[发明专利]使用图案化蚀刻剂物质以形成太阳能电池接点的工艺

说明书

技术领域

本发明的实施方式一般涉及光电电池(photovoltaic cell)的制造。

背景技术

太阳能电池为光电元件，其是将太阳光直接转换为电力。最常用的太阳能电池材料为硅，其呈现单晶或多晶基板的形式，有时称之为晶圆(wafer)。由于形成硅系(silicon-based)太阳能电池以产生电力的偿还性花费高于使用传统方法产生电力的花费，因此已针对减少形成太阳能电池的花费付出了努力。

存在有多种方法以制造太阳能电池的主动区(active region)以及太阳能电池的载流(current carrying)金属线(或导体)。然而，这些已知制造方法存在有许多问题。举例来说，形成的工艺为复杂的多步骤工艺，因此增加了形成太阳能电池所需的花费。

因此，针对在基板的表面上形成主动区及载流区以形成太阳能电池的改良式方法及设备存在有需求。

发明内容

本发明一般是提供一种形成太阳能电池元件的方法，该方法包括：在一基板的一表面上形成一介电层；将一蚀刻剂物质设置在该介电层的多个区域上；加热该基板至一所需温度，以使得该蚀刻剂物质将这些区域中的至少一部分的介电层移除，以暴露该基板表面的多个区域；以及在该表面的暴露区域上沉积一导电层。本发明的实施方式更提供一种工艺顺序，其中在将基板加热至所需温度之后，导电层主要是沉积在该表面的暴露区域上，藉此，在这些工艺步骤之间，并未执行其它主要的太阳能电池形成工艺。举例来说，在加热基板以及沉积导电层工艺之间，并未在基板上执行湿式工艺步骤。

本发明亦提供一种形成一太阳能电池元件的方法，该方法包括：在一基板的至少一表面上形成一介电层，其中该介电层包含一或多个掺杂元素；将一蚀刻剂物质设置在该介电层的多个区域上，其中该蚀刻剂物质包括氟化铵；加热该基板至一所需温度，以使得该蚀刻剂物质将至少一部分的介电层移除；以及在含硅区域上沉积一导电层。

附图说明

为让本发明的上述特征更明显易懂，可配合参考实施方式说明而了解简单概述如上的特定描述，而部分的这些实施方式乃绘示如所附附图。

图1A～1G，绘示根据本发明的一实施方式的在不同工艺顺序阶段的太阳能电池的剖面示图；

图2，绘示根据本发明的实施方式的金属化太阳能电池的方法的流程图；

图3A，绘示根据本发明的实施方式的具有在基板表面上形成的导电图案的太阳能电池的剖面侧视图；

图3B，绘示根据本发明的实施方式在完成前侧金属化互连图案(metallization interconnect pattern)之后的太阳能电池的等角视图；

图4A～4D，绘示根据本发明的一实施方式的在一工艺顺序的不同阶段的太阳能电池的剖面视图；

图5，绘示根据本发明的实施方式的太阳能电池的金属化方法的流程图。

为便于了解，图式中相同的元件符号表示相同的元件。某一实施方式采用的元件当不需特别详述而可应用到其它实施方式。

具体实施方式

本发明的实施方式预期使用新颖方法以形成高效率太阳能电池，而该方法是形成太阳能电池元件的主动区及金属接点结构。在一实施方式中，该方法包括使用多种蚀刻及图案化工艺，该些工艺是用以界定穿过覆盖太阳能电池基板的表面的毯覆介电层的点触(point contact)。该方法一般包括沉积一蚀刻剂物质，而该物质是使得在介电层中形成所需图案，且通过该图案可形成至太阳能电池元件的电性接点。可使用各种技术以形成太阳能电池的主动区及金属接点结构。受益于本发明的太阳能电池基板(例如，图1A的基板110)包括具有主动区的挠性(flexible)基板，而该主动区包含有机物质、单晶硅、多晶硅、复晶硅、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、碲化镉(CdTe)、硫化镉(CdS)、硒化铜铟镓(CIGS)、硒化铜铟(CuInSe₂)、磷化镓铟(GaInP₂)、以及异质接面电池(heterojunction cell)，例如：GaInP/GaAs/Ge或ZnSe/GaAs/Ge基板，其是用于将太阳光转换为电力。在一实施方式中，基板110包括p-n接合区(p-njunction)型结构，而该结构是近似于位于基板310中的结构类型(将结合图4A～4D而讨论如下)，而该基板110具有形成于其上的介电层(例如元件符号111或311)。

太阳能电池形成工艺