[發明專利]晶硅太陽能電池的制造方法

無效

• 申請號: 201110043670.8
• 申請日: 2011-02-23
• 公開（公告）號: CN102651406A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發明（設計）人: 陳威有;柳彥志;李濟群
• 申請（專利權）人: 茂迪股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0224
• 分類號: H01L31/0224;H01L21/311
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池的制造方法，特別是涉及一種晶硅太陽能電池的制造方法。

背景技術

當太陽能電池受到太陽光的照射而吸收光子能量后，可通過其結構中的P型與N型半導體接面使電子電洞對移動，進而產生電能。太陽能電池技術不斷地進步并發展出許多種類，例如單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜到染料敏化太陽能電池等，前述的型態各有其功效及發展上的優缺點。

現今選擇性射極(Selective?Emitter)太陽能電池的制造方法有很多種類，其中一類的步驟包括：利用蝕刻溶液來粗糙化硅晶片以增加光的入射率及吸收表面積、在硅晶片上沉積一層擴散阻障層、蝕刻該擴散阻障層以產生一個預定電極形成區域、利用擴散制程產生不同深度(也就是不同摻雜濃度)的P-N接面、去除擴散阻障層并形成可提升光吸收效率的抗反射層、以及于硅晶片正面的預定電極形成區域與背面以網印方式制作金屬電極并將電極燒結，最后進行電性驗證。

其中，硅晶片正面上的金屬電極主要有兩部分，即包括多條均勻間隔且寬度較細的指狀電極(Finger?bar)以及兩條左右間隔地與所述指狀電極垂直正交且寬度較粗的匯流電極(Busbar)。指狀電極的設置主要用于收集傳輸至晶片正面的電流并將電流匯集至所述匯流電極處，再經由所述匯流電極將電流導出。并且，上述選擇性射極制程的重點之一在于金屬電極如何精準對位網印于電池正面的預定電極形成區域，因金屬電極若未準確印刷于高摻雜區域而是位于淺摻雜區域上，將會增加串連電阻，從而影響整體的光電轉換效率。

目前，現有的晶片對位機制主要有兩種：(1)邊緣對位；(2)圖形對位。在邊緣對位技術中，電極印刷機通過擷取晶片邊緣的影像以判別晶片的位置，然后再將電極線路印刷于晶片正面。另外，在圖形對位技術中，一般會在晶片上的預定位置形成特定的標記圖案，而對位時是經由辨識該標記圖案來進行影像的擷取與辨別，借此來定義晶片的位置，然后才進行電極線路印刷。

在前述兩種技術中，圖形對位技術提供較佳的精準度，不過因為需要額外制作對位的標記圖案，造成制程上的復雜度與成本增加。再者，前述兩種對位技術均采用晶片上固定位置的邊緣處或標記圖案作為對位基準，此種對位方式存在有以下缺點，以選擇性射極制程為例，若前述的預定電極形成區域相對于電池正面的位置在制程中產生歪斜，也就是說未在原先預期的標準位置上，此時若仍以晶片邊緣或標記圖案作為對位標準的話，可能造成后續印刷時，電極線路并非精準地形成于該預定電極形成區域上，從而影響到選擇性射極的太陽能電池應有的效率，因此前述兩種技術在對位辨識上的精準度仍有改善的空間。

發明內容

本發明的目的在于提供一種當進行印刷電極時可提升對位精準度的晶硅太陽能電池的制造方法。

本發明的晶硅太陽能電池的制造方法包括一個基材粗化步驟、一個接面區塊成型步驟、一個電極線路區域平坦化步驟以及一個對位網印步驟。

該基材粗化步驟將硅基材表面粗糙化。

該接面區塊成型步驟在該粗糙化后的硅基材表面形成多個相間隔的接面區塊。

該電極線路區域平坦化步驟將未被所述接面區塊覆蓋的硅基材表面平坦化，以提供較上述粗糙化的硅基材表面高的反射辨識度。

該對位網印步驟通過該反射辨識度較高的平坦化硅基材表面進行網印電極前的對位，并在對位完成后將導電材料網印于該平坦化的硅基材表面。

本發明于該對位網印步驟前，先對已平坦化的硅基材進行選擇性摻雜以形成選擇性射極。

本發明于形成選擇性射極后，再將所述接面區塊蝕刻移除。

本發明實施該對位網印步驟時，用預定波長范圍的光照射該硅基材而使該平坦化的區域相對于該粗糙化的區域形成高反射辨識度，進而使粗糙化與平坦化區域間邊緣清楚顯現以取得高對比性的圖形而進行。

本發明該電極線路區域平坦化步驟以濕式蝕刻制程進行。

本發明該電極線路區域平坦化步驟所使用的蝕刻溶液選自氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶液或上述溶液的組合。

本發明所述接面區塊的材質選自于二氧化硅與氮化硅所組成的群組。

本發明該電極線路區域平坦化步驟也可以用激光熔融制程進行。