CN102222721A - 结晶系硅太阳能电池的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及太阳能电池，更具体地涉及通过结晶系硅基板来进行制备的结晶系硅太阳能电池的制备方法。该方法包括：用酸性水溶液蚀刻从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板，从而在基板的外表面形成多个第一凹凸部的第一表面处理步骤；对通过上述第一表面处理步骤形成了上述第一凹凸部的基板外表面的受光面进行干法蚀刻，从而形成小于上述第一凹凸部的多个第二凹凸部的第二表面处理步骤；利用等离子掺杂工艺在“上述第一表面处理步骤前”，“上述第一表面处理步骤后及上述第二表面处理步骤前”，以及“上述第二表面处理步骤后”中的至少一个时间点在上述基板表面形成半导体层的半导体层形成步骤。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池，更具体地涉及通过结晶系硅基板来进行制备的的结晶系硅太阳能电池的制备方法。
背景技术
太阳能电池(Solar Cell)是应用光电效应之一的光伏效应来产生电动势的电池。
太阳能电池根据基板材质的不同分为硅系太阳能电池、化合物半导体太阳能电池、化合物或积层型太阳能电池。上述硅系太阳能电池又可分为如单晶硅及多晶硅的结晶系硅太阳能电池及非晶硅太阳能电池。
太阳能电池的效率由基板的反射率等各种变量决定，可通过使在接受光表面上的光反射，即，使反射率最小化来使效率最大化。
另一方面，为了提高太阳能电池的效率，在制造费用低廉的结晶系硅太阳能电池领域，也在研究使光的反射率最小化等多种方案。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种结晶系硅太阳能电池的制备方法，该方法能够使太阳能电池用硅基板表面的光反射最小化。
本发明的另一目的在于提供一种能够提高太阳能电池制备工艺效率的结晶系太阳能电池的制备方法，进一步地，该方法能够使用于制备太阳能电池的装置系统化。
(二)技术方案
为达到上述目的，本发明公开了一种结晶系硅太阳能电池的制备方法，该方法包括：用酸性水溶液蚀刻从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板，从而在基板的外表面形成多个第一凹凸部的第一表面处理步骤；对通过上述第一表面处理步骤形成了上述第一凹凸部的基板外表面的受光面进行干法蚀刻，从而形成小于上述第一凹凸部的多个第二凹凸部的第二表面处理步骤；利用等离子掺杂工艺在“上述第一表面处理步骤前”，“上述第一表面处理步骤后及上述第二表面处理步骤前”，以及“上述第二表面处理步骤后”中的至少一个时间点在上述基板表面形成半导体层的半导体层形成步骤。
上述第一表面处理步骤中的上述酸性水溶液可以包括HNO3及HF。
在上述第一表面处理步骤之前，还可包括基板损伤处理步骤，其是用酸性水溶液或碱性水溶液去除掉从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板的损伤的步骤。
在上述第一表面处理步骤之后还可包括：去除上述第一表面处理步骤所产生的杂质的第一清洗工序；用碱性化合物将上述基板外表面残存的多孔性二氧化硅进行部分蚀刻处理的次级蚀刻工序；在上述次级蚀刻工序后，去除基板外表面残存的杂质的第二清洗工序；以及在上述第二清洗工序后对基板进行干燥处理的干燥工序。
在上述第一表面处理步骤之后、上述第二表面处理步骤之前，或者在第二表面处理步骤之后还可包括：对在上述第一表面处理步骤中形成了上述第一凹凸部的基板外表面中要形成防反射膜的表面的反面，即背面进行干法蚀刻，来去除上述背面上所形成的第一凹凸部的背面凹凸部去除步骤。
上述第二凹凸部的截面实际上呈三角形状，且其靠近上述第一凹凸部顶部的边短于其对侧的边。
上述结晶系硅基板可以使用单结晶硅基板或是多结晶硅基板。
在第一表面处理步骤之后，当把上述结晶系硅基板的外表面中要形成防反射膜的表面完全是平面的状态时的上述表面的面积作为理想面积时，在上述第一表面处理步骤中被蚀刻的上述表面的实际表面积与理想面积的面积比可为1.2至3.2。
上述半导体层形成步骤包括：为了在上述基板上形成半导体层，喷射含有杂质的气体，从而形成等离子体，来向基板内部注入离子的离子注入步骤；在上述离子注入步骤后，将上述基板进行加热，以活化注入到基板内的离子的加热步骤。
上述半导体层形成步骤可以和上述第二表面处理步骤在一个处理室中实施。
用于实施上述半导体层形成步骤的处理室和用于实施第二表面处理步骤的处理室可以以插入或集群的形式来设置。
(三)有益效果
本发明所提供的太阳能电池的制备方法通过以湿法蚀刻的第一表面处理步骤来一次形成凹凸部，并根据干法蚀刻的第二表面处理步骤来二次形成微细凹凸部，因而具有能够显著地降低基板的反射率进而提高太阳能电池的效率的优点。
特别地，通过不使用在高温下进行蚀刻的碱性水溶液，而使用在低温下进行蚀刻的酸性水溶液来实施第一表面处理步骤，因而具有提高工艺的再现性及可靠性的优点。
并且在第一表面处理步骤中，使被蚀刻的上述结晶系硅基板的实际表面积及理想面积的面积比为1.2～3.2，因而通过表面处理可最大限度地减少反射率。
并且本发明所涉及的太阳能电池制备方法，由于包括使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一表面处理步骤，所以具有能够缩短用于形成微细凹凸部的干法蚀刻工序所花费的时间的优点。
并且本发明所涉及的太阳能电池制备方法，由于包括使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一表面处理步骤，因而在实施干法蚀刻的第二表面处理步骤中对多个基板进行蚀刻的情况下，具有能够改善基板边缘部位的色差(Color Difference)的优点。
并且，本发明所涉及的太阳能电池制备方法，使用等离子体注入法来形成半导体层，因而容易对所要求的半导体层的浓度、深度等进行控制，进而具有能够形成图案化的半导体层的优点。
此外，本发明所涉及的太阳能电池制备方法，使用等离子体注入法来形成半导体层，并且在表面处理步骤当中将利用RIE等第二表面处理步骤在一个处理室内进行处理，或以插入或集群的形态来系统化，因而具有能够使得制备太阳能电池的整个工序更加有效系列化或系统化的优点。
附图说明
图1为展现太阳能电池构造的截面图；
图2为展现本发明所涉及的太阳能电池制备方法的流程图；
图3为展现图2太阳能电池制备方法中的表面处理步骤的流程图；
图4a为由图3所涉及的基板的表面处理方法的第一表面处理步骤而被进行一次表面处理后的基板的部分截面图；图4b及图4c各自为展现一次表面处理后，面积比小于1.2及大于3.2的情况的部分截面图；
图5为展现根据图3所涉及的基板的表面处理方法而形成了凹凸部的状态的示意图；
图6为展现根据本发明所涉及的基板的表面处理方法而经过第一表面处理步骤及第二表面处理步骤后的基板的部分截面图。
符号说明1：基板 10：第一凹凸部 20：第二凹凸部
具体实施方式
下面结合附图对本发明所涉及的有关结晶系硅太阳能电池的制备方法进行详细说明。
图1为展现太阳能电池构造的截面图，图2为展现本发明所涉及的太阳能电池制备方法的流程图。
作为可适用本发明所涉及的太阳能电池制备方法所制备的太阳能电池的一例，如图1所示，可包括形成p-n结结构即形成了一个以上的半导体层的基板1；在受光的基板1的上表面，即受光面(以下叫做“表面”)及底面(以下均叫做“背面”)形成的上面电极2及背面电极3；以及形成于基板1的表面的防反射膜4。
这里上述基板1为结晶系硅材质，更优选为多结晶系硅材质。并且上述太阳能电池为了增大受光面积，也可以在受光面上不形成电极，只在背面形成电极。
并且如图2所示，上述太阳能电池的制备方法包括：在硅基板1的表面形成凹凸部的表面处理步骤S20；在表面处理步骤S20之后，在基板1形成至少一个半导体层的半导体层形成步骤S30；在半导体层形成步骤S30之后，在基板1的表面形成防反射膜4的防反射膜形成步骤S40；以及在基板1的表面形成至少一个以上的电极2、3的电极形成步骤S50。
1)表面处理步骤S20
图3为展现图2太阳能电池制备方法中的表面处理步骤的流程图。
如图3所示，上述表面处理步骤S20包括：将从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板1用酸性水溶液进行蚀刻，在基板1的外表面形成多个第一凹凸部10的第一表面处理步骤S210；以及在通过第一表面处理步骤S210形成了多个第一凹凸部10的基板1的外表面中，对要形成防反射膜4的基板1的表面进行干法蚀刻进而形成多个第二凹凸部20的第二表面处理步骤S230。
上述第一表面处理步骤S210是将从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板1的外表面用酸性水溶液进行蚀刻进而形成第一凹凸部10的步骤。特别地如图4a所示，上述第一表面处理步骤S210以在基板1的外表面形成多个第一凹凸部10为目的。
在第一表面处理步骤S210中，比起使用碱性水溶液的情况，使用酸性水溶液的情况可确保将要形成防反射膜4的硅基板1的表面具备更低的反射率，增加光的受光量，从而可提高太阳能电池的效率。
并且在第一表面处理步骤S210中使用碱性水溶液的情况下，对基板1的材质的依赖性大，如果在使用酸性水溶液的情况下，则能够减小对基板1的材质的依赖性。
并且上述第一表面处理步骤S210优选为只在基板1的受光面，即只在表面形成第一凹凸部10，所以为了防止作为受光面的表面的反面，即背面上形成第一凹凸部10，可以对基板1的背面进行形成掩膜等的用于防止形成第一凹凸部的工序(掩膜形成步骤)。
在上述第一表面处理步骤S210中所使用的酸性水溶液，可以使用包括HNO3及HF的水溶液，其质量比、浓度等根据蚀刻温度，蚀刻深度等来决定。
上述第一表面处理步骤S210中所使用的酸性水溶液中HNO3与HF的实际质量比优选为1∶1～5.5∶1。在这里上述酸性水溶液可附加包括表面活性剂及催化剂。
另一方面，上述酸性水溶液可以使用包括HNO3、HF及CH3COOH(或是去离子水)的水溶液。
此时由上述第一表面处理步骤S210而蚀刻的蚀刻深度(高度)优选为1μm～10μm。
如上上述的第一表面处理步骤S210可通过在装有酸性水溶液的贮藏槽(wet station)内边用滚轴移送基板1，边进行蚀刻的直接插入方式来进行，或是通过浸渍在装有酸性水溶液的贮藏槽(wet station)中并进行蚀刻的浸渍法(Dipping)来进行。
此时，上述第一表面处理步骤S210通过滚轴移送基板1时，即通过直接插入方式而进行时，可在6℃～10℃的温度下进行1～10分钟的蚀刻处理。
上述第一表面处理步骤S210在通过浸渍在装有酸性水溶液的贮藏槽内进行蚀刻的浸渍法而进行时，可在6℃～10℃的温度下可进行15～25分钟的蚀刻处理。
另外，上述第一表面处理步骤S210通过酸性水溶液进行湿法蚀刻，在蚀刻结束后还可包括对基板1的表面进行干燥等后续工序。
即，在上述第一表面处理步骤S210之后可以包括：除去第一表面处理步骤S210所产生的杂质的第一清洗工序S212；通过使用碱性化合物(NaOH或KOH)，对上述基板1的外表面残存的多孔性二氧化硅(SiO2)进行部分蚀刻的次级蚀刻工序S213；在上述次级蚀刻工序S213之后，去除基板1外表面所残存的杂质的第二清洗工序S214；以及在上述第二清洗工序S214之后，使上述基板1干燥的干燥工序S215。
上述第一清洗工序S212及上述第二清洗工序S214是分别将存在于基板1表面的杂质去除的步骤，根据杂质的种类及特点可以由一个步骤或是分成多个步骤进行。
图4a为由图3所涉及的基板的表面处理方法的第一表面处理步骤而被进行一次表面处理后的基板的部分截面图；图4b及图4c各自为展现一次表面处理后，面积比小于1.2大于于3.2的情况的部分截面图。图4a至图5是为了说明的便利而大概绘制的，所以实际上在蚀刻深度及最上端的高度、大小等存在偏差，当然可知其截面的形状或实际形状是不规则而多样的。
另外在上述第一表面处理步骤S210中，通过蚀刻在外表面上形成了多个第一凹凸部10的基板1的外表面中，将要形成防反射膜4的表面的实际表面积作为实际表面积Sr，将上述表面为完全平面状态的表面的面积作为理想面积Si时，在第一表面处理步骤S210之后，如图4a及图5所示，结晶系硅基板1的实际表面积Sr与理想面积Si的面积比优选为1.2至3.2。
如图4b所示，上述面积比小于1.2的情况下，由于形成凹凸部10的程度小，存在因第一表面处理步骤S210而引起的反射率的减小程度不足的问题。
并且如图4c所示，上述面积比大于3.2的情况，由于在后续步骤的第二表面处理步骤S230中因等离子体所造成的反应不强烈，存在降低表面处理效果的问题。进而当上述面积比大于3.2的情况下，太阳能电池制备方法的后续工序的电极形成步骤S50中，存在妨碍了为形成电极的金属物质的扩散、会形成空隙等对后续工序造成不利影响的问题。
并且在上述第一表面处理步骤S210之前，如图2所示，可包括用酸性水溶液或碱性水溶液去除结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板1的损伤的基板损伤处理步骤S11。
在这里上述酸性水溶液可以使用HNO3及HF的混合水溶液，也可以使用HNO3、HF及CH3COOH(或是去离子水)，混合水溶液中HNO3及HF的比值可以为7∶1。此时混合水溶液中H2O的百分率可根据本发明所属领域的技术人员的选择而定。
并且基板损伤处理步骤S11在碱性水溶液的情况下，大约在80℃～90℃下，大约进行15～25分钟。这里上述碱性水溶液使用NaOH或是KOH，可混合异丙醇(2-Isopropyl-Alcohol，IPA)。
特别地，当硅基板为单结晶硅基板的情况，上述基板损伤处理步骤S11优选地使用碱性水溶液，当硅基板为多结晶硅基板的情况，优选地使用酸性水溶液。
并且上述基板损伤处理步骤S11也可以包括在第一表面处理步骤S210中，作为一个步骤而进行。
图6为展现根据本发明所涉及的基板的表面处理方法而经过第一表面处理步骤及第二表面处理步骤后的基板的部分截面图。
上述第二表面处理步骤S230为在第一表面处理步骤S210中进行表面处理的结晶系硅基板1的外表面中，对要形成防反射膜4的表面进行干法蚀刻进而形成微细凹凸的第二凹凸部20的步骤。特别地，如图6中所示，上述第二表面处理步骤S230以在基板1的表面形成多个第二凹凸部20为目的。在这里，上述第二凹凸部20为比第一凹凸部10小的微细凹凸部。
而且上述第一凹凸部10可以由半球形形状(认为是理想的形状)的槽形成，其蚀刻深度为1μm～10μm、直径约为2μm～20μm，第二凹凸部20大概呈金字塔形状，其尺寸大约为100nm～800nm。
在上述第二表面处理步骤230所进行的干法蚀刻(Dry Etching)利用维持一定的真空压状态的真空腔，可根据反应离子蚀刻(ReactiveIon Etching，RIE)或电感耦合等离子体(Inductively coupled plasma，ICP)而进行。
并且用于干法蚀刻的蚀刻气体可以使用Cl2/CF4/O2，SF6/O2，CHF3/SF6/O2，NF3，F2及其混合物。这时蚀刻时间进行约几秒到几分钟的时间。
并且根据RIE进行上述干法蚀刻时，为了促进微细凹凸部的第二凹凸部20的形成，可在基板1的上侧设置形成有多个孔的板子。
这时，干法蚀刻可以通过装载多个基板1的载体进行移送，可以装载于用于干法蚀刻的干法蚀刻装置内的基板支持台上来完成。
并且，如上上述的通过第二表面处理步骤S230所完成表面处理后的基板1的表面如图6所示。
上述第二表面处理步骤230中，在基板1的表面形成比由第一表面处理步骤210形成的第一凹凸部10微细的多个第二凹凸部20。
并且如图6中所示，上述第二凹凸部20的截面大约呈三角形状，且其靠近上述第一凹凸部顶部的边短于其对侧的边。
另一方面，在第一表面处理步骤S21中，在基板1的包括形成防反射膜4的“表面”及其反面，即“背面”，以及侧面的外表面上都形成有第一凹凸部10。
可是形成于基板1外表面的多个第一凹凸部10尽管对于减少光的反射来提高受光率具有效果，但在形成第一凹凸部10之后进行的后续工序的电极形成步骤S50，特别是在制造基板1的背面形成全部两个电极的高效率太阳能电池基板的时候，存在难以形成电极图案(Pattern)的问题。
因此优选地上述第一凹凸部10只在基板1的外表面中受光的受光面，即仅在表面上形成，为了使后续工序变得方便，有必要去除剩下的面。
特别地为了在基板1的外表面上形成电极，有必要使用印网掩膜(Screen Mask)来将基板1的外表面变得平坦化(Etch back，回蚀)以使电极图案容易形成。因此本发明涉及的太阳能电池用结晶系硅基板的表面处理方法可包括：在第一表面处理步骤S210之后、第二表面处理步骤S230之前，或者第二表面处理步骤S230之后，对在第一表面处理步骤S210中形成了第一凹凸部10的基板1的外表面中要形成防反射膜4的表面的反面，即对背面进行干法蚀刻，来除去形成于背面上的第一凹凸部10的背面凹凸部去除步骤S220。
上述背面凹凸部去除步骤S220，在第一表面处理步骤之后，将该基板1的背面朝上地装置于干法蚀刻装置内之后，使用RIE或IPC进行3μm～10μm的蚀刻，可使其平坦化。这时根据需要，也可通过在上述基板1的上侧设置形成有多个孔的板子来完成。
在该背面凹凸部去除步骤S220中所使用的蚀刻气体可为SF6/O2、SF6/N2及NF3、CF4、NF3、CIF3、F2及其混合物。此时蚀刻时间大约从几秒到几分钟。
综上上述，通过干法蚀刻进行背面凹凸部去除步骤S220，不进行掩模形成工序及掩模去除工序等常用工序来通过湿法蚀刻来防止基板的背面形成凹凸部，从而能够缩短对基板1进行表面处理的时间。
即，在制造基板1背面不存在凹凸部的太阳能电池用结晶系硅基板的情况下，在第一表面处理前，在基板1背面形成用于防止形成凹凸部的掩模后，进行蚀刻处理后再去除基板1背面所形成的掩模。这样就只有基板表面形成有凹凸部。
并且，因为在进行干法蚀刻的时候，不需要进行湿法蚀刻的形成掩模工序及掩模去除工序，所以可以减少制造费用，能够缩短制造时间，能够保证平坦的背面。
2)半导体层形成步骤S30
上述半导体层形成步骤S30是在基板1的表面形成至少一个半导体层来形成太阳能电池构造的步骤，可以根据太阳能电池的构造不同来进行多种实施。在这里，其特征为上述半导体层形成步骤S30是将杂质注入到基板1的预设的深度内来达到具有特定的半导体性能，进而对基板1进行性能部分重组。
即、太阳能电池的构造为图1所示的构造时，上述半导体层形成步骤S30在基板1的表面侧，即受光面侧形成半导体层，上述半导体层具有与基板1不同的半导体性能。在这里，如图2所示，在表面处理步骤S20之后进行上述半导体层形成步骤S30。
并且，根据太阳能电池的构造，上述半导体层形成步骤S30还可还可以形成一个以上的与基板1的半导体性能相同的半导体层。
并且，根据太阳能电池的构造，上述半导体层形成步骤S30还可以改变杂质的浓度；或是在基板1的背面侧上形成一个以上的半导体层，即，仅在受光面侧形成半导体层；或是在受光面及背面侧形成半导体层等，或是在基板1上形成多种构造的半导体层。在这里，如图2所示，上述半导体层形成步骤S30可以采用在表面处理步骤S20前进行，或是在第一表面处理步骤S210之后及第二表面处理步骤S230之前进行等多种方式。
即，上述半导体层形成步骤S30可以在“第一表面处理步骤S210之前”，“第一表面处理步骤S210之后及第二表面处理步骤S230之前”，及“第二表面处理步骤S230之后”中的至少一个时间点进行。
并且，上述半导体层形成步骤S30的特征为利用等离子掺杂工艺来在基板1的表面形成半导体层，只要是利用等离子掺杂的方法均可。
例如，如图2所示，上述半导体层形成步骤S30可以包括：为了在基板1上形成半导体层，喷射含有杂质的气体，从而形成等离子体，来向基板1内部注入离子的离子注入步骤；在上述离子注入步骤后，将上述基板1进行加热，以活化注入到基板1内的离子的加热步骤。
上述离子注入步骤是根据要求的半导体性能的不同，将含有III族或V族元素的杂质的掺杂气体喷射到处理室的同时，通过引入电场形成等离子体，从而在基板1上形成半导体层的步骤。
形成p型半导体性能时，上述掺杂气体使用含有B等的气体BF3；形成n型半导体性能时，使用含有P，As等的气体PH3、PF6、AsH3。
上述加热步骤是通过对离子注入步骤所注入的离子进行加热使其活化的步骤，可以是任意选择。
并且，上述加热步骤后可以包括去除异物等对基板1表面进行部分去除的步骤。
并且，上述半导体层形成步骤S30与第二表面处理步骤S230类似，可以通过装载多个基板1的载体进行移送，装载于用于干法蚀刻的干法蚀刻装置内的基板支持台上来完成。
特别地，上述半导体层形成步骤S30与第二表面处理步骤S230类似，可以在为了进行第二表面处理步骤S230的处理室相同的处理室内实施。
并且，用于实施上述半导体层形成步骤S30的处理室可以与用于实施第二表面处理步骤S230的处理室相同地设置为插入式，或是可以以返送室为中心设置为集群式。
上述利用等离子体形成半导体层时，容易对半导体层的浓度及深度进行控制。
并且，利用等离子体形成半导体层时，在基板1上能够形成图案化的半导体层，特别是在基板1上能够形成选择性发光体(SelectiveEmitter)模式，IBC模式等图案化的半导体层。
3)防反射膜形成步骤S40
如图2所示，上述防反射膜形成步骤S40为在硅基板1的表面形成使光反射最小化且保护硅基板1表面的防反射膜4的步骤。
上述防反射膜形成步骤S40可以通过多种方法完成，防反射膜4可以根据PECVD等喷镀工艺，在基板1的上表面由SiNX、TiO2、SiO2、MgO、ITO、SnO2、ZnO等构成的薄膜来形成。
并且，在上述防反射膜形成步骤S40之前还可以包括形成保护层(未图示)的保护层形成步骤。
4)电极形成步骤S50
如图1及图2所示，上述电极形成步骤S50是在基板1的表面形成电极的步骤，根据制备得到的太阳能电池的构造，可以使用任何一种能够形成电极的方法。
并且，根据太阳能电池的制备方法，上述电极形成步骤S50可以在半导体层形成步骤S30之前完成，其工序顺序可以有所不同。并且，上述基板加工步骤S10可以另外单独实施，或是可以和包括表面处理步骤20的后续步骤一起实施。
实施例
A：第一表面处理
酸性水溶液：HNO3及HF以实际质量比为2∶1的比率混合。
蚀刻时间：根据插入方式进行1-10分钟
蚀刻温度：约6-10℃
B：第二表面处理(干法蚀刻；RIE)
在12.0sccm的CHF3、72sccm的Cl2、9sccm的O2、以及65sccm的SF6，并且在反应压力控制在约50mTorr，用于形成等离子体的RF电源为500W的情况下，约进行5秒-10分钟左右。
C：[实施例及比较例的比较]
由表1可知，通过本发明所涉及的基板的表面处理方法进行表面处理的基板1的反射率，比通过现有方法对基板1表面进行处理的基板的反射率有显著地减小。
表1
| 分类 | 反射率(％，350nm～1050nm) |
| 只进行基板损伤处理的情况 | 28.96 |
| 进行基板损伤处理及RIE的情况 | 10.51 |
| 进行第一表面处理及第二表面处理的情况 | 7.79 |
在这里，本发明所涉及的太阳能电池的制备方法中，在表面处理步骤S20及根据PECVD形成防反射膜4的防反射膜形成步骤S40之后的反射率为1.40。以上仅为对本发明技术方案进行实施的优选实施例的部分相关说明，众所周知，本发明的保护范围并不仅限于上述实施例，上述所说明的本发明的技术思想以及基于该思想的技术思路均应被认为被包含于本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，该方法包括：
用酸性水溶液蚀刻从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板，从而在基板的外表面形成多个第一凹凸部的第一表面处理步骤；
对通过上述第一表面处理步骤形成了上述第一凹凸部的基板外表面的受光面进行干法蚀刻，从而形成小于上述第一凹凸部的多个第二凹凸部的第二表面处理步骤；
利用等离子掺杂工艺在“上述第一表面处理步骤前”，“上述第一表面处理步骤后及上述第二表面处理步骤前”，以及“上述第二表面处理步骤后”中的至少一个时间点在上述基板表面形成半导体层的半导体层形成步骤。
2.根据权利要求1上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述第一表面处理步骤中的上述酸性水溶液包括HNO3及HF。
3.根据权利要求1上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，在上述第一表面处理步骤之前，还包括用酸性水溶液或碱性水溶液除去从结晶系硅锭处切片的结晶系硅基板的损伤的基板损伤处理步骤。
4.根据权利要求1上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，在上述第一表面处理步骤之后还包括：去除上述第一表面处理步骤所产生的杂质的第一清洗工序；用碱性化合物将上述基板外表面残存的多孔性二氧化硅进行部分蚀刻的次级蚀刻工序；在上述次级蚀刻工序后，去除基板外表面残存的杂质的第二清洗工序；以及在上述第二清洗工序后对基板进行干燥处理的干燥工序。
5.根据权利要求1上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述方法还包括：在上述第一表面处理步骤之后、上述第二表面处理步骤之前，或者在上述第二表面处理步骤之后，对在上述第一表面处理步骤中形成了上述第一凹凸部的基板外表面中要形成防反射膜的表面的反面，即背面进行干法蚀刻，来去除上述背面上所形成的第一凹凸部的背面凹凸部去除步骤。
6.根据权利要求1上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述第二凹凸部的截面实际上呈三角形状，且其靠近上述第一凹凸部顶部的边短于其对侧的边。
7.根据权利要求1至6中任意一项上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述第一凹凸部的截面实际上形成为呈半球形形状的槽。
8.根据权利要求1至6中任意一项上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，在上述第一表面处理步骤之后，当把上述结晶系硅基板的外表面中要形成防反射膜的表面完全是平面状态时的上述表面的面积作为理想面积时，在上述第一表面处理步骤中被蚀刻的上述表面的实际表面积与理想面积的面积比为1.2至3.2。
9.根据权利要求1至6中任意一项上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述半导体层形成步骤包括：为了在上述基板上形成半导体层，喷射含有杂质的气体，从而形成等离子体，来向基板内部注入离子的离子注入步骤；在上述离子注入步骤后，将上述基板进行加热，以活化注入到上述基板内的离子的加热步骤。
10.根据权利要求1至6中任意一项上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，上述半导体层形成步骤与上述第二表面处理步骤在同一个处理室中实施。
11.根据权利要求1至6中任意一项上述的结晶系硅太阳能电池的制备方法，其特征在于，用于实施上述半导体层形成步骤的处理室和用于实施第二表面处理步骤的处理室以插入或集群的形式来设置。
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