太阳电池的制造方法技术

本发明专利技术公开一种太阳电池的制造方法，在太阳电池的制造工序中，通过改善用来有效捕捉入射光的表面织构化工艺，适于在批量生产中使用，并提高生产效率。其包括步骤：清洗基板；对基板进行表面织构化；对基板掺入杂质并使之扩散；在基板上涂敷抗反射膜；制作金属电极；使边缘电极（ｅｄｇｅ?ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）短路。其中，对基板进行表面织构化的步骤包括步骤：用压印工艺在基板上压印预定形状的阴罩；蚀刻基板；去除阴罩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别涉及在太阳电池的制造工艺中，通过改善 用来有效捕捉入射光的表面织构化工艺，适于在批量生产中使用，并提高生产效率的太阳 电池的制造方法。
技术介绍
通常，太阳电池是吸收光能后产生电荷(空穴、电子)，并将此电荷(空穴、电子) 分离及收集后向外提供电能的装置。即，太阳电池通过由外部引进的光，在太阳电池的半导 体内形成电子-空穴对(Ecletron Hole Pair)。在这种电子-空穴对中，电子在pn结所产 生的电场作用下向η型半导体处移动，而空穴则向ρ型半导体处移动，从而生产电力。针对这种太阳电池，作为提高效率的一种方法，可采用基板表面的织构化 (surface texturing)方法来最大限度地吸收光线。这种基板表面的织构化通常采用照片 平版印刷(photolithography)工艺。为了实现基板表面的织构化，目前使用的照片平版印刷工艺(S100)如图9所示， 在经过清洗的基板上涂敷光刻胶(SlOl)后，烘烤所述光刻胶(S103)，之后在紫外线下曝光 (S105)后硬烤光刻胶(S107)，并包括显影(S109)、蚀刻(Slll)及去除光刻胶(S113)等工序。这种照片平版印刷工艺在基板的表面织构化过程中，制造工序长、生产成本大，因 此难以在批量生产中应用。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而提出的。本专利技术的目的是提供一种通过使用可应用 在批量生产中的基板表面的织构化工艺，来缩短制造工序，并节省生产成本，从而可进行批 量生产的。为达到上述目的，本专利技术提出以下技术方案。本专利技术的太阳电池制造方法包括以 下步骤清洗基板；在清洗完基板后，对基板进行表面织构化；对基板进行表面织构化后， 对基板掺入杂质并使之扩散；对基板掺入杂质并使之扩散后，在基板上涂敷抗反射膜；在 基板上涂敷完抗反射膜后，形成金属电极；在形成金属电极后，使边缘电极短路；其中，对 基板进行表面织构化的步骤包括以下步骤用压印工艺在基板上压印预定形状的阴罩；在 基板上压印阴罩后，蚀刻基板；蚀刻完基板后，去除阴罩。其中，用压印工艺在基板上压印阴罩的步骤可使用具有图案并粘有阴罩液的印 模，对基板进行压印。而且，用压印工艺在基板上压印阴罩的步骤可在基板一面上涂敷阴罩液后，使之 与具有图案的印模接触而形成具有预定图案的阴罩。压印出的阴罩可为格子状。压印出的阴罩可由彼此间相隔预定距离的多个圆形结构组成。所述阴罩的直径或线宽可为0. 05 μ m-2 μ m。3所述阴罩可由光刻胶制成。所述阴罩可由电子束抗蚀剂制成。所述印模可为平板或辊轮。所述基板可由结晶硅制成。本专利技术在太阳电池的制造过程中，通过压印(imprint)工艺实现表面织构化 (Surface texturing process)，从而缩短制造工序，节省制造成本，便于批量生产。附图说明图1是本专利技术的太阳电池制造方法流程图，用来说明本专利技术实施例。图2是按顺序表示表面织构化工艺(Surface texturing process)的示意图，用 来说明本专利技术实施例。图3是在本专利技术实施例所提供的表面织构化工艺中所使用装置的简要示意图。图4和图5是用来说明本专利技术另一实施例的示意图。图6是在一个表面上印有格子状阴罩的基板示意图，用来说明本专利技术实施例。图7是图6中基板上已完成表面织构化状态的示意图，用来说明本专利技术的实施例。图8是在基板上压印阴罩的另一实施例的示意图。图9是传统的太阳电池制造方法流程图。具体实施例方式下面参照附图详细说明本专利技术的优选实施例。图1是流程图，用来说明本专利技术实施例。本专利技术实施例所提供的太阳电池制造方法包括步骤清洗基板(Si)；对基板进行 表面织构化(surface texturing) (S3)；对基板掺入杂质并使之扩散(S5)；涂敷抗反射膜 (S7)；形成金属电极(S9)；使边缘电极短路(Sll)。本专利技术实施例中的基板(substrate)优选使用结晶硅。但是本专利技术的实施例中基 板并不限于使用结晶硅，根据情况可以应用用于薄膜形硅太阳电池中的基板。其中，对基板进行表面织构化(surface texturing)的步骤(S3)包括以下步骤 压印阴罩(Mask imprint) (S31)；蚀刻步骤(S33)及去除阴罩步骤(S35)。压印阴罩的步骤(S31，以下简称“压印步骤”)是在基板上压印出由光刻胶 (photoresist)或电子束抗蚀剂(electron beam resist)形成的具有预定图案的阴罩。图2是用图面来表示压印步骤(S31)的示意图。下面参照图2，详细说明本专利技术实 施例所提供的压印步骤(S31)。首先，在印模Mo上形成预定图案Pa。这种图案Pa可以是具有预定间隔、并突出的 格子状等图案。当然，本专利技术的实施例将印模Mo上的图案Pa构成格子状是为了使由格子 状阴罩Ma(如图6所示)蚀刻后的基板G表面具有倒金字塔IPGnverted pyramids，如图 7所示)结构。基板表面如此具有倒金字塔结构，可以减少表面反射损失，并能捕捉光线，从而提 高吸光率。但是，本专利技术的实施例并不限于印模图案具有格子状，从而形成这种倒金字塔结 构。而印模上的图案可以是圆形或四角形突起相隔预定距离地布置的形状，从而在进行蚀刻后，在基板上形成正金字塔(pyramids)结构或者凹凸结构。此时，印模Mo可采用软性透明或半透明合成树脂制造，例如可以采用水性氨基甲 酸乙酯材料或者PDMS (Poly Dimethyl siloxane，聚二甲基硅氧烷)等材料。尤其是，PDMS 材料被告知为可以获得稳定的粘合力，成型及加工性能优秀，并可获得令人满意的耐久性 等性能，因此其可在本专利技术的实施例中作为印模材料来使用。在具有这种图案的平板状印模Mo —面上粘上熔融状阴罩Ma液(如图2中(a)所 示)。之后将印模Mo移到基板G处，并把粘在印模Mo的图案pa上的阴罩Ma液紧贴在基 板G上(如图2中(b)所示)。然后把印模Mo从基板G移开，阴罩Ma液就印刷在基板G上 (如图2中(c)所示)。此时，阴罩Ma可以是格子状，或者由彼此间具有预定距离的多个圆形结构构成。 这种阴罩Ma的直径或线宽最好为0. 05 μ m-2 μ m。若阴罩Ma的直径或线宽超出上述范围， 完成表面织构化后，会使聚光效率减半。另一方面，在压印步骤中使用的装置如图3所示，包含安放基板G的底座1 ；设置 在底座1上方隔开预定距离处的印模Mo ；及可固定所述印模Mo并使之上下移动的多个夹 具h。这种可完成压印步骤的装置可通过把印模Mo上下移动来使之紧贴在基板G上，或 着使之从基板G移开。这种装置并不限于本专利技术实施例所提供的示例，而可以采用多种结 构装置。完成上述压印步骤(S31)后，用蚀刻液等进行蚀刻步骤(S33)(如图2中的(d)部 分)。此时在蚀刻步骤中形成底切部(undercut)，从而在阴罩底面的部分位置上也会形成 蚀刻。在难以通过湿法蚀刻来进行表面织构化时，可采用干法蚀刻来进行表面织构化，即采 用等离子体，注入氟化气体来实现表面织构化。并且，在完成蚀刻步骤(S33)后去除阴罩(S35)(如图2中(e)部分所示)。去除阴罩(S35)后，对基板掺入杂质并使之扩散(S5)，之后进行抗反射膜涂敷 (anti-reflecti本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳电池的制造方法，包括步骤：清洗基板；在清洗完基板后，对基板进行表面织构化；完成基板表面的织构化后，对基板掺入杂质并使之扩散；对基板掺入杂质并使之扩散后，在基板上涂敷抗反射膜；在基板上涂敷完抗反射膜后，形成金属电极；及在制作完金属电极后，使边缘电极短路，其中，对基板进行表面织构化的步骤包括步骤：用压印工艺在基板上压印预定形状的阴罩；在基板上压印阴罩后，蚀刻基板；蚀刻完基板后，去除阴罩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：许闰成，金东洙，朴胜一，李万根，
申请(专利权)人：SNT能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]