[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种太阳能电池的制造方法，特别是关于一种包含激光掺杂选择性电极制程的太阳能电池的制造方法。

背景技术

在传统太阳能电池的制程中，一般可归纳成下列步骤。首先，提供一硅基板，并且进行表面粗糙化。接着在磷扩散炉管中，在粗糙化表面上形成磷玻璃层及在硅基板的背面形成溢镀层，且通过扩散作用于硅基板的粗糙化表面形成射极。在连续式洗涤槽中移除溢镀层及磷玻璃层。利用化学气相沉积法，在硅基板的粗糙化表面上形成一抗反射层。最后利用网印法，在抗反射层中形成电极。

在上述移除溢镀层及磷玻璃层的步骤中，一般是让硅基板通过三阶段连续式洗涤槽，依序移除硅基板上的溢镀层及磷玻璃层。三阶段连续式洗涤槽主要是由三个酸碱槽体串接构成，并且在二槽体之间设置一纯水槽，借以移除残留于硅基板表面的酸碱液及避免槽体之间的污染。

在三阶段连续式洗涤槽中，第一槽体为混合酸液，其是由硫酸、硝酸和氢氟酸混合而成。由于硫酸比重大，因此硅基板不会沉入混合酸液中，只会浮在混合酸液的液面，借以移除位于硅基板背面的溢镀层。

第二槽体为氢氧化钾水溶液。氢氧化钾一方面可以中和第一槽的混合酸液，另一方面会和硅基板背面少量的磷掺杂层作用，借以在第三槽体中移除硅基板背面的磷掺杂层。

第三槽体为氢氟酸水溶液。承上所述，氢氟酸可用以移除硅基板背面已和氢氧化钾作用的硅掺杂层，同时可与粗糙化表面上的磷玻璃层作用，移除磷玻璃层，以暴露硅基板的粗糙化表面和射极。

然而，通过传统太阳能电池制造方法所制成的太阳能电池，常出现蚀刻痕迹(etching mark)，以及产生太阳能电池的电位诱发衰减(PID,potential induced degradation)效应。所谓PID效应是指当太阳能模块长期与地面形成高强度电位差，其除了对太阳能电池或模块造成损害外，还容易引发发电效能衰减的问题，进而导致整个发电系统的输出功率下降。

因此，目前亟需一种新的太阳能电池的制造方法，以解决传统制造方法所产生的缺失。

发明内容

本发明是提供一种太阳能电池的制造方法，用以解决传统制造方法的缺失，并且提升太阳能电池的光电转换效率。

本发明的一方面在于提供一种太阳能电池的制造方法。其制造方法包含以下步骤，首先(1)提供一半导体基板，其为一第一导电型半导体，且具有一第一表面及一第二表面。接着(2)利用一掺质材料于半导体基板的第一表面上形成一掺质材料层，令使在半导体基板的第一表面内形成一第二型半导体层，且掺质材料在半导体基板的第二表面内形成一掺质溢镀层，掺质溢镀层的掺质材料于半导体基板的第二表面内形成一掺质残留层。

接续上述步骤，(3)进行一激光掺杂制程于掺质材料层，形成多个选择性射极于第二型半导体层中。(4)移除掺质材料层及掺质溢镀层，以暴露具有选择性射极的第二型半导体层及掺质残留层。(5)移除掺质残留层，以暴露半导体基板的第二表面。(6)形成一抗反射层于第二型半导体层上。接着(7)形成一电极于抗反射层中，且电极是接触第二型半导体层。

根据本发明的一实施例，上述第一型半导体为一P型半导体。

根据本发明的一实施例，上述步骤(1)还包含粗糙化半导体基板的第一表面。

根据本发明的一实施例，上述第二型半导体层为一N型半导体层。根据本发明的另一实施例，上述掺质材料为三氯氧磷(POCl₃)。根据本发明的又一实施例，上述掺质材料层为一磷玻璃层(PSG)。

根据本发明的一实施例，上述步骤(4)的方法包含一湿式蚀刻法。根据本发明的另一实施例，上述湿式蚀刻法是使用氢氟酸移除该掺质材料层及该掺质溢镀层。

根据本发明的一实施例，上述步骤(5)的方法包含至少一酸蚀刻法、至少一碱蚀刻法或其组合。根据本发明的另一实施例，上述步骤(5)是先利用一酸溶液酸化该掺质残留层，接着利用一碱溶液移除酸化的该掺质残留层，再利用氢氟酸中和该碱溶液。根据本发明的又一实施例，上述酸溶液包含硫酸、硝酸、氢氟酸或其组合。根据本发明的再一实施例，上述碱溶液包含氢氧化钾、氢氧化钠或其组合。根据本发明的一实施例，上述步骤(5)包含一表面处理步骤，利用该碱溶液令使该第二型半导体层的金字塔微结构具有光滑表面。

根据本发明的一实施例，上述步骤(6)的方法包含物理气相沉积(PVD)或化学气相沉积(CVD)。