池的一项重要工艺。光刻工艺即利用类似照相制版的原理，在硅片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。具体一点：就是使用紫外光将器件图案投影到覆有感光材料的硅片表面，再经过定影、显影工艺去除无用部分，所剩就是图形本身，该技术在别墅太阳能发电领域也经常使用，其原理如下图所示：

光刻的原理示意图

 

在光伏发电设备及别墅太阳能发电韩行业的设备制作材料中，光刻胶通常含有树脂、感光化合物、溶剂三种成分。根据采用的感光化合物的类型，光刻胶可以分为负性光刻胶和正性光刻胶二类，太阳光伏发电电池制造中这两种光刻胶均有应用，其中正胶的感光化合物在曝光前作为一种抑制剂，降低光刻胶在显影溶液中的溶解速度，在暴露于紫外光下时发生化学反应，并成增强剂，增加了胶的溶解速度，因此正胶在曝光、显影、刻蚀后产生的图形与光刻版相同，而负胶则刚好相反，感光化合物在曝光前为增强剂，在曝光后为抑制剂，因此产生的图形与光刻版相反。

 

对于高效率硅太阳光伏发电电池，通常需要在氧化层上制作电极接触孔或扩散窗口，这些通常采用光刻后刻蚀的方法来制作，其原理如下图所示：

 

  刻蚀法制备图形的原理示意图 与 剥离法制备上电极的原理示意图

 

 

将经过曝光显影后的硅片放人腐蚀液中进行刻蚀，在无光刻胶保护的部分，因腐蚀作用将氧化层去除，而有光刻胶保护的部分被保留，去胶后即可得到所需的结构。值得注意的是：湿法腐蚀存在侧向腐蚀，使得刻蚀后的氧化层形成上窄下宽的梯形，氧化层的宽度也会略小于光刻版的图形。

 

上电极的制作主要采用剥离法，如上图所示，先用光刻的方法在硅片上形成图像，光刻胶通过控制工艺参数形成上宽下窄的形状，便于后继的剥离操作。然后用真空镀膜的方法蒸镀金属电极，再将硅片放入剥离液中将光刻胶去除，蒸镀在光刻胶上的金属也随之脱落，而蒸镀在硅上的金属被保留，由此形成所需的电极图形。剥离法制备光伏发电电极操作简单，栅线宽度可以有效控制，另外随着光刻胶技术的进步，剥离用光刻胶的厚度越来越大，目前已可实现10ym厚的金属电极的制作。

 

作为光伏发电领域制备工艺的一种，伴随着太阳能发电行业的突飞猛进，光刻胶技术的使用范围也越显来越大，目前，别墅太阳能发电行业部分组建的制备就采用该技术。