| 随着研究的深入，人们不再满足于单一光诱导沉积银的现状。S.Tutashkonko等[13]在2010年第25届欧洲光伏太阳能会议中介绍了在商用酸铜镀液中采用的光诱导电沉积铜技术，认为沉积铜层在2 um的时候可以增加太阳能电池的效率，在5 um厚度的时候可以减少引线的电阻。因此，可以减少贵金属的应用，进一步降低太阳能电池的成本。但是对于金属底层的选择、金属铜在硅片上扩散而带来的太阳能硅片的失效以及如何解决金属底层的物理性能等问题，仍无实质性进展。 铜是快扩散杂质，铜原子不但很容易扩散进入氧化物或者介质材料，造成互连线的低击穿，而且铜块扩散到硅中形成深能级陷阱，或者与硅在较低温度下反应而生成CU3Si，使有源区沾污而引起结漏电和Vt漂移。所以需要在铜与氧化物及介质之间加入一层阻挡层。适合的阻挡层材料要能够阻挡铜原子扩散，具有低的薄层电阻和很好的热稳定性。 光诱导沉积过程很适合制备高转换效率的太阳能电池。以往着重进行光诱导沉积溶液和光源的研究，一般是固定电极的位置，即每一种方法的光源都是在前电极的对面，而沉积液置于电池与光源中间。随着研究的深入，已有研究者把光源直接安排在电极表面的前面，也有研究者把光源分布在沉积槽中，所取得的效果相当显著。 由于人们对光诱导沉积技术的关注，相关的专利也随之出现。2010年，Andreas Krause等在其专利上介绍了一种适用于半导体器件的采用光辅助电镀导线的仪器设备，如图3所示。在这个装置中，采用LED(发光二极管)灯作为辅助沉积光源，通过光度调节器调节光源的亮度来控制硅器件上的光电流。但由于采用上下电极水平放置的方法，光源从电极背面入射，当硅半导体器件背面印刷电极被覆盖的时候就阻挡了光源，导致硅半导体器件不能产生光电流。这时候就不能起到光辅助沉积的作用。 同年，Gary Hamm在其专利上介绍了一种在太阳能半导体上光引发沉积镍的方法，即分别采用Ni电镀液和化学镀镍液在单晶硅和多晶硅太阳能电池上沉积前电极。J.Bartsch等[16]在银镀液中研究了不同光照强度和不同多电极放置位置对光诱导沉积银金属过程的影响，同时考察了电极电位和电流对沉积过程的影响，确定了沉积参数。由于采用印刷金属银浆作为底层，从而避免了金属镀层与基体结合强度差等问题。
3.3 光诱导沉积技术在光伏行业中的应用现状 从文献年份的分布来看，人们对光诱导沉积技术的研究是断续的。这主要是由于以往的光诱导沉积技术难以给工业带来革新性的发展，因此相应的文献不多。随着科技的发展，精细器件的出现，光诱导沉积技术可以进一步提高太阳能电池的转换效率，降低生产成本。但是总体来看，光诱导沉积技术的应用仍然面临着诸多问题，如电镀液的稳定性、镀层性能、清洁生产以及提高生产效率和经济效益等。主要体现在以下方面： (1)底层与防扩散层的制备。因为底层与防扩散层的好坏决定着后期镀层的性能。 (2)新型电镀液和新镀种的开发。我国的镀液性能与国外相比还有很大差距，随着对镀液性能的要求越来越高，电镀行业迎来了机遇和挑战。 (3)提高镀层性能。继续新技术、新工艺、新材料的研究与开发，更好地解决防扩散层与基体结合力的问题，提高镀层的机械性能和电气性能，减少贵金属的应用，延长产品的使用年限，以达到大幅度降低生产成本的目的。 4 结语 以更低的成本更好地利用太阳能资源，是人们一直努力的方向。由于受到成本和转换效率的制约，太阳能电池的应用难以推广。光诱导沉积技术已引起太阳能业界的高度重视。已开发的激光埋槽的太阳能硅片具有良好的光电转换效率。但是制备这种电极极线绝非易事，底层接触性和结合力的问题尚未解决，需要作出更多的探索和努力。 从最近几年的文献看，尽管各国的研究者采用的沉积液都是简单的盐溶液，得到的镀层性能还不尽人意，但是人们对光诱导沉积技术的研究已越来越多。近年来，光诱导沉积技术的产品相对单一，工艺也不成熟。而且光诱导沉积的金属镀种还局限在价格昂贵的Ag镀层上。因此，光诱导沉积技术将向提高沉积液和镀层性能，提高生产效率和经济效益，扩大金属镀种(例如Au、Cu、Ni等金属)等方面发展。 虽然我国电镀工业在最近几年已获得突飞猛进的发展，但在微电子和半导体工业上的研究与应用方面，与国外发达国家相比还有很大的差距。很多关键技术、核心技术还掌握在老牌的国外公司手中，而且相关研究在理论、实验和应用层面上依然面临着很大的挑战。因此，还需要更多的人力、物力和财力投入到该领域中，以便有所突破，有所创新。 |
