[发明专利]制造太阳能电池的技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池基板的制造，尤其涉及一种使用罩幕来制造太阳能电池的方法与设备。

背景技术

离子植入是将改变导电性的杂质引入基板的一种技术。所需的杂质材质会在离子源中被离子化且被萃取。接着，所萃取的离子会被操纵成离子束并被加速至预定能量，以及被导向基板并进行植入。在对基板进行回火后，离子会配置在基板的晶格中，以形成具有所需导电性的区域。

太阳能电池是使用硅基板的装置的一个实例。太阳能电池提供无污染且使用免费自然资源的存取能源(equal-access energy)，且其在各个国家都有越来越重要的趋势。任何能够降低制造或生产高性能太阳能电池的成本的方法，或者是任何能够有效地提升高性能太阳能电池的方法，对于全球使用太阳能电池的普及化会有积极的影响。此举将会使此干净能源技术能够被更广泛的使用。

太阳能电池可能需要进行掺杂，以改善其效率。此掺杂可以是对整个太阳能电池表面进行全面性掺杂(blanket doping)，或者是仅对太阳能电池表面的特定区域进行选择性掺杂(selective doping)。在过去，是使用含掺质的玻璃或胶体(paste)来对太阳能电池进行掺杂，其中玻璃或胶体在加热后会使掺质扩散至太阳能电池中。然而，这些制程无法提供足够的精确度(precision)以对电池的不同区域进行选择性掺杂。此外，若是存在有孔洞、气泡或者是污染物，则可能使全面性掺杂有不均匀掺杂的现象发生。

掺杂可以改良电池，其中太阳能电池的表面包括收集光电流的导体网状物。增加位于这些格网线下方的掺质剂量将会降低串联电阻与提升太阳能电池的效率。藉由全面性掺杂可以增加整体剂量或者是分布于整个表面的剂量，然而，也会相对地增加表面再结合(surface recombination)与降低太阳能电池的效率。因此，能够掺杂出一系列窄条纹(narrow stripes)的能力将有助于太阳能电池的生产。

由于离子植入能够对太阳能电池进行精确的掺杂与选择性掺杂，因此离子植入对太阳能电池而言具有许多优点。然而，太阳能电池的选择性掺杂可能需要使掺质形成特定图案(pattern)，也就是离子只会植入太阳能电池基板的特定区域。在以前，仅对基板的特定区域进行植入可以藉由使用光阻来达成。然而，由于使用光阻会需要进行额外的制程步骤，因此会增加太阳能电池生产的额外成本。此外，若待植入的区域为相当小时，使用光阻也会遭遇到困难。因此，此领域需要一种太阳能电池基板的改良式植入，且特别是一种使用罩幕的太阳能电池基板的改良式植入。

发明内容

揭示一种制造太阳能电池的技术。在一特定的例示性实施例中，所述技术可以包括在太阳能电池的上方(upstream of the solar cell)设置罩幕，所述罩幕包括多个条状物，其中所述多个条状物彼此相间隔以定义出至少一狭缝；将所需物种的带状离子束导向所述太阳能电池，以离子植入所述太阳能电池的一部分，其中所述太阳能电池的所述部分由所述罩幕的所述至少一狭缝所定义；以及定向所述带状离子束，使所述带状离子束的较长剖面尺寸(cross-section dimention)在一平面上与所述狭缝垂直。

根据此特定例示性实施例的另一方面，所述方法可以更包括于所述罩幕与所述太阳能电池之间提供一间隙，所述间隙具有第一预定距离。

根据此特定例示性实施例的又一方面，所述方法可以更包括对由所述罩幕的所述至少一狭缝所定义的所述太阳能电池进行离子植入，而不对位在所述多个条状物下方的所述太阳能电池的另一部分进行离子植入。

根据此特定例示性实施例的再一方面，所述方法可以更包括提供接地电压至所述罩幕的所述条状物。

根据此特定例示性实施例的其他方面，所述离子可以包含硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铊(Tl)、碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、铅(Pb)、氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)以及碲(Te)中至少一者。

根据此特定例示性实施例的其他方面，所述罩幕可以更包括第一条状支撑件与第二条状支撑件，以及其中各个所述条状物为导线，且所述第一条状支撑件与所述第二条状支撑件维持所述导线的张力。

根据此特定例示性实施例的另一方面，所述导线可以为金属导线，所述金属导线包括金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铁(Fe)、镍(Ni)、铜(Cu)、铝(Al)、锌(Zn)、硅(Sn)、锡(Sn)、钨(W)、铅(Pb)以及碳纤维中至少一者。