[发明专利]背接触太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种背接触太阳能电池(back contact solar cell)的制造方法，特别是指一种晶体硅(crystalline silicon)背接触太阳能电池的制造方法。

现有技术

如图1所示，其为现有背接触太阳能电池90的局部剖面结构，包含一n型晶体硅半导体基板91，一p型射极区921(emitter)和一n型背表面电场区922(back surface field)，以及分别与该射极区921及该背表面电场区922连接的一第一电极931及一第二电极932。由于背接触太阳能电池90的电极皆设置于半导体基板91的背表面911上，其受光面912并无电极遮蔽，此结构有利于光线吸收及转换效率的提高。为进一步提高效能，背表面911之上设有钝化层941，第一电极931及第二电极932透过钝化层941的开孔分别连接于射极区921及背表面电场区922，并且受光面912的表面为粗糙结构，且设有抗反射层942，抗反射层942之下则设有n型前表面电场区923(front surface field)。

若对于前述p型、n型掺杂区都以热扩散法(diffusion)形成的背接触太阳能电池来说，因于制程中需额外形成遮罩层以定义掺杂区域，制程步骤较多且不易降低成本。而另一种形成掺杂区的方式则是采取离子布植法，可以直接对基板表面的局部形成掺杂，不需要于基板表面上先形成用于定义图形的遮罩层，因此可减少制程步骤。

然而，在减少制程步骤的同时，如何维持受光面的抗反射率不受影响，以及减少硅基板中的杂质影响，仍是待改进的问题。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种背接触太阳能电池的制造方法，兼采热扩散法及离子布植法对该背接触太阳能电池的基板进行掺杂，并搭配适合的制程顺序，在简化制程步骤的同时，又可使该太阳能电池的转换效率不因受光面粗糙结构受损以及基板内部杂质过多而受影响。

本发明的背接触太阳能电池的制造方法，包含以一热扩散制程同时于一半导体基板的一背表面形成一第一掺杂区以及于该半导体基板的一受光面形成一第二掺杂区；以一第一蚀刻制程移除该第二掺杂区；以一第一离子布植制程对该背表面的一第一子区域进行掺杂以形成一背表面电场区；于该第一蚀刻制程后以一第二蚀刻制程对已移除该第二掺杂区的该受光面进行再蚀刻以提高该受光面的抗反射率；以及以一金属化制程于该背表面上形成互相分离的一第一电极及一第二电极，其中该第一子区域之外的该第一掺杂区形成一射极区，且该第一电极与该第二电极分别于该射极区与该背表面电场区连接。

本发明的功效在于：以一较简单的制程完成一背接触太阳能电池，且确保其受光面粗糙结构的完整以提高抗反射率，除此之外，该制程同时可达减少基板中杂质的效果，使电池效率进一步提升。

附图说明

本发明的其它的特征及功效，将于参照附图的实施方式中清楚地呈现，其中：

图1是一现有背接触太阳能电池的局部剖面结构；

图2是本发明的第一较佳实施例的背接触太阳能电池的制造方法；

图3(a)～3(h)是本发明的第一较佳实施例的背接触太阳能电池的制造方法于制造流程中所对应的背接触太阳能电池的局部剖面结构；

图4是本发明的第二较佳实施例的背接触太阳能电池的制造方法；以及

图5(a)～5(j)是本发明的第二较佳实施例的背接触太阳能电池的制造方法于制造流程中所对应的背接触太阳能电池的局部剖面结构。

【符号说明】

10背接触太阳能电池

11半导体基板

111 背表面

112 受光面

121 射极区

122 背表面电场区

123 前表面电场区

131 第一电极

132 第二电极

141 钝化层

1411第一钝化层开口

1421第二钝化层开口

211 第一掺杂区

212 第二掺杂区

22离子布植屏蔽

23蚀刻遮罩层

111a第一子区域

10’ 背接触太阳能电池

121’射极区

122’背表面电场区

111a’ 第一子区域

111b第一凹陷区

111b1 底面区

111b2 侧壁区

23a 第一子蚀刻遮罩层