[发明专利]用于制造太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制造太阳能电池的方法，且尤其涉及一种用于制造太阳能电池以大幅减少在湿蚀刻期间排放的废水的量且改善太阳能电池的效率的方法。

背景技术

太阳能电池是一种利用半导体特性将光转换成电能的装置。

太阳能电池具有PN结结构，在PN结结构中正(p)型半导体与负(n)型半导体形成结。当阳光入射到具有这种结构的太阳能电池上时，由入射的阳光能量在半导体中产生空穴和电子。此时，由于由PN结产生的电场，空穴(+)移动到p型半导体且电子(-)移动到n型半导体，因此引起电势的出现且从而产生功率。

这样的太阳能电池可分类为薄膜型太阳能电池和基板型太阳能电池。

薄膜型太阳能电池是通过在诸如玻璃之类的基板上形成薄膜形式的半导体来制造的，而基板型太阳能电池是使用诸如硅之类的半导体材料作为基板来制造的。

与薄膜型太阳能电池相比，基板型太阳能电池具有厚度大和使用昂贵材料的缺点，但是具有高电池效率的优点。

以下，将参考附图来描述常规基板型太阳能电池。

图1是示出常规基板型太阳能电池的示意截面图。

如图1所示，常规基板型太阳能电池包括p型半导体层10、n型半导体层20、抗反射层30、前电极40、p+型半导体层50和背电极60。

p型半导体层10和形成在p型半导体层10上的n型半导体层20形成太阳能电池的PN结。

抗反射层30形成在n型半导体层20上以防止阳光的反射。

p+型半导体层50形成在p型半导体层10下面，以防止由阳光形成的载流子的复合和衰减。

前电极40从抗反射层30延伸至n型半导体层20，且背电极60形成在p+型半导体层50的下面。

根据常规基板型太阳能电池，当阳光入射到常规基板型太阳能电池上时，产生电子和空穴，产生的电子穿过n型半导体层20移动至前电极40，且产生的空穴穿过p+型半导体层50移动至背电极60。常规基板型太阳能电池是通过以下工艺制造的。

图2A至2H是示出用于制造常规基板型太阳能电池的工艺的截面图。

首先，如图2A所示，制备p型半导体基板10a。

然后，如图2B所示，蚀刻半导体基板10a的一个表面以在半导体基板10a的一个表面上形成粗糙结构。

可使用反应离子蚀刻(RIE)进行半导体基板10a的一个表面的蚀刻。反应离子蚀刻是使用在高压等离子体状态中的预设的反应气体的蚀刻工艺。

同时，如附图所示，当使用反应离子蚀刻来蚀刻半导体基板10a的一个表面时，留下了损伤层和/或第一副产物层，损伤层通过高压等离子体形成在半导体基板10a的一个表面上，第一副产物层包括含基于SiO_x或Si-O-F-S的物质且形成在粗糙结构的尖端上的反应产物14。

然后，如图2C所示，去除形成在半导体基板10a的一个表面上的第一副产物层。

通过湿蚀刻使用蚀刻剂来进行第一副产物层14的去除。

然后，如图2D所示，以n型掺杂剂掺杂半导体基板10a的一个表面以形成PN结。即，由于以n型掺杂剂掺杂半导体基板10a的一个表面，因此顺序地形成了未掺有所述掺杂剂的p型半导体层10和掺有所述掺杂剂的n型半导体层20以构成PN结。

其间，在高温下进行用于掺杂n型掺杂剂的工艺。由于掺杂工艺，在n型半导体层20上形成了诸如磷硅酸盐玻璃(phosphor-silicate glass)(PSG)之类的第二副产物层22。

然后，如图2E所示，去除了第二副产物层22。

通过湿蚀刻使用蚀刻剂来进行第二副产物层22的去除。

然后，如图2F所示，在n型半导体层20上形成抗反射层30。

然后，如图2G所示，将前电极材料40a施加至抗反射层30的上表面且将背电极材料60a施加至p型半导体层10的下表面。

然后，如图2H所示，在高温下烧制(fire)生成的结构以完成图1所示的基板型太阳能电池的制造。

也就是说，由于在高温下烧制，前电极材料40a通过抗反射层30且延伸至n型半导体层20以形成前电极40，并且背电极材料60a渗入到p型半导体层10的下表面内以在p型半导体层10的下表面上形成p+型半导体层50，且在p+型半导体层50的下表面上形成背电极60。

为了实施制造常规基板型太阳能电池的工艺，用于制造常规基板型太阳能电池的系统具有以下配置。

图3是示意性示出用于制造太阳能电池的常规系统的方块图。