具有硅基板上的納微復(fù)合結(jié)構(gòu)的太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池的制作方法
【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)的太陽能電池的制備方法及由此制 備的太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[000引一般情況下，太陽能電池具有PN接合面。當(dāng)光入射在PN接合面上時產(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，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（電動勢），此時，若在太陽能電池連接負荷，則會導(dǎo)電。
[0003] 太陽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)體的太陽能電池可分為晶系太陽能電池和非晶系太陽能電池。
[0004]目前，通常用在太陽光發(fā)電系統(tǒng)中的大部分太陽能電池為娃半導(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)問題
[0006] 本發(fā)明的一個方面提供一種太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池，其 中可根據(jù)光刻膠的光刻設(shè)計來形成具有不同大小的微米線，并且，還可通過調(diào)節(jié)濕式蝕刻 溶液的濃度和浸潰時間來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形成光刻膠的多個橫向線和多個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光刻膠進行圖案化的步驟；無電解蝕刻半導(dǎo)體基 板，W在與光刻膠相對應(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 多個納米線的步驟；利用P0C13來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能電池的效率為10%至13%。
[0009] 在此，無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，可通過第二浸潰步驟來形成上述納米線，并且第二浸潰步驟可執(zhí)行1分鐘 至12分鐘。
[0013] 并且，無電解蝕刻步驟可包括第二無電解蝕刻步驟，其中，在包括第一浸潰步驟、 第二浸潰步驟及第=浸潰步驟的第一無電解蝕刻步驟之后，通過將半導(dǎo)體基板浸潰在氨氧 化鐘溶液和水的混合溶液中來蝕刻上述納米線，W形成平坦的凹槽區(qū)域。
[0014] 并且，無電解蝕刻步驟可包括；微米線形成步驟，其中通過在第一導(dǎo)電型基板的第 二面上對光刻膠進行圖案化來形成微米線；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，其中通過利用KOH溶液對AgNO3 進行蝕刻來形成納米線。
[0015] 并且，可在820°C至880°C溫度下利用P0C13來滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)。
[0016] 本發(fā)明的太陽能電池可包括：第一導(dǎo)電型半導(dǎo)體基板；多個微米線，其W多個橫 向線和多個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，多個微米線的寬度 為1ym至3ym、高度為3ym至5ym;多個納米線，其形成于微米線的外側(cè)來增加光的路 徑，多個納米線的寬度為Inm至lOOnm、高度為lym至3ym;第二導(dǎo)電型雜質(zhì)滲雜區(qū)域，其 通過利用P0C13將第二導(dǎo)電型雜質(zhì)滲雜于微米線的表面來形成；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能電池的效率為10%至13%。
[0017] 其中，可通過對納米線進行蝕刻來形成平坦的凹槽區(qū)域。
[001引有益效果
[0019] 本發(fā)明提供可同時形成微米線及納米線的太陽能電池的制備方法及由此制備的 太陽能電池。
[0020] 本發(fā)明的一實施例提供一種太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池，其 中可根據(jù)光刻膠的光刻設(shè)計來形成具有不同大小的微米線，并且可通過調(diào)節(jié)濕式蝕刻溶液 的濃度和浸潰時間來形成具有不同大小及縱橫比的納米線。
[0021] 本發(fā)明的一實施例提供一種太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池，其 中不利用價格高且需要長處理時間的干式蝕刻方法，而是利用價格低且需要短處理時間的 濕式蝕刻方法來蝕刻納米線。
[0022] 本發(fā)明的一實施例提供一種太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池，其 中因多個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)明提供一種太陽能電池的制備方法及由此制備的太陽能電池，其中入射光的路 徑通過將多個微米線的結(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。
【附圖說明】
[0023] 圖1為示出本發(fā)明一實施例的太陽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)明一實施例的太陽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)明一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電解蝕刻方 法的流程圖。
[0026] 圖4a至圖4c為依次示出在本發(fā)明一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電解 蝕刻方法的部分剖視圖。
[0027] 圖5為依次示出在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電解蝕刻 方法的流程圖。
[002引圖6a至圖化為依次示出在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電 解蝕刻方法的部分剖視圖。
[0029] 圖7為示出本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的部分剖視圖。
[0030] 圖8為依次示出在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電解蝕刻 方法的流程圖。
[0031] 圖9a至圖9c為依次示出在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的制備方法中的無電 解蝕刻方法的部分剖視圖。
[0032] 圖10為示出本發(fā)明另一實施例的太陽能電池的部分剖視圖。
[003引圖11a至圖lid為示出在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池中，通過將利用POC13 來滲雜第二導(dǎo)電型雜質(zhì)過程的溫度改變?yōu)?20°C、84(rC、86(rC及880°C測定的面電阻的圖 表。
[0034]圖12為在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池中，在利用POC13來滲雜第二導(dǎo)電型雜 質(zhì)之后，根據(jù)滲雜溫度的變化來測定基于深度的原子的濃度的圖表。
[003引圖13為在本發(fā)明另一實施例的太陽能電池中，根據(jù)蝕刻時間來測定利用POC13來 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為在將蝕刻時間固定在60秒鐘化OH)之后，通過將圖13中獲得的結(jié)果的縱 橫比（A/R，Aspectratio)改變?yōu)?、2、3、4來測定電流密度的圖表。
【具體實施方式】
[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)行的程度對本發(fā)明的 優(yōu)選實施例進行詳細說明如下。
[003引 W下，對本發(fā)明一實施例的太陽能電池的制備方法進行說明。
[0039] 圖1為示出本發(fā)明一實施例的太陽能電池的制備方法的流程圖。
[0040] 如圖1所示，本發(fā)明一實施例的太陽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、對光刻膠進行圖案化的步驟S2、無電解蝕刻步驟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)明一實施例的太陽能電池的制備方法的部分剖視 圖。W下，一同參照圖1來對本發(fā)明一實