[發明專利]太陽能電池及制造太陽能電池的方法

在審

• 申請號: 201610339074.7
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN107403849A
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發明（設計）人: 陳易聰;童智圣;蔡惟鼎;廖重期;邱彥凱;林綱正;黃桂武
• 申請（專利權）人: 昱晶能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01L31/0236
• 分類號: H01L31/0236;H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是有關一種太陽能電池及其制備方法。

背景技術

在太陽能電池領域中，為使入射光能夠多重反射、多重利用，受光面積增大，使光線被吸收機會增加，太陽電池表面粗糙結構化(texture)設計已是必然步驟。太陽能電池會經由粗糙化蝕刻在入光面形成大小不一的金字塔形狀，目的是為了增加光的有效路徑增加，進而增加太陽光的吸收率。在粗糙化蝕刻過程中，因為蝕刻液會對硅晶片(100)表面進行蝕刻，進而暴露出(111)的截面，產生金字塔形結構。

然而，各金字塔形結構的底部之間形成的谷部若太小，則殘留在谷部的金屬雜質在后續清洗制程中不易清洗干凈，進而影響太陽能電池的開路電壓與光電轉換效能。

發明內容

根據本發明的多個實施方式，是提供一種太陽能電池，包含：一半導體基板，具有一入光面，入光面具有多個金字塔形結構，其中各個金字塔形結構包含一頂端，任兩相鄰的所述金字塔形結構間具有一谷部，谷部具有一曲率半徑介于25～500nm；一射極層，位于該半導體基板內且靠近該入光面；以及一電極，位于該半導體基板上。

在某些實施方式中，太陽能電池為異質接面太陽能電池(Hetero-Junction Solar Cell)，且射極層為硼的P型摻雜。

在某些實施方式中，還包含一反射層，覆蓋在射極層上。

本發明的多個實施方式，是提供一種制造太陽能電池的方法，制備方法包含：提供一半導體基板，半導體基板具有一制程面；在制程面上進行粗糙化蝕刻形成多個金字塔形結構，其中任兩相鄰的多個金字塔形結構間具有一谷部； 氧化金字塔形結構的表面以形成一氧化層，使各個谷部未被氧化的部分形成一圓滑化結構；以及移除氧化層使圓滑化結構露出。

在某些實施方式中，在移除氧化層之后，還包含對制程面進行一摻雜制程，以形成一射極層于半導體基板內且靠近制程面。

在某些實施方式中，在形成射極層之后，還包含形成一抗反射層于射極層上。

在某些實施方式中，形成該氧化層的方法包含使用大氣常壓電漿。

在某些實施方式中，蝕刻氧化層包含使用一蝕刻劑，且蝕刻劑包含HF、HCl或其組合。

在某些實施方式中，大氣常壓電漿的功率介于1～2.5KW。

在某些實施方式中，還包含形成多個電極接觸射極層。

為使本發明的上述及其他目的、特征和優點更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附附圖詳細說明如下。

附圖說明

圖1A-圖1C是繪示依照本發明一實施方式的一種太陽能電池的制造方法的各制程階段的剖面示意圖；

圖1D是繪示圖1C中谷部的圓滑化結構的放大示意圖；

圖2是繪示根據本發明某些實施方式的一種太陽能電池的剖面示意圖。

具體實施方式

以下將詳細討論本實施例的制造與使用，然而，應了解到，本發明提供實務的創新概念，其中可以用廣泛的各種特定內容呈現。下文敘述的實施方式或實施例僅為說明，并不能限制本發明的范圍。

此外，在本文中，為了易于描述附圖所繪的某個元件或特征和其他元件或特征的關系，可能會使用空間相對術語，例如“在…下方”、“在…下”、“低于”、“在…上方”、“高于”和類似用語。這些空間相對術語意欲涵蓋元件使用或操作時的所有不同方向，不只限于附圖所繪的方向而已。裝置可以其他方式定向(旋轉90度或定于另一方向)，而本文使用的空間相對描述語則可相應地進行解讀。

以下提供各種關于太陽能電池及其制作方法的實施例，其中詳細說明此太陽能電池的結構和性質以及此太陽能電池的制備步驟或操作。

本發明揭露一種太陽能電池。圖1A至圖1C是繪示依照本發明一實施方式的一種太陽能電池的制造方法的各制程階段的剖面示意圖。請參照圖1A，在一半導體基板110的制程面上進行粗糙化蝕刻形成包含多個金字塔形結構的粗糙面以減少反射光的損失。在一實施例中，使用氫氧化鉀的堿性蝕刻溶液對半導體基板110的(100)表面進行蝕刻，進而暴露出(111)的截面，產生多個金字塔形結構。這些金字塔形結構的大小可以均勻或不同(隨機分布)。各個金字塔形結構具有一頂端120，而且任意兩個金字塔形結構的底部間具有一谷部130。在另外某些實施例中，上述的金字塔形結構也可是其他形狀的凸起結構。