[发明专利]晶硅太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制造方法，特别是涉及一种晶硅太阳能电池的制造方法。

背景技术

当太阳能电池受到太阳光的照射而吸收光子能量后，可通过其结构中的P型与N型半导体接面使电子电洞对移动，进而产生电能。太阳能电池技术不断地进步并发展出许多种类，例如单晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜到染料敏化太阳能电池等，前述的型态各有其功效及发展上的优缺点。

现今选择性射极(Selective Emitter)太阳能电池的制造方法有很多种类，其中一类的步骤包括：利用蚀刻溶液来粗糙化硅晶片以增加光的入射率及吸收表面积、在硅晶片上沉积一层扩散阻障层、蚀刻该扩散阻障层以产生一个预定电极形成区域、利用扩散制程产生不同深度(也就是不同掺杂浓度)的P-N接面、去除扩散阻障层并形成可提升光吸收效率的抗反射层、以及于硅晶片正面的预定电极形成区域与背面以网印方式制作金属电极并将电极烧结，最后进行电性验证。

其中，硅晶片正面上的金属电极主要有两部分，即包括多条均匀间隔且宽度较细的指状电极(Finger bar)以及两条左右间隔地与所述指状电极垂直正交且宽度较粗的汇流电极(Busbar)。指状电极的设置主要用于收集传输至晶片正面的电流并将电流汇集至所述汇流电极处，再经由所述汇流电极将电流导出。并且，上述选择性射极制程的重点之一在于金属电极如何精准对位网印于电池正面的预定电极形成区域，因金属电极若未准确印刷于高掺杂区域而是位于浅掺杂区域上，将会增加串连电阻，从而影响整体的光电转换效率。

目前，现有的晶片对位机制主要有两种：(1)边缘对位；(2)图形对位。在边缘对位技术中，电极印刷机通过撷取晶片边缘的影像以判别晶片的位置，然后再将电极线路印刷于晶片正面。另外，在图形对位技术中，一般会在晶片上的预定位置形成特定的标记图案，而对位时是经由辨识该标记图案来进行影像的撷取与辨别，借此来定义晶片的位置，然后才进行电极线路印刷。

在前述两种技术中，图形对位技术提供较佳的精准度，不过因为需要额外制作对位的标记图案，造成制程上的复杂度与成本增加。再者，前述两种对位技术均采用晶片上固定位置的边缘处或标记图案作为对位基准，此种对位方式存在有以下缺点，以选择性射极制程为例，若前述的预定电极形成区域相对于电池正面的位置在制程中产生歪斜，也就是说未在原先预期的标准位置上，此时若仍以晶片边缘或标记图案作为对位标准的话，可能造成后续印刷时，电极线路并非精准地形成于该预定电极形成区域上，从而影响到选择性射极的太阳能电池应有的效率，因此前述两种技术在对位辨识上的精准度仍有改善的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种当进行印刷电极时可提升对位精准度的晶硅太阳能电池的制造方法。

本发明的晶硅太阳能电池的制造方法包括一个基材粗化步骤、一个接面区块成型步骤、一个电极线路区域平坦化步骤以及一个对位网印步骤。

该基材粗化步骤将硅基材表面粗糙化。

该接面区块成型步骤在该粗糙化后的硅基材表面形成多个相间隔的接面区块。

该电极线路区域平坦化步骤将未被所述接面区块覆盖的硅基材表面平坦化，以提供较上述粗糙化的硅基材表面高的反射辨识度。

该对位网印步骤通过该反射辨识度较高的平坦化硅基材表面进行网印电极前的对位，并在对位完成后将导电材料网印于该平坦化的硅基材表面。

本发明于该对位网印步骤前，先对已平坦化的硅基材进行选择性掺杂以形成选择性射极。

本发明于形成选择性射极后，再将所述接面区块蚀刻移除。

本发明实施该对位网印步骤时，用预定波长范围的光照射该硅基材而使该平坦化的区域相对于该粗糙化的区域形成高反射辨识度，进而使粗糙化与平坦化区域间边缘清楚显现以取得高对比性的图形而进行。

本发明该电极线路区域平坦化步骤以湿式蚀刻制程进行。

本发明该电极线路区域平坦化步骤所使用的蚀刻溶液选自氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液或上述溶液的组合。

本发明所述接面区块的材质选自于二氧化硅与氮化硅所组成的群组。

本发明该电极线路区域平坦化步骤也可以用激光熔融制程进行。