具有硅基板上的納微復(fù)合結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有娃基板的納微復(fù)合結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制 備的太陽(yáng)能電池。
【背景技術(shù)】
[000引一般情況下，太陽(yáng)能電池具有PN接合面。當(dāng)光入射在PN接合面上時(shí)產(chǎn)生電子和 空穴，而該些電子和空穴向P區(qū)域和N區(qū)域移動(dòng)，并因該種現(xiàn)象而在P區(qū)域和N區(qū)域之間產(chǎn) 生電位差（電動(dòng)勢(shì)），此時(shí)，若在太陽(yáng)能電池連接負(fù)荷，則會(huì)導(dǎo)電。
[0003] 太陽(yáng)能電池可大致分為利用娃半導(dǎo)體材料的電池和利用合成半導(dǎo)體材料的電池。 并且，利用娃半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電池可分為晶系太陽(yáng)能電池和非晶系太陽(yáng)能電池。
[0004]目前，通常用在太陽(yáng)光發(fā)電系統(tǒng)中的大部分太陽(yáng)能電池為娃半導(dǎo)體。尤其，晶系娃 半導(dǎo)體的單晶及多晶太陽(yáng)能電池因良好的轉(zhuǎn)換效率和高可靠性而被廣泛使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引技術(shù)問(wèn)題
[0006] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池，其 中可根據(jù)光刻膠的光刻設(shè)計(jì)來(lái)形成具有不同大小的微米線，并且，還可通過(guò)調(diào)節(jié)濕式蝕刻 溶液的濃度和浸潰時(shí)間來(lái)形成具有不同大小及縱橫比的納米線。
[0007] 技術(shù)方案
[000引本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制備方法包括；準(zhǔn)備具有第一面和第二面的第一導(dǎo)電型半 導(dǎo)體基板的步驟；W形成光刻膠的多個(gè)橫向線和多個(gè)縱向線相互交叉的平面形態(tài)的方式在 上述第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板的第二面上對(duì)光刻膠進(jìn)行圖案化的步驟；無(wú)電解蝕刻半導(dǎo)體基 板，W在與光刻膠相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成寬度為1ym至3ym并且高度為3ym至5ym的微 米線，在不與光刻膠相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中形成寬度為Inm至lOOnm并且高度為lym至3ym的 多個(gè)納米線的步驟；利用P0C13來(lái)在上述微米線及納米線滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)的步驟；在 上述半導(dǎo)體基板的第一面上形成第一電極的步驟；W及在微米線上形成第二電極的步驟， 作為在每單位面積入射的光能和功率的比的上述太陽(yáng)能電池的效率為10%至13%。
[0009] 在此，無(wú)電解蝕刻步驟可包括；第一浸潰步驟，其中在半導(dǎo)體基板的第一面上形成 保護(hù)層，且將半導(dǎo)體基板浸潰在硝酸銀溶液和氨氣酸溶液的混合溶液中；第二浸潰步驟，其 中將來(lái)自硝酸銀溶液的銀粒子附著在其上的半導(dǎo)體基板浸潰在過(guò)氧化氨溶液和氨氣酸溶 液的混合溶液中；W及第=浸潰步驟，其中將半導(dǎo)體基板浸潰在硝酸溶液和水的混合溶液 中W去除銀粒子。
[0010] 并且，第一浸潰步驟的硝酸銀溶液的濃度可W為5mM至15mM，氨氣酸溶液的濃度 可W為2mM至8mM。
[0011] 并且，第二浸潰步驟的過(guò)氧化氨溶液和氨氣酸溶液的濃度可分別為2mM至8mM。
[0012] 并且，可通過(guò)第二浸潰步驟來(lái)形成上述納米線，并且第二浸潰步驟可執(zhí)行1分鐘 至12分鐘。
[0013] 并且，無(wú)電解蝕刻步驟可包括第二無(wú)電解蝕刻步驟，其中，在包括第一浸潰步驟、 第二浸潰步驟及第=浸潰步驟的第一無(wú)電解蝕刻步驟之后，通過(guò)將半導(dǎo)體基板浸潰在氨氧 化鐘溶液和水的混合溶液中來(lái)蝕刻上述納米線，W形成平坦的凹槽區(qū)域。
[0014] 并且，無(wú)電解蝕刻步驟可包括；微米線形成步驟，其中通過(guò)在第一導(dǎo)電型基板的第 二面上對(duì)光刻膠進(jìn)行圖案化來(lái)形成微米線；AgN〇3沉積步驟，其中在未形成有微米線的第一 導(dǎo)電型基板的第二面上沉積AgN〇3;W及納米線形成步驟，其中通過(guò)利用KOH溶液對(duì)AgNO3 進(jìn)行蝕刻來(lái)形成納米線。
[0015] 并且，可在820°C至880°C溫度下利用P0C13來(lái)滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)。
[0016] 本發(fā)明的太陽(yáng)能電池可包括：第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板；多個(gè)微米線，其W多個(gè)橫 向線和多個(gè)縱向線相互交叉的平面形態(tài)形成于半導(dǎo)體基板的上表面上，多個(gè)微米線的寬度 為1ym至3ym、高度為3ym至5ym;多個(gè)納米線，其形成于微米線的外側(cè)來(lái)增加光的路 徑，多個(gè)納米線的寬度為Inm至lOOnm、高度為lym至3ym;第二導(dǎo)電型雜質(zhì)滲雜區(qū)域，其 通過(guò)利用P0C13將第二導(dǎo)電型雜質(zhì)滲雜于微米線的表面來(lái)形成；第一電極，其形成于半導(dǎo) 體基板的下表面上；W及第二電極，其形成于第二導(dǎo)電型雜質(zhì)滲雜區(qū)域的表面上；其中作 為在每單位面積入射光的能量和功率的比的太陽(yáng)能電池的效率為10%至13%。
[0017] 其中，可通過(guò)對(duì)納米線進(jìn)行蝕刻來(lái)形成平坦的凹槽區(qū)域。
[001引有益效果
[0019] 本發(fā)明提供可同時(shí)形成微米線及納米線的太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的 太陽(yáng)能電池。
[0020] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池，其 中可根據(jù)光刻膠的光刻設(shè)計(jì)來(lái)形成具有不同大小的微米線，并且可通過(guò)調(diào)節(jié)濕式蝕刻溶液 的濃度和浸潰時(shí)間來(lái)形成具有不同大小及縱橫比的納米線。
[0021] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池，其 中不利用價(jià)格高且需要長(zhǎng)處理時(shí)間的干式蝕刻方法，而是利用價(jià)格低且需要短處理時(shí)間的 濕式蝕刻方法來(lái)蝕刻納米線。
[0022] 本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池，其 中因多個(gè)微米線及納米線而使入射光的反射率顯著低于通常的平板形結(jié)構(gòu)，因此效率提 高。即，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能電池的制備方法及由此制備的太陽(yáng)能電池，其中入射光的路 徑通過(guò)將多個(gè)微米線的結(jié)構(gòu)而不是通常的平板形結(jié)構(gòu)施加到光吸收層而增加，電流值因發(fā) 生諸如光子囚禁效應(yīng)（photonconfinement)的量子效應(yīng)而增加，并且最終效率提高。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法的流程圖。
[0024] 圖2a至圖化為依次示出本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法的部分剖視 圖。
[0025]圖3為依次示出在本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電解蝕刻方 法的流程圖。
[0026] 圖4a至圖4c為依次示出在本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電解 蝕刻方法的部分剖視圖。
[0027] 圖5為依次示出在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電解蝕刻 方法的流程圖。
[002引圖6a至圖化為依次示出在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電 解蝕刻方法的部分剖視圖。
[0029] 圖7為示出本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的部分剖視圖。
[0030] 圖8為依次示出在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電解蝕刻 方法的流程圖。
[0031] 圖9a至圖9c為依次示出在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法中的無(wú)電 解蝕刻方法的部分剖視圖。
[0032] 圖10為示出本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的部分剖視圖。
[003引圖11a至圖lid為示出在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池中，通過(guò)將利用POC13 來(lái)滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)過(guò)程的溫度改變?yōu)?20°C、84(rC、86(rC及880°C測(cè)定的面電阻的圖 表。
[0034]圖12為在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池中，在利用POC13來(lái)滲雜第二導(dǎo)電型雜 質(zhì)之后，根據(jù)滲雜溫度的變化來(lái)測(cè)定基于深度的原子的濃度的圖表。
[003引圖13為在本發(fā)明另一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池中，根據(jù)蝕刻時(shí)間來(lái)測(cè)定利用POC13來(lái) 滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)前后的載體壽命的圖表；W及
[0036] 圖14為在將蝕刻時(shí)間固定在60秒鐘化OH)之后，通過(guò)將圖13中獲得的結(jié)果的縱 橫比（A/R，Aspectratio)改變?yōu)?、2、3、4來(lái)測(cè)定電流密度的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 參照附圖，W本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠容易地執(zhí)行的程度對(duì)本發(fā)明的 優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明如下。
[003引 W下，對(duì)本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0039] 圖1為示出本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法的流程圖。
[0040] 如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法可W包括準(zhǔn)備第一導(dǎo)電型 半導(dǎo)體基板的步驟S1、對(duì)光刻膠進(jìn)行圖案化的步驟S2、無(wú)電解蝕刻步驟S3、滲雜第二導(dǎo)電 型雜質(zhì)的步驟S4、去除磯娃酸玻璃（PSG，PhosphorSilicateGlass)的步驟S5、發(fā)射極蝕 刻步驟S6、形成第一電極的步驟S7及形成第二電極的步驟S8。
[0041] 圖2a至圖化為依次示出本發(fā)明一實(shí)施例的太陽(yáng)能電池的制備方法的部分剖視 圖。W下，一同參照?qǐng)D1來(lái)對(duì)本發(fā)明一實(shí)