[发明专利]太阳能电池及制造太阳能电池的方法

说明书

技术领域

本发明是有关一种太阳能电池及其制备方法。

背景技术

在太阳能电池领域中，为使入射光能够多重反射、多重利用，受光面积增大，使光线被吸收机会增加，太阳电池表面粗糙结构化(texture)设计已是必然步骤。太阳能电池会经由粗糙化蚀刻在入光面形成大小不一的金字塔形状，目的是为了增加光的有效路径增加，进而增加太阳光的吸收率。在粗糙化蚀刻过程中，因为蚀刻液会对硅晶片(100)表面进行蚀刻，进而暴露出(111)的截面，产生金字塔形结构。

然而，各金字塔形结构的底部之间形成的谷部若太小，则残留在谷部的金属杂质在后续清洗制程中不易清洗干净，进而影响太阳能电池的开路电压与光电转换效能。

发明内容

根据本发明的多个实施方式，是提供一种太阳能电池，包含：一半导体基板，具有一入光面，入光面具有多个金字塔形结构，其中各个金字塔形结构包含一顶端，任两相邻的所述金字塔形结构间具有一谷部，谷部具有一曲率半径介于25～500nm；一射极层，位于该半导体基板内且靠近该入光面；以及一电极，位于该半导体基板上。

在某些实施方式中，太阳能电池为异质接面太阳能电池(Hetero-Junction Solar Cell)，且射极层为硼的P型掺杂。

在某些实施方式中，还包含一反射层，覆盖在射极层上。

本发明的多个实施方式，是提供一种制造太阳能电池的方法，制备方法包含：提供一半导体基板，半导体基板具有一制程面；在制程面上进行粗糙化蚀刻形成多个金字塔形结构，其中任两相邻的多个金字塔形结构间具有一谷部； 氧化金字塔形结构的表面以形成一氧化层，使各个谷部未被氧化的部分形成一圆滑化结构；以及移除氧化层使圆滑化结构露出。

在某些实施方式中，在移除氧化层之后，还包含对制程面进行一掺杂制程，以形成一射极层于半导体基板内且靠近制程面。

在某些实施方式中，在形成射极层之后，还包含形成一抗反射层于射极层上。

在某些实施方式中，形成该氧化层的方法包含使用大气常压电浆。

在某些实施方式中，蚀刻氧化层包含使用一蚀刻剂，且蚀刻剂包含HF、HCl或其组合。

在某些实施方式中，大气常压电浆的功率介于1～2.5KW。

在某些实施方式中，还包含形成多个电极接触射极层。

为使本发明的上述及其他目的、特征和优点更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附附图详细说明如下。

附图说明

图1A-图1C是绘示依照本发明一实施方式的一种太阳能电池的制造方法的各制程阶段的剖面示意图；

图1D是绘示图1C中谷部的圆滑化结构的放大示意图；

图2是绘示根据本发明某些实施方式的一种太阳能电池的剖面示意图。

具体实施方式

以下将详细讨论本实施例的制造与使用，然而，应了解到，本发明提供实务的创新概念，其中可以用广泛的各种特定内容呈现。下文叙述的实施方式或实施例仅为说明，并不能限制本发明的范围。

此外，在本文中，为了易于描述附图所绘的某个元件或特征和其他元件或特征的关系，可能会使用空间相对术语，例如“在…下方”、“在…下”、“低于”、“在…上方”、“高于”和类似用语。这些空间相对术语意欲涵盖元件使用或操作时的所有不同方向，不只限于附图所绘的方向而已。装置可以其他方式定向(旋转90度或定于另一方向)，而本文使用的空间相对描述语则可相应地进行解读。

以下提供各种关于太阳能电池及其制作方法的实施例，其中详细说明此太阳能电池的结构和性质以及此太阳能电池的制备步骤或操作。

本发明揭露一种太阳能电池。图1A至图1C是绘示依照本发明一实施方式的一种太阳能电池的制造方法的各制程阶段的剖面示意图。请参照图1A，在一半导体基板110的制程面上进行粗糙化蚀刻形成包含多个金字塔形结构的粗糙面以减少反射光的损失。在一实施例中，使用氢氧化钾的碱性蚀刻溶液对半导体基板110的(100)表面进行蚀刻，进而暴露出(111)的截面，产生多个金字塔形结构。这些金字塔形结构的大小可以均匀或不同(随机分布)。各个金字塔形结构具有一顶端120，而且任意两个金字塔形结构的底部间具有一谷部130。在另外某些实施例中，上述的金字塔形结构也可是其他形状的凸起结构。