TW201340362A - 用於改善以臭氧處理之太陽能電池的紋理之方法 - Google Patents
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Abstract
所述者為製造太陽能電池之方法與用於製造太陽能電池之裝置。在一實例中，製造太陽能電池之方法包括用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面。之後，基板之光接收表面係被結構化。
Description
本發明之實施例係屬於再生能源領域，尤其是製造太陽能電池之方法與用於製造太陽能電池之裝置。
光伏打電池（通常稱為太陽能電池）是廣為人知用於將太陽輻射直接轉換為電能的裝置。一般而言，太陽能電池係於半導體晶圓或基板上製造，並且其製造係使用半導體加工技術以在該基板之表面附近形成一p-n接面。衝擊在該表面與進入該基板的太陽輻射會在該基板的主體產生電子電洞對。這些電子電洞對會遷移到該基板中的p-摻雜與n-摻雜區，從而在這些摻雜區間產生壓差。這些摻雜區係連接至該太陽能電池上的導電區，以將電流從該電池導引到與其耦接的外部電路。
效率是太陽能電池的一個重要特性，因為其直接與太陽能電池產生電力的能力相關。同樣地，生產太陽能電池的效率直接與這些太陽能電池之成本效益性相關。因此，一般期望能有增加太陽能電池效率的技術，或增加太陽能電池製造效率的技術。本發明之實施例藉由提供用於製造太陽能電池結構的新穎製製程與裝置，而能夠增加太陽能電池效率與增加太陽能電池製造效率。
本說明書中所揭露者為製造太陽能電池之方法。在一實施例中，製造太陽能電池之方法包括用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面。之後，該基板之光接收表面係經結構化。在另一實施例中，製造太陽能電池之方法包括用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面。之後，使用氫氧化鉀(KOH)水溶液處理該光接收表面，該水溶液的重量百分比約在20至45之範圍，處理溫度約在攝氏60至85度之範圍，處理持續時間約在60至120秒鐘之範圍。之後，結構化該基板之光接收表面與該基板相對於該光接收表面之一表面的至少一部分。此結構化包括用水性鹼製程處理該基板。之後，藉由在該基板相對於該光接收表面之表面上形成接觸而從該基板形成背接觸式太陽能電池。
本說明書中所亦揭露者為用於製造太陽能電池之裝置。在一實施例中，一種用於形成太陽能電池之裝置包括第一腔室，該第一腔室係配置用來耦接氣態臭氧(O3)源與用來使臭氧氣流流動經過該第一腔室中之基板。第二腔室係配置用來用水性鹼結構化製程處理基板。
100．．．基板
102．．．有機殘餘物
102'．．．斷片
104．．．結構化製程
106．．．平坦部分
108．．．品質不佳的質地
108'．．．結構化表面
110．．．臭氧氣體處理
200．．．基板
200'．．．基板
202．．．活性區
204．．．背表面
206．．．光接收表面
206/220．．．光接受表面
210．．．氣態臭氧製程
218．．．結構化前濕式清除製程
220．．．結構化表面
222．．．水性鹼製程
240．．．圖樣化介電層
250．．．金屬接觸
254．．．抗反射塗覆層
260．．．活性區
262．．．活性區
268．．．抗反射塗覆層
270．．．薄介電層
274．．．圖樣化介電層
276．．．部分
278．．．金屬接觸
290．．．背側接觸式太陽能電池
299．．．背接觸式太陽能電池
300．．．散佈圖
400．．．裝置
402．．．第一腔室
404．．．氣態臭氧源
406．．．臭氧氣流
408．．．收集區
410．．．第二腔室
412．．．第三腔室
414．．．乾燥站
416．．．晶圓載具
500．．．電腦系統
502．．．處理器
504．．．主要記憶體
506．．．靜態記憶體
508．．．網路介面裝置
510．．．視訊顯示單元
512．．．數字輸入裝置
514．．．游標控制裝置
516．．．信號產生裝置
518．．．次要記憶體
520．．．網路
522．．．軟體
526．．．處理邏輯
531．．．機器可讀取儲存媒體
圖1說明兩種結構化製程：(a)一種傳統製程以及(b)一種包括初始臭氧氣體處理的製程，該處理係依據本發明之一實施例。
圖2A繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2B繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中用結構化前濕式清除製程處理圖2A之基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2C繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中結構化圖2A或2B之基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2D繪示一操作之剖面圖，該操作包括使用圖2C之基板形成用於背接觸式太陽能電池之背接觸，此係依據本發明之一實施例。
圖2E繪示一操作之剖面圖，該操作包括形成用於另一背接觸式太陽能電池之背接觸，此係依據本發明之一實施例。
圖3為顯示Jsc（短路電流）之改善(mA/cm2)作為有使用或無使用氣態臭氧預處理操作之函數的散佈圖，此係依據本發明之一實施例。
圖4繪示用於製造太陽能電池之裝置實例的方塊圖，此係依據本發明之一實施例。
圖5繪示配置用於執行製造太陽能電池之方法實例的電腦系統方塊圖，此係依據本發明之一實施例。
圖2A繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2B繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中用結構化前濕式清除製程處理圖2A之基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2C繪示一操作之剖面圖，該操作包括在製造太陽能電池之方法中結構化圖2A或2B之基板之光接收表面，此係依據本發明之一實施例。
圖2D繪示一操作之剖面圖，該操作包括使用圖2C之基板形成用於背接觸式太陽能電池之背接觸，此係依據本發明之一實施例。
圖2E繪示一操作之剖面圖，該操作包括形成用於另一背接觸式太陽能電池之背接觸，此係依據本發明之一實施例。
圖3為顯示Jsc（短路電流）之改善(mA/cm2)作為有使用或無使用氣態臭氧預處理操作之函數的散佈圖，此係依據本發明之一實施例。
圖4繪示用於製造太陽能電池之裝置實例的方塊圖，此係依據本發明之一實施例。
圖5繪示配置用於執行製造太陽能電池之方法實例的電腦系統方塊圖，此係依據本發明之一實施例。
製造太陽能電池之方法與用於製造太陽能電池之裝置係描述於本說明書中。在以下說明中會提出許多具體細節，例如具體的製程流程操作，以對於本發明之實施例提供全面性的瞭解。對於熟習該項技術者而言以下將為顯而易見，即本發明之實施例在沒有這些具體細節下還是可以實施。在其他示例中，並未詳細說明熟知的製造技術如金屬接觸形成技術，以避免不必要地使本發明之實施例難以理解。此外，可理解顯示於圖式中的各種實施例為說明性的表示，而且並非依比例繪製。
許多矽太陽能電池的設計會使用隨機鹼來結構化其前表面，以減少反射率並增加該太陽能電池之效率。此類結構化溶液典型包括鹼蝕刻劑，例如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或四甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide, TMAH)，以及表面活性劑，例如異丙醇(iso-propyl alcohol, IPA)或類似醇類。在用鹼化學組成結構化用於太陽能電池之基板或層的表面期間，沉積在該基板或層上之有機物質可作為微遮罩，而至少在某些區域阻隔結構化。此結構化的阻隔可能會對於該表面結構化的均勻性與品質造成負面衝擊。然而，有機物質在光伏打(PV)製造中可能無所不在。因此，本說明書中所描述的一或多個實施例係關於一種在進行結構化製程前先清潔晶圓、基板或層之有機殘餘物的方法。此清除可大幅改善結構化品質。
依據本發明之一實施例，本說明書中所述之方法可用來改善矽太陽能電池之結構化品質與均勻性。以習用方法作為一對比實例，習用於清除有機物之方法已包括化學清除浴的使用，這些化學清除浴利用氧化化學組成如硫酸與過氧化氫（例如食人魚清除液(piranha clean)）、氫氧化銨與過氧化氫（例如SC1）、臭氧與高純度水來作為濕式蝕刻或清除應用。此類氧化化學組成已增加結構化設備成本以及消耗品使用，造成更高的化學品成本與拋棄成本。
相較於其他化學清除浴，使用臭氧並結合高純度水可降低附帶的化學品成本。然而，可能因為臭氧在水溶液中的高衰變率、複雜性與所需泵浦成本、臭氧接觸器以及對溶於水中臭氧具有抗性的昂貴材料，而導致此方法較為不利。反而，相較於習用於從晶圓表面清除有機物的化學方法，依據本發明之一實施例，將矽晶圓直接浸於臭氧氣體中會降低設備複雜性與成本。並且，除了使用少量氧氣作為一臭氧源外，可不需要高純度水或其他此類消耗品。在一實施例中，因為臭氧在氣相中之衰變通常會較慢，相較於使用臭氧混合高純度水的處理，氣相處理會需要較少的實際臭氧使用。臭氧氣體製程亦可能明顯比現有設備之翻新簡單、容易且價廉。
為了要說明某些本發明實施例之態樣，圖1繪示兩種結構化製程：(a)傳統製程以及(b)包括初始臭氧氣體處理的製程，該處理係依據本發明之一實施例。請參見圖1，用於製造太陽能電池之基板100（如矽晶圓）進行結構化製程並且具有雜質102，例如有機殘餘物。請跟隨途徑(a)，當結構100/102直接暴露於結構化製程104（例如下述的鹼製程）中時，有機殘餘物102可作為微遮罩以抑制某些區域（例如平坦部分106）的結構化，從而造成晶圓表面有品質不佳的質地108。有機殘餘物102在結構化製程104後顯得較小，因為其在製程104中可能會縮小。然而，仍可能有相當部分留存而足以干擾結構化，如途徑(a)中所示。
作為對比，在一實施例中，請跟隨途徑(b)，用於製造太陽能電池之基板100（如矽晶圓）進行結構化製程並且具有雜質102，例如有機殘餘物。然而，在製程104前，基板100係暴露於臭氧氣體處理110中。臭氧氣體處理110可完全移除有機殘餘物102，或可將有機殘餘物102分解為較小的斷片102’，如圖1中所繪示者。藉由移除有機殘餘物102，或將有機殘餘物102分解為較小的斷片102’，在一實施例中，有機殘餘物在結構化104期間不再作為微遮罩。因此，藉由施用初始氣態臭氧製程，對結構化品質造成負面衝擊的平坦點會被消除或至少減輕，而提供實質上更均勻的結構化表面108’。在一具體實施例中，臭氧氣體會揮發並侵蝕有機化合物，造成潔淨的晶圓表面而進入結構化浴(texturing bath)中，從而改善結構化效果。並且，在一實施例中，可實現結構化溶液的浴壽命(bath life)延長，因為有機殘餘物汙染得的消除或減輕。在一實施例中，藉由先使用氣態臭氧處理，可以降低任何結構化前清除的程度甚或完全取代。
在一態樣中，可將氣態臭氧製程包括於用於製造太陽能電池的加工流程中。例如，圖2A-圖2D與圖2E說明太陽能電池之製造中的各種操作，此係依據一或多個本發明之實施例。
請參見圖2A，基板200係提供於背接觸式太陽能電池之製造中。以下作為可包括的特徵範例，基板200包括在背表面204上的複數個活性區202，該背表面相對於光接收表面206。複數個活性區202包括交替出現的N+與P+區。在一實施例中，基板200係由結晶質N型矽所構成，該N+區包括磷摻雜物雜質原子而P+區包括硼摻雜物雜質原子。在結構化製程期間，絕緣或其他保護層208可包括於背表面204上，如圖2A中所繪示者。
請再度參見圖2A，在一實施例中，製造太陽能電池之方法包括用氣態臭氧(O3)製程210處理該基板200之光接收表面206。在一此類實施例中，氣態臭氧製程210包括使臭氧氣流流動經過基板200之光接收表面206。
在一實施例中，在施用結構化浴前，基板200係暴露於臭氧氣體中。在一實施例中，此臭氧暴露的持續時間介於約1至5分鐘。此臭氧可氧化基板200之頂部部分，同時又分解或消除該基板之表面，例如表面206，上的有機殘餘物。在一具體實施例中，使臭氧氣流流動包括使基板200的溫度維持在攝氏15至40度之範圍，以及使流動持續時間約在1至3分鐘之範圍。
在一實施例中，用氣態臭氧製程210處理該基板200之光接收表面206包括移除至少一部分置於基板之光接收表面上的有機殘餘物。例如，移除的有機物可為來自遮罩蝕刻條帶(mask etch strip)，例如來自PCB型遮罩，或來自用於網印遮罩(screen print mask)的墨水。有機物質可揮發並離開基板表面或分解為較短碳鏈分子，其在鹼蝕刻浴中可更容易被切下與移除。在一具體實施例中，移除有機殘餘物之部分包括依據以下方程式(1)來氧化有機殘餘物：
O3(g) +有機殘餘物(s) → O2(g) +氧化之有機物(g) (1)
請參見圖2B，在一實施例中，在執行結構化製程前，基板202之光接收表面206係用結構化前濕式清潔製程218處理。在此一實施例中，該結構化前濕式清除製程218包括用氫氧化物水溶液處理，例如但不限於氫氧化鉀(KOH)水溶液、氫氧化鈉(NaOH)水溶液或四甲基氫氧化銨(tetramethylammonium hydroxide, TMAH)水溶液。在一具體此類實施例中，結構化前濕式清除製程218包括用氫氧化鉀(KOH)水溶液處理，該水溶液的重量百分比約在20至45之範圍，溫度約在攝氏60至85度之範圍，持續時間約在60至120秒鐘之範圍。在一實施例中，在該氫氧化物水溶液之處理後，接著進行潤洗，例如用去離子(DI)水潤洗。
因此，在一實施例中，結構化製程（如下所述）可在結構化浴前與鹼蝕刻浴清潔製程合併。依此方式，在圖2A中所關聯描述之臭氧氣體處理可用於氧化矽晶圓。接著，此預備鹼蝕刻浴處理可用來切下任何在表面上的汙染物，以在進入結構化浴前提供用於潔淨且均勻之矽表面。
請參見圖2C，此方法亦包括結構化該基板200之光接收表面206，以形成結構化表面220。在一實施例中，光接收表面206係經結構化，以減輕在隨後由此所製得之太陽能電池之太陽輻射收集效率期間的不預期的反射。結構化之表面可具有隨機化之圖樣，例如由單晶基板之鹼性pH蝕刻而得到之表面。在實施例中，結構化基板200之光接收表面206包括用一水性鹼製程222處理光接收表面206。在一此類實施例中，水性鹼製程222包括使用約2重量百分比的氫氧化鉀(KOH)水溶液進行光接收表面206的濕式蝕刻，其溫度係在約攝氏50至85度之範圍，其持續時間約在10至20分鐘之範圍。在一實施例中，並未執行在圖2B中所關聯描述之操作，並且結構化基板200之光接收表面206在用氣態臭氧製程210處理基板200之光接收表面206後立即接著執行。在一實施例中，在結構化後接著進行潤洗，例如用去離子(DI)水潤洗。
在一實施例中，請參見圖2D，在結構化基板200之光接收表面206/220後，由基板200製造背側接觸式太陽能電池290。背側接觸式太陽能電池290可包括形成於圖樣化介電層240上之金屬接觸250，圖樣化介電層係位於基板200之背表面204上，如圖2D所繪示者。在一實施例中，抗反射塗覆層254係形成於並保形(conformal)於基板200之光接收表面206/220。在一實施例中，複數個金屬接觸250係藉由在圖樣化介電層240中及在複數個活性區202上沉積並圖樣化含金屬材料而形成。在一具體此類實施例中，用於形成複數個金屬接觸250之含金屬材料係由金屬構成，例如但不限於鋁、銀、鈀或其合金。依據本發明之一實施例，因而形成背側接觸式太陽能電池290。
在另一實施例中，請參見圖2E，在結構化基板之光接收表面後，即製造背接觸式太陽能電池299。相對於圖2D之結構，該太陽能電池299具有形成於基板上方的活性區。具體而言，該太陽能電池299包括交替出現的P+ (262)與N+ (260)活性區，其形成於例如多晶矽中，此多晶矽係位於基板200’上之薄介電層270上。該背接觸式太陽能電池299可包括形成於圖樣化介電層274上之金屬接觸278，該圖樣化介電層係位於基板200’之背表面上，如圖2E所繪示者。在一實施例中，抗反射塗覆層268係形成於並保形於基板200’之光接收表面。在一實施例中，在圖2C中所關聯描述之光接收表面的結構化期間，基板200’之背表面的一部分276係經結構化，如圖2E中所述。例如，形成於活性區260與262間的溝槽可在太陽能電池相對於該光接收表面之側經結構化。
以下進行實驗來說明在結構化太陽能電池之光接收表面前使用氣態臭氧處理所會帶來的優點。例如，圖3為顯示Jsc（短路電流）之改善(mA/cm2)作為有使用或無使用氣態臭氧前處理操作之函數的散佈圖300，此係依據本發明之一實施例。改善的結構化可減少前表面的反射率，並且可造成更多光子捕獲與更高的短路電流。請參見圖3，數百個裝置晶圓係經直接結構化（在結構化前無臭氧前處理），或者在結構化前暴露於臭氧氣體中60秒鐘(在結構化前有臭氧前處理）。散佈圖300展現與結構化改善相關聯的短路電流改善。具體而言，在一實施例中，Jsc改善是因為在沒有有機殘餘物之表面上的結構化與鈍化改善。在一具體實施例中，用具有基於臭氧前處理之改善結構化的製程可達到約0.1 mA/cm2的短路改善。
在一實施例中，如上所述，臭氧氣體係用來在進行鹼結構化製程前氧化矽晶圓。臭氧氣體可用來分解矽晶圓上的有機殘餘物，從而消除可能導致不均勻且品質不佳之結構化的微遮罩。臭氧氣體源可裝配至現有結構化設備的晶圓承載區，以在最小額外成本下改善結構化。臭氧對於許多化學製程是環境友善的替代方案。其具有高氧化還原電位(redox potential)並且可在使用處產生，而且在使用後可迅速轉化回氧氣。
以下作為一示例性說明，圖4為用於製造太陽能電池之裝置的方塊圖，此係依據本發明之一實施例。請參見圖4，用於形成太陽能電池之裝置400包括第一腔室402，其配置用來耦接氣態臭氧(O3)源404，並且用來使臭氧氣流406流動經過在該第一腔室402中之基板。腔室402可進一步配置用來在收集區408收集臭氧流未使用的部分。第二腔室410係包含於且配置用來以水性鹼結構化製程處理一基板。
在一實施例中，裝置400進一步包括第三腔室412，其置於第一腔室402與第二腔室410間，並配置用來在用第二腔室410之水性鹼結構化製程處理前，用結構化前水性鹼製程處理基板。亦可包括乾燥站414，如圖4中所示。再者，裝置400可配置為塢接至晶圓載具416。在一實施例中，雖然並未繪示，潤洗站或槽係相連至第三腔室412與第二腔室410之其中一者或二者。此潤洗站或槽可用來以去離子(DI)水進行潤洗。
在一實施例中，腔室402係承載/卸載或承載/鎖定腔室，例如包括濕式載台工具者，該工具係來自Rena, GmbH of Gutenbach, Black Forest, Germany。在此一實施例中，臭氧係流入該腔室並沖淨腔室之大氣條件。在一具體實施例中，腔室402在臭氧流入其中以沖淨前係經抽空，或抽空並再填充。在一實施例中，用於結構化之腔室410為濕式清除腔室，例如但不限於單一晶圓腔室、單一側噴灑腔室或槽，或批式槽(batch tank)。在一實施例中，氣態臭氧源404係配置用來從使用氧氣(O2)氣體作為來源之電暈放電(corona discharge)產生臭氧。在一具體實施例中，氣態臭氧源404係配置用來提供低於約5 slm之臭氧量給腔室402。合適氣態臭氧源之實例包括但不限於SEMOZONR AX8407，此為一種高濃縮、超潔淨臭氧產生器並可從Andover, MA, USA MKS Instruments, Inc.取得。AX8407臭氧產生器會透過無聲放電將純氧轉化為臭氧。此僅需要極低含量的摻雜物氮氣氣體。結果，其臭氧為超潔淨並且汙染物如NOx化合物的存在極低。
在本發明之一態樣中，本發明之實施例係提供作為電腦程式產品或軟體產品，其包括其上儲存有指令的機器可讀取媒體，該指令係用來程式設計電腦系統（或其他電子裝置），以依據本發明之實施例來進行製程或方法。機器可讀取媒體可包括任何用來儲存或傳輸資訊的機制，該資訊具有可由機器（例如電腦）讀取的格式。例如，在一實施例中，機器可讀取（例如電腦可讀取）媒體包括機器（例如電腦）可讀取儲存媒體（例如唯讀記憶體(「ROM」)、隨機存取記憶體(「RAM」)、磁碟儲存媒體或光學儲存媒體、快閃記憶體裝置等）。
圖5繪示機器之示意代表圖，該機器係為電腦系統500之形式，一組指令，用於使該機器執行本說明書中所討論之一或多個方法，係於該電腦系統中執行。例如，依據本發明之一實施例，圖5繪示電腦系統之實例的方塊圖，該電腦系統係配置用來執行製造太陽能電池的方法。在另一實施例中，該機器係連接（網路連接）至區域網路(LAN)、內部網路、外部網路或網際網路中之其他機器。在一實施例中，該機器係以伺服器之功能操作，或在客戶-伺服器網路環境中以客戶機器的功能操作，或者作為在點對點(peer-to-peer)（或分散式）網路環境中之個別機器(peer machine)。在一實施例中，該機器為個人電腦(PC)、平板PC、機上盒(STB)、個人數位助理(PDA)、行動電話、網路電器、伺服器、網路路由器、開關或橋接器，或任何能夠執行一組指令（循序或其他方式）的機器，該組指令係指定要由該機器採取之行動。再者，雖然只繪示單一機器，用語「機器(machine)」係解讀為包括任何機器集合（例如電腦或處理器），其可個別或聯合執行一組（或多組）指令以執行本說明書中所討論之任何一或多個方法。在一實施例中，機器-電腦系統500係包括於或連接至製程裝置400，如圖4中所繪示者。
電腦系統500之實例包括處理器502、主要記憶體504（例如唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、動態隨機存取記憶體(DRAM)如同步DRAM (SDRAM)等）、靜態記憶體506（快閃記憶體、靜態隨機存取記憶體(SRAM)等）與次要記憶體518（例如資料儲存裝置），其會經由匯流排530彼此通訊。在一實施例中，使用資料處理系統。
處理器502代表一或多個一般用途處理裝置如微處理器、中央處理單元或類似者。更特定的是，在一實施例中，處理器502為複雜指令集計算(complex instruction set computing, CISC)微處理器、精簡指令集計算(reduced instruction set computing, RISC)微處理器、超長指令字集(very long instruction word, VLIW)微處理器、實施其他指令集的處理器或實施指令集之組合的處理器。在一實施例中，處理器502為一或多個特殊用途處理裝置如特殊應用積體電路(application specific integrated circuit, ASIC)、現場可程式閘陣列(field programmable gate array, FPGA)、數位信號處理器(digital signal processor, DSP)、網路處理器或類似者。處理器502執行處理邏輯526以進行本說明書中所討論之操作。
在一實施例中，電腦系統500進一步包括網路介面裝置508。在一實施例中，電腦系統500亦包括視訊顯示單元510（例如液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT)）、數字輸入裝置512（例如鍵盤）、游標控制裝置514（例如滑鼠）與信號產生裝置516（例如揚聲器）。
在一實施例中，次要記憶體518包括機器可讀取儲存媒體（或更具體為電腦可讀取儲存媒體）531，並且一或多組體現任何本說明書中所述之一或多個方法或功能的指令（例如軟體522）係儲存於其上，例如用於管理來自光伏打系統之輸出變異性的方法。在一實施例中，在電腦系統500執行軟體522期間，該軟體完全或至少部分駐留於主要記憶體504中或於處理器502中，主要記憶體504與處理器502亦構成機器可讀取儲存媒體。在一實施例中，軟體522係經由該網路介面裝置508進一步傳輸至或接收自網路520。
雖然機器可讀取儲存媒體531在一實施例中係顯示為單一之媒體，用語「機器可讀取儲存媒體(machine-readable storage medium)」應解讀為包括單一或多個媒體（例如中央式或分散式資料庫，或連接的快取與伺服器），其儲存該一或多組指令。用語「機器可讀取儲存媒體(machine-readable storage medium)」亦應解讀為包括任何能夠儲存或編碼一組由該機器執行之指令的媒體，並且該組指令使該機器執行任何一或多個本發明之實施例的方法。用語「機器可讀取儲存媒體(machine-readable storage medium)」因此應解讀為包括但不限於固態記憶體與光學及磁性媒體。
因此，已揭露製造太陽能電池之方法與用於製造太陽能電池之裝置。依據本發明之一實施例，製造太陽能電池之方法包括用氣態臭氧(O3)製程處理基板之光接收表面。之後，基板之光接收表面係經結構化。在此一實施例中，氣態臭氧製程包括使臭氧氣流流動經過基板之光接收表面。依據本發明之一實施例，用於形成太陽能電池之裝置包括第一腔室，其配置用來耦接氣態臭氧(O3)源，並且用來使臭氧氣流流動經過在第一腔室中之基板。第二腔室係配置用來以水性鹼結構化製程處理基板。在一此類實施例中，第三腔室係置於第一腔室與第二腔室間，並配置用來在以第二腔室之水性鹼結構化製程處理前，用第二水性鹼製程處理該基板。
200．．．基板
202．．．活性區
204．．．背表面
206．．．光接收表面
210．．．氣態臭氧製程
Claims (20)
- 一種製造太陽能電池之方法，該方法包含：
用一氣態臭氧(O3)製程處理一基板之一光接收表面；
以及，之後，
結構化該基板之該光接收表面。 - 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該氣態臭氧製程包含使一臭氧氣流流動經過該基板之該光接收表面。
- 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中使該臭氧氣流流動包括使該基板的溫度維持約在攝氏15至40度之範圍，以及使流動持續時間約在1至3分鐘之範圍。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中用該氣態臭氧製程處理該基板之該光接收表面包括移除至少一部分置於該基板之該光接收表面上的一有機殘餘物。
- 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中移除該部分之有機殘餘物包含依據以下方程式來氧化該有機殘餘物：
O3(g) +有機殘餘物(s) → O2(g) +氧化之有機物(g)。 - 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中結構化該基板之該光接收表面包含用一水性鹼製程處理該光接收表面。
- 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該水性鹼製程包含使用約2重量百分比的一氫氧化鉀(KOH)水溶液進行該光接收表面的濕式蝕刻，於約在攝氏50至85度之溫度範圍，持續時間約在10至20分鐘之範圍。
- 如申請專利範圍第7項所述之方法，其進一步包含：
在用該氣態臭氧製程處理該基板之該光接收表面後與在結構化該基板之該光接收表面前，使用重量百分比約在20至45之範圍之一氫氧化鉀(KOH)水溶液處理該光接收表面，於約在攝氏60至85度之溫度範圍，持續時間約在60至120秒鐘之範圍。 - 如申請專利範圍第7項所述之方法，其中結構化該基板之該光接收表面係在用該氣態臭氧製程處理該基板之該光接收表面後接著立即進行。
- 如申請專利範圍第1項所述之方法，其進一步包含：
在結構化該基板之該光接收表面後，從該基板形成一背接觸式太陽能電池，其中結構化該基板之該光接收表面進一步包含結構化該基板相對於該光接收表面之一表面的至少一部分。 - 一種依據申請專利範圍第1項所述之方法製造的太陽能電池。
- 一種製造太陽能電池之方法，該方法包含：
用一氣態臭氧(O3)製程處理一基板之一光接收表面；
以及，之後，
使用一氫氧化鉀(KOH)水溶液處理該光接收表面，該水溶液的重量百分比約在20至45之範圍，於約攝氏60至85度之溫度範圍，持續時間約在60至120秒鐘之範圍；以及，之後，
結構化該基板之該光接收表面與該基板相對於該光接收表面之一表面的至少一部分，該結構化包含用一水性鹼製程處理該基板；以及，之後，
藉由在該基板相對於該光接收表面之該表面上形成接觸而從該基板形成一背接觸式太陽能電池。 - 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該氣態臭氧製程包含使一臭氧氣流流動經過該基板之該光接收表面。
- 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中使該臭氧氣流流動包括使該基板的溫度維持約在攝氏15至40度之範圍，以及使流動持續時間約在1至3分鐘之範圍。
- 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中用該氣態臭氧製程處理該基板之該光接收表面包括移除至少一部分置於該基板之該光接收表面上的一有機殘餘物。
- 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中移除該部分之有機殘餘物包含依據以下方程式來氧化該有機殘餘物：
O3(g) +有機殘餘物(s) → O2(g) +氧化之有機物(g)。 - 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中該水性鹼製程包含使用約2重量百分比的一氫氧化鉀(KOH)水溶液進行該基板的濕式蝕刻，於約在攝氏50至85度之溫度範圍，其持續時間約在10至20分鐘之範圍。
- 一種依據申請專利範圍第12項所述之方法製造的太陽能電池。
- 一種用於形成太陽能電池之裝置，該裝置包含：
一第一腔室，其係配置用來耦接一氣態臭氧(O3)源與用來使一臭氧氣流流動經過該第一腔室中之一基板；以及
一第二腔室，其係配置用來以一水性鹼結構化製程處理該基板。 - 如申請專利範圍第19項所述之裝置，其進一步包含：
一第三腔室，其係置於該第一腔室與該第二腔室間，並配置用來在以該第二腔室之乾水性鹼結構化製程處理前，以一第二水性鹼製程處理該基板。
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