[發(fā)明專利]太陽(yáng)能電池的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310173559.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104157723B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏賢成;吳家宏;陳易聰;柯震宇;洪光輝;陳玄芳;歐乃天;黃桂武;童智圣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昱晶能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L31/18
• 分類號(hào): H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國(guó)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種太陽(yáng)能電池的制造方法，特別是關(guān)于一種包含激光摻雜選擇性電極制程的太陽(yáng)能電池的制造方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池的制程中，一般可歸納成下列步驟。首先，提供一硅基板，并且進(jìn)行表面粗糙化。接著在磷擴(kuò)散爐管中，在粗糙化表面上形成磷玻璃層及在硅基板的背面形成溢鍍層，且通過(guò)擴(kuò)散作用于硅基板的粗糙化表面形成射極。在連續(xù)式洗滌槽中移除溢鍍層及磷玻璃層。利用化學(xué)氣相沉積法，在硅基板的粗糙化表面上形成一抗反射層。最后利用網(wǎng)印法，在抗反射層中形成電極。

在上述移除溢鍍層及磷玻璃層的步驟中，一般是讓硅基板通過(guò)三階段連續(xù)式洗滌槽，依序移除硅基板上的溢鍍層及磷玻璃層。三階段連續(xù)式洗滌槽主要是由三個(gè)酸堿槽體串接構(gòu)成，并且在二槽體之間設(shè)置一純水槽，借以移除殘留于硅基板表面的酸堿液及避免槽體之間的污染。

在三階段連續(xù)式洗滌槽中，第一槽體為混合酸液，其是由硫酸、硝酸和氫氟酸混合而成。由于硫酸比重大，因此硅基板不會(huì)沉入混合酸液中，只會(huì)浮在混合酸液的液面，借以移除位于硅基板背面的溢鍍層。

第二槽體為氫氧化鉀水溶液。氫氧化鉀一方面可以中和第一槽的混合酸液，另一方面會(huì)和硅基板背面少量的磷摻雜層作用，借以在第三槽體中移除硅基板背面的磷摻雜層。

第三槽體為氫氟酸水溶液。承上所述，氫氟酸可用以移除硅基板背面已和氫氧化鉀作用的硅摻雜層，同時(shí)可與粗糙化表面上的磷玻璃層作用，移除磷玻璃層，以暴露硅基板的粗糙化表面和射極。

然而，通過(guò)傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池制造方法所制成的太陽(yáng)能電池，常出現(xiàn)蝕刻痕跡(etching?mark)，以及產(chǎn)生太陽(yáng)能電池的電位誘發(fā)衰減(PID,potential?induced?degradation)效應(yīng)。所謂PID效應(yīng)是指當(dāng)太陽(yáng)能模塊長(zhǎng)期與地面形成高強(qiáng)度電位差，其除了對(duì)太陽(yáng)能電池或模塊造成損害外，還容易引發(fā)發(fā)電效能衰減的問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率下降。

因此，目前亟需一種新的太陽(yáng)能電池的制造方法，以解決傳統(tǒng)制造方法所產(chǎn)生的缺失。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是提供一種太陽(yáng)能電池的制造方法，用以解決傳統(tǒng)制造方法的缺失，并且提升太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明的一方面在于提供一種太陽(yáng)能電池的制造方法。其制造方法包含以下步驟，首先(1)提供一半導(dǎo)體基板，其為一第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體，且具有一第一表面及一第二表面。接著(2)利用一摻質(zhì)材料于半導(dǎo)體基板的第一表面上形成一摻質(zhì)材料層，令使在半導(dǎo)體基板的第一表面內(nèi)形成一第二型半導(dǎo)體層，且摻質(zhì)材料在半導(dǎo)體基板的第二表面內(nèi)形成一摻質(zhì)溢鍍層，摻質(zhì)溢鍍層的摻質(zhì)材料于半導(dǎo)體基板的第二表面內(nèi)形成一摻質(zhì)殘留層。

接續(xù)上述步驟，(3)進(jìn)行一激光摻雜制程于摻質(zhì)材料層，形成多個(gè)選擇性射極于第二型半導(dǎo)體層中。(4)移除摻質(zhì)材料層及摻質(zhì)溢鍍層，以暴露具有選擇性射極的第二型半導(dǎo)體層及摻質(zhì)殘留層。(5)移除摻質(zhì)殘留層，以暴露半導(dǎo)體基板的第二表面。(6)形成一抗反射層于第二型半導(dǎo)體層上。接著(7)形成一電極于抗反射層中，且電極是接觸第二型半導(dǎo)體層。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述第一型半導(dǎo)體為一P型半導(dǎo)體。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述步驟(1)還包含粗糙化半導(dǎo)體基板的第一表面。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述第二型半導(dǎo)體層為一N型半導(dǎo)體層。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述摻質(zhì)材料為三氯氧磷(POCl₃)。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，上述摻質(zhì)材料層為一磷玻璃層(PSG)。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述步驟(4)的方法包含一濕式蝕刻法。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述濕式蝕刻法是使用氫氟酸移除該摻質(zhì)材料層及該摻質(zhì)溢鍍層。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述步驟(5)的方法包含至少一酸蝕刻法、至少一堿蝕刻法或其組合。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，上述步驟(5)是先利用一酸溶液酸化該摻質(zhì)殘留層，接著利用一堿溶液移除酸化的該摻質(zhì)殘留層，再利用氫氟酸中和該堿溶液。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，上述酸溶液包含硫酸、硝酸、氫氟酸或其組合。根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，上述堿溶液包含氫氧化鉀、氫氧化鈉或其組合。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述步驟(5)包含一表面處理步驟，利用該堿溶液令使該第二型半導(dǎo)體層的金字塔微結(jié)構(gòu)具有光滑表面。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，上述步驟(6)的方法包含物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)。