[發(fā)明專(zhuān)利]太陽(yáng)能電池用基板的表面處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310488489.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103849937A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹起燦;郭將榮;金起弘;金鍊起;李秉喆;崔鍾亨;韓奭奎;洪定義
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 韓化石油化學(xué)株式會(huì)社
• 主分類(lèi)號(hào): C30B33/10
• 分類(lèi)號(hào): C30B33/10;H01L31/18
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;張皓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池用基板的表面處理方法。更具體地，涉及一種能夠不受基板的格子結(jié)構(gòu)的種類(lèi)或者品質(zhì)的限制而有效地進(jìn)行表面結(jié)構(gòu)化的太陽(yáng)能電池用基板的表面處理方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，預(yù)料到石油或者煤炭等現(xiàn)有能源的枯竭，將替代這些能源的替代能源越來(lái)越受到關(guān)注。其中，太陽(yáng)能電池作為一種利用直接將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體元件的下一代電池，受人矚目。太陽(yáng)能電池分為硅太陽(yáng)能電池（silicon?solar?cell）、化合物半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池（compound?semiconductor?solar?cell）及層壓型太陽(yáng)能電池（tandem?solar?cell）這幾大類(lèi)型。

另一方面，現(xiàn)在批量生產(chǎn)的作為大部分太陽(yáng)能電池的硅類(lèi)太陽(yáng)能電池，使用硅作為半導(dǎo)體基板，而硅作為間接帶間躍遷半導(dǎo)體（indirect?interband?transition?semiconductor），由于只有具有大于硅的帶隙能量的光才能產(chǎn)生電子-空穴對(duì)，所以光的吸收率偏低。因此，硅類(lèi)太陽(yáng)能電池使射入太陽(yáng)能電池內(nèi)部的30%以上的光從作為基板的硅晶表面反射，因此太陽(yáng)能電池的效率就會(huì)降低。

為了減少這種光學(xué)損失，在硅太陽(yáng)能電池中使用表面處理（texturing）方法。表面處理方法為了使最多的光能被吸入晶片基板內(nèi)部，在硅太陽(yáng)能電池的硅基板表面上形成凹凸，以提高表面粗糙度。開(kāi)始光線(xiàn)到達(dá)并碰撞到傾斜的金字塔墻壁上，一部分被吸收，一部分反射回去，此時(shí)，使返回的光線(xiàn)繼續(xù)碰撞到其他金子塔墻壁上，以增加光吸收量。如此，金子塔結(jié)構(gòu)增加光吸收量，結(jié)果能夠提高電池效率。因此，若通過(guò)表面處理方法制造硅太陽(yáng)能電池基板，就能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能電池的表面反射的減少、載流子收集效果的提高以及通過(guò)太陽(yáng)能電池的內(nèi)部反射的光約束效果。

作為表面處理方法，大體有用酸性或者堿性溶液的濕式表面處理和用反應(yīng)離子氣體的干式表面處理這兩種方式。在濕式表面處理中使用堿性溶液或者酸性溶液，堿性溶液適合于單晶晶片，酸性溶液適合于多晶晶片的表面處理。而且，干式表面處理使用反應(yīng)離子氣體，并適合于多晶晶片。

另一方面，最近有一種將類(lèi)單晶基板用于制造太陽(yáng)能電池的方法正處于開(kāi)發(fā)當(dāng)中，該方法由于工藝簡(jiǎn)單、一次能夠大量制造而具有高的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。

對(duì)于所述類(lèi)單晶硅，例如在美國(guó)公開(kāi)專(zhuān)利第20100193031號(hào)，歐洲專(zhuān)利第0748884號(hào)等中公開(kāi)了利用晶種（seed）使類(lèi)單晶硅生長(zhǎng)的方法。

由于類(lèi)單晶硅根據(jù)生長(zhǎng)方法，將單晶區(qū)和多晶區(qū)均包含在一起，所以很難對(duì)所有區(qū)域均勻地進(jìn)行表面處理。因此，為了將類(lèi)單晶硅用于太陽(yáng)能電池，有必要對(duì)使基板的光吸收變最大化的表面處理方法進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)于太陽(yáng)能電池用基板，尤其對(duì)于類(lèi)單晶基板，不受結(jié)晶的種類(lèi)和方向性的限制而有效地進(jìn)行表面處理的方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池用基板的表面處理方法，包括以下的步驟：對(duì)于太陽(yáng)能電池用基板進(jìn)行第一濕式蝕刻；進(jìn)行反應(yīng)離子蝕刻（reactive?ion?etching）；以及進(jìn)行第二濕式蝕刻。

根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)μ?yáng)能電池用基板有效地進(jìn)行表面處理，從而降低反射度，增加光吸收率，進(jìn)而制造高效率的太陽(yáng)能電池。

而且，不受根據(jù)結(jié)晶性分為不同種類(lèi)的類(lèi)單晶基板的種類(lèi)的限制，而僅用一種方法就能夠均勻地進(jìn)行表面處理，因此能夠簡(jiǎn)化工藝，減少費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為用電子顯微鏡，將對(duì)于單晶基板和多晶基板進(jìn)行濕式表面處理的結(jié)果放大5000倍拍攝的照片。

圖2為顯示多種品質(zhì)的基板的圖。

圖3為用顯微鏡，將分別用堿性溶液和酸性溶液對(duì)類(lèi)單晶基板進(jìn)行表面處理的結(jié)果放大拍攝的照片。

圖4為用掃描電子顯微鏡，將在所述實(shí)施例1中進(jìn)行到反應(yīng)離子蝕刻工序之后的基板的表面放大70000倍拍攝的照片。

圖5為用掃描電子顯微鏡，將在所述實(shí)施例1中進(jìn)行到反應(yīng)離子蝕刻工序和第二濕式蝕刻工序之后的基板的表面放大5000倍拍攝的照片。

圖6為顯示進(jìn)行表面處理之前的基板的反射度和在所述實(shí)施例1和比較例1中進(jìn)行表面處理工藝之后的基板的反射度的圖表。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的表面處理方法，包括以下步驟：

對(duì)于太陽(yáng)能電池用基板進(jìn)行第一濕式蝕刻；

進(jìn)行反應(yīng)離子蝕刻（reactive?ion?etching）；以及

進(jìn)行第二濕式蝕刻。