[发明专利]太阳能电池用电极制造方法、利用上述电极的太阳能电池用基板及太阳能电池

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池用电极制造方法，利用上述电极的太阳能电池用基板及太阳能电池。

背景技术

太阳能电池(Solar Cell)是将太阳能转换为电能的半导体元件，具有p-n结形式，而其基本结构与二极管相同。若光入射到太阳能电池，则入射的光被太阳能电池吸收并与构成太阳能电池的半导体的物质发生相互作用。结果，与作为少数载流子(Minority Carrier)的电子形成正孔，而这些移动至电极两侧，从而获得电动势。

一般而言，晶体硅太阳能电池(Crystalline Silicon Solar Cell)大致可分为单晶(Single Crystal)和多晶(Polycrystalline)形式。单晶形式的材料因纯度高，结晶缺陷密度低，从而具备高效率，但价格较高，而较之单结晶形式的材料，多晶形式的材料虽然效率稍低，但相对低廉，从而普遍被使用。

制造多晶硅太阳能电池的方法为，在具备一定大小(例如，5″或6″)和厚度(例如，150至250μm)的p型多晶硅基板上，通过适当的(Etching)法，在消除基板表面的同时形成凹凸，以其他或液态供应包含磷(P)或POCl₃的物质并通过热扩散(Thermal Diffusion)方法以一定厚度(0.1至0.5μm)涂布(Doping)于p型基板表面，从而形成40至100Ω/□的n型发射极(Emitter)。之后，为了去除在此过程中生成的含有磷的玻璃质等副产物，进行利用酸或盐基的湿式蚀刻(Wet Etching)工艺，而且，为了去除涂布于由光照射的前面部分之外的其余部分的P，进行利用等离子的干式蚀刻(Dry Etching)工艺。另外，根据不同的情况，还包括利用激光切割边界面的工艺。之后，考虑所沉积的物质的折射率，通过物理真空沉积法以适当厚度(在硅氮化物的情况下为约70至90mm)沉积结晶质或非结晶质硅氮化物、硅氧化物、钛氧化物或其组合物。之后，形成P型半导体层电极和N型半导体层电极。

在形成上述电极时，本发明人在半导体晶圆表面利用光刻胶形成电极图案，且利用沉积工艺形成金属沉积层。但是，在利用光刻胶的方法中，在完成沉积工艺之后，需去除成为电极的部分之外形成的金属沉积层，而且，还需去除光刻胶层，另外，因金属电极层是通过沉积方式形成的，因此，与半导体晶圆的紧贴性较弱。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足而提供一种太阳能电池用电极制造方法，其通过印刷方式在太阳能电池用基板上叠加形成微细线宽的电极图案并通过烧制上述电极图案形成基板和叠加而成的导电膏层之间的晶化层，而且，在上述晶化层区域形成金属电镀层并进行热处理，以在晶化层上直接形成无无孔隙的电镀金属电极结构，因此，比电阻(Specific Resistivity)值低，且与基板的紧贴性好；及利用上述电极的太阳能电池用基板及太阳能电池。

上述制造方法可具有如下其他目的：上述制造方法在形成叠加而成电极图案时，只需以可形成晶化层的最小厚度涂布导电膏，从而可减少导电膏的使用量。

另外，可解决胶印工艺的量产过程中的图案对准问题。具体而言，作为非常适合于形成微细电极图案的胶印工艺(或凹版胶印工艺)，一般多次叠加印刷电极图案，以实现适当的电极纵横比并减少线电阻，而若利用本发明，则只需可形成晶化层的最少厚度，因此，可大幅减少叠加印刷次数，甚至可实现单次印刷。在进行多次叠加印刷时，首先必需要进行的是精密的图案对准，但需要精密图案对准的制造方式的量产性很低，且产品收益率也急剧降低。本制造方法只通过单次胶印即可获得精密的图案，从而在解决图案对准的各种问题方面具有很多优点。

另外，因以最少的厚度进行印刷，因此，较之相对较厚的电极图案，可进行低温烧结或很短时间的高温烧结。

另外，因去除全部或部分非晶化层，从而减少整体电极厚度，减少电极所导致的光屏蔽损失。

本发明的目的是这样实现的：

提供一种太阳能电池用基板，在包括形成于基板前面的多个母线电极及指状电极的太阳能电池用基板中，上述母线电极及指状电极是在基板上形成金属晶化层之后，在上述金属晶化层上形成电极电镀层而成。在上述构成中，只要是可实现的，太阳能电池用基板的现有构成都可以利用起来并不受限制地包含于本发明中。作为一例，上述母线电极和指状电极可相互垂直交叉接合形成。在基板的背面可具备背面电极。另外，基板的种类不受限制，只要是可用作太阳能电池用基板的均可。