專利名稱：選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，特別涉及一種在基材的 表面形成對準標記(alignment mark)，并通過對準標記進行對齊以形成選擇性射極結構上 的電極圖形的方法。
背景技術：
太陽能電池的發(fā)電效率主要決定于光電轉換效率的高低，而光電轉換效率的提升 主要可通過調整下列三項因素達成。第一、提升光吸收能力。太陽能電池的光吸收層在太 陽光的照射下可通過光伏效應(photovoltaic effect)而產生自由電子-電洞對，而當太 陽能電池具有較高的光吸收能力時，可產生較多的自由電子-電洞對，進而產生較大的光 電流。第二、降低電子_電洞對的復合(recombination)。電子-電洞對的復合會造成電 能的損失，而電子-電洞對復合產生的因素主要包括存在于晶粒邊界的懸鍵(dangling bond)，以及太陽能電池內部的缺陷。第三、減少接觸電阻。太陽能電池的金屬電極與半導體 層之間的接觸電阻可通過于半導體層內形成雜質摻雜(impurity doping)的作法來降低， 然而此一作法卻會增加電子_電洞對的復合概率。目前業(yè)界在高效能太陽能電池的技術中，研發(fā)出選擇性擴散的技術，可減少接觸 電阻，進而提升太陽能電池光電轉換效率的作法。所謂選擇性擴散的方法是利用選擇性射 極(selective emitter)結構，其于金屬電極與半導體層之間的區(qū)域形成重度摻雜，但使 半導體層的其它區(qū)域形成輕度摻雜，如此一來可在不增加電子_電洞對的復合概率的情況 下，減少接觸電阻。然而，在公知選擇性射極的過程中，重度摻雜區(qū)的制作是先通過一由微 影過程定義出的掩模暴露出欲形成重度摻雜區(qū)的位置，再利用擴散過程對暴露出的區(qū)域進 行擴散以形成重度摻雜區(qū)，然而微影過程具有步驟復雜且成本昂貴的缺點。再者，在公知制 作選擇性射極的方法中，后續(xù)形成的電極圖形與重度摻雜區(qū)之間存在對齊的問題，而使得 接觸電阻無法如預期降低，而影響太陽能電池的光電轉換效率。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，以解決公知 技術在選擇性射極結構上形成電極圖形時所面臨的對齊問題。為達上述目的，本發(fā)明提供一種選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，包括下 列步驟。首先提供一基材。接著于基材上形成一障壁層，并圖形化障壁層使部分基材暴露 出而形成一電極圖形區(qū)。然后，改變電極圖形區(qū)的基材的表面特性，以形成一圖形化可視標 記。隨后，移除障壁層。最后以圖形化可視標記作為一對準標記。為達上述目的，本發(fā)明另提供一種太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對 齊方法，包括下列步驟。首先提供一基材。接著于基材上形成一障壁層，并圖形化障壁層使 部分基材暴露出而形成一電極圖形區(qū)。然后，改變電極圖形區(qū)的基材的表面特性，以形成一 圖形化可視標記。隨后，移除障壁層。最后，以圖形化可視標記作為一對準標記，于電極圖形區(qū)的基材的表面形成一電極圖形。 在本發(fā)明的方法中，電極圖形區(qū)的基材的表面預先形成有圖形化可視標記，因此 使得后續(xù)形成電極圖形時可依據此圖形化可視標記作為對準標記而準確對齊。
圖1至圖9繪示了本發(fā)明一較佳實施例的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法
示意圖 其中，附圖標記說明如下 10 基材12障壁層 14 圖形化刻蝕材料16電極圖形區(qū)
20 圖形化可視標記22電極圖形
22a 匯流條電極22b指電極
具體實施例方式為使熟悉本發(fā)明所屬技術領域的技術人員能進一步了解本發(fā)明，下文特列舉本發(fā) 明的較佳實施例，并配合所附附圖，詳細說明本發(fā)明的構成內容及所欲達成的功效，本發(fā)明 的應用并不以此為限。請參考圖1至9圖。圖1至圖9繪示了本發(fā)明一較佳實施例的選擇性射極結構的 電極圖形的對齊方法示意圖，其中為清楚表達本發(fā)明的特征，圖1至圖4、圖6至圖8以剖視 角度繪示，而圖5與圖9以俯視角度繪示。另外，本實施例是以太陽能電池的選擇性射極結 構的電極圖形的對齊方法為例說明本發(fā)明，但本發(fā)明的應用并不以此為限。如圖1所示，首 先提供一基材10，其中在本實施例中，基材10是選用一半導體硅基材。隨后對基材10的表 面進行一粗化處理。粗化的表面具有降低入射光的反射率的作用，借此可增加光入射量，進 而提升光電轉換效率。如圖2所示，于基材10上形成一障壁層12。由于本實施例是以制作太陽能電池的 選擇性射極為例，因此障壁層12是為一擴散障壁層，其可利用各式薄膜技術加以形成。接著圖形化障壁層12使部分基材10暴露出而形成一電極圖形區(qū)。在本實施例中， 圖形化障壁層12的方式包括下列步驟。首先如圖3所示，于障壁層12上形成一圖形化刻 蝕材料14，用以定義電極圖形的位置。圖形化刻蝕材料14會向下選擇性地刻蝕掉部分障壁 層12，以暴露出基材10的部分表面。如圖4與圖5所示，接著移除圖形化刻蝕材料14，以 暴露出部分基材10而形成一電極圖形區(qū)16。如圖6所示，接著改變電極圖形區(qū)16的基材10的表面特性，以形成一圖形化可視 標記20。在本實施例中，電極圖形區(qū)16的基材10的表面特性是指基材10的表面粗糙度， 而通過改變電極圖形區(qū)16的基材10的表面粗糙度會改變電極圖形區(qū)16的基材10的光學 反射率，而使得電極圖形區(qū)16相較于基材10表面的其它區(qū)域可形成圖形化可視標記20，作 為電極圖形的對準標記。由圖6可知，根據本實施例的作法，電極圖形區(qū)16的光學反射率 會不同于基材10上其它區(qū)域的光學反射率，因此可作為對準標記之用。本發(fā)明的作法并不 以此為限，例如改變電極圖形區(qū)16的基材10的表面特性可通過改變電極圖形區(qū)16的基材 10的其它表面特性的作法達到形成圖形化可視標記20的目的。
如圖7所示，接著移除位于基材10的表面的障壁層12。如圖8與圖9所示，以圖 形化可視標記20作為一對準標記，于基材10的電極圖形區(qū)16形成一電極圖形22。在本實 施例中，電極圖形22是以絲網印刷過程加以形成，但不以此為限。另外，電極圖形22包含 線寬較寬的匯流條電極(bus bar) 22a，以及線寬較細并與匯流條電極22a電性連接的指電 極(finger) 22b，但不以此為限。綜上所述，本發(fā)明的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法在欲形 成電極圖形的電極圖形區(qū)的基材的表面預先形成圖形化可視標記，因此使得在后續(xù)進行電 極圖形的過程時可依據圖形化可視標記進行準確對齊，使得電極圖形具有準確對齊。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修 飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
一種選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，包括提供一基材；于所述基材上形成一障壁層，并圖形化所述障壁層使部分所述基材暴露出而形成一電極圖形區(qū)；改變所述電極圖形區(qū)的所述基材的表面特性，以形成一圖形化可視標記；移除所述障壁層；以及以所述圖形化可視標記作為一對準標記。
2.如權利要求1所述的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征在于圖形化所 述障壁層的步驟包括于所述障壁層上形成一圖形化刻蝕材料；利用所述圖形化刻蝕材料選擇性地刻蝕掉部分所述障壁層，以暴露出部分所述基材；以及移除所述圖形化刻蝕材料。
3.如權利要求1所述的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征在于改變所述 電極圖形區(qū)的所述基材的表面特性包括改變所述電極圖形區(qū)的所述基材的一光學反射率。
4.如權利要求1所述的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征在于所述障壁 層包括一擴散障壁層。
5.一種太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，包括 提供一基材；于所述基材上形成一障壁層，并圖形化所述障壁層使部分所述基材暴露出而形成一電 極圖形區(qū)；改變所述電極圖形區(qū)的所述基材的表面特性，以形成一圖形化可視標記； 移除所述障壁層；以及以所述圖形化可視標記作為一對準標記，于所述電極圖形區(qū)的所述基材的表面形成一 電極圖形。
6.如權利要求5所述的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征 在于圖形化所述障壁層的步驟包括于所述障壁層上形成一圖形化刻蝕材料；利用所述圖形化刻蝕材料選擇性地刻蝕掉部分所述障壁層，以暴露出部分所述基材；以及移除所述圖形化刻蝕材料。
7.如權利要求5所述的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征 在于改變所述電極圖形區(qū)的所述基材的表面特性包括改變所述電極圖形區(qū)的所述基材的一光學反射率。
8.如權利要求5所述的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征 在于所述電極圖形是利用一絲網印刷過程形成。
9.如權利要求5所述的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，其特征 在于所述障壁層包括一擴散障壁層。
10.如權利要求5所述的太陽能電池的選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，另包括對所述基材的表面進行一粗化處理。
全文摘要
一種選擇性射極結構的電極圖形的對齊方法，包括下列步驟首先提供一基材，接著于基材上形成一障壁層，并圖形化障壁層使部分基材暴露出而形成一電極圖形區(qū)。然后，改變電極圖形區(qū)的基材的表面特性，以形成一圖形化可視標記。隨后，移除障壁層。最后以圖形化可視標記作為一對準標記。
文檔編號H01L31/18GK101989634SQ20091015998
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權日2009年8月3日
發(fā)明者陳懷宗 申請人:益通光能科技股份有限公司