[發明專利]硅基板、太陽能電池基板的制造方法及太陽能電池

有效

• 申請號: 201110385716.4
• 申請日: 2011-11-28
• 公開（公告）號: CN103137721A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 陳文華
• 申請（專利權）人: 茂迪股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0352
• 分類號: H01L31/0352;H01L31/18
• 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

本發明涉及一種基板、其制造方法及太陽能電池，特別涉及一種類單晶(mono-like)的硅基板、其制造方法以及具有該硅基板的太陽能電池。

背景技術

硅晶太陽能電池包含有單晶硅(single?crystal?silicon)電池及多晶硅(poly-crystal?silicon)電池。其中，單晶硅電池的基板是通過拉晶方式形成單晶硅錠，再將硅錠切割成多個片狀的單晶晶片；多晶硅電池的基板則是將硅原料置于熔煉爐中，經過高溫加熱并冷卻凝固以形成多晶硅錠，再切割出片狀的多晶晶片。單晶硅電池相對于多晶硅電池具有較高的光電轉換效率，但因為單晶硅錠必需通過拉晶方式形成及價格較昂貴等因素，使單晶硅電池的制造成本較高。

為了能以較低的成本制作出高效率的電池，目前發展出一種類單晶(mono-like)晶片技術，其是通過多晶長晶爐并改良多晶晶錠(ingot)的制造方法，從中使晶錠中央與中央附近的區域形成純度甚高的單晶區域，并于晶錠較外圍處形成多晶成分較高的區域，而于內、外區域兩者之間則形成單、多晶并存的區域。一般而言，通常是將通過多晶長晶爐制得的晶片稱為類單晶晶片，其中純度較高的類單晶晶片的品質及效能與傳統由單晶拉晶法所制得的單晶晶片相差無幾，甚至為佳。且因多晶長晶爐于長晶上的成本較單晶爐的拉晶法為低，因此以類單晶晶片作為電池的基板，能使電池制造成本低于單晶硅電池，但還能保有良好的光電轉換效率。

也就是說，對于同時具有單晶結構及多晶結構的類單晶晶片，當單晶結構所占的面積越大時，表示此類單晶晶片的品質越好。但由于單晶結構對于低波長(約為300納米至600納米)光線的反射率小于多晶結構的反射率，使晶片上的單晶區域的顏色深且暗，多晶區域的顏色較淺且較亮，導致晶片在不同區塊上呈現不同的色彩及亮度，影響電池外觀顏色的一致性，此問題也會影響電池本身的賣相，造成業者銷售上的困擾。當然，因單、多晶結構間雜的電池片本身，于單、多晶區域的發電效率亦不同，而若能進一步改善此問題，將有助于太陽能電池整體光電轉換效率的提升。

發明內容

本發明的目的主要在于解決單、多晶間雜型態的類單晶晶片的問題，并提供一種表面顏色均勻的類單晶的硅基板、太陽能電池基板的制造方法及太陽能電池，從而使電池整體外觀顏色具有一致性。進一步地，并可提高類單晶電池的光電轉換效率。

本發明硅基板，包含：一個第一區域以及一個第二區域，該第一區域的表面具有多個第一突出結構，該第二區域的表面具有多個第二突出結構，所述第一突出結構的平均厚度大于所述第二突出結構的平均厚度，各該第一突出結構表面具有多個凸塊。

本發明所述的硅基板，各該第一突出結構與各該凸塊為單晶結構，各該第二突出結構為多晶結構。

本發明所述的硅基板，各該第一突出結構的厚度為1至20μm，各該凸塊的厚度為200至600nm，各該第二突出結構的厚度為300至700nm。

本發明所述的硅基板，各該第一突出結構的型態包含有金字塔結構的型態，各該第二突出結構的型態包含有突出弧形結構的型態。

本發明太陽能電池基板的制造方法，包含：提供一個半成品基板，該半成品基板具有一個第一區域以及一個第二區域，該第一區域表面具有多個第一突出結構；蝕刻該半成品基板，在各該第一突出結構的表面形成多個凸塊，并在該第二區域的表面形成多個第二突出結構，所述第一突出結構的平均厚度大于所述第二突出結構的平均厚度。

本發明所述的太陽能電池基板的制造方法，各該第一突出結構與各該凸塊為單晶結構，各該第二突出結構為多晶結構。

本發明所述的太陽能電池基板的制造方法，在蝕刻該半成品基板前，先分別在該第一區域與該第二區域表面形成一第一表層與一第二表層，且該第一表層的厚度大于該第二表層的厚度。

本發明所述的太陽能電池基板的制造方法，該第一表層與該第二表層為氧化層，并且是通過將該半成品基板進行熱氧化處理而形成。

本發明所述的太陽能電池基板的制造方法，蝕刻該半成品基板是利用反應式離子蝕刻方式來進行。

本發明太陽能電池，包含：一個硅基板以及一個位于該硅基板的表面并用于傳輸該太陽能電池的電能的電極單元；該硅基板包括一個第一區域與一個第二區域，該第一區域的表面具有多個第一突出結構，該第二區域的表面具有多個第二突出結構，所述第一突出結構的平均厚度大于所述第二突出結構的平均厚度，各該第一突出結構表面具有多個凸塊。

本發明所述的太陽能電池，各該第一突出結構與各該凸塊為單晶結構，各該第二突出結構為多晶結構。