CN102222723B - 太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池 - Google Patents

太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用硅基板制造太阳能电池的太阳能电池制造方法及其制造的太阳能电池。该方法包括:第一凹凸部形成步骤,用酸性水溶液蚀刻从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板,在基板外表面上形成多个第一凹凸部;第二凹凸部形成步骤,对形成上述第一凹凸部的基板外表面中的受光面进行干法蚀刻,形成多个尺寸小于第一凹凸部的第二凹凸部;第二半导体层形成步骤,在上述基板的受光面上,形成具有与基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层;防反射膜形成步骤,在第二半导体层形成步骤后,在基板的受光面上形成防反射膜;第三半导体层形成步骤,部分蚀刻防反射膜,形成浓度高于第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层。

Description

太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池
技术领域
本发明涉及太阳能电池,更具体地,涉及用硅基板制造太阳能电池的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。
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产生电动势的电池。
太阳能电池根据基板的材料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。这里,硅系太阳能电池又分为单晶硅和多晶硅等结晶系硅太阳能电池和非晶系硅太阳能电池。
太阳能电池的效率由基板的反射率等多种变量决定,可通过使接收光的表面上的光反射,即反射率最小化来使其效率最大化。
另一方面,为了提高太阳能电池的效率,在制造费用低的结晶系太阳能电池领域中,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能够使硅基板表面上的光反射达到最小化的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。
本发明的另一目的在于提供具有可显著提高太阳能电池效率的结构的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池。
(二)技术方案
本发明为达到上述目的,提供一种太阳能电池制造方法,其包括:第一凹凸部形成步骤,其用酸性水溶液对从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板进行蚀刻,从而在基板的外表面上形成多个第一凹凸部;第二凹凸部形成步骤,其对通过上述第一凹凸部形成步骤形成上述第一凹凸部的基板外表面中的受光面进行干法蚀刻,形成多个尺寸小于上述第一凹凸部的第二凹凸部;第二半导体层形成步骤,其在上述基板的受光面上,形成具有与上述基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层;防反射膜形成步骤,其在上述第二半导体层形成步骤后,在上述基板的受光面上形成防反射膜;第三半导体层形成步骤,其部分蚀刻上述防反射膜,形成浓度高于上述第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层。
在上述第一凹凸部形成步骤中,上述酸性水溶液可包含HNO3和HF。
在上述第一凹凸部形成步骤之前,还可以包括利用酸性水溶液或碱性水溶液来清除在硅锭中切片的硅基板损伤的基板损伤处理步骤。
在上述第一凹凸部形成步骤后,还可以包括:去除上述第一凹凸部形成步骤中产生的杂质的第一清洗工序;通过使用碱性化合物来对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;在上述第二清洗工序后干燥上述基板的干燥工序。
上述第二凹凸部的截面可以实质上具有三角形形状,并且其靠近上述第一凹凸部的顶部的边可以短于其对侧的边。
上述硅基板可使用单晶硅基板或多晶硅基板。
在上述第一凹凸部形成步骤之后,当把上述结晶系硅基板的外表面中要形成反射防止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,在上述第一凹凸部形成步骤中被蚀刻的上述表面的实际表面积比理想面积的面积比为1.2至3.2。
上述第一半导体特性可以为p型和n型中的一种,上述第二半导体特性和第三半导体特性可以为n型和p型中剩下的另一种。
本发明的方法可包括:在上述第一凹凸部形成步骤之前形成用于保护上述基板底面的凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层形成步骤;在上述第一凹凸部形成步骤后或上述第二凹凸部形成步骤后,去除上述凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层去除步骤。
上述第三半导体层形成步骤可包括:去除一部分上述防反射膜的防反射膜去除步骤;在去除上述防反射膜的位置上形成具有浓度高于上述第二半导体层的第二半导体特性的第三半导体层的层形成步骤。
上述第三半导体层形成步骤后,可包括在上述第三半导体层上形成上述第一电极层的第一电极层形成步骤。
上述步骤中的任一步骤之后,可包括在上述基板底面上形成第二电极层的第二电极层形成步骤。
上述第二电极层形成步骤可包括:在上述基板底面上形成氧化层的氧化层形成步骤;去除一部分上述氧化层的氧化层去除步骤;在上述氧化层和去除了上述氧化层的位置上形成上述第二电极层的电极层形成步骤。
本发明还公开了通过上述太阳能电池制造方法制造的太阳能电池,上述太阳能电池包括:硅基板,其具有第一半导体特性;第二半导体层,其形成在上述基板的受光面上,具有与上述第一半导体特性相反的第二半导体特性;防反射膜,其形成在上述第二半导体层上;第三半导体层,其形成于上述防反射膜被蚀刻一部分之后,具有第二半导体特性且浓度高于上述第二半导体层;第一电极层,其形成在上述第三半导体层上;第二电极层,其形成在上述基板的底面上。
(三)有益效果
根据本发明的制造方法,通过使用湿法蚀刻的第一凹凸部形成步骤来首次形成凹凸部(第一凹凸部),并且通过使用干法蚀刻的第二凹凸部形成步骤来再次形成尺寸比第一凹凸部小的微小凹凸部,显著减少了太阳能电池硅基板的反射率,从而具有可提高太阳能电池效率的优点。
特别是,没有使用在高温中蚀刻第一凹凸部形成步骤的碱性水溶液,而是使用在低温中进行蚀刻的酸性水溶液,从而具有可提高工序的再现性和可靠性的优点。
并且,在上述第一凹凸部形成步骤中,使蚀刻的硅基板的实际表面积和理想面积的面积比为1.2~3.2,从而通过表面处理可最大限度地减少反射率。
并且,根据本发明的太阳能电池的制造方法,由于通过使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步骤,具有可缩短形成微小凹凸部的干法蚀刻工序时间的优点。
并且,根据本发明的太阳能电池的制造方法,由于通过使用湿法蚀刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步骤,而在使用干法蚀刻的第二凹凸部形成步骤来蚀刻多个基板时,具有可改善基板边缘位置的色差(color difference)的优点。
并且,根据本发明的太阳能电池制造方法,通过在形成太阳能电池结构的半导体层中添加选择性发光体(Selective Emitter),具有可提高太阳能电池效率的优点。
并且,根据本发明的太阳能电池制造方法,通过使电极形成在基板的受光面上以使其可向基板内部嵌入,从而具有可使电极的接触阻抗最小化的优点。
并且,根据本发明的太阳能电池制造方法,通过在基板的底面形成的电极层上添加镍层,具有可使电极的接触阻抗最小化的优点。
附图说明
图1为根据本发明的太阳能电池制造方法的流程工序图;
图2为显示图1的太阳能电池的受光面的平面图;
图3a至图3c为显示与图2的太阳能电池制造方法相对应的状态的截面图;
图4a为根据图2的太阳能电池制造方法中凹凸部形成步骤的第一凹凸部形成步骤进行一次表面处理后的基板的局部截面图,图4b和图4c分别为进行一次表面处理后,面积比低于1.2和高于3.2的局部截面图;
图5为显示根据图1的太阳能电池制造方法中的第一凹凸部形成步骤来形成凹凸部的状态的示意图;
图6为显示图3c的太阳能电池制造方法中第二电极层的另一例的截面图。
附图标记说明:
110:硅基板
1111:第一半导体层                112:第二半导体层
120:防反射膜
210:第一电极层                   220:第二电极层
10:第一凹凸部                    20:第二凹凸部(微小凹凸部)
具体实施方式
下面参照附图,对根据本发明的太阳能电池制造方法及采用该方法制造的太阳能电池进行更详细地描述。
本说明书附图中,为了说明的简便而省略了一部分截面标识线段,并且尺寸等也标示得与实际不同。
图1为根据本发明的太阳能电池制造方法的流程工序图;图2为显示图1的太阳能电池的受光面的平面图;图3a至图3c为显示与图2的太阳能电池制造方法相对应的状态的截面图。
如图1至图3c所示,根据本发明的太阳能电池制造方法包括:凹凸部形成步骤S110、第二半导体层形成步骤S120、防反射膜形成步骤S130、第三半导体层形成步骤S140和电极层形成步骤S150。
如图2和图3c所示,根据本发明的太阳能电池制造方法制造的太阳能电池包括:硅基板110,其具有第一半导体特性;第二半导体层140,其形成于基板110的受光面上,具有与第一半导体特性相反的第二半导体特性;防反射膜120,其形成于上述第二半导体层140上;第三半导体层,其在防反射膜120的一部分被蚀刻后,形成为具有比第二半导体层140的浓度更高的浓度的第二半导体特性;第一电极层111,其形成于第三半导体层141上;和第二电极层112,其形成在基板110的底面。
这里,硅基板110为单晶或多晶等结晶系硅基板,并且具有掺杂有杂质的n型半导体特性或p型半导体特性中的任意一种特性。
上述硅基板110可通过多种方法制造,例如,通过使用线锯(wiresaw)等装置从硅锭(ingot)处进行切片来加工制造硅基板110。
此时,上述硅基板110根据设计条件可具有多种厚度,可具有约100μm~400μm的厚度。
另一方面,作为提高现有普通结构的太阳能电池的效率的方法,上述第三半导体层141是浓度高于第二半导体层140的半导体层,例如,第二半导体层140为n层的情况下,第三半导体层形成为n+层,并且形成有选择性发光体(selective emitter)。
下面按步骤对根据本发明的太阳能电池制造方法进行详细的说明。
1.凹凸部形成步骤S110
上述凹凸部形成步骤S 110在太阳能电池表面上接受光的受光面,即硅基板110的上表面上形成有多个凹凸部,减少反射率,从而可提高其效率。
上述凹凸部形成步骤S110为在硅基板110的上表面形成多个第一凹凸部10和多个小于第一凹凸部10的第二凹凸部20的步骤,其可通过多种方法进行。并且,上述凹凸部形成步骤S110在半导体层形成步骤S120之前进行。
如图1所示,作为上述凹凸部形成步骤S110的一个例子,可包括:用酸性水溶液蚀刻硅基板110,以在硅基板110的外表面形成多个第一凹凸部10的第一凹凸部形成步骤S210;通过第一凹凸部形成步骤S210形成有多个第一凹凸部10的硅基板110的外表面中,对将要形成防反射膜120的硅基板110的上表面进行干法蚀刻来形成微小凹凸部的第二凹凸部20的第二凹凸部形成步骤S220。
1)第一凹凸部形成步骤S210
上述第一凹凸部形成步骤S210为用碱性水溶液或酸性水溶液蚀刻硅基板110的外表面而形成第一凹凸部10的步骤。特别是,上述第一凹凸部形成步骤S210的目的在于,在硅基板110的外表面形成如图3a和图4a所示的多个第一凹凸部10。
这里,第一凹凸部形成步骤S210中使用酸性水溶液时,比起使用碱性水溶液,可确保形成防反射膜120的硅基板110的上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,第一凹凸部形成步骤S210中使用碱性水溶液时,对硅基板110材料的依赖程度较大;而使用酸性水溶性时,可减少对硅基板110材料的依赖程度。
在上述第一凹凸部形成步骤S210中使用的酸性水溶液可使用包含HNO3和HF的水溶液,并且其质量比、浓度等根据蚀刻温度、蚀刻深度等来决定。
在上述第一凹凸部形成步骤S210中使用的酸性水溶液中,水溶液内HNO3与HF的实际质量比优选为1∶1~5.5∶1的比例。这里,上述酸性水溶液还可以包含表面活性剂和催化剂。此时,上述基板110由于使用酸性水溶液,优选为多晶硅基板。
另一方面,上述酸性水溶液可使用包含HNO3、HF和CH3COOH(或去离子水)的水溶液。
此时,通过上述第一凹凸部形成步骤S210蚀刻的蚀刻深度优选为1μm~10μm。
上述第一凹凸部形成步骤S210可通过将硅基板110依靠滚轮移送到盛有碱性水溶液或酸性水溶液,优选为盛有酸性水溶液的储藏槽(wet station)中进行蚀刻的直接插入方式来进行,或通过浸渍在盛有碱性水溶液或酸性水溶液,优选为盛有酸性水溶液的储藏槽(wetstation)中进行蚀刻的浸渍法(dipping)来进行。
此时,上述第一凹凸部形成步骤S210通过直接插入方式进行时,可以以6~10℃的温度蚀刻1~10分钟。
上述第一凹凸部形成步骤S210通过浸渍法进行时,可以以6~10℃的温度蚀刻15~25分钟。
另一方面,上述第一凹凸部形成步骤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硅基板110的表面进行干燥等后续工序。
即,上述第一凹凸部形成步骤S210之后,还可包括:去除第一凹凸部形成步骤S210所产生的杂质的第一清洗工序;通过使用碱性化合物(NaOH或KOH),对硅基板110外表面残存的多孔性SiO2进行一部分蚀刻的次级蚀刻工序;次级蚀刻工序后,去除在硅基板110的外表面残存的杂质的第二清洗工序;和在第二清洗工序后,干燥硅基板110的干燥工序。
上述第一清洗工序和第二清洗工序分别为去除在硅基板110的表面上残存的杂质的步骤,根据杂质的种类和特征可通过一个步骤或分为多个步骤来进行。
图4a为根据图2的太阳能电池制造方法中凹凸部形成步骤的第一凹凸部形成步骤进行一次表面处理后的基板的局部截面图,图4b和图4c分别为进行一次基板处理后,面积比低于1.2和高于3.2的局部截面图;图5为显示根据图1的太阳能电池制造方法中的第一凹凸部形成步骤来形成凹凸部的状态的示意图。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,当然可知其界面的形状或实际形状是不规则而多样的。
如图4a和图5中所示,将在上述第一凹凸部形成步骤S210中通过蚀刻并在其外表面形成有多个第一凹凸部10的硅基板110的外表面中,将形成防反射膜120的上表面的实际表面积作为实际表面积Sr,并将上述表面完全平面状态的表面的面积作为理想面积Si时,第一凹凸部形成步骤S210后,硅基板110的实际表面积Sr和理想面积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时,由于生成凹凸部10的程度变小,从而存在因第一凹凸部形成步骤S210而引起的反射率的减少程度不足的问题。
并且如图4c所示,上述面积比大于3.2时,由于在后续步骤的第二凹凸部形成步骤S220中,因等离子体所造成的反应不强烈,从而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,太阳能电池制造方法的后续工序的电极层形成步骤S150中,存在妨碍用于形成电极的金属物质的扩散、形成空隙等对后续工序造成不利影响的问题。
2)第二凹凸部形成步骤S220
上述第二凹凸部形成步骤S220为,在第一凹凸部形成步骤S210中经过表面处理的硅基板110的外表面上,对所形成的防反射膜120的上表面进行干法蚀刻而形成微小凹凸的第二凹凸部20的步骤。
特别是,上述第二凹凸部形成步骤S220的目的在于,在硅基板110的上表面形成如图3a所示的多个第二凹凸部20。这里,上述第二凹凸部20为尺寸小于第一凹凸部10凹凸部的微小凹凸部。
并且,上述第一凹凸部10可通过蚀刻深度为1~10μm、直径为约2~20μm的半球形形状(理想状态下的形状)的槽来形成,并且第二凹凸部20大概具有金字塔形形状,其尺寸可为100~800nm。
在上述第二凹凸部形成步骤S220中进行的干法蚀刻(Dryetching)可利用工艺组件,通过反应离子蚀刻(Reactive Ion Etching,RIE)或电感耦合等离子体(Inductively coupled plasma,ICP)进行。
并且,用于干法蚀刻的蚀刻气体可使用Cl2/CF4/O2、8F6/O2、CHF3/SF6/O2、NF3、F2及其混合物。此时,蚀刻时间约为数秒到数分钟的程度。并且,通过RIE进行上述干法蚀刻时,为了促进微小凹凸部第二凹凸部20的形成,可在硅基板110的上侧设置形成有多个开口的开口部件。
此时,干法蚀刻可通过层叠有多个硅基板110的载体移送并层叠在工艺组件内的基板支撑台上来进行。
另一方面,通过上述第二凹凸部形成步骤S220来进行表面处理后的硅基板110的上表面如图3a所示。
通过上述第一凹凸部形成步骤S210,在硅基板110的上表面形成多个比第一凹凸部10小的第二凹凸部20。
并且,如图3a所示,上述第二凹凸部20的截面大概具有三角形(立体上大概为金字塔)形状,并且其靠近第一凹凸部10顶部的边短于其对侧的边。
3)凹凸部形成防止层的形成和去除
另一方面,在第一凹凸部形成步骤S210中,硅基板110使用酸性水溶液,即通过湿法蚀刻进行处理,因此第一凹凸部10可在形成有防反射膜120的上表面及其对侧的底面、侧面等所有面上形成。
因此,有必要避免在上述第一凹凸部形成步骤S210中,在硅基板110的底面上形成第一凹凸部10。
即,上述第一凹凸部形成步骤S210可包括:在进行第一凹凸部形成步骤S210之前,形成进行第一凹凸部形成步骤S210时用于保护基板110底面的凹凸部形成防止层(未图示)的凹凸部形成防止层形成步骤;在第一凹凸部形成步骤S210后或第二凹凸部形成步骤S220后,将凹凸部形成防止层形成步骤中形成的凹凸部形成防止层进行去除的凹凸部形成防止层去除步骤。
上述凹凸部形成防止层为不会被第一凹凸部形成步骤S210中使用的酸性水溶液蚀刻的任何物质,如SiO2、SiNx、SixNy等。
另一方面,根据本发明的太阳能电池基板制造方法中,进行作为凹凸部形成步骤的第一凹凸部形成步骤S210及第二凹凸部形成步骤S220后,测定基板110的反射率的结果,反射率为7.79,其与只进行基板损伤处理的反射率(%,350~1050nm)28.96相比,反射率显著减小。
进一步,根据本发明的太阳能电池基板制造方法中,进行作为凹凸部形成步骤S110的第一凹凸部形成步骤S210和第二凹凸部形成步骤S220,并且通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)形成防反射膜120后的反射率为1.4。
2.第二半导体层形成步骤S120
如图3a所示,上述第二半导体层形成步骤S120为,在基板110的受光面形成具有与硅基板110相反的半导体特性的第二半导体层140来获得太阳能电池的步骤。
上述第二半导体层140的特性与硅基板110的半导体特性相反,其从p型和n型中选择。
另一方面,用于上述第二半导体层140的形成的杂质可使用多种材料,并且可使用杂质扩散法、等离子体离子注入法等多种方法。
另一方面,在上述半导体层形成步骤S120之前,还可包括:从硅锭中切片的硅基板110中,通过酸性水溶液或碱性水溶液去除切片过程中产生的损伤的基板损伤处理步骤(未图示)。
这里,上述酸性水溶液可使用HNO3和HF的混合水溶液、HNO3、HF和CH3COOH(或去离子水)。这里混合水溶液的H2O的比例可通过具备本发明所属领域公知常识的人员的选择而定。
并且,上述基板损伤处理步骤,在使用碱性水溶液时,在约80~90℃中进行约15~25分钟。这里,上述碱性水溶液使用NaOH或KOH,还可混合有异丙醇(2-isopropyl-alcohol,IPA)。
特别是,上述基板损伤处理步骤,优选地,硅基板为单晶体时使用碱性水溶液,硅基板为多晶体时使用酸性水溶液。
另一方面,上述基板损伤处理步骤可包含于前述的凹凸部形成步骤的第一凹凸部形成步骤S210中,将其整合为一体来进行。
3.防反射膜形成步骤S130
如图3a所示,上述防反射膜形成步骤S130为在硅基板110的上表面形成使光的反射最小化并保护硅基板110上表面的防反射膜120的步骤。
上述防反射膜形成步骤S130可通过多种方法进行,防反射膜120通过层积等方法在基板110的上表面由SiNx、TiO2、SiO2、MgO、ITO、SnO2、ZnO等构成的薄层来形成。
另一方面,上述防反射膜形成步骤S130之前可进行形成保护层的保护层形成步骤。
4.第三半导体层形成步骤S140
如图3b所示,上述第三半导体层形成步骤S140为,蚀刻一部分防反射膜120,在基板110的受光面上形成浓度高于第二半导体层140且具有第二半导体特性的第三半导体层141的步骤。
上述第三半导体层形成步骤S140可通过与第二半导体层形成步骤S120类似的方法进行。
并且,用于形成上述第三半导体层141的杂质可使用多种材料,并且,可使用杂质扩散法、等离子体离子注入法等多种方法。
另一方面,如图3b所示,上述第三半导体层形成步骤S140可包括:通过利用蚀刻气体、激光等去除一部分防反射膜120的防反射膜去除步骤;和在去除了防反射膜120的位置上形成第三半导体层141的层形成步骤。
这里,上述防反射膜去除步骤在形成后述的第一电极层111时,可进行自对齐(self-aligned),并且为了在狭窄的表面上形成高浓度的半导体层,可在基板110的表面以充分的蚀刻深度来进行蚀刻。此时,蚀刻深度优选为可使后述的第一电极层111的上表面与基板110的上表面实质上构成平面。
并且,上述基板110在用于形成第三半导体层141的位置上形成后述的第一电极层111时,可进行自对齐(self-aligned),并且可在狭窄的表面上形成高浓度的半导体层。
另一方面,为了形成上述第三半导体层141,可在第三半导体层形成步骤S140之前,预先以充分的蚀刻深度来蚀刻基板110表面。
5.电极层形成步骤S150
如图3b和3c所示,上述电极层形成步骤S150作为形成第一电极层111和第二电极层112的步骤,只要是形成电极的任何方法都可使用。
此时,上述第一电极层111和第二电极层112由于其形成位置和图案不同,可通过不同时间和各种方法来形成。
即,上述第一电极层111可在第三半导体形成步骤S140后,通过进行第一电极层形成步骤来形成在第三半导体层141上。
这里,上述第一电极层111可使用铜、银、铝等导电性金属材料,并且可通过溅射法、平板印刷等方法形成。
上述第二电极层112为形成在基板110底面上的电极,用于形成第二电极层112的第二电极层形成步骤与第一电极层111不同,可在上述步骤S110~S140中的任一步骤之后或之前进行。
但是,上述第二电极层112考虑到工序进行的效率,优选地在第三半导体层形成步骤S140后,在形成第一电极层111时一起形成。
另一方面,如图6所示,上述第二电极层112可形成为在基板110的底面部分插入氧化层的状态。
即,上述第二电极层形成步骤可包括:在基板110的底面形成Si02等氧化层113的氧化层形成步骤;去除一部分氧化层113的氧化层去除步骤;在氧化层113和去除了氧化层113的位置上形成第二电极层112的电极层形成步骤。
上述第二电极层112可使用铜、银、铝等导电性金属材料,并且可通过溅射法、平板印刷等方法来形成。
并且,为了减少上述第二电极层112的接触阻抗,将形成有第二电极层112的基板110用HF水溶液进行清洗后,可通过多次电镀来另外形成镍层。
以上对通过本发明可实现的一部分优选实施例进行了说明,众所周知,本发明的保护范围不被上述实施例所限定并解释,并且将以上说明的本发明的技术思想和将其作为核心的技术思想全部包含于本发明的保护范围内。

Claims (13)

1.一种太阳能电池制造方法,其特征在于,包括:
第一凹凸部形成步骤,其用酸性水溶液对从结晶系硅锭中切片的结晶系硅基板进行蚀刻,从而在基板的外表面上形成多个第一凹凸部;
第二凹凸部形成步骤,其对通过所述第一凹凸部形成步骤形成所述第一凹凸部的基板的外表面中的受光面进行干法蚀刻,形成多个尺寸小于所述第一凹凸部的第二凹凸部;
第二半导体层形成步骤,其在所述基板的受光面上,形成具有与所述基板所具有的第一半导体特性相反的第二半导体特性的第二半导体层;
防反射膜形成步骤,其在所述第二半导体层形成步骤后,在所述基板的受光面上形成防反射膜;
第三半导体层形成步骤,其部分蚀刻所述防反射膜,形成浓度高于所述第二半导体层且具有第二半导体特性的第三半导体层,
以及还包括:
在所述第一凹凸部形成步骤之前形成用于保护所述基板底面的凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层形成步骤;
在所述第一凹凸部形成步骤后或所述第二凹凸部形成步骤后,去除所述凹凸部形成防止层的凹凸部形成防止层去除步骤。
2.如权利要求1所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,在在所述第一凹凸部形成步骤中,所述酸性水溶液包含HNO3和HF。
3.如权利要求1所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,在所述第一凹凸部形成步骤之前,还包括利用酸性水溶液或碱性水溶液来清除在硅锭中切片的硅基板损伤的基板损伤处理步骤。
4.如权利要求1所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,在所述第一凹凸部形成步骤后,还包括:
去除所述第一凹凸部形成步骤中产生的杂质的第一清洗工序;
通过使用碱性化合物来对所述基板的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;
在所述次级蚀刻工序后,去除所述基板的外表面残存的杂质的第二清洗工序;
在所述第二清洗工序后干燥所述基板的干燥工序。
5.如权利要求1所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述第二凹凸部的截面具有三角形形状,并且其靠近所述第一凹凸部顶部的边短于其对侧的边。
6.如权利要求1所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述硅基板为单晶硅基板或多晶硅基板。
7.如权利要求1~6中的任一项的太阳能电池制造方法,其特征在于,在所述第一凹凸部形成步骤之后,当把所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所述表面的面积作为理想面积时,在所述第一凹凸部形成步骤中被蚀刻的所述表面的实际表面积与理想面积的面积比为1.2至3.2。
8.如权利要求1~6中的任一项的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述第一半导体特性为p型和n型中的一种,所述第二半导体特性和第三半导体特性为n型和p型中剩下的另一种。
9.如权利要求1~6中的任一项的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述第三半导体层形成步骤包括:
去除一部分所述防反射膜的防反射膜去除步骤;
在去除所述防反射膜的位置上形成具有浓度高于所述第二半导体层的第二半导体特性的第三半导体层的层形成步骤。
10.如权利要求1~6中的任一项所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述第三半导体层形成步骤后,包括在所述第三半导体层上形成第一电极层的第一电极层形成步骤。
11.如权利要求10所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述步骤中的任一步骤之后,包括在所述基板底面上形成第二电极层的第二电极层形成步骤。
12.如权利要求11所述的太阳能电池制造方法,其特征在于,所述第二电极层形成步骤包括:
在所述基板的底面上形成氧化层的氧化层形成步骤;
去除一部分所述氧化层的氧化层去除步骤;
在所述氧化层和去除了所述氧化层的位置上形成所述第二电极层的电极层形成步骤。
13.根据如权利要求11所述的太阳能电池制造方法制造的太阳能电池,其特征在于,包括:
硅基板,其具有第一半导体特性;
第二半导体层,其形成在所述基板的受光面上,具有与所述第一半导体特性相反的第二半导体特性;
防反射膜,其形成在所述第二半导体层上;
第三半导体层,其形成于所述防反射膜被蚀刻一部分之后,具有第二半导体特性且浓度高于所述第二半导体层;
第一电极层,其形成在所述第三半导体层上;
第二电极层,其形成在所述基板的底面上。
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