CN102034891A - 选择性射极结构的电极图形的对齐方法 - Google Patents

选择性射极结构的电极图形的对齐方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种选择性射极结构的电极图形的对齐方法，包括下列步骤：首先提供一基材，接着于基材的一表面上形成一障壁图案，其中障壁图案部分覆盖基材的表面，且障壁图案覆盖的基材的表面定义出一第一区域，而障壁图案未覆盖的基材的表面定义出一第二区域。随后，改变第二区域的基材的表面特性，借此使第一区域与第二区域的基材具有不同的表面性质，以形成一图形化可视标记。

Description

选择性射极结构的电极图形的对齐方法
技术领域
本发明是关于一种选择性射极结构的电极图形的对齐方法，特别是关于一种在基材的表面形成对准标记(alignment mark)，并通过对准标记进行对齐以形成选择性射极结构上的电极图形的方法。
背景技术
现今人类使用的能源主要来自于石油资源，但由于地球石油资源有限，因此近年来对于替代能源的需求与日俱增，而在各式替代能源中又以太阳能最具发展潜力。
太阳能电池的发电效率主要取决于光电转换效率的高低，而光电转换效率主要受限于下列三项因素。第一、光吸收能力。第二、电子-电洞对的复合(recombination)。第三、接触电阻。在上述三项因素中，光吸收能力与电子-电洞对的复合受限于材料本身的特性，而暂时无提升的空间，而针对接触电阻的因素，目前业界研发出了一种选择性扩散的技术，可减少接触电阻，进而提升太阳能电池光电转换效率的作法。选择性扩散的方法是利用选择性射极(selective emitter)结构，其于金属电极与半导体层之间的区域形成重度掺杂，但使半导体层的其它区域形成轻度掺杂，如此一来可在不增加电子-电洞对的复合机率的情况下，减少接触电阻。在公知制作选择性射极的方法中，后续形成的电极图形与重度掺杂区之间存在对齐的问题，而使得接触电阻无法如预期降低，而影响太阳能电池的光电转换效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种选择性射极结构的电极图形的对齐方法，以解决公知技术在选择性射极结构上形成电极图形时所面临的对齐问题。
为达上述目的，本发明提供一种选择性射极结构的电极图形的对齐方法，包括下列步骤。首先，提供一基材。接着于基材的表面上形成一障壁图案，其中障壁图案部分覆盖基材的表面，且障壁图案覆盖的基材的表面定义出一第一区域，而障壁图案未覆盖的基材的表面定义出一第二区域。随后，改变第二区域的基材的表面特性，借此使第一区域与第二区域的基材具有不同的表面性质，而形成一图形化可视标记。随后，由基材的表面移除障壁图案。最后以图形化可视标记作为一对准标记。
为达上述目的，本发明另提供一种太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，包括下列步骤。首先，提供一基材。接着于基材的表面上形成一障壁图案，其中障壁图案部分覆盖基材的表面，且障壁图案覆盖的基材的表面定义出一第一区域，而障壁图案未覆盖的基材的表面定义出一第二区域。随后，改变第二区域的基材的表面特性，借此使第一区域与第二区域的基材具有不同的表面性质，而形成一图形化可视标记。随后，由基材的表面移除障壁图案。最后以图形化可视标记作为一对准标记，于第一区域的基材上形成一电极图形。
由于本发明的方法在基材的表面预先形成有图形化可视标记，因此使得后续形成电极图形时可依据此图形化可视标记作为对准标记而准确对齐。
附图说明
图1至图7绘示了本发明一较佳实施例的选择性射极结构的电极图形的对齐方法示意图。
其中，附图标记说明如下：
10基材             12障壁图案
14第一区域         16第二区域
18掺杂区           22电极图形
22a汇流条电极      22b指电极
具体实施方式
为使熟悉本发明所属技术领域的技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效，本发明的应用并不以此为限。
请参考图1至7图。图1至图7绘示了本发明一较佳实施例的选择性射极结构的电极图形的对齐方法示意图，其中为清楚表达本发明的特征，图1至图6以剖视角度绘示，而图7以俯视角度绘示。另外，本实施例是以太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法为例说明本发明，但本发明的应用并不以此为限。如图1所示，首先提供一基材10，其中在本实施例中，基材10是选用一半导体硅基材。如图2所示，接着于基材10上形成一障壁图案12，其中障壁图案12部分覆盖基材10的表面，借此障壁图案12覆盖的基材10的表面定义出第一区域14，而障壁图案12未覆盖的基材10的表面定义出第二区域16。障壁图案12可为例如一图形化障壁材料，并利用例如喷墨工艺加以形成，但不以此为限。另外，由于本实施例是以制作太阳能电池的选择性射极为例，因此图形化障壁材料可另包含一扩散材料。例如，图形化障壁材料内可掺杂有IIIA族元素或VA族元素。
如图3所示，进行一局部扩散工艺，将障壁图案12内部的扩散材料驱入第一区域14内，以形成掺杂区18，其中掺杂区18的掺杂浓度可视电性要求加以调整而无限制。如图4所示，利用障壁图案12作为一屏蔽，改变第二区域16的表面特性，以使第一区域14与第二区域16的基材10具有不同的表面性质，而形成图形化可视标记。在本实施例中，障壁图案12是作为一蚀刻屏蔽，并通过一蚀刻工艺对未被障壁图案12覆盖的第二区域16的表面进行蚀刻以改变第二区域16的表面粗糙度，而造成第一区域14与第二区域16的基材10的表面具有光学性质的差异(例如第一区域14的光学反射率会不同于第二区域16的光学反射率)，因此可作为图形化可视标记。另外，本实施例的方法另可包括对基材10的表面进行一粗化处理，以降低入射光的反射率的作用，借此可增加光入射量，进而提升光电转换效率。值得说明的是，改变未被障壁图案12覆盖的第二区域16的表面特性并不限于利用蚀刻方式改变其表面的粗糙度，而亦可利用其它方式改变基材10的其它表面性质，以形成图形化可视标记。
如图5所示，由基材10的表面移除障壁图案12。接着如图6与图7所示，以图形化可视标记作为一对准标记，借此准确地于基材10的第一区域14的基材10的表面形成一电极图形22。在本实施例中，电极图形22是以丝网印刷工艺加以形成，但不以此为限。另外，电极图形22包含线宽较宽的汇流条电极(bus bar)22a，以及线宽较细并与汇流条电极22a电性连接的指电极(finger)22b，但不以此为限。
综上所述，本发明的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法在电极图形区以外的基材的表面预先形成图形化可视标记，因此使得在后续进行电极图形的工艺时可依据图形化可视标记进行准确对齐，使得电极图形具有准确对齐。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (15)

1.一种选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于包括：
提供一基材；
于所述基材的一表面上形成一障壁图案，其中所述障壁图案部分覆盖所述基材的所述表面，且所述障壁图案覆盖的所述基材的所述表面定义出一第一区域，而所述障壁图案未覆盖的所述基材的所述表面定义出一第二区域；
改变所述第二区域的所述基材的表面特性，借此使所述第一区域与所述第二区域的所述基材具有不同的表面性质，而形成一图形化可视标记；
由所述基材的所述表面移除所述障壁图案；以及
以所述图形化可视标记作为一对准标记。
2.如权利要求1所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于形成所述障壁图案的方法包括于所述基材的所述表面形成一图形化障壁材料。
3.如权利要求2所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于所述图形化障壁材料另包含一扩散材料。
4.如权利要求3所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于另包括利用所述扩散材料于所述第一区域的所述基材内形成一掺杂区。
5.如权利要求2所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于所述基材的所述表面的所述图形化障壁材料是利用一喷墨工艺加以形成。
6.如权利要求1所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于改变所述第二区域的表面特性包括改变所述基材的一表面粗糙度，以造成所述第一区域与所述第二区域的光学性质的差异。
7.如权利要求6所述的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于改变所述基材的所述表面粗糙度是利用一蚀刻工艺加以达成。
8.一种太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于包括：
提供一基材；
于所述基材的一表面上形成一障壁图案，其中所述障壁图案部分覆盖所述基材的所述表面，且所述障壁图案覆盖的所述基材的所述表面定义出一第一区域，而所述障壁图案未覆盖的所述基材的所述表面定义出一第二区域；
改变所述第二区域的所述基材的表面特性，借此使所述第一区域与所述第二区域的所述基材具有不同的表面性质，而形成一图形化可视标记；
由所述基材的所述表面移除所述障壁图案；以及
以所述图形化可视标记作为一对准标记，于所述第一区域的所述基材上形成一电极图形。
9.如权利要求8所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于形成所述障壁图案的方法包括于所述基材的所述表面形成一图形化障壁材料。
10.如权利要求9所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于所述图形化障壁材料另包含一扩散材料。
11.如权利要求10所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于另包括利用所述扩散材料于所述第一区域的所述基材内形成一掺杂区。
12.如权利要求9所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于所述基材的所述表面的所述图形化障壁材料是利用一喷墨工艺加以形成。
13.如权利要求8所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于改变所述第二区域的表面特性包括改变所述基材的一表面粗糙度，以造成所述第一区域与所述第二区域的光学性质的差异。
14.如权利要求13所述的太阳能电池选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于改变所述基材的所述表面粗糙度是利用一蚀刻工艺加以达成。
15.如权利要求8所述的太阳能电池的选择性射极结构的电极图形的对齐方法，其特征在于所述电极图形是利用一丝网印刷工艺形成。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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