太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池技术

本发明专利技术涉及用硅基板制造太阳能电池的太阳能电池制造方法及其制造的太阳能电池。该方法包括：第一凹凸部形成步骤，用酸性水溶液蚀刻从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板，在基板外表面上形成多个第一凹凸部；第二凹凸部形成步骤，对形成上述第一凹凸部的基板外表面中的受光面进行干法蚀刻，形成多个尺寸小于第一凹凸部的第二凹凸部；第二半导体层形成步骤，在上述基板的受光面上，形成具有与基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层；防反射膜形成步骤，在第二半导体层形成步骤后，在基板的受光面上形成防反射膜；第三半导体层形成步骤，部分蚀刻防反射膜，形成浓度高于第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能电池，更具体地，涉及用硅基板制造太阳能电池的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。
技术介绍
太阳能电池(solar cell)是应用光电效应之一的光伏效应产生电动势的电池。太阳能电池根据基板的材料分为硅系太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、化合物或积层型太阳能电池。这里，硅系太阳能电池又分为单晶硅和多晶硅等结晶系硅太阳能电池和非晶系硅太阳能电池。太阳能电池的效率由基板的反射率等多种变量决定，可通过使接收光的表面上的光反射，即反射率最小化来使其效率最大化。另一方面，为了提高太阳能电池的效率，在制造费用低的结晶系太阳能电池领域中，也在研究使光的反射率最小化等多种方案。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供能够使硅基板表面上的光反射达到最小化的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。本专利技术的另一目的在于提供具有可显著提高太阳能电池效率的结构的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。( 二 )技术方案本专利技术为达到上述目的，提供一种太阳能电池制造方法，其包括第一凹凸部形成步骤，其用酸性水溶液对从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板进行蚀刻，从而在基板的外表面上形成多个第一凹凸部；第二凹凸部形成步骤，其对通过上述第一凹凸部形成步骤形成上述第一凹凸部的基板外表面中的受光面进行干法蚀刻，形成多个尺寸小于上述第一凹凸部的第二凹凸部；第二半导体层形成步骤，其在上述基板的受光面上，形成具有与上述基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层；防反射膜形成步骤， 其在上述第二半导体层形成步骤后，在上述基板的受光面上形成防反射膜；第三半导体层形成步骤，其部分蚀刻上述防反射膜，形成浓度高于上述第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层。在上述第一凹凸部形成步骤中，上述酸性水溶液可包含HNO3和HF。在上述第一凹凸部形成步骤之前，还可以包括利用酸性水溶液或碱性水溶液来清除在硅锭中切片的硅基板损伤的基板损伤处理步骤。在上述第一凹凸部形成步骤后，还可以包括去除上述第一凹凸部形成步骤中产生的杂质的第一清洗工序；通过使用碱性化合物来对上述基板外表面残存的多孔性二氧化硅进行部分蚀刻的次级蚀刻工序；在上述次级蚀刻工序后，去除基板外表面残存的杂质的第二清洗工序；在上述第二清洗工序后干燥上述基板的干燥工序。上述第二凹凸部的截面可以实质上具有三角形形状，并且其靠近上述第一凹凸部的顶部的边可以短于其对侧的边。上述硅 基板可使用单晶硅基板或多晶硅基板。在上述第一凹凸部形成步骤之后，当把上述结晶系硅基板的外表面中要形成反射防止膜的表面完全是平面状态时的上述表面的面积作为理想面积时，在上述第一凹凸部形成步骤中被蚀刻的上述表面的实际表面积比理想面积的面积比为1. 2至3. 2。上述第一半导体特性可以为ρ型和η型中的一种，上述第二半导体特性和第三半导体特性可以为η型和ρ型中剩下的另一种。本专利技术的方法可包括在上述第一凹凸部形成步骤之前形成用于保护上述基板底面的凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层形成步骤；在上述第一凹凸部形成步骤后或上述第二凹凸部形成步骤后，去除上述凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层去除步骤。上述第三半导体层形成步骤可包括去除一部分上述防反射膜的防反射膜去除步骤；在去除上述防反射膜的位置上形成具有浓度高于上述第二半导体层的第二半导体特性的第三半导体层的层形成步骤。上述第三半导体层形成步骤后，可包括在上述第三半导体层上形成上述第一电极层的第一电极层形成步骤。 上述步骤中的任一步骤之后，可包括在上述基板底面上形成第二电极层的第二电极层形成步骤。上述第二电极层形成步骤可包括在上述基板底面上形成氧化层的氧化层形成步骤；去除一部分上述氧化层的氧化层去除步骤；在上述氧化层和去除了上述氧化层的位置上形成上述第二电极层的电极层形成步骤。本专利技术还公开了通过上述太阳能电池制造方法制造的太阳能电池，上述太阳能电池包括硅基板，其具有第一半导体特性；第二半导体层，其形成在上述基板的受光面上， 具有与上述第一半导体特性相反的第二半导体特性；防反射膜，其形成在上述第二半导体层上；第三半导体层，其形成于上述防反射膜被蚀刻一部分之后，具有第二半导体特性且浓度高于上述第二半导体层；第一电极层，其形成在上述第三半导体层上；第二电极层，其形成在上述基板的底面上。(三)有益效果根据本专利技术的制造方法，通过使用湿法蚀刻的第一凹凸部形成步骤来首次形成凹凸部(第一凹凸部)，并且通过使用干法蚀刻的第二凹凸部形成步骤来再次形成尺寸比第一凹凸部小的微小凹凸部，显著减少了太阳能电池硅基板的反射率，从而具有可提高太阳能电池效率的优点。特别是，没有使用在高温中蚀刻第一凹凸部形成步骤的碱性水溶液，而是使用在低温中进行蚀刻的酸性水溶液，从而具有可提高工序的再现性和可靠性的优点。并且，在上述第一凹凸部形成步骤中，使蚀刻的硅基板的实际表面积和理想面积的面积比为1. 2 3. 2，从而通过表面处理可最大限度地减少反射率。并且，根据本专利技术的太阳能电池的制造方法，由于通过使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步骤，具有可缩短形成微小凹凸部的干法蚀刻工序时间的优点。并且，根据本专利技术的太阳能电池的制造方法，由于通过使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步骤，而在使用干法蚀刻的第二凹凸部形成步骤来蚀刻多个基板时，具有可改善基板边缘位置的色差(color difference)的优点。并且，根据本专利技术的太阳能电池制造方法，通过在形成太阳能电池结构的半导体层中添加选择性发光体(Selective Emitter)，具有可提高太阳能电池效率的优点。并且，根据本专利技术的太阳能电池制造方法，通过使电极形成在基板的受光面上以使其可向基板内部嵌入，从而具有可使电极的接触阻抗最小化的优点。并且，根据本专利技术的太阳能电池制造方法，通过在基板的底面形成的电极层上添加镍层，具有可使电极的接触阻抗最小化的优点。附图说明 图1为根据本专利技术的太阳能电池制造方法的流程工序图；图2为显示图1的太阳能电池的受光面的平面图；图3a至图3c为显示与图2的太阳能电池制造方法相对应的状态的截面图；图4a为根据图2的太阳能电池制造方法中凹凸部形成步骤的第一凹凸部形成步骤进行一次表面处理后的基板的局部截面图，图4b和图4c分别为进行一次表面处理后，面积比低于1. 2和高于3. 2的局部截面图；图5为显示根据图1的太阳能电池制造方法中的第一凹凸部形成步骤来形成凹凸部的状态的示意图；图6为显示图3c的太阳能电池制造方法中第二电极层的另一例的截面图。附图标记说明110:硅基板1111:第一半导体层112:第二半导体层120:防反射膜210:第一电极层220:第二电极层10:第一凹凸部20 第二凹凸部(微小凹凸部)具体实施例方式下面参照附图，对根据本专利技术的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池进行更详细地描述。本说明书附图中，为了说明的简便而省略了一部分截面标识线段，并且尺寸等也标示得与实际不同。图1为根据本专利技术的太阳能电池制造方法的流程工序图；图2为显示图1的太阳能电池的受光面的平面图；图3a至图3c为显示与图2的太阳能电池制造方法相对应的状态的截面图。如图1至图3c所示，根据本专利技术的太阳本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能电池制造方法，其特征在于，包括：第一凹凸部形成步骤，其用酸性水溶液对从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板进行蚀刻，从而在基板的外表面上形成多个第一凹凸部；第二凹凸部形成步骤，其对通过上述第一凹凸部形成步骤形成上述第一凹凸部的基板的外表面中的受光面进行干法蚀刻，形成多个尺寸小于上述第一凹凸部的第二凹凸部；第二半导体层形成步骤，其在上述基板的受光面上，形成具有与上述基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层；防反射膜形成步骤，其在上述第二半导体层形成步骤后，在上述基板的受光面上形成防反射膜；第三半导体层形成步骤，其部分蚀刻上述防反射膜，形成浓度高于上述第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金炳埈，
申请(专利权)人：金炳埈，
类型：发明
国别省市：KR