用于太陽能電池制造的氣態(tài)臭氧(o3)處理的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了制造太陽能電池的方法以及用于制造太陽能電池的裝置。在一個實例中，一種制造太陽能電池的方法包括用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面。隨后，將所述基板的光接收表面紋理化。
【專利說明】用于太陽能電池制造的氣態(tài)臭氧(O3)處理

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例屬于可再生能源領(lǐng)域，具體地講，涉及制造太陽能電池的方法以及用于制造太陽能電池的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光伏電池(常被稱為太陽能電池)是熟知的用于直接轉(zhuǎn)化太陽輻射為電能的器件。一般來講，使用半導(dǎo)體加工技術(shù)在基板的表面附近形成P-η結(jié)而將太陽能電池制造在半導(dǎo)體晶片或基板上。照射在基板表面上并進入基板內(nèi)的太陽輻射在基板主體中形成電子和空穴對。電子和空穴對遷移至基底中的P摻雜區(qū)域和η摻雜區(qū)域，從而在摻雜區(qū)域之間生成電壓差。將摻雜區(qū)域連接至太陽能電池上的導(dǎo)電區(qū)域，以將電流從電池引導(dǎo)至與其耦接的外部電路。
[0003]效率是太陽能電池的重要特性，因其直接與太陽能電池發(fā)電的能力有關(guān)。同樣，制備太陽能電池的效率直接與此類太陽能電池的成本效益有關(guān)。因此，提高太陽能電池效率的技術(shù)或提高制備太陽能電池效率的技術(shù)是普遍所需的。本發(fā)明的實施例通過提供用于制造太陽能電池結(jié)構(gòu)的新型工藝和裝置，而允許增加太陽能電池效率并增加太陽能電池制造效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0004]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的兩種紋理化工藝:(a) —種常規(guī)工藝以及(b)一種包括初始臭氧氣體處理的工藝。
[0005]圖2A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作的剖視圖，該操作包括在制造太陽能電池的方法中用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面。
[0006]圖2B示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作的剖視圖，該操作包括在制造太陽能電池的方法中用預(yù)紋理化濕法清潔工藝處理圖2A的基板的光接收表面。
[0007]圖2C示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作的剖視圖，該操作包括在制造太陽能電池的方法中將圖2A或圖2B的基板的光接收表面紋理化。
[0008]圖2D示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作的剖視圖，該操作包括使用圖2C的基板形成用于背接觸式太陽能電池的背面觸點。
[0009]圖2E示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的操作的剖視圖，該操作包括形成另一個背接觸式太陽能電池的背面觸點。
[0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的曲線圖，示出了根據(jù)使用或不使用氣態(tài)臭氧預(yù)處理操作的Jsc (短路電流)改善(mA/cm2)。
[0011]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于制造太陽能電池的裝置的例子的框圖。
[0012]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的被配置用于執(zhí)行制造太陽能電池的方法的計算機系統(tǒng)的例子的框圖。

【具體實施方式】
[0013]本文描述了制造太陽能電池的方法以及用于制造太陽能電池的裝置。在下面的描述中，給出了許多具體細(xì)節(jié)，例如具體的工藝流程操作，以形成對本發(fā)明的實施例的透徹理解。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的是在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下可實施本發(fā)明的實施例。在其他例子中，沒有詳細(xì)地描述例如金屬觸點形成技術(shù)的熟知的制造技術(shù)，以避免不必要地使本發(fā)明的實施例難以理解。此外，應(yīng)當(dāng)理解在圖中示出的多種實施例是示例性的實例并且未必按比例繪制。
[0014]本文公開了制造太陽能電池的方法。在一個實施例中，一種制造太陽能電池的方法包括用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面。隨后，將基板的光接收表面紋理化。在另一個實施例中，一種制造太陽能電池的方法包括用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面。隨后，使用重量百分比大約在20-45范圍內(nèi)的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約60 - 85°C范圍內(nèi)的溫度下，將該光接收表面處理大約在60-120秒范圍內(nèi)的持續(xù)時間。隨后，將基板的光接收表面以及基板的與光接收表面相對的表面的至少一部分紋理化。紋理化包括用含水堿性工藝處理基板。隨后，通過在基板的與光接收表面相對的表面上形成觸點來由基板形成背接觸式太陽能電池。
[0015]本文還公開了用于制造太陽能電池的裝置。在一個實施例中，一種用于形成太陽能電池的裝置包括第一腔室，該第一腔室被配置用于耦接氣態(tài)臭氧(O3)源以及用于使臭氧氣體流流動經(jīng)過第一腔室中的基板。第二腔室被配置用于使用含水堿性紋理化工藝處理基板。
[0016]許多硅太陽能電池設(shè)計利用隨機堿性紋理化正面，以降低反射率并增加太陽能電池的效率。此類紋理化溶液通常包括堿性蝕刻劑，諸如氫氧化鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)或四甲基氫氧化銨(TMAH)，以及表面活性劑，諸如異丙醇(IPA)或類似醇。在用堿性化學(xué)物質(zhì)將太陽能電池的基板或?qū)拥谋砻婕y理化期間，設(shè)置在基板或?qū)由系挠袡C物質(zhì)可充當(dāng)至少在一些區(qū)域中阻擋紋理化的微掩模。此類紋理化阻擋可能對表面紋理化的均勻度和品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響。盡管如此，有機物質(zhì)在光伏(PV)制造中可能是無所不在的。因此，本文所述的一個或多個實施例涉及一種在執(zhí)行紋理化工藝之前先清潔晶片、基板或?qū)拥挠袡C殘留物的方法。此類清潔可顯著改善紋理化品質(zhì)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，本文所述的方法可用于改善硅太陽能電池的紋理化的品質(zhì)與均一性。作為對比例子，用于清潔有機物的常規(guī)方法包括使用化學(xué)清潔浴，所述化學(xué)清潔浴利用氧化化學(xué)物質(zhì)諸如硫酸和過氧化氫(例如，食人魚清潔劑(a piranha clean))、氫氧化銨和過氧化氫(例如,SCl)、臭氧和高純度水作為濕法蝕刻或清潔應(yīng)用。此類氧化化學(xué)物質(zhì)增加了紋理化設(shè)備成本以及消耗品使用，從而導(dǎo)致較高的化學(xué)品成本和處理成本。
[0018]較之其他化學(xué)清潔浴，使用臭氧結(jié)合高純度水可降低附加的化學(xué)品成本。然而，該方法可能遭遇臭氧在水性溶液中的高衰變率、復(fù)雜性，以及所需的泵、臭氧接觸器和對溶解在水中的臭氧具有抵抗性的較貴浴材的成本等不利情況。相反，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，較之用于從晶片的表面清潔有機物的常規(guī)化學(xué)方法，將硅晶片直接浸入臭氧氣體降低了設(shè)備的復(fù)雜性和成本。另外，除了用作臭氧源的少量氧氣以外，可能不需要高純度水或其他此類消耗品。在一個實施例中，由于臭氧在氣相下的衰變通常緩慢很多，所以相比于使用與高純度水混合的臭氧的處理，氣相處理需要較少的實際臭氧使用。臭氧氣體工藝還可能比對現(xiàn)有設(shè)備進行改造明顯更簡單、更容易且成本較低。
[0019]為了示出本發(fā)明實施例的特定方面的效用，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的兩種紋理化工藝:(a) —種常規(guī)工藝以及(b) —種包括初始臭氧氣體處理的工藝。參見圖1，用于制造太陽能電池的基板100 (諸如硅晶片)正在進行紋理化工藝且具有雜質(zhì)102，諸如有機殘留物。遵循途徑(a)，當(dāng)結(jié)構(gòu)100/102直接暴露于紋理化工藝104(諸如下文所述的堿性工藝)時，有機殘留物102可能充當(dāng)抑制某些區(qū)域(例如，平坦部分106)中的紋理化的微掩模，從而導(dǎo)致晶片表面之上的品質(zhì)較差的紋理108。有機殘留物102在紋理化工藝104之后顯示為較小，因為其在工藝104中可能減少。然而，仍可能有相當(dāng)足量的部分保留而對紋理化造成妨礙，如在途徑(a)中所示。
[0020]相比之下，在一個實施例中，遵循途徑(b)，用于制造太陽能電池的基板100(諸如硅晶片)正在進行紋理化工藝且具有雜質(zhì)102，諸如有機殘留物。在工藝104之前，將基板100暴露于臭氧氣體處理110。臭氧氣體處理110可能完全或部分地移除有機殘留物102，或可能將有機殘留物102分解成較小的碎片102’，如在圖1中所示。在一個實施例中，通過完全地移除有機殘留物102，所述有機殘留物在紋理化104期間可能不再充當(dāng)微掩模。在一個實施例中，通過部分地移除有機殘留物102或?qū)⒂袡C殘留物102分解成較小的碎片102’，有機殘留物在紋理化工藝期間可被移除和/或足夠小從而不顯著地影響所得的紋理化圖案。因此，通過施加初始?xì)鈶B(tài)臭氧工藝，本來對紋理化品質(zhì)產(chǎn)生負(fù)面影響的平點要么被消除，要么被至少減輕，從而提供實質(zhì)上更均勻的紋理化表面108’。在一個具體實施例中，臭氧氣體揮發(fā)并侵蝕有機化合物，這導(dǎo)致潔凈的晶片表面進入紋理化浴中，從而產(chǎn)生改善的紋理化。另外，在一個實施例中，由于有機殘留物污染得以消除或減輕，所以可實現(xiàn)紋理化溶液的浴壽命延長。在一個實施例中，通過首先使用氣態(tài)臭氧處理，可將任何預(yù)紋理化清潔的程度減少或甚至排擠掉。
[0021]在一個方面，可將氣態(tài)臭氧工藝包括在用于制造太陽能電池的處理方案中。例如，圖2A-圖2E根據(jù)本發(fā)明的一個或多個實施例示出制造太陽能電池的各種操作。
[0022]參見圖2A，在背接觸式太陽能電池的制造過程中提供基板200。作為可被包括的特征的例子，基板200包括位于背面204上的與光接收表面206相對的多個有源區(qū)域202。所述多個有源區(qū)域202包括交替出現(xiàn)的N+和P+區(qū)域。在一個實施例中，基板200由結(jié)晶的N型硅構(gòu)成，N+區(qū)域包括磷摻雜物雜質(zhì)原子并且P+區(qū)域包括硼摻雜物雜質(zhì)原子。在紋理化工藝期間，可在背面204上包括絕緣層或其他保護層208，如圖2A中所示。
[0023]再次參見圖2A，在一個實施例中，一種制造太陽能電池的方法包括用氣態(tài)臭氧
(O3)工藝210處理基板200的光接收表面206。在一個此類實施例中，氣態(tài)臭氧工藝210包括使臭氧氣體流部分或完全地流動經(jīng)過基板200的光接收表面206。
[0024]在一個實施例中，在施加紋理化浴之前，將基板200暴露于臭氧氣體。相對于成本和臭氧處理而言，暴露的持續(xù)時間可能足夠長以提供有效處理，而其可能足夠短以避免處理的收益縮減。在一個實施例中，暴露于臭氧的持續(xù)時間介于大約I至5分鐘之間。臭氧可將基板200的頂部氧化，同時還分解或消除基板表面(例如，表面206)上的有機殘留物。在一個具體實施例中，使臭氧氣體流流動包括將基板200保持在大約15-40°C范圍內(nèi)的溫度下并使流動持續(xù)時間在大約1- 3分鐘的范圍內(nèi)。
[0025]在一個實施例中，用氣態(tài)臭氧工藝210處理基板200的光接收表面206包括至少移除置于基板的光接收表面上的有機殘留物的一部分。例如，可移除為來自掩模蝕刻條(例如，來自PCB型掩模)或來自絲網(wǎng)印刷掩模中所用的墨水的引入殘留物的有機物。有機物質(zhì)可揮發(fā)并離開基板表面或分解成較短碳鏈的分子，這些分子在堿性蝕刻浴中更容易底切和移除。在具體的此類實施例中，移除有機殘留物的一部分包括根據(jù)以下反應(yīng)式(I)來氧化有機殘留物:
[0026]O3 (g) +有機殘留物一O2 (g) +氧化的有機物質(zhì)(g) (I)
[0027]參見圖2B，在一個實施例中，在執(zhí)行紋理化工藝之前，用預(yù)紋理化濕法清潔工藝218處理基板202的光接收表面206。在一個此類實施例中，預(yù)紋理化濕法清潔工藝218包括用氫氧化物水溶液諸如但不限于氫氧化鉀(KOH)水溶液、氫氧化鈉(NaOH)水溶液、或四甲基氫氧化銨(TMAH)水溶液進行處理。在具體的此類實施例中，預(yù)紋理化濕法清潔工藝218包括用重量百分比大約在20-45范圍內(nèi)的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約60 - 85°C范圍內(nèi)的溫度下，處理大約在60-120秒范圍內(nèi)的持續(xù)時間。在一個實施例中，在用氫氧化物水溶液處理之后進行沖洗，例如用去離子(DI)水沖洗。
[0028]因此，在一個實施例中，紋理化工藝(下文所述)可在使用紋理化浴之前與堿性蝕刻浴清潔工藝結(jié)合。按照此方式，可使用與圖2A相聯(lián)系進行描述的臭氧氣體處理來將硅晶片氧化。接著，可使用初步的堿性蝕刻浴處理來底切表面上的任何污染物，以便提供清潔且均勻的硅表面隨后再進入紋理化浴。
[0029]參見圖2C，該方法還包括將基板200的光接收表面206紋理化，例如，以形成紋理化表面220。在一個實施例中，將光接收表面206紋理化，以減輕在隨后由其制成的太陽能電池的太陽輻射集光效率期間的不期望的反射。紋理化表面可具有隨機化圖案，諸如由單晶基板的堿性PH蝕刻而獲得的表面。在一個實施例中，將基板200的光接收表面206紋理化包括用含水堿性工藝222處理光接收表面206。在一個此類實施例中，含水堿性工藝22包括使用重量百分比大約為2的氫氧化鉀(KOH)水溶液,在大約50 - 85°C范圍內(nèi)的溫度下，執(zhí)行對光接收表面206的濕法蝕刻大約在10-20分鐘范圍內(nèi)的持續(xù)時間。在一個實施例中，未執(zhí)行與圖2B相聯(lián)系進行描述的操作，并且將基板200的光接收表面206紋理化再用氣態(tài)臭氧工藝210處理基板200的光接收表面206之后立即執(zhí)行。在一個實施例中，在紋理化后接著進行沖洗，例如用去離子(DI)水沖洗。
[0030]在一個實施例中，參見圖2D，在將基板200的光接收表面206/220紋理化之后，由基板200制造背接觸式太陽能電池290。背接觸式太陽能電池290可包括形成于基板200背面204上的圖案化電介質(zhì)層240上的金屬觸點250，如在圖2D中所示。在一個實施例中，抗反射涂層254形成于基板200的光接收表面206/220上并且與后者適形。在一個實施例中，所述多個金屬觸點250通過在圖案化電介質(zhì)層240內(nèi)部以及在所述多個有源區(qū)域202上沉積并圖案化含金屬的材料而形成。在具體的此類實施例中，用于形成所述多個金屬觸點250的含金屬材料由金屬諸如但不限于鋁、銀、鈀或其合金構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，因而形成了背面接觸式太陽能電池290。
[0031 ] 在另一個實施例中，參見圖2E，在將基板的光接收表面紋理化之后，制成了背接觸式太陽能電池299。與圖2D的結(jié)構(gòu)形成對比，太陽能電池299具有在基板上方形成的有源區(qū)域。具體地講，太陽能電池299包括交替出現(xiàn)的P+有源區(qū)域(262)和N+有源區(qū)域(260)，所述區(qū)域形成在例如多晶硅中，該多晶硅位于基板200’上的薄電介質(zhì)層270上。背接觸式太陽能電池299可包括形成在基板200’背面上的圖案化電介質(zhì)層274上的金屬觸點278，如在圖2E中所示。在一個實施例中，抗反射涂層268形成于基板200’的光接收表面上并且與后者適形。在一個實施例中，在如與圖2C相聯(lián)系進行描述的將光接收表面紋理化期間，基板200’的背面的一部分276被紋理化，如在圖2E中所示。例如，在有源區(qū)域260與262之間形成的溝槽可在太陽能電池的與光接收表面相對的側(cè)面處被紋理化。
[0032]進行了實驗來示出在將太陽能電池的光接收表面紋理化之前使用氣態(tài)臭氧處理的有益效果。例如，圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的曲線圖300，其示出了根據(jù)使用或不使用氣態(tài)臭氧預(yù)處理操作的Jsc (短路電流)改善(mA/cm2)。改善的紋理化可降低正面的反射率，并可能導(dǎo)致更多的光子俘獲和更高的短路電流。參見圖3，數(shù)百個器件晶片要么被直接紋理化(在紋理化之前不進行臭氧預(yù)處理)，要么在紋理化之前暴露于臭氧氣體60秒(在紋理化之前進行臭氧預(yù)處理)。曲線圖300展示了與改善的紋理化相關(guān)聯(lián)的短路電流改善。具體地講，在一個實施例中，Jsc改善歸因于在不含有機殘留物的表面上的改善的紋理化和鈍化。在一個具體實施例中，用具有基于臭氧氣體預(yù)處理的改善紋理化的工藝實現(xiàn)了大約0.1mA/cm2的短路改善。
[0033]在一個實施例中，如上所述，在執(zhí)行堿性紋理化工藝之前使用臭氧氣體將硅晶片氧化。臭氧氣體可用于將硅晶片上的有機殘留物分解，從而消除本來可能導(dǎo)致紋理化不均勻且品質(zhì)較差的微掩模?？蓪⒊粞鯕怏w源改裝到現(xiàn)有紋理化設(shè)備的晶片加載區(qū)域上，以便用最小的附加成本改善紋理化。臭氧對于許多化學(xué)工藝而言是環(huán)境友好的替代物。其具有較高的還原/氧化(氧化還原)電勢且可在使用點處生成，并且在使用后可以容易地轉(zhuǎn)變回氧氣。
[0034]作為示例性說明，圖4為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例用于制造太陽能電池的裝置的框圖。參見圖4，用于形成太陽能電池的裝置400包括第一腔室402，其被配置用于耦接氣態(tài)臭氧(O3)源404并用于使臭氧氣體406流流動經(jīng)過第一腔室402中的基板。該腔室402還可被配置成在收集區(qū)域408處收集臭氧流的未使用部分。第二腔室410包括在內(nèi)，并且被配置用于使用含水堿性紋理化工藝對基板進行處理。
[0035]在一個實施例中，裝置400還包括第三腔室412，其設(shè)置在第一腔室402與第二腔室410之間，并且被配置用于在用第二腔室410的含水堿性紋理化工藝處理之前用預(yù)紋理化含水堿性工藝對基板進行處理。還可包括干燥工位414，如在圖4中所示。另外，裝置400可被配置成與晶片載體416對接。在一個實施例中，盡管未示出，但沖洗工位或沖洗槽與第三腔室412和第二腔室410中的一者或二者相關(guān)聯(lián)。沖洗工站或沖洗槽可用于以去離子(DI)水進行沖洗。
[0036]在一個實施例中，腔室402為加載/卸載或加載/鎖定腔室，諸如包括在得自德國黑森林古滕巴赫 Rena 股份有限公司(Rena, GmbH, Giitenbach, Black Forest, Germany)的濕法工作臺工具中的該腔室。在一個此類實施例中，臭氧流入腔室并吹掃腔室的大氣條件。在一個具體實施例中，腔室402在臭氧流入其中以吹掃之前被抽空，或者被抽空并且再填充。在一個實施例中，進行紋理化的腔室410是濕法清潔腔室，諸如但不限于單晶片腔室、單側(cè)噴霧腔室或槽、或者批處理槽。在一個實施例中，臭氧發(fā)生器404被配置成由使用氧氣(O2)作為來源的電暈放電生成臭氧。在一個具體實施例中，臭氧發(fā)生器404被配置成向腔室402提供低于大約5標(biāo)準(zhǔn)升/分鐘(slm)的臭氧量。合適的臭氧發(fā)生器的例子包括但不限于SEMOZONw AX8407，其為可得自美國馬薩諸塞州安多佛萬機儀器有限公司(MKSInstruments, Inc., Andover, MA, USA)的高濃度、超潔凈臭氧發(fā)生器。AX8407臭氧發(fā)生器通過無聲放電將純氧轉(zhuǎn)化為臭氧。這僅要求含量極少的摻雜物氮氣。因此，臭氧是超潔凈的，并且存在的污染物(例如，NOx化合物)極少。
[0037]在本發(fā)明的一個方面，將本發(fā)明的實施例作為計算機程序產(chǎn)品或軟件產(chǎn)品提供，其包括具有存儲于其上并且用于計算機系統(tǒng)(或其他電子器件)編程以根據(jù)本發(fā)明的實施例執(zhí)行進程和方法的指令的機器可讀介質(zhì)。機器可讀介質(zhì)可包括以機器(例如，計算機)可讀形式存儲或傳輸信息的任何機構(gòu)。例如，在一個實施例中，機器可讀(例如，計算機可讀)介質(zhì)包括機器(例如，計算機)可讀存儲介質(zhì)(例如，只讀存儲器(“ROM”)、隨機存儲器(“RAM”)、磁盤存儲介質(zhì)或光存儲介質(zhì)、閃速存儲器件等)。
[0038]圖5以計算機系統(tǒng)500的形式示出了機器的圖示法，在該計算機系統(tǒng)內(nèi)，執(zhí)行用于使機器執(zhí)行本文所述的任何一種或多種方法的一組指令。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施例，圖5示出了被配置用于執(zhí)行制造太陽能電池的方法的計算機系統(tǒng)的例子的框圖。在另選的實施例中，機器在局域網(wǎng)(LAN)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、外聯(lián)網(wǎng)或英特網(wǎng)中連接(例如，網(wǎng)絡(luò)連接)到其他機器。在一個實施例中，機器作為服務(wù)器或客戶端在客戶端-服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行，或作為對等機在對等(或分布式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運行。在實施例中，所述機器為個人計算機(PC)、平板計算機、機頂盒(STB)、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、Web裝置、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機或橋接器，或能夠執(zhí)行規(guī)定該機器所采取的操作的一組指令(連續(xù)的或以其他方式)的任何機器。另外，雖然僅示出了單一機器，但是還將采用術(shù)語“機器”以包括任意集合的機器(例如，計算機或處理器)，所述機器單獨地或共同地執(zhí)行一組(或多組)指令以執(zhí)行本文所述的任意一種或多種方法。在一個實施例中，機器-計算機系統(tǒng)500包括在處理工具400中或與該處理工具400相關(guān)聯(lián)，如在圖4中所示。
[0039]計算機系統(tǒng)500的例子包括處理器502、主存儲器504(例如，只讀存儲器(“ROM”)、閃存存儲器、動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)(例如，同步DRAM(SDRAM)等)、靜態(tài)存儲器506 (例如，閃存存儲器、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)等)以及輔助存儲器518 (例如，數(shù)據(jù)存儲器件)，它們通過總線530彼此通信。在一個實施例中，使用了數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
[0040]處理器502代表一個或多個通用的處理器件，例如微處理器、中央處理單元等。更具體地講，在一個實施例中，處理器502是復(fù)雜指令集計算(CISC)微處理器、精簡指令集計算(RISC)微處理器、超長指令字(VLIW)微處理器、執(zhí)行其他指令集的處理器、或執(zhí)行指令集組合的處理器。在一個實施例中，處理器502為一個或多個專用的處理器件，例如特定用途集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、數(shù)字信號處理器(DSP)、網(wǎng)絡(luò)處理器等。處理器502執(zhí)行處理邏輯526以執(zhí)行本文所述的操作。
[0041]在一個實施例中，計算機系統(tǒng)500還包括網(wǎng)絡(luò)接口器件508。在一個實施例中，計算機系統(tǒng)500還包括視頻顯示單元510(例如，液晶顯示器(LCD)或陰極射線管(CRT))、字母數(shù)字輸入器件512 (例如，鍵盤)、光標(biāo)控制器件514 (例如，鼠標(biāo))，以及信號發(fā)生器件516 (例如,揚聲器)。
[0042]在一個實施例中，輔助存儲器518包括機器可存取存儲介質(zhì)(或更具體地講，計算機可讀存儲介質(zhì))531，該機器可存取存儲介質(zhì)上存儲有一組或多組體現(xiàn)任意一種或多種本文所述的方法或功能(例如，管理自光伏系統(tǒng)的輸出可變性的方法)的指令(例如，軟件522)。在實施例中，軟件522在由計算機系統(tǒng)500執(zhí)行期間完全地或至少部分地存在于主存儲器504或處理器502內(nèi)，該主存儲器504和處理器502還構(gòu)成機器可讀存儲介質(zhì)。在一個實施例中，軟件522經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口器件508通過網(wǎng)絡(luò)520進一步傳輸或接收。
[0043]雖然在實施例中該機器可存取存儲介質(zhì)531被示為單一介質(zhì)，但是應(yīng)采用術(shù)語“機器可讀存儲介質(zhì)”以包括存儲一組或多組指令的單一介質(zhì)或多種介質(zhì)(例如，集中的或分散的數(shù)據(jù)庫，或相關(guān)的高速緩存和服務(wù)器)。還應(yīng)采用術(shù)語“機器可讀存儲介質(zhì)”以包括能夠存儲或編碼由機器執(zhí)行的一組指令的任意介質(zhì)，該組指令使得機器執(zhí)行本發(fā)明實施例的任意一種或多種方法。相應(yīng)地應(yīng)采用術(shù)語“機器可讀存儲介質(zhì)”以包括(但不限于)固態(tài)存儲器和光學(xué)及磁性介質(zhì)。
[0044]因此，已公開了制造太陽能電池的方法以及用于制造太陽能電池的裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種制造太陽能電池的方法包括用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面。隨后，將基板的光接收表面紋理化。在一個此類實施例中，氣態(tài)臭氧工藝包括使臭氧氣體流流動經(jīng)過太陽能電池的光接收表面。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種用于形成太陽能電池的裝置包括第一腔室，該第一腔室被配置用于耦接氣態(tài)臭氧(O3)源并用于使臭氧氣體流流動經(jīng)過第一腔室中的基板。第二腔室被配置用于使用含水堿性紋理化工藝處理基板。在一個此類實施例中，第三腔室設(shè)置在第一腔室和第二腔室之間，并且被配置用于在用第二腔室的含水堿性紋理化工藝處理之前用第二含水堿性工藝處理基板。
【權(quán)利要求】
1.一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括: 用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面；并且，隨后 將所述基板的光接收表面紋理化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述氣態(tài)臭氧工藝包括使臭氧氣體流流動經(jīng)過所述基板的光接收表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使所述臭氧氣體流流動包括將所述基板保持在大約15-40°C范圍內(nèi)的溫度下并使流動持續(xù)時間在大約1- 3分鐘的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中用所述氣態(tài)臭氧工藝處理所述基板的光接收表面包括至少移除置于所述基板的光接收表面上的有機殘留物的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中移除所述有機殘留物的一部分包括根據(jù)以下反應(yīng)式來氧化所述有機殘留物: O3 (g) +有機殘留物一O2 (g) +氧化的有機物質(zhì)(g)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述基板的光接收表面紋理化包括用含水堿性工藝處理所述光接收表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述含水堿性工藝包括使用重量百分比大約為2的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約50 - 85°C范圍內(nèi)的溫度下，將所述光接收表面濕法蝕刻大約10-20分鐘范圍內(nèi)的持續(xù)時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括: 在使用所述氣態(tài)臭氧工藝處理所述基板的光接收表面之后以及在將所述基板的光接收表面紋理化之前，使用重量百分比大約為20-45范圍內(nèi)的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約60 - 85°C范圍內(nèi)的溫度下，將所述光接收表面處理大約在60-120秒范圍內(nèi)的持續(xù)時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中將所述基板的光接收表面紋理化在用所述氣態(tài)臭氧工藝處理所述基板的光接收表面后立即執(zhí)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在將所述基板的光接收表面紋理化之后，由所述基板形成背接觸式太陽能電池，其中將所述基板的光接收表面紋理化還包括將所述基板的與所述光接收表面相對的表面的至少一部分紋理化。
11.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制造的太陽能電池。
12.一種制造太陽能電池的方法，所述方法包括: 用氣態(tài)臭氧(O3)工藝處理基板的光接收表面；并且，隨后 使用重量百分比大約在20-45范圍內(nèi)的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約60-85°C范圍內(nèi)的溫度下，將所述光接收表面處理大約在60-120秒范圍內(nèi)的持續(xù)時間；并且，隨后 將所述基板的光接收表面以及所述基板的與所述光接收表面相對的表面的至少一部分紋理化，所述紋理化包括用含水堿性工藝處理所述基板；并且，隨后 通過在所述基板的與所述光接收表面相對的所述表面上形成觸點，來由所述基板形成背接觸式太陽能電池。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述氣態(tài)臭氧工藝包括使臭氧氣體流流動經(jīng)過所述基板的光接收表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中使所述臭氧氣體流流動包括將所述基板保持在大約15-40°C范圍內(nèi)的溫度下并使流動持續(xù)時間在大約1- 3分鐘的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中用所述氣態(tài)臭氧工藝處理所述基板的光接收表面包括至少移除置于所述基板的光接收表面上的有機殘留物的一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中移除所述有機殘留物的一部分包括根據(jù)以下反應(yīng)式來氧化所述有機殘留物: O3 (g) +有機殘留物一O2 (g) +氧化的有機物質(zhì)(g)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述含水堿性工藝包括使用重量百分比大約為2的氫氧化鉀(KOH)水溶液，在大約50-85°C范圍內(nèi)的溫度下，將所述基板濕法蝕刻大約10-20分鐘范圍內(nèi)的持續(xù)時間。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法制造的太陽能電池。
19.一種用于形成太陽能電池的裝置，所述裝置包括: 第一腔室，其被配置用于耦接氣態(tài)臭氧(O3)源以及用于使臭氧氣體流流動經(jīng)過所述第一腔室中的基板；以及 第二腔室，其被配置用于用含水堿性紋理化工藝處理基板。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，還包括: 第三腔室，其設(shè)置在所述第一腔室和所述第二腔室之間，并且被配置用于在用所述第二腔室的含水堿性紋理化工藝處理之前，用第二含水堿性工藝處理基板。
【文檔編號】H01L31/042GK104205354SQ201280071739
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】斯科特·哈林頓 申請人:太陽能公司