太阳能电池及其制造方法与流程

本发明是有关于一种太阳能电池及其制造方法，且特别是有关于一种太阳能电池及其制造方法，其利用一网印电极作为电镀接点而形成一电镀金属层。

背景技术：

现有电镀太阳能电池制程之一，先利用背面网印或溅镀制程而形成金属电极以制作背面电极，然后再以光诱发电镀(Light Induce Plating, LIP)制程或正向偏压电镀(Forward bias plating, FBP)制程而形成金属电极以制作正面电极。

然而，使用FBP电镀制程会被限制只能电镀在P型硅基板(p-type doped Si)上，且使用LIP电镀制程会被限制只能电镀在N型硅基板(n-type doped Si)上。因此，现有电镀太阳能电池制程会受到较大的限制。

因此，便有需要提供一种太阳能电池及其制造方法，能够解决前述的问题。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明的一目的是提供一种太阳能电池及其制造方法，其利用一网印电极作为电镀接点而形成一电镀金属层。

本发明提供一种太阳能电池的制造方法，包含：

提供一基板，包含相对应的一第一硅表面与一第二硅表面；

形成一第一钝化层于该第一硅表面上；

形成一第一网印电极于该第一硅表面上；

于该第一钝化层上形成一第一图案化开槽，以裸露该第一硅表面；以及

将该第一网印电极作为电镀接点，使该第一图案化开槽于一第一电镀液中形成一第一电镀金属层。

优选地，当形成该第一电镀金属层时，该第一网印电极与该第一电镀液隔绝。

优选地，该第一网印电极的分布以该第一硅表面的中心点为准，呈中心对称。

优选地，该第一图案化开槽为形成该太阳能电池的一汇流电极、一指状电极与一环状电极组合中至少一种电极的对应图案。

优选地，所述太阳能电池的制造方法，还包含：

形成一第二钝化层于该第二硅表面上；

形成一第二网印电极于该第二硅表面上；

于该第二钝化层上形成一第二图案化开槽，以裸露该第二硅表面；以及

将该第二网印电极作为电镀接点，使该第二图案化开槽于一第二电镀液中形成一第二电镀金属层。

优选地，当该第一图案化开槽于该第一电镀液中形成该第一电镀金属层时，该第二图案化开槽也同时于该第二电镀液中形成该第二电镀金属层。

本发明还提供了一种太阳能电池，包含：

一第一硅表面及与该第一硅表面相对应的一第二硅表面；

一第一电镀金属层；以及

一第一网印电极；

其中该第一网印电极与该第一电镀金属层设置在该第一硅表面上，且该第一网印电极具有一第一裸露表面。

优选地，该第一电镀金属层为该太阳能电池的一汇流电极、一指状电极与一环状电极组合中至少一种电极。

优选地，当该第一电镀金属层为该汇流电极时，该汇流电极与该第一网印电极直接接触。

优选地，当该第一电镀金属层为该汇流电极时，该汇流电极与该第一网印电极不直接接触。

优选地，上述太阳能电池，还包含：

一第二电镀金属层；以及

一第二网印电极；

其中该第二网印电极与该第二电镀金属层设置在该第二硅表面上，且该第二网印电极具有一第二裸露表面。

本发明的功效为：第一、相较于现有LIP及FBP电镀制程，本发明的太阳能电池的制造方法利用一网印电极作为电镀接点而形成一电镀金属层，如此在P型硅基板(p-type doped Si)及N型硅基板(n-type doped Si)上都可直接电镀。第二、可同时电镀正面电极与背面电极，以减少制程时间。第三、运用现有网印设备，不须再额外添购溅镀机台。

附图说明

图1为本发明的第一实施例的太阳能电池的制造方法之流程图。

图2a至图2g为本发明的第一实施例的太阳能电池的制造方法的剖面示意图。

图3为本发明的第一实施例的太阳能电池的平面示意图。

图4a为本发明的另一实施例的太阳能电池的平面示意图。

图4b为本发明的另一实施例的太阳能电池的剖面示意图，其显示沿图4a的太阳能电池的剖线4b-4b的剖面。

图5a及图5b为本发明的第二实施例的太阳能电池的制造方法的流程图。

图6a至图6g为本发明的第二实施例的太阳能电池的制造方法的剖面示意图。

【符号说明】

1 太阳能电池；

1’ 太阳能电池；

10 基板；

101a 第一硅表面；

101b 第二硅表面；

1011 中心点；

102a 第一掺杂层；

102b 第二掺杂层；

11a 第一钝化层；

11b 第二钝化层；

111a 第一图案化开槽；

111b 第二图案化开槽；

12a 第一网印电极；

12b 第二网印电极；

121a 第一裸露表面；

121b 第二裸露表面；

13a 第一电镀金属层；

13a’ 汇流电极；

13a’’ 指状电极；

13a’’’ 环状电极；

13b 第二电镀金属层；

131a 第一种子层；

131b 第二种子层；

132a 第一导电层；

132b 第二导电层；

133a 第一保护层；

133b 第二保护层；

80a 第一电镀液；

80b 第二电镀液；

81a 屏蔽；

81b 屏蔽；

82 电池；

821 负极；

822 正极；

S100~S240 步骤。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参考图1，其显示本发明的第一实施例的太阳能电池的制造方法的流程。该太阳能电池的制造方法包含：步骤S100：提供一基板，包含相对应的一第一硅表面与一第二硅表面；步骤S110：形成一第一钝化层于该第一硅表面上；步骤S120：形成一第一网印电极于该第一硅表面上；步骤S130：于该第一钝化层上形成一第一图案化开槽，以裸露该第一硅表面；以及步骤S140：将该第一网印电极作为电镀接点，使该第一图案化开槽于一第一电镀液中形成一第一电镀金属层。

请参考图2a，在步骤S100中，提供一基板10，包含相对应的一第一硅表面101a与一第二硅表面101b。在本实施例中，一第一掺杂层102a可先设置于该第一硅表面101a内侧。一第二掺杂层102b可先设置于该第二硅表面101b内侧，并与该第一掺杂层102a的掺杂类型不同。举例，该基板10为p型电性的硅基板，该第一掺杂层102a为n+型电性，且该第二掺杂层102b为p+型电性；或者，该基板10为n型电性的硅基板，该第一掺杂层102a为p+型电性，且该第二掺杂层102b为n+型电性。在步骤S110中，形成一第一钝化层11a于该第一硅表面101a上。

请参考图2b，在步骤S120中，形成一第一网印电极12a于该第一硅表面101a上。举例，形成一第一网印电极12a于该第一硅表面101a上的步骤包含：网印一第一网印电极涂料(图未示)在该第一钝化层11a上；以及，烧结该第一网印电极涂料，以形成该第一网印电极12a，借此该第一网印电极12a连接于该第一掺杂层102a。该第一网印电极12a可为银所制。

请参考图2c，在步骤S130中，于该第一钝化层11a上形成一第一图案化开槽111a，以裸露该第一硅表面101a。举例，借由一微影蚀刻制程或一激光开槽制程，于该第一钝化层11a上形成一第一图案化开槽111a，以裸露该第一硅表面101a。

请参考图2d及图2e，在步骤S140中，将该第一网印电极12a作为电镀接点，使该第一图案化开槽111a于一第一电镀液80a中形成一第一电镀金属层13a。举例，当形成该第一电镀金属层13a时，先借由一屏蔽81a将该第一网印电极12a覆盖，使该第一网印电极12a与该第一电镀液80a隔绝，以避免该第一电镀液80a污染该第一网印电极12a。将一电池82的负极821电性连接于该第一网印电极12a，并将该电池82的正极822电性连接于该第一电镀液80a之中。由于该第一网印电极12a经由该第一掺杂层102a而连接至该第一图案化开槽111a(亦即该第一图案化开槽111a产生电场分布)，因此该第一电镀液80a可于该第一图案化开槽111a内电镀形成该第一电镀金属层13a。

请参考图2e至图2g，形成该第一电镀电极13a的步骤可包含：形成一第一种子层131a，形成一第一导电层132a，以及形成一第一保护层133a。该第一种子层131a、该第一导电层132a及该第一保护层133a可借由不同的电镀液而依序电镀迭置在该第一掺杂层102a上，如此以完成一正面电极在该第一硅表面101a上。举例，当形成该第一种子层131a时，若电镀液含镍离子，则镍离子会受到该第一图案化开槽111a的电场分布的吸引而还原沉积成镍金属；当形成该第一导电层132a时，若电镀液含铜离子，则铜离子会受到该第一图案化开槽111a之电场分布的吸引而还原沉积成铜金属；以及当形成该第一保护层133a时，若电镀液含锡或银离子，则锡或银离子会受到该第一图案化开槽111a的电场分布的吸引而还原沉积成锡或银金属。因此，该第一种子层131a可为镍所制，该第一导电层132a可为铜所制，以及该第一保护层133a可为锡或银所制。

该太阳能电池的制造方法可更包含：借由一网印制程将一背面电极(图未示)形成在该第二硅表面101b上。

请参考图3及图2g，其显示本发明的第一实施例之太阳能电池1。该太阳能电池1包含：一第一硅表面101a及与该第一硅表面101a相对应的一第二硅表面101b、一第一电镀金属层13a及一第一网印电极12a。该第一网印电极12a与该第一电镀金属层13a皆设置在该第一硅表面101a上。请再参考图2d及图2g，由于该第一电镀液80a隔绝该第一网印电极12a，该第一电镀金属层13a不会电镀形成于该第一网印电极12a上，因此该第一网印电极12a具有一第一裸露表面121a。该第一网印电极12a的分布以该第一硅表面101a的中心点1011为准，呈中心对称。该第一电镀金属层13a为该太阳能电池1的一汇流电极13a’、一指状电极13a’’与一环状电极13a’’’组合中至少一种电极。当该第一电镀金属层13a为汇流电极13a’时，该汇流电极13a’与该第一网印电极12a不直接接触(亦即该第一网印电极12a具有一些断点)，如此可节省该第一网印电极12a的银制涂料。另外，请再参考图2c及图3，该第一图案化开槽111a为形成该太阳能电池1的一汇流电极13a’、一指状电极13a’’与一环状电极13a’’’组合中至少一种电极的对应图案。

请参考图4a及图4b，其显示本发明的另一实施例的太阳能电池1。当该第一电镀金属层13a为汇流电极13a’时，该汇流电极13a’与该第一网印电极12a直接接触，如此可增加电镀时该第一图案化开槽111a的电场分布的均匀性。

请参考图5，其显示本发明的第二实施例的太阳能电池的制造方法的流程。该太阳能电池的制造方法包含：步骤S100：提供一基板，包含相对应的一第一硅表面与一第二硅表面；步骤S110：形成一第一钝化层于该第一硅表面上；步骤S120：形成一第一网印电极于该第一硅表面上；步骤S130：于该第一钝化层上形成一第一图案化开槽，以裸露该第一硅表面；步骤S140：将该第一网印电极作为电镀接点，使该第一图案化开槽于一第一电镀液中形成一第一电镀金属层；步骤S210：形成一第二钝化层于该第二硅表面上；步骤S220：形成一第二网印电极于该第二硅表面上；步骤S230：于该第二钝化层上形成一第二图案化开槽，以裸露该第二硅表面；以及，步骤S240：将该第二网印电极作为电镀接点，使该第二图案化开槽于一第二电镀液中形成一第二电镀金属层。

第二实施例的太阳能电池的制造方法大体上类似第一实施例的太阳能电池的制造方法，相同的组件标示相同的标号。第一及第二实施例的差异在于，第二实施例的太阳能电池的制造方法更包含下列步骤：

请参考图6a，在步骤S210中，形成一第二钝化层11b于该第二硅表面101b上。

请参考图6b，在步骤S220中，形成一第二网印电极12b于该第二硅表面101b上。举例，形成一第二网印电极12b于该第二硅表面101b上的步骤包含：网印一第二网印电极涂料(图未示)在该第二钝化层11b上；以及，烧结该第二网印电极涂料，以形成该第二网印电极12b，借此该第二网印电极12b连接于该第二掺杂层102b。该第二网印电极12b可为银所制。

请参考图6c，在步骤S230中，于该第二钝化层11b上形成一第二图案化开槽111b，以裸露该第二硅表面101b。举例，借由一蚀刻制程或一激光开槽制程，于该第二钝化层11b上形成一第二图案化开槽111b，以裸露该第二硅表面101b。

请参考图6d及图6e，在步骤S240中，将该第二网印电极12b作为电镀接点，使该第二图案化开槽111b于一第二电镀液80b中形成一第二电镀金属层13b。举例，当形成该第二电镀金属层13b时，先借由一屏蔽81b将该第二网印电极12b覆盖，使该第二网印电极12b与该第二电镀液80b隔绝，以避免该第二电镀液80b污染该第二网印电极12b。将一电池82的负极821电性连接于该第二网印电极12b，并将该电池82的正极822电性连接于该第二电镀液80b之中。由于该第二网印电极12b经由该第二掺杂层102b而连接至该第二图案化开槽111b(亦即该第二图案化开槽111b产生电场分布)，因此该第二电镀液80b可于该第二图案化开槽111b内电镀形成该第二电镀金属层13b。

请参考图6e至图6g，形成该第二电镀电极13b的步骤可包含：形成一第二种子层131b，形成一第二导电层132b，以及形成一第二保护层133b。该第二种子层131b、该第二导电层132b及该第二保护层133b可借由不同的电镀液而依序电镀叠置在该第二掺杂层102b上，如此以完成一背面电极在该第二硅表面101b上。该第二种子层131b可为镍所制，该第二导电层132b可为铜所制，以及该第二保护层133b可为锡或银所制。

另外，请再参考图6e及图2e，步骤S240可与步骤S140可同时进行。换言之，当该第一图案化开槽111a于该第一电镀液80a中形成该第一电镀金属层13a时，该第二图案化开槽111b也可同时于该第二电镀液80b中形成该第二电镀金属层13b，借此可同时电镀形成该正面电极与背面电极，以减少制程时间。此时，该第一电镀液80a可相同于该第二电镀液80b，或电镀时可共享单一电池82。

请再参考图6g，其显示本发明的第二实施例的太阳能电池1’。第二实施例之太阳能电池1’大体上类似第一实施例的太阳能电池1，相同的组件标示相同的标号。第一及第二实施例的差异在于，第二实施例的太阳能电池1’更包含：一第二电镀金属层13b及一第二网印电极12b。该第二网印电极12b与该第二电镀金属层13b设置在该第二硅表面101b上。请再参考图6d及图6g，由于该第二电镀液80b隔绝该第二网印电极12b，该第二电镀金属层13b不会电镀形成于该第二网印电极12b上，因此该第二网印电极12b具有一第二裸露表面121b。

本发明的功效为：第一、相较于现有LIP及FBP电镀制程，本发明的太阳能电池的制造方法利用一网印电极作为电镀接点而形成一电镀金属层，如此在P型硅基板(p-type doped Si)及N型硅基板(n-type doped Si)上都可直接电镀。第二、可同时电镀正面电极与背面电极，以减少制程时间。第三、运用现有网印设备，不须再额外添购溅镀机台。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。