[發(fā)明專利]具平坦接觸區(qū)的太陽能電池及其制程

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710106816.2
• 申請日: 2007-05-10
• 公開（公告）號: CN101304057A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 向國成;陳彥彰;賴一凡;王君芳
• 申請（專利權(quán)）人: 科冠能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18;H01L31/042;H01L31/0236
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種具平坦接觸區(qū)的太陽能電池及其工藝，其特別是利用掩膜改善太陽能電池所鋪設的電極與太陽能基板之間的接觸性。

背景技術(shù)

習知的硅太陽能電池工藝中，在電極制作之前，必須經(jīng)過摻雜、蝕刻、熱處理等工藝，并利用化學蝕刻在芯片表面進行方向性蝕刻而形成粗糙的微結(jié)構(gòu)，以增加光在太陽能電池中的行進路線，進而降低太陽能電池表面的光反射率。然而，此微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的位置若為電極所在位置，則易對太陽能電池的效能產(chǎn)生不良影響。

其中，參考圖1所示，其為一習知未使用本發(fā)明具平坦接觸區(qū)的太陽能電池及其工藝，其為一太陽能基板A1表面經(jīng)由化學蝕刻在表面進行方向性蝕刻后布置上一電極A2，由于該電極A2所在位置的太陽能基板A1表面為光生載子(photo-carrier)的必經(jīng)之路，若因蝕刻產(chǎn)生缺陷A3存在于該太陽能基板A1與電極A2接觸處，影響將會特別顯著。然而據(jù)選擇性的方向性組織蝕刻過程中，必定會造成與該電極A2的接觸表面劣化與基板中的組織缺陷擴大，使得將原本可藉由后處理而修補的該缺陷A3再也無法修補。這樣的結(jié)果下，不但會增加該缺陷A3的表面積，也會增加再回復(recombination)中心與載子在傳遞過程中被捕捉與散射的機率以及減少能收集到的光電流，以至于使得太陽能電池的效率下降。另外，前述狀況如果更嚴重的話，太陽能電池基板A1中產(chǎn)生較深的凹坑(pit)A4，該凹坑A4的形成會使得電極A2在操作時發(fā)生熔穿而產(chǎn)生一通道A5，并由該通道A5造成漏電流大增，以致于太陽能電池效能嚴重降低，甚至是產(chǎn)生不良品。

目前相關(guān)的改良方式有使用微影技術(shù)(lithography)或是雷射工藝等，以達成具選擇性的(selective?area)方向性組織蝕刻或是移除不佳的電極接觸面，但此類方法均需精準的對準技術(shù)、昂貴設備與較長的工藝時間，且與目前主流性太陽能電池工藝兼容性較低，因此僅適用于少量特殊規(guī)格的太陽能電池制造。

故本發(fā)明的發(fā)明人有鑒于習知太陽能電池的缺失，乃亟思發(fā)明一種具平坦接觸區(qū)的太陽能電池及其工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的為在方向性組織蝕刻后于電極布置區(qū)仍能維持平整，減少后續(xù)電極布置時，太陽能基板與電極接口缺陷的產(chǎn)生，而得以提升太陽能電池效率。

本發(fā)明另一目的為在方向性組織蝕刻后于電極布置區(qū)仍能維持平整，避免因方向性蝕刻導致太陽能基板電極布置區(qū)有凹坑產(chǎn)生，使電極不易搜集光電子。

本發(fā)明再一目的為可利用網(wǎng)印工藝進行蝕刻步驟前的掩膜布置以及蝕刻步驟后的電極布置，不但與目前的太陽能電池工藝完全兼容，且可以不需要半導體黃光工藝，因此具有快速以及低成本的優(yōu)點。

基于前述一種具平坦接觸區(qū)的太陽能電池工藝，其是在太陽能基板表面布置掩膜，并定義布置該掩膜的表面局部為接觸區(qū)且定義布置該掩膜的表面局部以外區(qū)域為裸露區(qū)；接著蝕刻該裸露區(qū)而使得該太陽能基板表面的裸露區(qū)粗糙化后，將太陽能基板表面掩膜移除；最后則是在該太陽能基板表面的接觸區(qū)布置上一導電層。因此使得該太陽能基板具有一P型半導體層、一N型半導體層以及一導電層，且其中該N型半導體層形成于該P型半導體層上方，該裸露區(qū)為一粗糙表面，該接觸區(qū)為平坦的表面，以及該導電層布置于該接觸區(qū)。

前述的太陽能基板表面的掩膜布置步驟可以使用網(wǎng)印工藝形成該掩膜，且該掩膜可使用電路板工藝常用的綠漆。前述的太陽能基板表面導電層布置步驟也可以使用網(wǎng)印工藝形成該導電層。另外，該太陽能基板表面掩膜布置或太陽能基板表面導電層布置步驟也可以使用半導體黃光工藝布置光阻而形成該掩膜。

前述的太陽能基板表面掩膜布置步驟的太陽能基板具有一P型半導體層且該P型半導體層上具有一N型半導體層，亦即事先提供一已經(jīng)具有P型半導體層和N型半導體層的半導體結(jié)構(gòu)。另外，該太陽能基板表面掩膜布置步驟中，該太陽能基板也可以先提供具有一P型半導體層的半導體結(jié)構(gòu)，且在該太陽能基板表面掩膜移除步驟之后，再藉由摻雜具有五個價電子的原子至該太陽能基板的P型半導體層頂端區(qū)域，而形成N型半導體層。

前述的太陽能基板表面掩膜移除后可進行一抗反射層布置，其是在該太陽能基板的上表面形成一抗反射層，該抗反射層輔助該太陽能基板減少表面的光反射損失。