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TWI435452B - 用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法 - Google Patents

用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法 Download PDF

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TWI435452B
TWI435452B TW099144634A TW99144634A TWI435452B TW I435452 B TWI435452 B TW I435452B TW 099144634 A TW099144634 A TW 099144634A TW 99144634 A TW99144634 A TW 99144634A TW I435452 B TWI435452 B TW I435452B
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TW
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solar cell
surface treatment
etching
residue
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Application number
TW099144634A
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English (en)
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TW201212246A (en
Inventor
Byung Jun Kim
Original Assignee
Wonik Ips Co Ltd
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Publication date
Application filed by Wonik Ips Co Ltd filed Critical Wonik Ips Co Ltd
Publication of TW201212246A publication Critical patent/TW201212246A/zh
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Publication of TWI435452B publication Critical patent/TWI435452B/zh

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Description

用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法
本發明係關於一種太陽能電池，並且特別地，本發明關於一種用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法。
一太陽能電池表示透過使用光電效應之一的光電動效應，能夠產生電動勢之電池。
太陽能電池根據基板之材料可分類為一矽基太陽能電池、一化合物半導體太陽能電池、一化合物或層壓型半導體太陽能電池。這裡，矽基太陽能電池可分類為一例如單晶矽及一多晶矽之結晶矽太陽能電池，以及一非晶矽太陽能電池。
太陽能電池之效率透過複數個因素例如一基板之反射率決定，並且透過最小化一光接收表面之上的反射率實現最大化。
在具有相對低製造成本之結晶矽太陽能電池領域之中，採用用於最小化反射率以提高太陽能電池之效率的不同方法。
因此，鑒於上述問題，本發明之目的在於提供一種用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法，此種用於太陽能電池之矽基板表面處理方法透過通過濕蝕刻過程及乾蝕刻過程之組合在一基板之表面上形成複數個突出物，以及然後透過在乾蝕刻過程期間去除附著於基板之表面上的蝕刻殘留物，能夠有效用於減少光反射率之微突出物。
為了獲得本發明的這些目的和其他特徵，現對本發明作具體化和概括性的描述，本發明的一種用於太陽能電池之基板表面處理方法包含以下步驟：第一表面處理步驟，此步驟透過使用一水溶液蝕刻一結晶矽基板，用於在此基板之表面上形成複數個第一突出物；第二表面處理步驟，此步驟透過使用第一蝕刻氣體，透過蝕刻附著於此基板之表面中的一頂表面，即光接收表面之上的蝕刻殘留物形成複數個第二突出物，第二突出物相比較於第一突出物更小；以及殘留物去除步驟，此步驟用於去除經歷第二表面處理步驟的此基板之頂表面上附著的蝕刻殘留物。
第一表面處理步驟之中使用的水溶液可包含有氟化氫(HF)及硝酸(HNO3)。
在第一表面處理步驟之前，可更執行基板損傷去除步驟此步驟透過使用酸水溶液或鹼水溶液，去除自一結晶矽錠切片的結晶矽基板之這些表面上形成的損傷。
結晶矽基板可為單結晶矽基板或多晶矽基板。
其中假定在經歷第一表面處理步驟的結晶矽基板之這些表面之中，一待形成減反射膜的完全平坦狀態之表面區域為一理想表面區域，第一表面處理步驟之中蝕刻的一實體表面區域與理想表面區域之間的比例位於1.2~3.2之範圍內。
殘留物去除步驟可透過在容納有殘留物去除液的濕狀態之中浸漬此基板，或透過使用輥子傳送此基板執行。
作為殘留物去除液，可使用氫氟酸水溶液。殘留物去除液可包含有水或氫氟酸水溶液，以及當執行殘留物去除步驟時，超聲波可應用於殘留物去除液。
在殘留物去除步驟之中，保留於基板之一頂表面上之蝕刻殘留物透過電漿化第二蝕刻氣體去除。
第二蝕刻氣體可包含有氟或氯。
第二蝕刻氣體可包含有氯化氫(HCl)、三氟化氯(ClF3)、氟化氮(NF)、四氟化碳(CF4)、全氟丙烷(C3F8)、三氟化氮(NF3)、六氟乙烷(C2F6)、四氟化碳(CF4)、氟(F2)、三氟甲烷(CHF3)、六氟化硫(SF6)以及氯(Cl2)之一。
第二蝕刻氣體相比較於第一蝕刻氣體可具有一與此基板更低之反應性。
第一蝕刻氣體可為包含有屬於VII族元素之氣體，以及第二蝕刻氣體可為包含有除屬於VII族元素之外的元素中至少一個元素之氣體。
第二蝕刻氣體可包含有惰性氣體及氧氣至少一個。
可更執行一氫氟酸浸漬步驟，用於在殘留物去除步驟之後將基板浸漬至氫氟酸水溶液之中。
為了獲得本發明之目的之這些及其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，還提供一種包含有用於太陽能電池之基板表面處理方法之太陽能電池製造方法。
為了獲得本發明之目的之這些及其他優點，現對本發明作具體化和概括性的描述，更提供一種透過太陽能電池製造方法製造之太陽能電池。
本發明可具有以下優點。
首先，透過通過濕蝕刻過程及乾蝕刻過程之組合在一基板之表面上形成複數個第一突出物，以及複數個相比較於第一突出物更小之第二突出物，並且然後透過在乾蝕刻過程期間去除附著於基板之表面上的蝕刻殘留物，透過減少此基板上之光反射率能夠有效提高太陽能電池之效率。
特別地，透過在低溫下使用酸水溶液，而非在高溫下使用鹼水溶液可執行第一表面處理，濕蝕刻過程。這樣可提高製程之再現性及可靠性。
第二，第一突出物可透過第一表面處理步驟、濕蝕刻過程首先形成。這樣可縮短用於透過乾蝕刻過程執行形成第二突出物的第二表面處理步驟所花費之時間。
第三，用於去除附著於基板之表面上的蝕刻殘留物之殘留物去除步驟可更在透過濕蝕刻過程及乾蝕刻過程形成突出物之後執行。這樣可有效地去除蝕刻殘留物，在第二表面處理步驟之中產生之副產品，並且因此可防止由於保留於太陽能電池之表面上的蝕刻殘留物降低太陽能電池之效率。
第四，可包含有透過濕蝕刻用於形成突出物之第一表面處理步驟。這樣可當在第二表面處理步驟之中蝕刻複數個基板時，防止在位於邊緣之基板上產生一顏色差。
本發明之上述及其他目的、特徵、方面以及優點將結合附圖部份，並在本方發明之以下詳細說明中變得更加清楚。
以下，將結合圖式部份詳細描述本發明。
下文中，將更詳細描述本發明之一種用於太陽能電池之矽基板表面處理方法及太陽能電池之製造方法。
「第1圖」係為本發明之一太陽能電池之結構的一實例之剖視圖，以及「第2圖」係為本發明之一太陽能電池之製造過程之流程圖。
如「第1圖」所示，本發明之太陽能電池之一實例包含有一具有〞p-n〞接面結構之基板1、分別形成於基板1之光接收表面(頂表面)及底表面之上的第一基板2及第二基板3、以及一形成於基板1之光接收表面上之減反射膜4。
基板1可由結晶矽，更佳為多晶矽形成。
基板1之半導體結構、電極等可根據一太陽能電池之類型具有不同之改變。舉例而言，電極可僅形成於基板1之底表面之上，而不形成於光接收表面之上。
如「第2圖」所示，本發明之太陽能電池之製造方法包含一表面處理步驟S20，用於在矽基板1之表面上形成複數個突出物；半導體層形成步驟S30，用於在表面處理步驟S20之後形成〞p-n〞接面結構；減反射層形成步驟S40，用於在半導體層形成步驟S30之後在基板1之表面上形成減反射膜4；以及電極形成步驟S50，用於在基板1之至少一個表面之上形成第一及第二電極2及3。
太陽能電池之製造方法之每一步驟包含有不同之過程，並且為了方便將省去其詳細描述。以下，將更詳細描述本發明之用於太陽能電池之矽基板表面處理方法之表面處理步驟S20。
矽基板1可透過使用一鋼絲鋸切片一矽錠，透過基板處理步驟S10製造。
本發明之表面處理方法透過在頂表面，即，基板1之光接收表面形成複數個突出物以便減少反射率，以提高太陽能電池之效率。
如「第2圖」所示，用於太陽能電池之基板表面處理方法包含有第一表面處理步驟S210，用以透過使用水溶液蝕刻結晶矽基板1形成複數個第一突出物於基板1之表面之上；第二表面處理步驟S220，在通過第一表面處理步驟S210形成有複數個第一突出物10之基板1之表面中，透過使用第一蝕刻氣體，透過乾蝕刻待形成減反射膜4之基板1之表面形成複數個第二突出物；以及殘留物去除步驟S230，用於去除黏附於基板1之頂表面上的蝕刻殘留物40。
第一表面處理步驟S210透過使用酸水溶液，透過蝕刻結晶矽基板1之表面形成複數個第一突出物10。也就是說，如「第3A圖」所示，第一表面處理步驟S210用於在基板1之表面上形成第一突出物10。
當矽基板1為多晶矽基板時，在第一突出物形成步驟S210之中使用酸水溶液的情況下，基板1之待形成減反射膜4之光接收表面上的反射率相比較於使用鹼水溶液之情況更低很多。這樣可增加光線接收量用於提高一太陽能電池之性能。
在第一表面處理步驟S210之中使用鹼水溶液之情況下，該步驟更受到基板之材料之影響。相反，在使用酸水溶液之情況下，可減少基板1之材料之依賴。
在第一表面處理步驟S210之中，第一突出物10較佳僅形成於基板1之光接收表面(頂表面)之上。因此，為了防止在相對光接收表面之底表面上形成第一突出物10，光罩可形成於基板1之底表面上。
第一表面處理步驟S210之中使用的酸水溶液可為硝酸(HNO3)及氟化氫(HF)之水溶液，可考慮蝕刻溫度、蝕刻深度等確定重量比、濃度等。
較佳地，第一表面處理步驟S210之中使用的酸水溶液可為具有重量比為1:1~5.5:1之硝酸(HNO3)及氟化氫(HF)水溶液。這裡，該水溶液可進一步包含有表面活性劑及催化劑等。
作為酸水溶液，可使用具有硝酸(HNO3)、氟化氫(HF)及乙酸(CH3COOH)(或去離子水)之水溶液。
較佳地，第一表面處理步驟S210之中的蝕刻深度為1微米(um)~10微米(um)之範圍內。
「第4圖」係為透過「第2圖」之一太陽能電池之製造過程之第一表面處理步驟形成之第一突出物之概念圖。
如「第4圖」所示，第一表面處理步驟S210之中形成的第一突出物10可透過形成具有蝕刻深度為1微米(um)~10微米(um)，以及直徑為2微米(um)~20微米(um)之半球形凹槽(假定形成理想形狀之凹槽)形成。「第4圖」表示透過在基板1之表面上形成一半球型之凹槽形成的第一突出物10之理想形狀。
第一表面處理步驟S210可透過直列方法或浸漬方法執行。這裡，直列方法用於在一具有鹼水溶液或酸水溶液(較佳為酸水溶液)之濕狀態中，透過輥子傳送基板1執行蝕刻過程。並且，浸漬方法用於在一具有鹼水溶液或酸水溶液(較佳為酸水溶液)之濕狀態中，透過浸漬基板1執行蝕刻過程。
在透過直列方法執行第一表面處理步驟S210之情況下，蝕刻過程可在溫度為6~10℃的情況下執行1~10分鐘。
在透過浸漬方法執行第一表面處理步驟S210之情況下，蝕刻過程可在溫度為6~10℃的情況下執行15~25分鐘。
透過使用酸水溶液之濕蝕刻過程執行的第一表面處理步驟S210可更包含有隨後之過程，用於乾燥及清洗經歷蝕刻過程之基板1之表面。
「第3A圖」係為透過「第2圖」之一用於太陽能電池之製造過程的第一表面處理步驟進行第一表面處理之基板之侷部透視圖，「第3B圖」係為在第一表面處理步驟之後一面積比小於1.2之情況之侷部透視圖，「第3C圖」係為在第一表面處理步驟之後一面積比大於3.2之情況之侷部透視圖，以及「第4圖」係為透過「第2圖」之用於太陽能電池之製造過程的第一表面處理步驟形成的第一突出物之狀態之概念圖。「第3A圖」至「第3C圖」以及「第4圖」為表示方便的示意性表示。第一突出物10之形狀、基板中之蝕刻深度、最頂端之高度，以及此基板之尺寸可具有偏差，以及剖面形狀或實體形狀可不規則且變化。
如「第4圖」所示，假定，在通過第一表面處理步驟S210其上具有複數個第一突出物10之外部表面中，一待形成減反射膜4之表面區域為一實體表面區域(Sr)，以及處於完全平坦狀態中之表面區域為一理想表面區域(Si)。在這些假定之下，經歷第一表面處理步驟S210之結晶矽基板1之實體表面區域(Sr)與理想表面區域之間的比例較佳位於1.2~3.2範圍內。
如果此比例低於1.2，由於如「第3B圖」所示形成小數目之第一突出物10，第一表面處理步驟S210之不強烈，具有降低反射率之問題。
如果此比例大於3.2，具有由於在隨後步驟之中透過活性離子蝕刻(Reactive Ion Etching,RIE)、感應耦合電漿離子蝕刻技術(Inductively Coupled Plasma,ICP)以及電漿化之一個的反應，一表面處理效果降低，第二表面處理步驟S220不強烈之問題。
而且，如果此比例大於3.2，由於在隨後步驟之中(電極形成步驟S50)防止形成電極之金屬材料之擴散，因此具有形成間隙之問題。
在第一表面處理步驟S210之前，本發明之方法可更包含基板損傷去除步驟，該步驟透過使用酸水溶液或鹼水溶液，用於去除在切片過程期間自一結晶矽錠切片產生，在結晶矽基板1之表面上形成之損傷。
這裡，作為酸水溶液，可使用具有硝酸(HNO3)及氟化氫(HF)、硝酸(HNO3)、氟化氫(HF)及乙酸(CH3COOH)(或去離子水)之混合物。這裡，混合物之水(H2O)之比例可由本領域之技術人員確定。
在使用鹼水溶液之情況下，基板損傷去除步驟可在80~90℃的溫度下執行15~25分鐘。作為鹼水溶液，可使用氫氧化鈉(NaOH)或氫氧化鉀(KOH)。或者，異丙醇(2-isopropyl-alcohol,IPA)可添加至此鹼水溶液。
當矽基板為單晶矽之時，基板損傷去除步驟較佳透過使用鹼水溶液執行。另一方面，當矽基板為多晶矽之時，表面損傷去除步驟較佳透過使用酸水溶液執行。
基板損傷去除步驟可與第一表面處理步驟S210整體執行。
第二表面處理步驟S220透過使用第一蝕刻氣體，透過乾蝕刻在第一表面處理步驟S210之中表面處理的矽基板1之頂表面，用於形成複數個第二突出物20。
特別地，第二表面處理步驟S220用於在基板1之頂表面上形成如「第4圖」所示之複數個第二突出物20。這裡，第二突出物20相比較於第一突出物10更小。
第一突出物10具有一2微米(um)~20微米(um)之寬度及1微米(um)~10微米(um)之高度，並且第二突出物20具有一100奈米(nm)~800奈米(nm)之尺寸，例如100奈米(nm)~800奈米(nm)之高度。這裡，第一突出物10之理想外部剖面線具有一半圓形。因此，第一突出物10之寬度對應於直徑，並且其高度可為對應於半徑之蝕刻深度。
在第二表面處理步驟S220之中執行的乾蝕刻用於透過電漿化第一蝕刻氣體蝕刻基板1，並且可透過活性離子蝕刻(RIE)方法或透過使用感應耦合電漿離子蝕刻技術(ICP)執行。
乾蝕刻使用之第一蝕刻氣體可包含有氯/四氟化碳/氧(Cl2/CF4/O2)、六氟化硫/氧(SF6/O2)、三氟甲烷/六氟化硫/氧(CHF3/SF6/O2)、三氟化氮(NF3)以及氟(F2)氣體，以及其混合物。作為第一蝕刻氣體，可使用許多類型氣體之混合物。或者，第一蝕刻氣體可使用時差順次注入於一處理模組之中。
當透過活性離子蝕刻(RIE)方法執行乾蝕刻之時，一形成有複數個開口之覆蓋件(圖未示)可安裝於基板1之上以便促進第二突出物20之形成。
第二表面處理步驟S220之中使用的第一蝕刻氣體可更包含有水(H2O)。在向第一蝕刻氣體更添加水(H2O)之情況下，一蝕刻速度可顯著增加。這一點可通過試驗核實。
這裡，乾蝕刻可透過傳送一裝載有複數個基板1之托盤，以及透過將基板裝載於一乾蝕刻設備內部之一基板支撐面板上執行。
經歷第二表面處理步驟S220之中的表面處理之基板1具有一如「第5圖」所示之頂表面。
複數個第二突出物20，即，相比較於在第一表面處理步驟S210之中形成的第一突出物10更小之微突出物形成於基板1之表面之上。
如「第5圖」所示，每一第二突出物20具有一三角形剖面，並且具有一個朝向第一突出物10之頂面之側面，該側面相比較於另一側面更短。
在第一表面處理步驟S210之中，第一突出物10形成於包含待形成減反射膜4的一頂表面、一與頂表面相對之底表面、以及側表面的基板1之全部表面之上。
基板之表面上形成之第一突出物10透過增加光反射率提高一光接收率。然而，當製造一用於具有高效率之太陽能電池之基板，該基板在電極形成步驟S50之中僅底表面上形成有第一及第二電極時，這些第一突出物10使得形成電極圖案困難，隨後過程在形成第一突出物10之後執行。
因此，在基板1之表面中，第一突出物10較佳僅形成於光接收表面之上。並且，為了方便隨後之過程，需要去除除了光接收表面之外的其他表面。
特別地，為了容易透過使用光罩在基板1之表面上形成電極圖案，在第一表面處理步驟S210之中已經形成第一突出物10的基板1之表面中，乾蝕刻與待形成減反射膜4之頂表面相對的底表面。因此，可去除形成於基板之底表面上的第一突出物10。
「第6圖」係為「第5圖」中之部份〞A〞之放大剖視圖，其表示在基板之表面上去除蝕刻殘留物之前的狀態。
如「第6圖」所示，在第二表面處理步驟S220之中，蝕刻殘留物透過使用第一蝕刻氣體形成為附著於基板1之頂表面，並且因此用於形成相比較於第一突出物10更小之第二突出物20。在第二表面處理步驟S220之後，用於形成第二突出物20之蝕刻殘留物40透過殘留物去除步驟S230去除。
在殘留物去除步驟S230之中，可使用任何方法以去除附著於基板1之頂表面之蝕刻殘留物40。
舉例而言，在殘留物去除步驟S230之中，蝕刻殘留物40可透過將基板1浸漬於一具有殘留物去除液，例如氫氟酸水溶液的濕狀態(圖未示)之，或者透過輥子在容納於水狀態中的氫氟酸水溶液中移動基板1去除。
作為另一實施例，殘留物去除液可包含有水或氫氟酸水溶液。這裡，為了更有效地去除蝕刻殘留物40，超聲波可應用於殘留物去除液。也就是說，一旦超聲波應用於濕狀態中的殘留物去除液，殘留物去除液應用於對附著於基板1之蝕刻殘留物40作用衝擊。因此，蝕刻殘留物40自基板1去除。
這裡，將超聲波應用於濕狀態之中的設備透過待去除之蝕刻殘留物40決定。並且，超聲波具有足夠高之頻率以去除蝕刻殘留物40。舉例而言，該頻率可在幾千赫茲(Hz)至幾百千赫茲(Hz)的範圍內變化選擇。
作為留物去除步驟S230之另一實例，蝕刻殘留物40可透過使用第二蝕刻氣體自基板1之頂表面去除。
在殘留物去除步驟S230之中，蝕刻殘留物40可透過活性離子蝕刻(RIE)、感應耦合電漿離子蝕刻技術(ICP)等電漿化第二蝕刻氣體，自基板1之頂表面去除。
作為在殘留物去除步驟S230之中使用的第二蝕刻氣體，可使用具有氟或氯，例如氯化氫(HCl)、三氟化氯(ClF3)、氟化氮(NF)、四氟化碳(CF4)、全氟丙烷(C3F8)、三氟化氮(NF3)、六氟乙烷(C2F6)、四氟化碳(CF4)、氟(F2)、三氟甲烷(CHF3)、六氟化硫(SF6)以及氯(Cl2)之一的氣體，如果六氟化硫(SF6)用作第二蝕刻氣體，第一蝕刻氣體可包含有水(H2O)及氧(O2)至少一個。
如果在殘留物去除步驟S230之中，與基板1之反應性相對較高，可損傷第二突出物20。因此，第二蝕刻氣體相比較於用以形成第二突出物20的第一蝕刻氣體，與基板1之反應性更低較佳。
第二蝕刻氣體相比較於第一蝕刻氣體具有與基板1更低之反應性的事實表示第二蝕刻氣體相比較於第一蝕刻氣體關於基板1之材料更加具有惰性。
因此，第一蝕刻氣體可為包含有屬於VII族元素之氣體，並且第二蝕刻氣體可為包含有除屬於VII族元素之外的元素至少一個元素的氣體。
如果第二蝕刻氣體相比較於第一蝕刻氣體具有與基板1更低的反應性，則與基板1之反應率可降低。這樣在乾蝕刻過程期間，可允許僅去除第二突出物20之頂端上形成的蝕刻殘留物40，而不損傷基板1之表面上形成的第二突出物20。
用於執行殘留物去除步驟S230之處理模組可具有任何結構以執行乾蝕刻過程例如活性離子蝕刻(RIE)及感應耦合電漿離子蝕刻(ICP)。
殘留物去除步驟S230可透過使用一形成有複數個開口之覆蓋件覆蓋裝載有基板1之托盤執行。
覆蓋件防止當矽基板1透過活性離子蝕刻(RIE)蝕刻時，基板1直接暴露於電漿。
當透過使用活性離子蝕刻(RIE)的乾蝕刻過程執行殘留物去除步驟S230之時，殘留物去除步驟S230可具有與第二表面處理步驟S220相類似之過程，因此，第二表面處理步驟S220及殘留物去除步驟S230可透過一個處理腔執行。或者，第二表面處理步驟S220及殘留物去除步驟S230可透過一直列或群集型基板處理系統執行，該基板處理系統包含有一用於執行第二表面處理步驟S220之第一處理腔，以及用於執行殘留物去除步驟S230之第二處理腔。
在殘留物去除步驟S230之後，可另外執行一將基板1浸漬至氟化氫(HF)酸水溶液中的氫氟酸浸漬步驟S250，以便自基板1之頂表面完全去除蝕刻殘留物。
在氫氟酸浸漬步驟S250之中，蝕刻殘留物40透過殘留物去除步驟S230自基板1上分離，或者具有裂紋之蝕刻殘留物40完全自基板1分離。因此，可保留於基板1之上的蝕刻殘留物40自基板1去除。
經歷表面處理步驟之基板1具有7.79之反射率，該反射率相比較於僅經歷基板損傷去除步驟之基板1之反射率(350奈米(nm)~1050奈米(nm)，28.96%)更顯著降低。
雖然本發明以前述之較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本領域之技術人員應當意識到在不脫離本發明所附之申請專利範圍所揭示之本發明之精神和範圍的情況下，所作之更動與潤飾，均屬本發明之專利保護範圍之內。關於本發明所界定之保護範圍請參照所附之申請專利範圍。
雖然本發明可在不脫離其特徵之情況下實現為不同形式，可以理解的是，除非特別指明，上述實施例並不限制於上述說明之任何細節，而應該在所附之專利申請範圍之內作廣泛理解，並且因此所有變化及修改屬於專利申請範圍之界定範圍之內，或者這些界定之等價範圍也屬於本發明之專利申請範圍。
1．．．基板
2．．．第一電極
3．．．第二電極
4．．．減反射膜
10．．．第一突出物
20．．．第二突出物
40．．．蝕刻殘留物
第1圖係為本發明之一太陽能電池之結構的一實例之剖視圖；
第2圖係為本發明之一太陽能電池之製造過程之流程圖；
第3A圖係為透過第2圖之一用於太陽能電池之製造過程的第一表面處理步驟進行第一表面處理之基板之侷部透視圖；
第3B圖係為在第一表面處理步驟之後一面積比小於1.2之情況之侷部透視圖；
第3C圖係為在第一表面處理步驟之後一面積比大於3.2之情況之侷部透視圖；
第4圖係為透過第2圖之一太陽能電池之製造過程的第一表面處理步驟形成的第一突出物狀態之概念圖；
第5圖係為經過第2圖之一太陽能電池之製造過程的第一及第二表面處理步驟之基板之概念圖；以及
第6圖係為第5圖中之部份〞A〞之放大剖視圖，其表示在基板之表面上去除蝕刻殘留物之前的狀態。

Claims (17)

  1. 一種用於太陽能電池之基板表面處理方法，係包含以下步驟：第一表面處理步驟，係透過使用一水溶液蝕刻一結晶矽基板，用於在該基板之表面上形成複數個第一突出物，其中假定在經歷該第一表面處理步驟的該結晶矽基板之該等表面之中，一待形成減反射膜的完全平坦狀態之表面區域為一理想表面區域，該第一表面處理步驟之中蝕刻的一實體表面區域與該理想表面區域之間的比例位於1.2~3.2之範圍內；第二表面處理步驟，係透過使用第一蝕刻氣體，透過蝕刻附著於該基板之該等表面之中的一頂表面，即光接收表面之上的蝕刻殘留物形成複數個第二突出物，該等第二突出物相比較於該等第一突出物更小；以及殘留物去除步驟，係用於去除經歷該第二表面處理步驟的該基板之該頂表面上附著的該等蝕刻殘留物。
  2. 如請求項第1項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該第一表面處理步驟之中使用的該水溶液包含有氟化氫(HF)及硝酸(HNO3 )。
  3. 如請求項第1項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，更包含有基板損傷去除步驟，用於在該第一表面處理步驟之前，透過使用酸水溶液或鹼水溶液，去除自一結晶矽錠切片的 該結晶矽基板之該等表面上形成的損傷。
  4. 如請求項第1項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該結晶矽基板係為單結晶矽基板或多晶矽基板。
  5. 如請求項第1項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中在該殘留物去除步驟之中，該等蝕刻殘留物透過在容納有殘留物去除液的濕狀態之中浸漬該基板，或透過使用輥子傳送該基板去除。
  6. 如請求項第5項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該殘留物去除液係為氫氟酸水溶液。
  7. 如請求項第5項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該殘留物去除液包含有水或氫氟酸水溶液，以及當執行該殘留物去除步驟時，超聲波應用於該殘留物去除液。
  8. 如請求項第1項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中在該殘留物去除步驟之中，保留於該基板之一頂表面上之該等蝕刻殘留物透過電漿化第二蝕刻氣體去除。
  9. 如請求項第8項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該第二蝕刻氣體包含有氟或氯。
  10. 如請求項第8項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該第二蝕刻氣體包含有氯化氫(HCl)、三氟化氯(ClF3 )、氟化氮(NF)、四氟化碳(CF4 )、全氟丙烷(C3F8 )、三 氟化氮(NF3 )、六氟乙烷(C2 F6 )、四氟化碳(CF4 )、氟(F2 )、三氟甲烷(CHF3 )、六氟化硫(SF6 )以及氯(Cl2 )之一。
  11. 如請求項第8項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該第二蝕刻氣體相比較於該第一蝕刻氣體具有一與該基板更低之反應性。
  12. 如請求項第8項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，其中該第一蝕刻氣體為包含有屬於VII族元素之氣體，以及該第二蝕刻氣體為包含有除屬於VII族元素之外的元素中至少一個元素之氣體。
  13. 如請求項第8項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，該第二蝕刻氣體包含有惰性氣體及氧氣至少一個。
  14. 如請求項第5項至第13項中任意一項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法，更包含有氫氟酸浸漬步驟，用於在該殘留物去除步驟之後將該基板浸漬至氫氟酸水溶液之中。
  15. 一種包含有如請求項第1項至第13項任意一項所述之用於太陽能電池之基板表面處理方法之太陽能電池製造方法。
  16. 如請求項第15項所述之太陽能電池製造方法，更包含有氟化氫浸漬步驟，用於在該殘留物去除步驟之後將該基板浸漬至氫氟酸水溶液之中。
  17. 一種透過如請求項第15項所述之太陽能電池製造方法製 造之太陽能電池。
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