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CN101707222A - 硅晶体电池表面结构及其制造方法 - Google Patents

硅晶体电池表面结构及其制造方法 Download PDF

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CN101707222A CN200910246062A CN200910246062A CN101707222A CN 101707222 A CN101707222 A CN 101707222A CN 200910246062 A CN200910246062 A CN 200910246062A CN 200910246062 A CN200910246062 A CN 200910246062A CN 101707222 A CN101707222 A CN 101707222A
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CN
China
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silicon crystal
equal
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main body
crystal battery
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CN200910246062A
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English (en)
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林勉良
林景颖
杜庆豪
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Motech Industries Inc
Original Assignee
Motech Industries Inc
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种硅晶体电池表面结构及其制造方法，其包含一主体，主体具有一正面及一背面。其中主体的正面之粗糙系数大于其背面之粗糙系数，且正面微结构的表面形态包括复数个锥状体，背面微结构的表面形态包括复数个弧状体或复数个多边形体。本发明使得硅晶体电池表面结构的背面比其正面更平坦，由此提升光电转换效率，降低制作过程中破片的机率。

Description

硅晶体电池表面结构及其制造方法
技术领域
本发明涉及硅晶体电池，尤其涉及一种硅晶体电池表面结构及其制造方法。
背景技术
目前在环保意识高涨及追求节能减碳的主流价值盛行氛围下，绿色能源用以取代石油能源之趋势愈加明显，因此，太阳能等相关产业正蓬勃发展以符合市场之需求，其中更以太阳能电池需求的增加更为明显。
而太阳能硅电池又以光电转换效率为评估优劣的最重要的参数之一。现有技术中，太阳能硅晶体电池的表面大多数单纯以酸蚀刻或碱蚀刻方式为之，此二种蚀刻方法所制成的太阳能硅晶体电池，其表面结构多数皆有很大的粗糙系数，且晶体电池的厚度较薄，容易在制作过程中造成破片。此外，上述两种方法制造的电池光电转换效率都不高。因此，现有技术确有再改进之空间。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种硅晶体电池表面结构，其正面结构的粗糙系数大于背面结构，藉以提升光电转换效率并降低破片率。
本发明提出的硅晶体电池表面结构，其主体包含一正面及一背面，其中，所述的正面微结构的表面形态包括复数个锥状体，所述的背面微结构的表面形态包括复数个弧状体，正面微结构的粗糙系数大于背面微结构的粗糙系数。
所述的主体还可以包含一抗反射层(anti-reflective coatinglayer，简称AR-coating layer)、一N型射极(N type Emitter)及一P型射极(P type Emitter)，其中，N型射极设置在P型射极之上，抗反射层设置N型射极之上。
本发明还提出一种硅晶体电池表面结构的制作方法，所述的硅晶体电池表面结构包含一主体，该主体具有一正面及一背面，其制造方法包含下列步骤：
(1)用第一蚀刻材料蚀刻主体的正面及背面；
(2)以一屏障阻挡背面，以第二蚀刻材料蚀刻主体的正面并使主体正面结构的粗糙系数大于背面结构的粗糙系数。
所述的第一蚀刻材料可以是氢氧化钾(KOH)或硝酸(HNO3)加氢氟酸(HF)的组合；所述的第二蚀刻材料可以是异丙醇(IPA)加氢氧化钾(KOH)或六氟化硫(SF6)，蚀刻完毕后移除背面的阻挡。
与现有技术相比，本发明制作的硅晶体电池表面结构具有下述优点：
(1)硅晶体电池表面结构的背面粗糙系数较正面粗糙系数小，使得硅晶体电池表面结构的背面比其正面更平坦。
(2)硅晶体电池表面结构可提升光电转换效率。
(3)硅晶体电池表面结构成功地降低了制作过程中破片的机率。
附图说明
下面结合附图和较佳实施例对本发明进行详细的说明，其中：
图1是本发明提出的硅晶体电池表面结构的一实施例的示意图；
图2是本发明提出的硅晶体电池表面结构的另一实施例的示意图；
图3是本发明硅晶体电池表面结构的制作方法的示意图；
图4是本发明六时硅晶体电池表面结构与现有技术的光电转换效率折线图；
图5是本发明五时硅晶体电池表面结构与现有技术的光电转换效率折线图。
具体实施方式
图1和图2是本发明提出的硅晶体电池表面结构的两个实施例的示意图。如图1所示，硅晶体电池表面结构包括：主体100，此主体100具有一正面110及一背面120，且正面110结构的粗糙系数大于背面120结构的粗糙系数。正面110的微结构的表面形态包括复数个锥状体，此锥状体的顶角方向远离主体100。另外，背面120的微结构的表面形态包括复数个弧状体。图2显示另一种实施结构，背面120的微结构的表面形态包括复数个多边形体结构。
图1中，正面的锥状体高度111大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米，且锥状体顶点间距112大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米。锥状体的顶角角度113大于或等于1度，且小于或等于89度。背面的弧状体的宽度122与深度121皆大于或等于0.1微米，且小于或等于15微米。图2中，复数个多边形体结构可为正梯形体，其高度221大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米，且正梯形体下底宽度222大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米。
主体100还可以包含一抗反射层130(anti-reflective coatinglayer，简称AR-coating layer)、一N型射极140(N type Emitter)及一P型射极150(P type Emitter)，各层之间的关系为，N型射极140设置于P型射极150上，抗反射层130设置于N型射极140上。
图3是本发明提出的硅晶体电池表面结构的制作方法的流程图，包括主体的正反两面加工，制作方法如下：
步骤S11：首先以第一蚀刻材料蚀刻主体的正反两面，此第一蚀刻材料为氢氧化钾(KOH)或硝酸(HNO3)加氢氟酸(HF)的混合溶液。第一蚀刻材料还可以是：(1)氢氧化钠(NaOH)、(2)氢氧化钠(NaOH)加硅酸钠(Na2SiO3)、或(3)氢氧化钾(KOH)加硅酸钾(K2SiO3)。其中，硝酸(HNO3)加氢氟酸(HF)的组合还可加入硫酸(H2SO4)、草酸(H2C2O4)、醋酸(CH3COOH)、双氧水(H2O2)、磷酸(H3PO4)或其任意组合。
步骤S12：接下来，设置一屏障以阻挡背面。
步骤S13：再以第二蚀刻材料蚀刻正面，第二蚀刻材料为异丙醇(IPA)加氢氧化钾(KOH)、或六氟化硫(SF6)，其中，异丙醇(IPA)加氢氧化钾(KOH)还可以下列溶液取代：(1)异丙醇(IPA)加氢氧化钾(KOH)和硅酸钾(K2SiO3)，(2)异丙醇(IPA)加氢氧化钠(NaOH)，(3)异丙醇(IPA)加氢氧化钠(NaOH)合硅酸钠(Na2SiO3)。蚀刻完毕，移除背面的阻挡屏障。此步骤若正面以六氟化硫(SF6)蚀刻，称之为干蚀刻制程。
图4是本发明应用于六时硅晶体电池表面结构与现有技术的六时硅晶体电池表面结构的光电转换效率折线图.图5是本发明应用于五时硅晶体电池表面结构与现有技术的五时硅晶体电池表面结构的光电转换效率折线图.图4中，现有技术的光电转换效率由原本平均值16.88％提升到本发明的平均值17.12％，其提升率为1.4％.图5中，本发明的光电转换效率更可提升至17.31％.因此，经由此实验数据表示，本发明对硅晶体电池的光电转换效率的提升确有其功效.
以上结合实施例和附图对本发明进行了说明，应当理解到，任何未脱离本发明之精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种硅晶体电池表面结构，其主体包含一正面及一背面，其特征在于：所述的正面微结构的表面形态包括复数个锥状体，所述的背面微结构的表面形态包括复数个弧状体或复数个多边形体，正面微结构的粗糙系数大于背面微结构的粗糙系数。
2.如权利要求1所述的硅晶体电池表面结构，其特征在于：所述的锥状体的高度大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米，且这些锥状体顶点之间距大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米，所述的锥状体的顶角角度大于或等于1度，且小于或等于89度。
3.如权利要求1所述的硅晶体电池表面结构，其特征在于：所述的弧状体的宽度与深度大于或等于0.1微米，且小于或等于15微米。
4.如权利要求1所述的硅晶体电池表面结构，其特征在于：所述的多边形体为正梯形体，这些正梯形体的高度大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米，且这些正梯形体的下底宽度大于或等于0.1微米，且小于或等于30微米。
5.一种硅晶体电池表面结构的制造方法，所述的硅晶体电池表面结构包含一主体，该主体具有一正面及一背面，其特征在于，该硅晶体电池表面结构的制造方法包含下列步骤：
(1)用第一蚀刻材料蚀刻主体的正面及背面；
(2)以一屏障阻挡背面，以第二蚀刻材料蚀刻主体的正面并使主体正面结构的粗糙系数大于背面结构的粗糙系数。
6.如权利要求5所述的硅晶体电池表面结构的制造方法，其特征在于：步骤(2)完毕后，移除背面的阻挡屏障。
7.如权利要求5所述的硅晶体电池表面结构的制造方法，其特征在于：所述的第一蚀刻材料为氢氧化钾(KOH)、硝酸(HNO3)加氢氟酸(HF)。
8.如权利要求5所述的硅晶体电池表面结构的制造方法，其特征在于：所述的第二蚀刻材料为六氟化硫(SF6)。
9.如权利要求5所述的硅晶体电池表面结构的制造方法，其特征在于：所述的第二蚀刻材料为异丙醇(IPA)加氢氧化钾(KOH)。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102222615A (zh) * 2011-07-07 2011-10-19 重庆平伟实业股份有限公司 一种肖特基芯片的生产工艺及生产工艺所用腐蚀液
CN103109375A (zh) * 2010-08-27 2013-05-15 康斯坦茨大学 用于生产具有纹理化正面的太阳能电池的方法及相应的太阳能电池
CN104393067A (zh) * 2014-10-23 2015-03-04 天威新能源控股有限公司 一种纳米结构太阳电池及其制备方法
CN104465821A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 胡明建 一种圆锥形等距矩阵排列太阳能板的设计方法
JPWO2014162979A1 (ja) * 2013-04-01 2017-02-16 シャープ株式会社 光電変換装置
CN108963030A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 长安大学 硅基纳米结构光伏材料的制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6787692B2 (en) * 2000-10-31 2004-09-07 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Solar cell substrate, thin-film solar cell, and multi-junction thin-film solar cell

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6787692B2 (en) * 2000-10-31 2004-09-07 National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology Solar cell substrate, thin-film solar cell, and multi-junction thin-film solar cell

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103109375A (zh) * 2010-08-27 2013-05-15 康斯坦茨大学 用于生产具有纹理化正面的太阳能电池的方法及相应的太阳能电池
CN102222615A (zh) * 2011-07-07 2011-10-19 重庆平伟实业股份有限公司 一种肖特基芯片的生产工艺及生产工艺所用腐蚀液
CN102222615B (zh) * 2011-07-07 2012-10-10 重庆平伟实业股份有限公司 一种肖特基芯片的生产工艺
JPWO2014162979A1 (ja) * 2013-04-01 2017-02-16 シャープ株式会社 光電変換装置
CN104393067A (zh) * 2014-10-23 2015-03-04 天威新能源控股有限公司 一种纳米结构太阳电池及其制备方法
CN104465821A (zh) * 2014-12-25 2015-03-25 胡明建 一种圆锥形等距矩阵排列太阳能板的设计方法
CN108963030A (zh) * 2018-06-14 2018-12-07 长安大学 硅基纳米结构光伏材料的制备方法

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