太阳能电池的制造方法技术

本发明专利技术太阳能电池的制造方法，太阳能电池的两电极层设于晶圆的同一侧，使另侧入射的太阳光不会被电极层遮蔽，以提升光电转换效率，且各电极层利用屏蔽层进行气相沉积制程成型，而不需要任何光罩的微影、蚀刻制程，当然也不需要高温制程而破坏了晶圆的品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种，目的在提供一种 制造太阳能电池电极的制造方法，其藉由气相沉积制程而不需 要任何光罩的微影、蚀刻制程。
技术介绍
现今广泛使用中的太阳能电池其设计具有一种p/n接面成形于顶面 表面(接收光线的表面)附近，并于太阳能电池吸收光能时产生电子 流。普通常见的太阳能电池设计在其晶圆1的顶面11具有第 一组电气接 点12，如图l所示，而第二组电气接点13则位在该晶圆1的底面14。在 一种典型的光电模块里，这些个别的太阳能电池以串联方式互相作电 气连接以增加电压。此一连接通常藉锡焊法将一条传导带由某一太阳 能电池顶面焊至相邻太阳能电池的底面而成。而另种背面接点式硅太阳能电池的结构，如图2所示，二组电气接 点12、 13均设置于晶圆1的底面14;与传统硅太阳能电池相比较，背面 接点式硅太阳能电池具有某些优点。第 一优点为背面接点式电池具有 较高的转换效率，此由于降低或消除了接点遮蔽的损失(由接点格栅 反射出的太阳光无法转换成电力)。第二个优点为背面接点式电池要 组成电气电路比较容易，也因此比较便宜，这是因为二个极性接点都 在相同表面上。范例之一，与当前的光电模块组装方式相比较，以背 面接点式电池能将光电模块和太阳能电池电路于单一步骤封装完成， 而达成显著的费用节省效果。背面接点式电池最后一优点是能提供较 均勻的外表而有较佳的美学效果。美学考虑对某些应用例而言很重要， 例如建筑物-整体光电系统和汽车用光电活动车顶盖等。而一般背面接点式电池的制造方法，于硅晶圓底面利用多次开光 罩的微影蚀刻制程，将p+型(硼)、n+型(磷)区域以及电极网印于背面端，其包括有多次的制作光罩、曝光、显影以及蚀刻等步骤，不仅步骤较 为繁杂，且光罩制程的成本较高，而网印后的热扩散处理制程所需温度约为600 800。C ，如此的高温制程容易影响硅晶圆的品质。
技术实现思路
本专利技术的主要目的即在提供一种，目的在 提供一种制造太阳能电池接合及电极的制造方法，其藉由气相沉积制 程而不需要任何光罩的微影、蚀刻制程。具体而言，本专利技术中太阳能电池的两电极层设于晶圓的同 一侧， 使另侧入射的太阳光不会被电极层遮蔽，以提升光电转换效率，且各 电极层利用屏蔽层进行气相沉积制程成形，而不需要任何光罩的微影、 蚀刻制程，当然也不需要高溫制程而破坏了晶圆的品质。附图说明图l为习有太阳能电池的结构示意图； 图2为习有背面接点式太阳能电池的结构示意图； 图3 图9为本专利技术中流程示意图。图号说明晶圆l 顶面ll第一组电气接点12第二组电气接点13底面14晶圓21微结构2U第一钝化层22第二钝化层23抗反射保护层24第一电极层25第一电极接面251第一金属电极252第二电极层26第二电极接面261第二金属电极262导线27绝缘层28第一屏蔽层31第一开口311第二屏蔽层32第二开口321第三屏蔽层33 第三开口331 具体实施例方式本专利技术的特点，可参阅本案图式及实施例的详细说明而获得清楚 地了解。本专利技术，该制造方法至少包含有下列步骤 步骤A、提供一晶圆21,如图3所示，该晶圓21可以为n型单晶硅晶圆；步骤C1、设置第一、第二钝化层22、 23，于晶圆21底面及顶面分 别设有第一、第二钝化层22、 23，如图4A所示，第一、第二钝化层22、 23可以为超薄化，其厚度约为20 50A ,该第一钝化层22可以为非晶硅 材质或添加4参质如^灰、氮、氧的硅材质沉积于晶圆21底面，而该第二 钝化层23可以为氧化硅或掺杂的非晶硅材质沉积于晶圓21顶面；当然， 亦可于步骤A与步骤C 1之间进行步骤C2 ，该步骤C2于晶圆21顶面形成 凹凸状的微结构211，如图4B所示，而该微结构211可藉由湿式蚀刻或 干式蚀刻制程成型，再进行步骤C1设置第一、第二钝化层22、 23，而 以下步-骤以图4B为例。步骤D、于该第二钝化层23表面沉积有抗反射保护层24,如图5所 示，当然，该第二钝化层23以及抗反射保护层24亦同样形成凹凸状， 该抗反射保护层24可以为氮化硅材质。步骤B、该晶圆一侧进行气相沉积制程，该步骤B至少包含有步骤B1、利用第一屏蔽层31进行第一次气相沉积，如图6A所示， 该第 一屏蔽层31具有复数第 一开口 311,藉由电浆辅助化学气相沉积法 并以硼掺杂的浓度在1019-1021/cm3 ，使该晶圓21底面沉积有第 一电极接 面251(p+型接面)，而该第一电极接面251的厚度可在200-300A之间；步骤B2、利用第二屏蔽层32进行第二次气相沉积，如图6B所示， 该第二屏蔽层32具有复数第二开口 321,藉由电浆辅助化学气相沉积法 并以磷掺杂的浓度在1019-1021/cm3,使该第 一 电极接面251旁沉积有第 二电极接面261(n+型接面)，而该第二电极接面261的厚度在200-300A之间；其中，该第一、第二屏蔽层31、 32的开口率决定第一、第二电 极接面251、 261的间距大小，请同时参阅图6A、 B所示，该第一开口311 的开口率为A，亦即沉积后各第一电4 U妄面251长度为A,而第二开口 321的开口率为B，亦即沉积后各第二电招J妄面261长度为B,此时两个 第一电极接面251间的距离扣除其间的第二电极接面261的长度B，即为 第一、第二电才及接面251、 261的间距C的两倍长，故长度或开口率B越 大则间距C越小，反之，长度或开口率B越小则间距C越大；步骤B3、利用第三屏蔽层33于该第一、第二电极接面251、 261上 方分别形成有第一、第二金属电极252、 262，如图7所示，该第三屏蔽 层33具有相对于各第一、第二电极接面251、 261的第三开口331，其可 藉由气相沉积、网印方式，或以不需屏蔽层的喷墨印刷方式，将银、 铝或铜的金属材质分别设置于第一、第二电极接面251、 261上方，使 该第一电极接面251上方形成有第一金属电极252，构成第一电极层25， 而该第二电极接面261上方形成有第二金属电极262，并构成第二电极 层26。步骤E1、先将第一、第二电极层25、 26分别接上导线27,再于该 晶圆21底面上设置绝缘层28,如图8所示，该绝缘层28可以为氧化硅或 氮化硅材质以气相沉积制程形成于晶圆21上，以将第一、第二电极层 25、 26覆盖而使该导线27露出，以完成完整太阳能电池结构；当然， 亦可于步骤B3后进行步骤E2，该步骤E2先于晶圆21上设置绝缘层28， 如图9所示，以将第一、第二电极层25、 26部分覆盖，而该第一、第二 电极层25、 26露出部分则再进一步分别接上导线27，同样可形成完整 太阳能电池结构。值得一提的是本专利技术应用气相沉积制程(例如电浆辅助化学气相沉 积法)并包含有至少两次气相沉积，以于该晶圆底面沉积有第一、第二 电极层(可为接面部分的n+型及p+型接面及其上部的金属电极)，其中本 专利技术相较于习有具有下列优点1、各电极层均设于晶圆底面，使晶圆顶面入射的太阳光不会被电 极层遮避，以提升光电转换效率。2、 本专利技术的制造方法不需要任何光罩的微影、蚀刻制程，仅需要藉由屏蔽层(可以为金属或高分子材质)以气相沉积制程完成，可省去习 有多次开光罩的成本，亦可省去曝光、显影、蚀刻等步骤，当然亦不 需要光阻、去光阻剂、显影剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池的制造方法，该太阳能电池至少包含有一晶圆以及极性相异的第一、第二电极层，其中，两电极层的接面部分利用气相沉积制程形成于该晶圆的同一侧，且两电极层间具有间距。

【技术特征摘要】
1、一种太阳能电池的制造方法，该太阳能电池至少包含有一晶圆以及极性相异的第一、第二电极层，其中，两电极层的接面部分利用气相沉积制程形成于该晶圆的同一侧，且两电极层间具有间距。2、 如权利要求l所述太阳能电池的制造方法，其中各电极层设于该晶圆的底面。3、 如权利要求2所述太阳能电池的制造方法，其中该晶 圓的顶面形成有凹凸状的微结构，该微结构表面进一 步设有 一第二钝化层。4、 如权利要求3所述太阳能电池的制造方法，其中该第 二钝化层表面进一步设有一抗反射保护层。5、 如权利要求l所述太阳能电池的制造方法，其中该第 一、第二电极层分别包含有复数第一、第二电极接面以及第 一、第二金属电极，各金属电极设置于各电极接面上方。6、 如权利要求5所述太阳能电池的制造方法，其中该第 一电扭J矣面以及第二电极接面间隔排列。7、 如权利要求5所述太阳能电池的制造方法，其中该气 相沉积制程中包含有第一屏蔽层，该第一屏蔽层具有复数第 一开口 ，将该第一屏蔽层放置于该晶圆一侧进行气相沉积，使该晶圓相对于第一屏蔽层的各第一开口沉积有第一电极 接面。8、 如权利要求7所述太阳能电池的制造方法，其中该晶 圆形成第一电极接面的同侧，再利用具有复数第二开口的第 二屏蔽层于第 一 电极接面旁沉积有第二电极接面。9、 一种太阳能电池的制造方法，该太阳能电池至少包含有一晶圆，于该晶圆一侧进行至少两次气相沉积，以于晶 圓同一侧形成极性相异的第一、第二电极层，而各气相沉积 使用具有复数开口的屏蔽层进行沉积，各屏蔽层的开口率决 定第一、第二电极层的间距大小。10、 如权利要求9所述太阳能电池的制造方法，其中该 第一、第二电极层分别包含有复数第一、第二电极接面以及 第一、第二金属电极，各金属电极设置于各电极接面上方， 该第 一 电极接...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪儒生，徐文庆，何思桦，
申请(专利权)人：昆山中辰矽晶有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]