專利名稱：太陽能電池元件的制備方法及利用該方法制備的太陽能電池元件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其涉及由硅基板制備太陽能電池元件的太陽能電池元件的制備方法及利用該方法制備的太陽能電池元件。
背景技術：
太陽能電池(Solar Cell)是應用光電效應之一的光伏效應來產(chǎn)生電動勢的電池。太陽能電池根據(jù)基板材質的不同分為硅系太陽能電池、化合物半導體太陽能電池、化合物或積層型太陽能電池。所述硅系太陽能電池又可分為如單晶硅及多晶硅的結晶系硅太陽能電池及非晶硅太陽能電池。太陽能電池的效率由基板的反射率等各種變量決定，可通過使在接受光的表面上的光反射，即，使反射率最小化來使效率最大化。另一方面，為了提高太陽能電池的效率，在制備費用低廉的結晶系硅太陽能電池領域，也在研究使光的反射率最小化等多種方案。

發(fā)明內容
(一)要解決的技術問題本發(fā)明目的在于提供能使硅基板表面光反射最小化的太陽能電池元件的制備方法以及利用該制備方法制備的太陽能電池元件。( 二)技術方案為達到上述目的，本發(fā)明公開了一種太陽能電池元件的制備方法，所述太陽能電池元件包括硅基板，其具有第一半導體特性，在其底面形成具有與所述第一半導體特性相同特性的一個以上的第一半導體層和與所述第一半導體特性不同的具有第二半導體特性的一個以上的第二半導體層；第一電極層和第二電極層，所述第一電級層和第二電極層分別與所述第一半導體層和所述第二半導體層電連接形成；防反射膜，其形成在所述硅基板的上表面。所述太陽能電池元件的制備方法包括在所述基板的上表面形成多個第一凹凸部和比所述第一凹凸部小的第二凹凸部的凹凸部形成步驟；所述凹凸部形成步驟包括第一凹凸部形成步驟，用酸性水溶液蝕刻所述基板，在基板的外表面形成多個所述第一凹凸部；第二凹凸部形成步驟，通過所述第一凹凸部形成步驟在形成了所述第一凹凸部的所述基板上表面進行干法蝕刻，從而形成多個所述第二凹凸部。在所述第一凹凸部形成步驟中的所述酸性水溶液可以包含HNO3和HF。所述酸性水溶液中，水溶液內的願03及冊可以以實際質量比為1 1 5.5 1 的比率混合。在所述第一凹凸部形成步驟中，可以通過滾軸將基板移送到裝有酸性水溶液的容器中，在6 10°C的溫度下蝕刻1分鐘 10分鐘。在所述第一凹凸部形成步驟中，可以利用浸漬法在裝有酸性水溶液的容器中進行浸漬、蝕刻，在6°C 10°C溫度下蝕刻20分鐘。在所述
第一凹凸部形成步驟之前還可以包括用酸性水溶液或堿性水溶液去除在硅錠處切片的硅基板的損傷的基板損傷處理步驟。在所述第一凹凸部形成步驟之后還可以包括第一清洗工序，去除在所述第一凹凸部形成步驟中產(chǎn)生的雜質；次級蝕刻工序，用堿性化合物部分蝕刻殘存在所述基板的外表面上的多孔性二氧化硅；第二清洗工序，在所述次級蝕刻工序之后，去除殘存在基板外表面上的雜質；干燥工序，在所述第二清洗工序之后對所述基板進行干燥。所述第二凹凸部的截面可以實際上呈三角形，且其靠近所述第一凹凸部的頂部的邊比其相反側的邊短。所述硅基板可以為單結晶硅基板或多結晶硅基板。優(yōu)選地，在所述第一凹凸部形成步驟之后，當把所述硅基板的外表面上要形成防反射膜的表面完全是平面狀態(tài)時的所述表面的面積設為理想面積時，優(yōu)選在所述第一凹凸部形成步驟中被蝕刻的所述表面的實際表面積與理想面積的面積比為1. 2至3. 2。所述第一半導體特性可以為ρ型或η型中的任一種，所述第二半導體特性可以為 η型及ρ型中剩余的一種。太陽能電池元件的制備方法可以包括防止層形成步驟，所述第一凹凸部形成步驟之前，形成例如SiNx的凹凸部形成防止層以保護所述第一半導體層及所述第二半導體層；防止層去除步驟，在所述第一凹凸部形成步驟之后或所述第二凹凸部形成步驟之后去除所述凹凸部形成防止層。所述的太陽能電池元件的制備方法可以包括半導體層形成步驟，在硅基板的底面形成所述第一半導體層及所述第二半導體層；防反射膜形成步驟，在所述硅基板的上表面形成所述防反射膜；電極層形成步驟，形成所述第一電極層及所述第二電極層；所述凹凸部形成步驟可以在所述半導體層形成步驟之前或之后進行。所述太陽能電池元件的制備方法中，當所述凹凸部形成步驟在所述半導體層形成步驟之后進行時，在所述半導體層形成步驟之后，可以包括在所述硅基板的底面形成凹凸部形成防止層的防止層形成步驟，以防止在所述基板的底面形成第一凹凸部；并且在所述第一凹凸部形成步驟或所述第二凹凸部形成步驟之后對所述凹凸部形成防止層進行去除的防止層去除步驟。當所述凹凸部形成步驟在所述半導體層形成步驟之前進行時，在所述第一凹凸部形成步驟之前，可以包括在所述硅基板的底面形成凹凸部形成防止層的防止層形成步驟， 以防止在所述基板的底面形成第一凹凸部；并且在所述第一凹凸部形成步驟或所述第二凹凸部形成步驟之后，在所述凹凸部形成防止層中，對所述硅基板底面上的要形成具有第二半導體特性的第二半導體層的位置進行蝕刻去除的防止層去除步驟。所述第一半導體特性及所述第二半導體特性可以分別為ρ型與η型；首先形成所述第二半導體層，在形成所述第一半導體層時，在所述硅基板的上表面可以同時形成保護層。本發(fā)明還公開了利用與上述方法相同的太陽能電池元件的制備方法制備的太陽能電池元件。(三)有益效果
本發(fā)明提供的 太陽能電池元件的制備方法通過使用濕法蝕刻的第一凹凸部形成步驟一次形成凹凸部(第一凹凸部)，并根據(jù)干式，即干法蝕刻的第二凹凸部形成步驟二次形成大小比第一凹凸部小的微細凹凸部，因而具有能夠顯著地降低太陽能電池元件硅基板的反射率的進而提高太陽能電池效率的優(yōu)點。特別地，通過不使用在高溫下進行時刻的堿性水溶液而使用在低溫下進行時刻的酸性水溶液來實施第一凹凸部形成步驟，因而具有提高工序的再現(xiàn)性及可靠性的優(yōu)點。并且在所述第一凹凸部形成步驟中，使被蝕刻的硅基板的實際表面積與理想面積的面積比為1. 2 3. 2，因而通過表面處理可最大限度地減少反射率。并且本發(fā)明提供的太陽能電池元件的制備方法通過使用濕法蝕刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步驟，所以具有能夠縮短用于形成微細凹凸部的干法蝕刻工序所花費的時間的優(yōu)點。再有，本發(fā)明提供的太陽能電池元件的制備方法通過包括使用濕法蝕刻形成凹凸部的第一凹凸部形成步驟，在實施干法蝕刻的第二凹凸部形成步驟中對多個基板進行蝕刻的情況下，具有能夠改善基板邊緣部位的色差(color difference)的優(yōu)點。


圖1為展示本發(fā)明中的太陽能電池元件的制備方法的工序圖；圖2為展示圖1中的太陽能電池元件底面的底面圖；圖3a至圖3c為展示圖3中的太陽能電池元件的制備方法對應狀態(tài)的截面圖；圖4a為根據(jù)圖2所涉及的太陽能電池元件的制備方法中凹凸部形成步驟的第一凹凸部形成步驟而進行一次表面處理后的基板的部分截面圖，圖4b與圖4c分別為進行一次表面處理后的基板，面積比不足1. 2及大于3. 2的情況的部分截面圖；圖5為展示根據(jù)圖1中的太陽能電池元件的制備方法中凹凸部形成步驟的第一凹凸部形成步驟而形成凹凸部的狀態(tài)示意圖；圖6a與圖6b為展示圖1中的太陽能電池元件的制備方法的另外一例所對應的狀態(tài)的截面圖。符號說明110:硅基板111 第一半導體層112:第二半導體層120:防反射膜210:第一電極層220:第二電極層10:第一凹凸部20 第二凹凸部(微細凹凸部)
具體實施例方式下面，結合附圖對本發(fā)明所涉及的太陽能電池元件的制備方法及利用該制備方法制備的太陽能電池進行詳細說明。
為了方便對本發(fā)明中的附圖進行說明而省略了表示截面的影線，并且尺寸表示與實際尺寸不同。圖1為展示本發(fā)明中的太陽能電池元件的制備方的工序圖；圖2為展示圖1中的太陽能電池元件的底面的底面圖；圖3a至圖3c為展示圖3中的太陽能電池元件的制備方法的對應狀態(tài)的截面。如圖1至圖3c所示，本發(fā)明的太陽能電池元件的制備方法包括半導體層形成步驟 S110、凹凸部形成步驟S120、防反射膜形成步驟S140和電極層形成步驟S150。 根據(jù)本發(fā)明的太陽能電池元件的制備方法所制備的太陽能電池元件，為了擴大受光表面積，其電極不是形成在作為受光面的基板上表面而是在底面形成兩個電極，即形成所謂交叉指背接觸式(interdigitated back contact)的太陽能電池元件。如圖3c所示， 該太陽能電池元件包括硅基板110，其具有第一半導體特性，在其底面形成具有第一半導體特性的一個以上的第一半導體層111和與具有第二半導體特性的一個以上的第二半導體層112 ；第一電極層210和第二電極層220，所述第一電級層210和第二電極層220分別為與第一半導體層111和第二半導體層112各自電連接形成；防反射膜120，其形成在硅基板110上表面。在此，硅基板110為單結晶或多結晶的結晶系硅基板，具有摻入雜質的η型半導體特性或P型半導體特性中的任一特性。所述硅基板110可以利用多種制備方法進行制備，例如從硅錠(ingot)處用如線鋸(wire saw)的裝置對硅基板110進行切片制備而得。此時，所述硅基板(110)可以根據(jù)設計條件具有多種厚度，厚度可以為ΙΟΟμπι 400 μ m0下面，針對本發(fā)明中的太陽能電池元件的制備方法分步驟進行詳細說明。1.半導體層形成步驟SllO所述半導體層形成步驟SllO為在硅基板110的底面上形成第一半導體層111和第二半導體層112，以形成交叉指背接觸式太陽能電池元件的步驟。所述第一半導體層111與第二半導體層112在ρ型和η型中分別進行選擇從而具有互相相反的半導體特性，當?shù)谝话雽w層111為P型時，第二半導體層112為具有相反半導體特性的η型。如圖3a所示，所述第一半導體層111與第二半導體層112的特征在于，其為通過半導體工序形成，經(jīng)過多次反復噴鍍和蝕刻等半導體工序而形成于硅基板110的底面上。另外，可以交換所述第一半導體層111和第二半導體層112的形成順序，用于形成各半導體層111、112的雜質可使用多種材質，并且可使用雜質擴散法及其他多種方法。還有，所述第一半導體層111和第二半導體層112不相互堆疊而是沿硅基板110 的表面方向相互之間有間距地形成，以使得可以通過硅基板110的上表面受光來產(chǎn)生電動勢。再者，所述第一半導體層111優(yōu)選其雜質濃度比硅基板110高，即優(yōu)選形成比硅基板Iio的雜質濃度高的P+或η+型。另外，在所述半導體層形成步驟SllO之前，還可以包括基板損傷處理步驟(未圖示)，其用酸性水溶液或堿性水溶液去除掉切片過程所發(fā)生的損傷。
在此，所述酸性水溶液 可以為HNO3和HF的混合水溶液，可以使用HN03、HF以及 CH3COOH(或去離子水)。此時混合水溶液中的H2O的比例可以由具備常用知識的本領域技術人員根據(jù)情況選擇確定。另外，當為堿性水溶液時，所述基板損傷處理步驟在約為80°C 90°C溫度時進行15分鐘 25分鐘。在此所述堿性水溶液使用NaOH或Κ0Η，還可混合異丙醇(IPA， 2-isopropyl-alcohol)0特別地，當硅基板是單結晶時，在所述基板損傷處理步驟中優(yōu)選使用堿性水溶液； 而當硅基板是多結晶時優(yōu)選使用酸性水溶液。此外，所述基板損傷處理步驟還可以包含在后述的凹凸部形成步驟中的第一凹凸部形成步驟S210中，從而統(tǒng)合為一個步驟而實施。2.凹凸部形成步驟S120所述凹凸部形成步驟S120可以通過在太陽能電池元件表面中的受光的受光面， 即在硅基板110的上表面形成多個微細凹凸部，從而降低反射率，提高效率。所述凹凸部形成步驟S120為在硅基板110上表面形成多個第一凹凸部10和多個比第一凹凸部10小的微細凹凸部，即第二凹凸部20的步驟，其可以采用多種方法進行。而且所述凹凸部形成步驟S120可在半導體層形成步驟SllO之前進行，也可如圖1，圖3b所示，在半導體層形成步驟SllO之后進行。如圖1所示，作為所述凹凸部形成步驟S120的一例，可以包括用酸性水溶液蝕刻硅基板110，在硅基板110的外表面形成多個第一凹凸部10的第一凹凸部形成步驟S210 ； 在通過第一凹凸部形成步驟S210形成多個第一凹凸部10的硅基板10的外表面中，對要形成防反射膜120的硅基板110上表面進行干法蝕刻進而形成微細凹凸部，即形成第二凹凸部的第二凹凸部形成步驟S220。1)第一凹凸部形成步驟S210所述第一凹凸部形成步驟S210為用堿性水溶液或酸性水溶液蝕刻硅基板110的外表面從而形成第一凹凸部10的步驟。特別地，第一凹凸部形成步驟S210的目的為在硅基板110外表面形成如圖3b和圖4a所示的多個第一凹凸部10。在此，在第一凹凸部形成步驟S210中使用酸性水溶液比使用堿性水溶液時更能確保將要形成防反射膜120的硅基板110上表面的低反射率，來增加受光量，從而提高太陽能電池的效率。另外，在第一凹凸部形成步驟S210中使用堿性水溶液時對硅基板110的材質的依賴性較大，而使用酸性水溶液時可以減少對硅基板110材質的依賴性。在所述第一凹凸部形成步驟S210中使用的酸性水溶液可以使用包含HNO3和HF的水溶液，溶液的質量比、濃度等需考慮蝕刻溫度、蝕刻深度等來決定。在所述第一凹凸部形成步驟S210中所使用的酸性水溶液中，水溶液內的HNO3和 HF的實際質量比優(yōu)選為1 1 5.5 1的比例。在此所述酸性水溶液還可包含表面活性劑和催化劑?？紤]到需使用酸性水溶液，此時的所述基板110優(yōu)選多結晶硅基板。另外，所述酸性水溶液可以使用包含HN03、HF和CH3COOH(或去離子水)的水溶液。此時根據(jù)所述第一凹凸部形成步驟S210蝕刻的蝕刻深度優(yōu)選1 μ m 10 μ m。如上所述的第一凹凸部形成步驟S210，可以通過直接插入方式或浸漬法(dipping)來進行。所述直接插入方式為通過滾軸將硅基板110移送到裝有堿性水溶液或酸性水溶液、優(yōu)選裝有酸性水溶液的貯藏槽(wet station)，從而進行蝕刻。所述浸漬法(dipping)為浸漬到裝有堿性水溶液或酸性水溶液，優(yōu)選裝有酸性水溶液的貯藏槽(wet station)中進行蝕刻的方法。此時，所述第一凹凸部形成步驟S210實施直接插入方式時，可以在6 10°C溫度下進行1分鐘 10分鐘的蝕刻。當所述第一凹凸部形成步驟S210采用浸漬法進行時，可以在6°C 10°C溫度下蝕刻15分鐘 25分鐘。另外，由于所述第一凹凸部形成步驟S210通過酸性水溶液進行濕法蝕刻，因此蝕刻結束后還可以包括使硅基板110表面干燥等后續(xù)工序。S卩，在所述第一凹凸部形成步驟S210之后還可以包括如下工序第一清洗工序， 去除在第一凹凸部形成步驟S210中產(chǎn)生的雜質；次級蝕刻工序，使用堿性化合物(NaOH或 Κ0Η)對殘存在硅基板110外表面上的多孔性二氧化硅(SiO2)進行部分蝕刻；第二清洗工序，在次級蝕刻工序之后去除殘存在硅基板110外表面上的雜質；干燥工序，在第二清洗工序之后干燥硅基板110。所述第一清洗工序和第二清洗工序分別為去除存在于硅基板110表面上的雜質的步驟，根據(jù)雜質的種類及特點可以由一個步驟或分成多個步驟進行。圖4a為根據(jù)圖2所涉及的太陽能電池元件的制備方法中的凹凸部形成步驟的第一凹凸部形成步驟而進行了一次表面處理后的基板的部分截面圖。圖4b與圖4c分別為進行第一凹凸部形成步驟之后，面積比不足1. 2及大于3. 2的情況的部分截面圖。圖5為展示根據(jù)圖1的太陽能電池元件的制備方法中凹凸部形成步驟的第一凹凸部形成步驟而形成凹凸部的狀態(tài)示意圖。圖4a至圖5是為了便于說明所進行的簡單圖示，所以在實際蝕刻深度及最上端的高度、大小等存在偏差。當然可知其截面形狀和實際形狀是不規(guī)則而多樣的。另外在所述第一凹凸部形成步驟S210中，通過蝕刻在外表面上形成多個第一凹凸部10的硅基板110外表面中，將要形成防反射膜120的上表面的實際表面積設為實際表面積(Sr)，將所述表面為完全平面狀態(tài)的表面的面積作為理想面積(Si)時，在第一凹凸部形成步驟S210之后，如圖4a和圖5所示，硅基板110的實際表面積(Sr)比理想面積(Si) 的面積比優(yōu)選為1.2至3. 2。如圖4b所示，所述面積比小于1. 2的情況下，由于生成凹凸部10的程度小，存在因第一凹凸部形成步驟S210而引起的反射率的減小不大的問題。如圖4c所示，當所述面積比大于3. 2時，由于在后續(xù)步驟的第二凹凸部形成步驟 S220中，因等離子體造成的反應不強烈，因此存在降低表面處理效果的問題。進一步地，當所述面積比大于3. 2時，在太陽能電池制備方法的后續(xù)工序中的電極層形成步驟S150中， 由于妨礙了為形成電極而進行的金屬物質的擴散、形成空隙等，對后續(xù) 工序造成不利影響。2)第二凹凸部形成步驟S220所述第二凹凸部形成步驟S220是對在第一凹凸部形成步驟S210中經(jīng)過表面處理后的硅基板110外表面中要形成防反射膜120的上表面進行干法蝕刻，從而形成微細凹凸部的第二凹凸部20的步驟。
尤其是，如圖3b所示，所述第二凹凸部形成步驟S220的目的為在硅基板110的上面形成多個第二凹凸部20。在此，所述第二凹凸部20為大小比第一凹凸部10小的微細凹凸部。另外，所述第一凹凸部10可由蝕刻深度為Ιμ ΙΟμ ，直徑約為2μπ 20μ 的半球狀(認為是理想狀態(tài))槽形成；第二凹凸20大致為金字塔形狀，大小約為IOOnm 800nmo在所述第二凹凸部形成步驟S220中進行的干法蝕刻(DryEtching)可以利用工藝組件進行反應離子蝕刻(RIE，Reactive IonEtching)，或通過電感耦合等離子體(ICP， Inductively coupled plasma)來實施。另外，干法蝕刻所使用的蝕刻氣體可為Cl2/CF4/02、SF6/02、CHF3/SF6/02、NF3> F2及其混合物。此時的蝕刻時間可為數(shù)秒至數(shù)分程度。另外，根據(jù)RIE進行所述干法蝕刻時，RIE方式的干法蝕刻可通過在硅基板110的上側設置形成有多個開口的開口部件來實施，從而促進形成微細凹凸部，即第二凹凸部20。此時，干法蝕刻可以通過裝載有多個硅基板110的載體進行移送，可以裝載于工藝組件內的基板支持臺上從而進行移送。另外，根據(jù)所述的第二凹凸部形成步驟S220進行表面處理后的硅基板110的上表面如圖3b所示。 在硅基板110的上表面形成比通過所述第一凹凸部形成步驟S210形成的第一凹凸部10更微細的多個第二凹凸部20。另外，如圖3b所示，所述第二凹凸部20的截面大致呈三角形(從立體的角度來講大致為金字塔型)，靠近第一凹凸部10的頂部的邊比其對側的邊短。3)凹凸部形成防止層的形成及去除另外，在第一凹凸部形成步驟S210中，硅基板110利用酸性水溶液，即通過濕式蝕刻進行處理，在形成防反射膜120的上表面及其相反面即底面、包括側面，在所有的外表面上均可形成第一凹凸部10。因此在所述凹凸部形成步驟S120中，有必要防止在硅基板110的底面形成第一凹凸部10。S卩，所述凹凸部形成步驟S120可以包括在進行第一凹凸部形成步驟時，在進行第一凹凸部形成步驟S210之前形成用于保護第一半導體層111及第二半導體層112的凹凸部形成防止層314的防止層形成步驟；在第一凹凸部形成步驟S210之后或在第二凹凸部形成步驟S220之后，對防止層形成步驟中形成的凹凸部形成防止層314進行去除的防止層去除步驟。只要不被在第一凹凸部形成步驟S210中使用的酸性水溶液蝕刻，所述凹凸部形成防止層314可以為任何物質，可以為SiNx等。4)與半導體層形成步驟SllO相關的凹凸部形成步驟S120的實施順序另外，如之前所作的說明，所述凹凸部形成步驟S120可在半導體層形成步驟SllO 之前進行或在半導體層形成步驟SllO之后進行。i.在半導體層形成步驟SllO之后進行凹凸部形成步驟S120首先，當所述凹凸部形成步驟S120在半導體層形成步驟SllO之后進行時，如圖3a所示，在防止層形成步驟S201中形成凹凸部形成防止層314從而保護第一半導體層111和第二半導體層112。 然后，如圖3b所示，在形成所述凹凸部形成防止層314之后，通過凹凸部形成步驟 S120在硅基板110的上面形成第一凹凸部10和第二凹凸部20。ii.在半導體層形成步驟SllO之前進行凹凸部形成步驟S120另外，如圖3a至圖3c所述，在半導體層形成步驟SllO之前進行所述凹凸部形成步驟S120時，電極層形成步驟SllO和防反射膜形成步驟S140的工序中的一部分發(fā)生改變。圖6a和圖6b為展示圖1中的太陽能電池元件的制造方法的另外一例的對應狀態(tài)的截面圖。首先，如圖6a所示，為防止硅基板110的底面形成第一凹凸部10，在所述第一凹凸部形成步驟S210之前還可以包括在硅基板110的底面形成掩模層315的掩模層形成步
馬聚ο然后，在進行所述掩膜形成步驟之后，依次實施凹凸部形成步驟S120、即第一凹凸部形成步驟S210和第二凹凸部形成步驟S220，以形成第一凹凸部10和第二凹凸部20。當然，也可以不形成所述掩膜315而直接實施第一凹凸部形成步驟S210和第二凹凸部形成步驟S220，這種情況下可以另外通過蝕刻等平坦化過程除去在硅基板110底面形成的第一凹凸部10。此外，對應與前面所述的掩模層，在凹凸部形成步驟S120之后，在硅基板110的底面形成具有第二半導體層特性的第二半導體層112的位置上進行使掩模層315蝕刻而被去除的掩模層去除步驟。在此，部分去除所述掩膜315的步驟可在凹凸部形成步驟S 120進行中的第一凹凸部形成步驟S210之后或第二凹凸部形成步驟S220之后實施。如圖6b所示，部分去除所述掩膜315之后，形成第一半導體層111和第二半導體層 112。由于在形成第一半導體層111時，在硅基板110的上表面會一同形成保護層150， 因此在形成所述第一半導體層111及第二半導體層112之后可以不進行前面所述的保護層形成步驟130，而直接實施防反射膜形成步驟S140。另外，本發(fā)明中的太陽能電池基板的制造方法中，實施凹凸部形成步驟，即第一凹凸部形成步驟和第二凹凸部形成步驟之后，測定基板110的反射率可以確認同僅進行基板損傷處理情況時的反射率(％，350nm 1050nm)28. 96相比顯著降低，僅為7. 79。進一步地，本發(fā)明的太陽能電池元件的制備方法中，在實施凹凸部形成步驟，即第一凹凸部形成步驟和第二凹凸部形成步驟之后，通過PECVD形成防反射膜120之后的反射率為1. 40。3.防反射膜形成步驟S140如圖3c所示，所述防反射膜形成步驟S 140為在硅基板110上表面形成防反射膜120，使光反射最小化，從而保護硅基板110的上表面?？梢圆捎枚喾N方法實施所述防反射膜形成步驟S140，防反射膜120是通過堆疊等在基板110上面由SiNx, TiO2, Si02、Mg0、ITO、SnO2, ZnO等形成的薄層。
另外，在所述防反射膜形成步驟S140之前可以進行形成保護層140的保護層形成步驟S130。4.電極層形成步驟S150 如圖3c所示，所述電極層形成步驟150為形成第一電極層210和第二電極層220 的步驟，因此只要能夠形成電極可以使用任何方法。所述第一電極層210和第二電極層220分別與第一半導體層111和第二半導體層 112電連接，通過硅基板110上表面在受光時可以將電動勢傳導到外部。另外，在硅基板110底面觀看時，所述第一電極層210和第二電極層220可以為一體式連接等多種形狀。如圖2所示，可以配置形成為多枝形，各分支相互交叉。另外，在硅基板110底面觀看時，所述第一電極層210和第二電極層220形成多個指狀，第一半導體層111和第二半導體層112，第一電極層210和第二電極層220分別交錯設置。在此，第一半導體層111和第二半導體層112與第一電極層210和第二電極層220 相對應，從硅基板Iio底面觀看時，第一電極層210和第二電極層220具有相似的形狀。以上對通過本發(fā)明可實現(xiàn)的優(yōu)選實施例的一部分進行了說明，眾所周知，本發(fā)明的保護范圍不被上述實施例所限定并解釋，并且將以上說明的本發(fā)明的技術思想和其根本作為其技術思想的所有技術思想都將包含于本發(fā)明的保護范圍內。
權利要求
1.一種太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述太陽能電池元件包括硅基板， 其具有第一半導體特性，在其底面形成具有與所述第一半導體特性相同特性的一個以上的第一半導體層和與所述第一半導體特性不同的具有第二半導體特性的一個以上的第二半導體層；第一電極層和第二電極層，所述第一電級層和第二電極層分別與所述第一半導體層和所述第二半導體層電連接形成；防反射膜，其形成在所述硅基板的上表面；所述太陽能電池元件的制備方法包括在所述基板的上表面形成多個第一凹凸部和比所述第一凹凸部小的第二凹凸部的凹凸部形成步驟；所述凹凸部形成步驟包括第一凹凸部形成步驟，用酸性水溶液蝕刻所述基板，在基板的外表面形成多個所述第一凹凸部；第二凹凸部形成步驟，通過所述第一凹凸部形成步驟在形成了所述第一凹凸部的所述基板的上表面進行干法蝕刻，從而形成多個所述第二凹凸部。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟中的所述酸性水溶液包含HNO3和HF。
3.根據(jù)權利要求2所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述酸性水溶液中，水溶液內的HNO3與HF以實際質量比為1 1 5. 5 1的比率混合。
4.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟中，通過滾軸將基板移送到裝有酸性水溶液的容器中，在6 10°C的溫度下蝕刻1分鐘 10分鐘。
5.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟中，利用浸漬法在裝有酸性水溶液的容器中進行浸漬、蝕刻，在6°C 10°C溫度下蝕刻20分鐘。
6.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟之前還包括用酸性水溶液或堿性水溶液去除在硅錠處切片的硅基板的損傷的基板損傷處理步驟。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟之后還包括第一清洗工序，去除在所述第一凹凸部形成步驟中產(chǎn)生的雜質；次級蝕刻工序，用堿性化合物部分蝕刻殘存在所述基板的外表面上的多孔性二氧化娃；第二清洗工序，在所述次級蝕刻工序之后，去除殘存在基板外表面上的雜質；干燥工序，在所述第二清洗工序之后對所述基板進行干燥。
8.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述第二凹凸部的截面實際上呈三角形，且其靠近所述第一凹凸部的頂部的邊比其相反側的邊短。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述硅基板為單結晶硅基板或多結晶硅基板。
10.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，在所述第一凹凸部形成步驟之后，當把所述硅基板的外表面上要形成防反射膜的表面完全是平面狀態(tài)時的所述表面的面積設為理想面積時，在所述第一凹凸部形成步驟中被蝕刻的所述表面的實際表面積與理想面積的面積比為1. 2至3. 2。
11.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述第一半導體特性為P型或η型中的任一種，所述第二半導體特性為η型及ρ型中剩余的一種。
12.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，包括 在進行第一凹凸部形成步驟之前形成用于保護第一半導體層及第二半導體層的凹凸部形成防止層的防止層形成步驟；在第一凹凸部形成步驟之后或在第二凹凸部形成步驟之后， 去除所述凹凸部形成防止層的防止層去除步驟。
13.根據(jù)權利要求12所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述凹凸部形成防止層為SiNx。
14.根據(jù)權利要求1至9任一項所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，包括半導體層形成步驟，在所述硅基板的底面形成所述第一半導體層及所述第二半導體層；防反射膜形成步驟，在所述硅基板的上表面形成所述防反射膜； 電極層形成步驟，形成所述第一電極層及所述第二電極層； 所述凹凸部形成步驟是在所述半導體層形成步驟之前或之后進行。
15.根據(jù)權利要求14所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，當所述凹凸部形成步驟在所述半導體層形成步驟之后進行時，在所述半導體層形成步驟之后，包括在所述硅基板的底面形成凹凸部形成防止層的防止層形成步驟，以防止在所述基板的底面形成第一凹凸部；并且在所述第一凹凸部形成步驟或所述第二凹凸部形成步驟之后對所述凹凸部形成防止層進行去除的防止層去除步驟。
16.根據(jù)權利要求14所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，當所述凹凸部形成步驟在所述半導體層形成步驟之前進行時，在所述第一凹凸部形成步驟之前，包括在所述硅基板的底面形成凹凸部形成防止層的防止層形成步驟，以防止在所述基板的底面形成第一凹凸部；并且在所述第一凹凸部形成步驟或所述第二凹凸部形成步驟之后，在所述凹凸部形成防止層中，對所述硅基板底面上的要形成具有第二半導體特性的第二半導體層的位置進行蝕刻去除的防止層去除步驟。
17.根據(jù)權利要求14所述的太陽能電池元件的制備方法，其特征在于，所述第一半導體特性及所述第二半導體特性分別為P型與η型；首先形成所述第二半導體層，在形成所述第一半導體層時，在所述硅基板的上表面同時形成保護層。
18.根據(jù)如權利要求1至9任一項所述的太陽能電池元件的制備方法制備的太陽能電池元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能電池，尤其涉及太陽能電池元件的制備方法以及利用該方法制備的太陽能電池元件。該太陽能電池元件包括具有第一半導體特性的硅基板，其底面形成一個以上的第一半導體層及一個以上的第二半導體層；分別與第一半導體層和所述第二半導體層電連接形成的第一電極層和第二電極層；防反射膜，形成在硅基板的上表面。該制備方法包括在所述基板的上表面形成多個第一凹凸部和第二凹凸部的凹凸部形成步驟；凹凸部形成步驟包括第一凹凸部形成步驟，用酸性水溶液蝕刻基板，在基板的外表面形成多個述第一凹凸部；第二凹凸部形成步驟，在形成了第一凹凸部的基板上表面進行干法蝕刻，形成多個第二凹凸部。
文檔編號H01L31/0352GK102222722SQ20111009587
公開日2011年10月19日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權日2010年4月14日
發(fā)明者金炳埈 申請人:金炳埈