[发明专利]太阳能电池的制备方法

权利要求书

1.一种太阳能电池的制备方法，包括以下步骤：

提供一硅基板，所述硅基板具有相对设置的一第一表面以及一第二表面；

在所述硅基板的第二表面设置一图案化的掩模层，所述图案化的掩模层包括多个并排延伸的条形凸起结构，相邻的条形凸起结构之间形成一沟槽，所述硅基板通过该沟槽暴露出来；

刻蚀所述硅基板，使所述掩模层中相邻的多个条形凸起结构依次两两闭合，形成多个三维纳米结构预制体；

去除所述掩模层，在所述硅基板的第二表面形成多个M形三维纳米结构；

在所述三维纳米结构表面形成一掺杂硅层；

在所述掺杂硅层的至少部分表面设置一上电极；以及

设置一背电极与所述硅基板欧姆接触。

2.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述刻蚀衬底的过程中，相邻两个条形凸起结构的顶端逐渐靠在一起，使所述多个条形凸起结构两两闭合。

3.如权利要求2所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述相邻两个条形凸起结构闭合的过程中，对应闭合位置处的硅基板被刻蚀的速度小于未闭合位置处硅基板被刻蚀的速度。

4.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述闭合的两个条形凸起结构之间的硅基板表面形成第一凹槽，未闭合的相邻的两个凸起结构之间的硅基板表面形成第二凹槽，且所述第一凹槽的深度小于第二凹槽的深度。

5.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述刻蚀硅基板的方法为等离子体刻蚀，具体包括以下步骤：

对未被掩模层覆盖的硅基板表面进行刻蚀，使硅基板表面形成多个凹槽，所述凹槽的深度基本相同；

在所述等离子体的轰击作用下，所述掩模中相邻的两个条形凸起结构逐渐相向倾倒，使所述两个条形凸起结构的顶端逐渐两两靠在一起而闭合，所述等离子体对该闭合位置内所述硅基板的刻蚀速率逐渐减小，从而在硅基板的表面形成第一凹槽，在未发生闭合的两个条形凸起结构之间的硅基板表面形成第二凹槽，且形成的所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度。

6.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述硅基板的刻蚀方法为在一感应耦合等离子体系统中通过等离子体刻蚀的方法。

7.如权利要求6所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀中的刻蚀气体包括Cl₂、BCl₃、O₂及Ar₂气体。

8.如权利要求7所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述混合气体的通入速率为8sccm~150sccm，形成的气压为0.5帕~15帕，刻蚀时间为5秒~5分钟。

9.如权利要求8所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述Cl₂的通入速率为2sccm～60sccm，所述BCl₃的通入速率为2sccm～30sccm，所述O₂的通入速率为3sccm～40sccm，所述Ar₂的通入速率为1sccm～20sccm。

10.如权利要求9所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述等离子系统的功率为70W，气压为2Pa，刻蚀时间为120秒，所述Cl₂的通入速率为26sccm，所述BCl₃的通入速率为16sccm，所述O₂的通入速率为20sccm，所述Ar₂的通入速率为10sccm。

11.如权利要求10所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，形成所述第一凹槽的深度为30纳米～120纳米，形成所述第二凹槽的深度为100纳米～200纳米。

12.如权利要求1所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述掩模包括一第一掩模及第二掩模依次层叠设置于硅基板表面。

13.如权利要求12所述的太阳能电池的制备方法，其特征在于，所述第一掩模的厚度为100纳米～500纳米，所述第二掩模的厚度为100纳米～500纳米，所述第一掩模的材料为ZEP520A，所述第二掩模的材料为HSQ。