[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

本发明提供一种可以在硅基板表面形成最佳的纹理结构的太阳能电池的制造方法。该方法中，对硅基板依次进行附着工序、第一蚀刻工序及第二蚀刻工序。在附着工序中，将硅基板浸渍在含有氢氟酸和硝酸银的第一水溶液中，以将银附着到硅基板表面上。第一水溶液被制备成硝酸银的摩尔浓度在9×10^‑5mol/L以上且1×10^‑3mol/L以下的范围内。在第一蚀刻工序中，将硅基板浸渍于在水中含有氢氟酸和过氧化氢的第二水溶液中，通过析出的银作为催化剂对硅基板进行蚀刻，从而在硅基板表面形成多个细孔以使硅基板表面多孔化。在第二蚀刻工序中，将硅基板浸渍在含有氢氟酸和硝酸的第三水溶液中以进行蚀刻，从而增大细孔的深度和开口尺寸。

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池的制造方法，特别涉及在硅基板的表面形成微小凹凸的方法。

背景技术

作为例如煤和石油的替代能源，太阳光作为清洁和取之不尽的能源受到关注，并且期望进一步广泛使用将太阳光的光能转换成电能的太阳能电池。

在太阳能电池的表面上形成有微小的无数个凹凸，即形成有纹理结构，所述凹凸具有减少太阳能电池表面的反射并有效地吸收太阳光的作用。在单晶硅的情况下，通过使用碱性溶液蚀刻硅(Si)的(100)表面，可以容易地获得金字塔形纹理结构。另一方面，在多晶硅的情况下，由于在硅基板的表面上出现各种晶体取向，因此难以在硅基板的整个表面上如单晶硅一样形成均匀的纹理结构。

作为在由多晶硅制成的硅基板的表面上形成纹理结构的方法，公开了一种方法(例如，专利文献1)，该方法中通过在含有金属离子的氧化剂(例如过氧化氢(H₂O₂))和氢氟酸的混合水溶液中浸渍硅基板来使硅基板的表面多孔化。在该方法中，在浸渍在水溶液中的硅基板的表面上析出金属，并通过将该金属用作氧化剂的还原催化剂，促进硅的氧化溶解，以像析出的金属硅在基板中挖孔那样形成多个孔。另外，公开了一种方法(例如，专利文献2)，该方法包括：第一工序，通过在含有金属离子的氧化剂和氢氟酸的混合水溶液中浸渍硅基板来使硅基板的表面多孔化；以及第二工序，将经过第一工序的硅基板表面浸渍在主要含有氢氟酸和硝酸的混合酸中并进行蚀刻，以形成纹理结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第3925867号公报

专利文献2：专利第4610669号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，上述专利文献1和专利文献2中，均通过将硅基板浸渍在含有金属离子的氧化剂和氢氟酸的混合水溶液中来同时进行在所述硅基板表面上析出金属以及将析出的金属作为催化剂形成细孔。因此，所形成的细孔的深度和孔径的偏差增大，结果，纹理结构的凹部的深度和尺寸(开口尺寸和内径)的偏差增大，从而不能充分降低硅基板表面的反射。

本发明的目的在于提供一种太阳能电池的制造方法，其能够在硅基板表面形成最佳的纹理结构。

为解决课题的技术手段

本发明是在硅基板表面形成微小凹凸的太阳能电池的制造方法，该方法包括以下工序：附着工序，将所述硅基板浸渍在第一水溶液中，以将银附着到所述硅基板表面上，其中所述第一水溶液含有氢氟酸和硝酸银，硝酸银的摩尔浓度在9×10^-5mol/L至1×10^-3mol/L的范围内；以及第一蚀刻工序，将经过所述附着工序的硅基板浸渍在含有氢氟酸和过氧化氢的第二水溶液中，通过银的催化反应对硅基板表面进行蚀刻。

发明的效果