形成太阳能电池的方法技术

本发明专利技术涉及一种形成太阳能电池的方法，包括下列步骤：首先提供一基材，其包括一第一区域与一第二区域；接着于基材上形成一掺质来源层；随后利用一激光局部地照射对应第一区域的掺质来源层，使掺质来源层内的掺质局部地向下方扩散至第一区域的基材内，且激光改变第一区域的基材的一表面特性而形成一图形化可视标记；之后移除所述掺质来源层，再以图形化可视标记作为一对准标记，于基材的第一区域上形成一电极图形。本发明专利技术形成太阳能电池的方法，通过图形化可视标记的存在，在后续制作电极图形的过程中，可利用图形化可视标记作为对准标记而准确对齐，而使得电极图形可精准地形成在第一区域的基材的表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及一种利用激光局部地照射位于基材上的掺质来源层，使被激光照射的掺质来源层内的掺质向下方扩散至基材内以形成一重度掺杂区，并且利用同一激光一并改变基材的表面特性而形成一可作为后续欲形成的电极图形的对准标记的图形化可视标记的方法。
技术介绍
现今人类使用的能源主要来自于石油资源，但由于地球石油资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日巨增，而在各式替代能源中又以太阳能最具发展潜力。太阳能电池的发电效率主要取决于光电变换效率的高低，而光电变换效率主要受限于下列三项因素。第一、光吸收能力。第二、电子_电洞对的复合(recombination)。第三、 接触电阻。在上述三项因素中，光吸收能力与电子-电洞对的复合受限于材料本身的特性， 而针对接触电阻的因素，选择性扩散的技术可减少金属电极与半导体层之间的接触电阻， 进而提升太阳能电池光电变换效率的作法。选择性扩散的方法利用选择性射极(selective emitter)结构，其于金属电极与半导体层之间的区域形成重度掺杂，但使半导体层的其它区域形成轻度掺杂，如此一来可在不增加电子_电洞对的复合机率的情况下，减少接触电阻。在公知技术中，已有数种制作选择性射极的方法被提出。例如，在美国专利US 6，429，037中，Wenham揭露了一种制作选择性射极的方法。请参见图1至图3。图1至图 3绘示了美国专利US 6，429，037的附图1_3，其为Wenham揭示的制作选择性射极的方法示意图。如图1所示，首先提供一基材11，并于基材11的正面41形成包含有掺质的表面障壁层12。如图2所示，接着进行一热扩散过程，使表面障壁层12内的掺质向下扩散至基材 11内，以形成一轻度掺杂的表面掺杂区13。随后，利用激光14局部融化表面障壁层12而曝露出部分基材11，并一并使表面障壁层12内的掺质向下扩散以于对应于此区域的基材 11具有重度掺杂。如图3所示，接着利用电镀方式于曝露出的基材11的表面形成一金属电极19，而制作出选择性射极结构。由上述可知，美国专利US6，429，037利用无电镀过程 (electroless plating)制作金属电极，然而无电镀过程的参数条件不易控制，且金属电极的电镀过程时间较长，与传统丝网印刷过程比较具有较高的制造成本，不利于导入量产。此外，在美国专利公开US 2009/0183768中，Wenham揭示了另一种制作选择性射极的方法。根据US 2009/0183769，Wenham教导了形成多条重度掺杂区，以彼此平行的方式沿水平方向排列在基材内，以及形成一金属电极与重度掺杂区垂直排列，由此金属电极与重度掺杂区可部分重叠而形成选择性射极结构。由上述可知，美国专利公开US 2009/0183768揭示了将金属电极与重度掺杂区以相互垂直的方式设置，然而此一作法使得大部分的金属电极无法与重度掺杂区接触，而与轻度掺杂区相接触。在大部分的金属电极与轻度掺杂区接触的情况下，将无法有效降低接触电阻，而使得光电变换效率无法进一步提升。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种，其形成选择性射极结构并有效解决金属电极图形对齐问题，以准确于重度掺杂区上形成电极图形，由此可减少电极图形与重度掺杂区之间的接触电阻，进而提升光电变换效率。本专利技术的一较佳实施例提供一种，包括下列步骤。首先提供一基材，其中基材包括一第一区域与一第二区域。接着于基材的第一区域与第二区域上形成一掺质来源层，其中掺质来源层包括一种或多种的多个掺质。随后进行一激光掺杂过程，利用一激光局部地照射对应于基材的第一区域的掺质来源层，使被激光照射的掺质来源层内的掺质局部地向下方扩散至第一区域的基材内，且激光改变第一区域的基材的一表面特性而形成一图形化可视标记。之后移除掺质来源层，以及以图形化可视标记作为一对准标记，于基材的第一区域上形成一电极图形。由上述可知，本专利技术利用激光掺杂过程改变第一区域的基材的表面特性，由此可在不增加额外过程的情况下即形成图形化可视标记。通过图形化可视标记的存在，在后续制作电极图形的过程中，可利用图形化可视标记作为对准标记而准确对齐，而使得电极图形可精准地形成在第一区域的基材的表面。附图说明图1至图3绘示了美国专利US 6，429，037的附图1_3。 图4至图7绘示了本专利技术的第一较佳实施例的示意图。 图8至图11绘示了本专利技术的第二较佳实施例的示意图。 图12至图15绘示了本专利技术的第三较佳实施例的示意图, 其中，附图标记说明如下11基材12表面障壁层13表面掺杂区14激光19金属电极41正面30基材301第一区域302第二区域32掺质来源层34激光36重度掺杂区38轻度掺杂区40电极图形42抗反射层50基材501第一区域502第二区域52轻度掺杂区54掺质来源层56激光58重度掺杂区60电极图形62抗反射层70基材701第一区域702第二区域72轻度掺杂区74掺质来源层76激光78重度掺杂区80电极图形82 抗反射层具体实施例方式为本领域技术人员能进一步了解本专利技术，下文特列举本专利技术的较佳实施例，并配合所附图式，详细说明本专利技术的构成内容及所欲达成的功效，本专利技术的应用并不以此为限。请参考图4至图7。图4至图7绘示了本专利技术的第一较佳实施例的示意图。如图4所示，首先提供一基材70，基材70包括一第一区域701与一第二区域702。在本实施例中，基材70选用一硅基材，且基材70具有第一掺杂型式，例如P型掺杂。此外，可选择性地对基材70的表面进行一粗化(texturing)处理，以降低入射光的反射率的作用，由此可增加光入射量，进而提升光电变换效率。如图5所示，接着于第一区域701与第二区域702的基材70内形成一轻度掺杂区 72，并同时一并于第一区域701与第二区域702的基材70的表面上形成一掺质来源层74， 其中轻度掺杂区72具有第二掺杂型式，例如N型掺杂，由此轻度掺杂区72与基材70会形成PN接面。在本实施例中，轻度掺杂区72与掺质来源层74的制作利用进行一热扩散过程加以实现。举例而言，可将基材70载入一高温炉管，并于高温炉管中通入包括一种或多种掺质的来源气体加以形成轻度掺杂区72。在本实施例中，由于轻度掺杂区72具有第二掺杂型式，亦即N型掺杂，因此可通入例如三氯氧磷(POCl3)作为来源气体，并一并通入氧气与氮气等，其中三氯氧磷会先与氧气反应而形成五氧化二磷(P2O5)，而五氧化二磷会再与基材70的硅反应形成磷原子，且磷原子会经由高温扩散进行基材70内而形成N型的轻度掺杂区72。值得说明的是，在热扩散过程之后，除了靠近表面的第一区域701与第二区域702 的基材70内全面性地形成N型的轻度掺杂区72之外，在基材70的第一区域701与第二区域702的表面亦会同时一并形成包括掺质的掺质来源层74。值得说明的是，在本实施例中， 掺质来源层74为一磷硅玻璃(phosphosilicate glass,PSG)层，但随着通入的来源气体的种类不同，轻度掺杂区72与掺质来源层74内所含的掺质并不限于一种，而亦可为多种不同类型的掺质。此外，轻度掺杂区72的表面电阻大体上介于60欧姆/平方厘米至200欧姆 /平方厘米，但不以此为限。如图6所示，随后进行一激光掺杂过程，利用一激光76局部本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种形成太阳能电池的方法，其特征在于，包括：提供一基材，其中所述基材包括一第一区域与一第二区域；于所述基材的所述第一区域与所述第二区域上形成一掺质来源层，其中所述掺质来源层包括一种或多种的多个掺质；进行一激光掺杂过程，利用一激光局部地照射对应于所述基材的所述第一区域的所述掺质来源层，使被所述激光照射的所述掺质来源层内的所述掺质局部地向下方扩散至所述第一区域的所述基材内，且所述激光改变所述第一区域的所述基材的一表面特性而形成一图形化可视标记；移除所述掺质来源层；以及以所述图形化可视标记作为一对准标记，于所述基材的所述第一区域上形成一电极图形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄博声，卢韦至，古镇豪，
申请(专利权)人：益通光能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71