[发明专利]太阳能电池用基板的表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用基板的表面处理方法。更具体地，涉及一种能够不受基板的格子结构的种类或者品质的限制而有效地进行表面结构化的太阳能电池用基板的表面处理方法。

背景技术

近年来，预料到石油或者煤炭等现有能源的枯竭，将替代这些能源的替代能源越来越受到关注。其中，太阳能电池作为一种利用直接将太阳能转换为电能的半导体元件的下一代电池，受人瞩目。太阳能电池分为硅太阳能电池（silicon solar cell）、化合物半导体太阳能电池（compound semiconductor solar cell）及层压型太阳能电池（tandem solar cell）这几大类型。

另一方面，现在批量生产的作为大部分太阳能电池的硅类太阳能电池，使用硅作为半导体基板，而硅作为间接带间跃迁半导体（indirect interband transition semiconductor），由于只有具有大于硅的带隙能量的光才能产生电子-空穴对，所以光的吸收率偏低。因此，硅类太阳能电池使射入太阳能电池内部的30%以上的光从作为基板的硅晶表面反射，因此太阳能电池的效率就会降低。

为了减少这种光学损失，在硅太阳能电池中使用表面处理（texturing）方法。表面处理方法为了使最多的光能被吸入晶片基板内部，在硅太阳能电池的硅基板表面上形成凹凸，以提高表面粗糙度。开始光线到达并碰撞到倾斜的金字塔墙壁上，一部分被吸收，一部分反射回去，此时，使返回的光线继续碰撞到其他金子塔墙壁上，以增加光吸收量。如此，金子塔结构增加光吸收量，结果能够提高电池效率。因此，若通过表面处理方法制造硅太阳能电池基板，就能够实现太阳能电池的表面反射的减少、载流子收集效果的提高以及通过太阳能电池的内部反射的光约束效果。

作为表面处理方法，大体有用酸性或者碱性溶液的湿式表面处理和用反应离子气体的干式表面处理这两种方式。在湿式表面处理中使用碱性溶液或者酸性溶液，碱性溶液适合于单晶晶片，酸性溶液适合于多晶晶片的表面处理。而且，干式表面处理使用反应离子气体，并适合于多晶晶片。

另一方面，最近有一种将类单晶基板用于制造太阳能电池的方法正处于开发当中，该方法由于工艺简单、一次能够大量制造而具有高的价格竞争力。

对于所述类单晶硅，例如在美国公开专利第20100193031号，欧洲专利第0748884号等中公开了利用晶种（seed）使类单晶硅生长的方法。

由于类单晶硅根据生长方法，将单晶区和多晶区均包含在一起，所以很难对所有区域均匀地进行表面处理。因此，为了将类单晶硅用于太阳能电池，有必要对使基板的光吸收变最大化的表面处理方法进行研究。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种对于太阳能电池用基板，尤其对于类单晶基板，不受结晶的种类和方向性的限制而有效地进行表面处理的方法。

为达到上述目的，本发明提供一种太阳能电池用基板的表面处理方法，包括以下的步骤：对于太阳能电池用基板进行第一湿式蚀刻；进行反应离子蚀刻（reactive ion etching）；以及进行第二湿式蚀刻。

根据本发明，能够对太阳能电池用基板有效地进行表面处理，从而降低反射度，增加光吸收率，进而制造高效率的太阳能电池。

而且，不受根据结晶性分为不同种类的类单晶基板的种类的限制，而仅用一种方法就能够均匀地进行表面处理，因此能够简化工艺，减少费用。

附图说明

图1为用电子显微镜，将对于单晶基板和多晶基板进行湿式表面处理的结果放大5000倍拍摄的照片。

图2为显示多种品质的基板的图。

图3为用显微镜，将分别用碱性溶液和酸性溶液对类单晶基板进行表面处理的结果放大拍摄的照片。

图4为用扫描电子显微镜，将在所述实施例1中进行到反应离子蚀刻工序之后的基板的表面放大70000倍拍摄的照片。

图5为用扫描电子显微镜，将在所述实施例1中进行到反应离子蚀刻工序和第二湿式蚀刻工序之后的基板的表面放大5000倍拍摄的照片。

图6为显示进行表面处理之前的基板的反射度和在所述实施例1和比较例1中进行表面处理工艺之后的基板的反射度的图表。

具体实施方式

本发明的表面处理方法，包括以下步骤：

对于太阳能电池用基板进行第一湿式蚀刻；

进行反应离子蚀刻（reactive ion etching）；以及

进行第二湿式蚀刻。