[发明专利]抗蚀刻组合物及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蚀刻组合物；更具体而言，本发明涉及一种同时具有抗酸及抗碱特性的抗蚀刻组合物，所述抗蚀刻组合物可应用于太阳能电池的选择性发射极的制备。

背景技术

由于能源短缺、温室效应等环保问题日益严重，目前各国已积极研发各种可能的替代能源，其中又以太阳能电池最受瞩目。图1为典型太阳能电池的示意图，其中，于一p型硅半导体基材1上以掺杂的方式形成一n型掺杂层2，随后于n型掺杂层2上形成一抗反射层3（如氮化硅）与电极4。其中，硅半导体基材1与掺杂层2的导电型态可互相交换，即也可为n型硅半导体基材与p型掺杂层的组合。

在功效上，已知高浓度掺杂容易造成太阳能电池所吸收的光以热或是载流子再结合等形式消散，降低光电转化效率。为减少上述情形，一般倾向于选用深度较浅且掺杂浓度较低的掺杂层，然而，此种深度浅且浓度低的掺杂层会面临到导电性不佳等缺点。目前业界已开发出一种“选择性发射极（selective emitter）”的技术，所述技术的重点在于，于电极下方形成较高掺杂浓度的掺杂层，而于未配制电极的受光区域则形成浓度较低的掺杂层。

目前已有数种制造选择性发射极的方法，且以回蚀（etch back）法最受瞩目。简言之，回蚀法是以印刷方式在电极预定区域（或非受光区域）形成一如图2所示的抗蚀保护层7（屏蔽），随后进行一蚀刻步骤，从未经屏蔽保护的区域（即预定受光区域）蚀去部分掺杂层，从而在所述区域实现较低掺杂浓度并在电极预定区域保留较高的掺杂浓度，由此能在不损害导电率的情况下，减少所吸收的光以热或载流子再结合等形式消散的情形，从而提高光电转化效率。其中，公知的供形成抗蚀保护层的抗蚀材料，通常仅具备抗酸或抗碱能力，并无法通用于各种蚀刻条件（如碱蚀刻或酸蚀刻）。因此，能提供一种同时具有抗酸及抗碱能力的抗蚀材料，以适用于各种蚀刻条件，实为业界所殷切期盼。

鉴于此，本发明提供一种抗蚀刻组合物，其具有优良的印刷特性及抗酸碱性，且所形成的抗蚀保护层可简单利用有机溶剂去除或以热处理方式去除。因此，本发明的抗蚀刻组合物可用于各种蚀刻工序（如制造太阳能电池中的选择性发射极），且便利性大为提升。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种抗蚀刻组合物，包含一聚合物及一第一有机溶剂，所述聚合物由包含苯乙烯类单体与丙烯酸酯类单体的聚合单元共聚而成，其中所述聚合物的重均分子量为至少约35000，且以所述抗蚀刻组合物的总重量计，所述聚合物的含量为约20.0重量%至约60.0重量%，所述第一有机溶剂的含量为约40.0重量%至约80.0重量%。

本发明的另一目的在于提供一种选择性发射极的制造方法，包含：

提供一基材；

于所述基材上的一预定区域印刷上述抗蚀刻组合物，形成一预定图案；

干燥所印刷的所述抗蚀刻组合物，以于所述基材上形成一具所述预定图案的抗蚀刻保护层；

蚀刻所述基材上未受印刷的区域；

以一第二有机溶剂或一热处理去除所述抗蚀刻保护层；以及

形成一电极。

本发明的有益效果是：

提供一种抗蚀刻组合物，同时具有优良的抗酸及抗碱能力，适用于各种蚀刻条件，对基板粘附性佳，且所形成的抗蚀保护层可简单利用有机溶剂去除或以热处理方式去除。因此，本发明的抗蚀刻组合物可用于各种蚀刻工序（如制造太阳能电池中的高效能选择性发射极），且便利性大为提升。

附图说明

图1为公知太阳能电池组件的示意图；

图2为以印刷方式所形成的抗蚀刻保护层图案；

图3所示包含：（a）为覆有掺杂层的基材的示意图；（b）为蚀刻前具抗蚀刻保护层的基材的示意图；（c）为蚀刻后未去除抗蚀刻保护层的基材的示意图；（d）为蚀刻后经去除抗蚀刻保护层后的基材的示意图；（e）为去除抗蚀刻保护层后经形成抗反射层的基材的示意图；（f）为形成电极图案层后的基材的示意图；以及（g）为经烧结形成选择性发射极的基材的示意图；

图4为覆有本发明的抗蚀刻组合物所形成的抗蚀刻图案的基材，经酸性蚀刻后的SEM图；

图5为覆有本发明的抗蚀刻组合物所形成的抗蚀刻图案的基材，经碱性蚀刻后的SEM图；

图6为具有选择性发射极1及2与比较发射极1'的太阳能电池组件的内部量子效率图；以及

图7为具有选择性发射极3及4与比较发射极1'的太阳能电池组件的内部量子效率图。

主要组件符号说明

1        硅半导体基材

2        掺杂层