[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制造方法，特别是涉及一种以反应式离子蚀刻(RIE)技术进行表面粗糙化后的制程改良的太阳能电池的制造方法。

背景技术

一般硅晶太阳能电池的制程，是将一块p型的硅基板进行热扩散(thermal diffusion)处理，使该基板表面形成一个n型的射极层，进而形成p-n接面。但研究发现当该电池的入光面为上下凹凸的粗糙表面时，能降低光线反射，提升光线入射到电池内部的比例，并提升转换效率。因此目前有一种改良制程，是在扩散制程之前利用反应式离子蚀刻(Reactive Ion Etching，简称RIE)方式，蚀刻基板表面而形成粗糙表面。

参阅图1，虽然RIE制程能蚀刻基板11而达到基板11表面凹凸的需求，但此制程中的带电粒子(等离子)也会因此与基板11材料反应，使基板11表面形成一等离子破坏层12，该等离子破坏层12的存在将增加载流子的再结合率(Recombination)，因而会降低太阳能电池的光电转换效率，所以在RIE制程之后，必需再通过湿式蚀刻方式移除该等离子破坏层12，由于等离子破坏层12的材料是以硅(Si)、硅的氧化物(SiO_X)为主，通常必需进行两次蚀刻才能移除，分别是以氢氟酸(HF)蚀刻液蚀刻SiO_X，以及以氢氧化钾(KOH)蚀刻液蚀刻Si。当该等离子破坏层12移除后，再进行热扩散处理以形成p-n接面。

而上述制程的缺点在于：使用KOH蚀刻Si时，由于Si本身的特性所致，在蚀刻时的温度及KOH浓度都要精准控制，才能将预定厚度的Si移除，但是关于Si的厚度与蚀刻温度、浓度之间的控制，并不容易掌控。此外，进行湿式蚀刻时，要先将基板11移到充满KOH溶液的蚀刻槽中蚀刻，接着再将基板11移到另一个充满HF溶液的蚀刻槽蚀刻，由于将基板11移到蚀刻槽需要耗费时间，更何况上述制程是在两个不同的蚀刻槽中进行两次湿式蚀刻，所以移动基板11所耗费的时间将增为两倍，因此其制程时间长、生产效率低，不利于工业量产。而且上述为进行KOH与HF的蚀刻，需采用两部蚀刻设备才能进行，如此机台设备的成本会大幅增加，将造成量产上成本控制的问题，两部设备于厂区生产线上还产生占据较多空间的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缩短制程时间，并且能兼顾电池转换效率及量产需求的太阳能电池的制造方法。从而可降低设备采购的成本以及避免占据过多厂区生产线空间的问题。

本发明太阳能电池的制造方法，包含：

步骤A：利用干式蚀刻方式蚀刻一第一导电型基板，使该第一导电型基板的一入光面成为高低起伏状，且该入光面还形成一个等离子破坏层；

步骤B：氧化该等离子破坏层，使该等离子破坏层转变成一个氧化层；

步骤C：利用湿式蚀刻方式移除该氧化层；

步骤D：对该第一导电型基板进行热扩散处理，使该第一导电型基板的入光面形成一个第二导电型射极层，以完成制作该太阳能电池的半成品；及

步骤E：在该太阳能电池的半成品上形成电极。

本发明所述的方法，步骤B的氧化温度为300℃～500℃。

本发明所述的方法，该氧化层的厚度为5纳米～10纳米。

本发明所述的方法，步骤B的氧化时间为1分钟～25分钟。

本发明所述的方法，步骤A的干式蚀刻利用反应式离子蚀刻方式。

本发明所述的方法，该氧化层的材料包含硅的氧化物，步骤C湿式蚀刻的蚀刻液为氢氟酸溶液。

本发明所述的方法，还包含一个位于步骤D之后的步骤F，在该第二导电型射极层上形成一个抗反射层，步骤E在该抗反射层的表面及该第一导电型基板的表面形成所述电极。

本发明所述的方法，步骤D的热扩散处理还会使该第一导电型基板的一个侧面形成一个半导体层，接着再利用湿式蚀刻方式移除该半导体层。

本发明所述的方法，用于移除该半导体层的蚀刻液为氢氟酸溶液。

所述第一导电型基板及该第二导电型射极层的主要载流子不须限制，只要能形成p-n接面即可，因此当该第一导电型基板为p型半导体时，该第二导电型射极层为n型半导体；当该第一导电型基板为n型半导体时，该第二导电型射极层为p型半导体。