[发明专利]光电转换组件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明关于一种光电转换组件，特别关于一种表面具有微结构的光电转换组件及其制造方法。

背景技术

为了提升太阳能电池(solar cell)对光线的吸收能力，一般公知的方法多由加大太阳能基板的表面积，以使进入至太阳能基板的光线增加，或可在太阳能基板的表面上沉积抗反射层(anti-reflection layer)，以降低太阳能基板对光线的反射，进而提高进入至太阳能基板内部的光线。另外，更有部分技术是对太阳能基板进行表面处理(例如粗糙化处理)，使太阳能基板的单位面积可具有较多角度的入射面，以降低太阳能基板对光线的反射率。

而针对上述的表面处理，公知的是通常由化学蚀刻法来实现，举例来说，由湿式蚀刻的方法来粗糙化单晶硅(mono-Si)的太阳能基板表面。其中，通常使用的蚀刻液为氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)等碱性溶剂，且经过湿式蚀刻后的单晶硅太阳能基板表面会因为单晶硅本身的晶格特性而呈现金字塔形状，由此增强吸收光线的能力。

然而，这种技术却不能沿用到多晶硅(poly-Si)的太阳能基板，主要的原因在于在湿式蚀刻的制程中，蚀刻液对不同晶面的晶粒蚀刻速度不同，故多晶硅的太阳能基板表面无法如单晶硅的太阳能基板表面一样呈现出锐利的金字塔形状。因此，对于多晶硅的太阳能基板而言，湿式蚀刻的表面处理方法并无法有效地提高多晶硅太阳能基板的光线吸收能力。

请参照图1，为提供一种有效的多晶硅太阳能基板的表面处理方法，公知技术是以酸性蚀刻液来对多晶硅太阳能基板1的表面111进行湿式蚀刻。在此，多晶硅太阳能基板1以P型半导体层13及N型半导体层11共同构成为示例说明，并以氢氟酸(HF)为蚀刻液，使多晶硅太阳能基板1的表面在经过湿式蚀刻后，成为具有至少一个凹结构111a和/或凸结构111b的型态，由此达到表面结构化(texturization)的效果。

酸性的蚀刻液除了上述的氢氟酸之外，亦可选自硝酸、硫酸、磷酸、醋酸及其组合。且为了改善多晶硅太阳能基板1表面的凹结构111a和/或凸结构111b的均匀性，则必须使多晶硅太阳能基板1经过多次的湿式蚀刻处理。不过，如此将导致制程成本的提高、产品良率下降、制程工时增加等问题。

然而，上述以酸性蚀刻液进行的湿式蚀刻方法虽然可在多晶硅太阳能基板的表面蚀刻出凹结构和/或凸结构，不过由于以湿式蚀刻所形成的凹结构和/或凸结构在尺寸上仍不够微小，而使得这种结构中依旧具有多个一定面积的截面。故当光线入射至此多晶硅太阳能基板时，仍会因为这种截面而使得部分光线被反射，造成多晶硅太阳能基板对光线的利用率不佳。

发明内容

本发明的目的为提供一种光电转换组件及其制造方法，该光电转换组件及其制造方法能降低光电转换组件的反射率，以提升太阳能基板对光线的利用率。

本发明的目的为提供一种光电转换组件及其制造方法，其中光电转换组件尤适用于多晶硅的太阳能电池系统。

为达到上述目的，依据本发明的一种光电转换组件包括半导体基板以及位于半导体基板的表面上的多个微结构。半导体基板具有表面，此表面具有至少一个凹结构和/或至少一个凸结构。其中，微结构为将多个半导体纳米粒子(nano-grade semiconductor particles)形成于表面以作为屏蔽，并通过蚀刻表面而形成。

为达到上述目的，依据本发明的一种光电转换组件的制造方法包含以下步骤：提供半导体基板，该半导体基板具有表面；在该半导体基板的表面上形成至少一个凹结构和/或至少一个凸结构；在所述表面上提供多个半导体纳米粒子以作为屏蔽；以及蚀刻半导体基板的表面并形成多个微结构。

由上所述，因依据本发明的光电转换组件及其制造方法通过半导体纳米粒子以提供纳米级的遮蔽效果，使得在蚀刻半导体基板的表面时，可形成至少一个纳米级的微结构，与公知技术相比较，本发明具有纳米级微结构的半导体基板表面能够具有较低的光线反射率，并提升半导体基板对光线的利用率。

另外，因为屏蔽的材料也是半导体材料，其制作过程能与现有的太阳能电池生产技术相匹配，因此，易于批量生产，成本低廉，并且生产过程中所产生的氢原子对半导体基板与界面缺陷可以有钝化的效果，从而增加光电转换效率，同时因为屏蔽为宽能隙半导体，即使残留在组件上，亦不会降低光电转换效率。

附图说明

图1为一种公知的半导体基板的结构示意图；

图2为依据本发明的优选实施例的一种半导体基板的结构示意图；

图3为图2中的光电转换组件的制造方法的流程图；以及