專利名稱：太陽能電池及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將光能直接轉(zhuǎn)換為電能的太陽能電池及其制造方法。
背景技術(shù)：
太陽能電池中將光能轉(zhuǎn)換為電能的半導(dǎo)體元件，具有PN結(jié)型、PIN型、肖特基(Schottky)型等，特別是廣泛地采用PN結(jié)型。另外，如果根據(jù)襯底材料，對太陽能電池進行分類，則主要分為硅晶系太陽能電池、非晶質(zhì)硅系太陽能電池、化合物半導(dǎo)體系太陽能電池的3種類型。硅晶系太陽能電池還分為單晶系太陽能電池和多晶系太陽能電池。由于制造太陽能電池用晶硅襯底相對容易，故硅晶系太陽能電池最普及。
在上述場合，太陽能電池的輸出特性一般通過采用太陽模擬器，測定輸出電流電壓曲線的方式進行評價。在該曲線上，輸出電流Ip和輸出電壓Vp的積Ip·Vp最大的點Pm稱為最大輸出Pm，將該Pm除以射入太陽能電池中的總光能(S×IS表示器件面積，I表示所照射的光的強度)而得到的值η≡{Pm/(S×I)}×100(％)…(1)定義為太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率η。為了提高轉(zhuǎn)換效率η，重要的是增加短路電流Isc(在電流電壓曲線上，V＝0時的輸出電流值)或開路電壓Voc(該I＝0時的輸出電壓值)以及使輸出電流電壓曲線呈盡可能地接近方形的形狀。另外，該輸出電流電壓曲線的方形度一般可通過下述式FF≡Ipm×Vpm/(Isc×Voc)…(2)來定義的填充系數(shù)(fill factor)(曲線因子)進行評價，該FF的值越接近1，輸出電流電壓曲線越接近理想的方形，使轉(zhuǎn)換效率η提高。
為了提高上述轉(zhuǎn)換效率η，重要的是減少載流子(電子與空穴)的表面再結(jié)合。具體來說，在將單晶硅或多晶硅等用作襯底的太陽能電池中，通過太陽光等入射光而產(chǎn)生的少數(shù)載流子主要通過擴散，到達PN結(jié)面，然后，從安裝于感光面和內(nèi)面上的電極，作為多個載流子而向外部輸出，形成電能。此時，通過位于電極面以外的襯底表面的界面狀態(tài)，本來可作為電流而取出的載流子再結(jié)合而消失，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率η的降低。
于是，在高效率太陽能電池中，除了與電極的接觸部以外，通過絕緣膜，保護半導(dǎo)體襯底的感光面和內(nèi)面，抑制通過半導(dǎo)體襯底和各絕緣膜的界面的載流子再結(jié)合，以求提高轉(zhuǎn)換效率η(所謂的表面鈍化效果)。這樣的絕緣膜，過去采用氧化硅膜，但是，如果其折射率低到1.4的程度，則用于感光面?zhèn)鹊臅r候的反射損失稍大，因此，近年廣泛應(yīng)用具有更高折射率的氮化硅，不僅鈍化效果優(yōu)良，而且防止反射效果也較好。氮化硅膜通常，通過熱CVD、等離子CVD或光CVD等CVD法(Chemical VaporDeposition化學(xué)氣相沉積法)形成。其中，最普及的是等離子CVD。
圖3為表示一般稱為直接等離子CVD的，批式平行平板等離子CVD裝置。該裝置包括具有排氣器11的反應(yīng)容器1，用于在反應(yīng)容器1內(nèi)的規(guī)定位置設(shè)置太陽能電池襯底20的襯底固定件81，將作為反應(yīng)性氣體的規(guī)定的成膜用氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器1的內(nèi)部的成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32，向已導(dǎo)入的氣體，提供能量，產(chǎn)生等離子的高頻電源82；用于將堆積氣氛保持在一定溫度的電阻加熱式加熱器90。在采用該裝置，堆積薄膜的時候，通過成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32，按照規(guī)定的流量將規(guī)定的成膜用氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器1的內(nèi)部，然后，啟動高頻電源82，設(shè)定高頻電場。通過該操作，在襯底固定件81之間，產(chǎn)生高頻放電，成膜用氣體產(chǎn)生等離子，利用通過該等離子而產(chǎn)生的反應(yīng)，在襯底20的表面上，制作應(yīng)獲得的絕緣膜。比如，在制作作為絕緣膜的氮化硅膜的時候，從成膜用氣體導(dǎo)入通路31，導(dǎo)入作為成膜用氣體的硅烷，從成膜用氣體導(dǎo)入通路32，導(dǎo)入氨，將它們混合，然后，將其供給到反應(yīng)容器1，采用等離子中的硅烷的分解反應(yīng)等，產(chǎn)生氮化硅膜。
由于等離子CVD即使在襯底溫度為400℃以下的低溫的情況下，仍具有較高的堆積速度，故多用于太陽能電池的制造過程中。但是，由于在等離子中產(chǎn)生的高能量電荷顆粒容易對堆積的膜，襯底表面造成損傷(所謂的等離子損傷)，故導(dǎo)致所獲得的氮化硅膜的界面態(tài)密度增加，無法獲得充分的鈍化效果的問題。另外，還容易對太陽能電池的各種特性造成影響。
作為抑制等離子損傷的方法，提出有采用ECR(電子回旋加速器共振)等離子的CVD法。圖4以示意方式表示該裝置的一個實例。該方法與過去的等離子CVD不同，其特征在于為了分別地采用游離基(radical)類，將應(yīng)處理的襯底表面設(shè)置于與等離子區(qū)域(等離子區(qū))離開的位置，在下面將其稱為隔開等離子CVD。具體來說，通過成膜用氣體導(dǎo)入通路31，以規(guī)定的流量，將規(guī)定的成膜用氣體導(dǎo)入前室101的內(nèi)部，然后，采用微波發(fā)生器102，代替高頻電場，將微波外加于前室101上。通過該微波，兼作載流子氣體的成膜用氣體形成等離子，產(chǎn)生反應(yīng)活性類。該反應(yīng)活性類流入反應(yīng)容器1中，與通過成膜用氣體導(dǎo)入通路32供給的另一成膜用氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，由此，在襯底20的表面上，形成絕緣膜。在制作作為絕緣膜的氮化硅膜的時候，將氨作為載流子氣體兼成膜用氣體，導(dǎo)入導(dǎo)入通路31，將硅烷導(dǎo)入導(dǎo)入通路32，將它們混合，通過等離子中的氨的分解反應(yīng)等，產(chǎn)生氮化硅。如果采用上述隔開等離子CVD，可稍微減輕等離子損傷。
但是，無論那種方式，只要采用等離子CVD，等離子損傷度較大的情況沒有變化，膜中的懸掛鏈(dangling bond)的形成也顯著，故為了提高鈍化效果，必須將大量的氫含于膜中，將懸掛鏈(dangling bond)密封(另外，在公知的等離子CVD中，還具有必然大量地獲取來自原料氣體的氫的背景)。其結(jié)果是，所獲得的氮化硅膜最多包含40atom％的氫原子，如果連續(xù)地接受太陽光包含大量紫外線的光的照射，則導(dǎo)致鈍化效果隨著時間變差的問題。
此外，在等離子CVD的氮化硅膜中，為了獲得所謂的場效應(yīng)鈍化，根據(jù)化學(xué)計量比，將相當(dāng)大的量的膜成份移到硅過多側(cè)。即，如果將大量的膜成份排到硅過多側(cè)，則因氨缺損而產(chǎn)生的電子流到半導(dǎo)體襯底側(cè)，陽離子側(cè)的正電荷形成固定電荷，由此，產(chǎn)生帶彎曲(band bending)。于是，在接觸界面附近，在半導(dǎo)體襯底側(cè)，形成電子過多的反轉(zhuǎn)層，由此，可采用該現(xiàn)象，提高鈍化效果。
但是，如下面所述，該結(jié)構(gòu)具有較大的缺點。
①在用作內(nèi)面電極的時候，如圖5所示，形成于p型襯底111的電極64附近的反轉(zhuǎn)層112容易引起電極面內(nèi)的短路113，造成生成電流的降低。
②通過電流流出而形成反轉(zhuǎn)層，使場效應(yīng)鈍化顯著的情況只適用于襯底的p型層側(cè)的場合。在太陽能電池中，在襯底的p型區(qū)域和n型區(qū)域，通過光激勵而產(chǎn)生的載流子為少量載流子，有助于光吸收的襯底的主要部分采用使用期限較長的，電子形成少數(shù)載流子的p型襯底比較有利，但是此時在形成n型發(fā)射極層的感光面?zhèn)龋瑹o法發(fā)揮充分的鈍化效果。另外，由于發(fā)射極層表面的摻雜物濃度過高，故在氮化硅膜中的固定電荷程度，幾乎不產(chǎn)生帶彎曲(band bending)，也無法期待上述場效應(yīng)鈍化。于是，在發(fā)射極層，等離子損傷的抑制，進而通過它進行的界面狀態(tài)的抑制成為掌握良好的鈍化特性的關(guān)鍵。但是，由于在普通等離子CVD的場合，難以抑制損傷，故其結(jié)果是，無法獲得良好的鈍化效果。
本發(fā)明的課題在于提供具有鈍化效果優(yōu)良，另外難以產(chǎn)生鈍化效果伴隨時間而變差的絕緣膜的太陽能電池及其制造方法。
發(fā)明的公開方案為了解決上述課題，本發(fā)明的第1種太陽能電池的特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的感光面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料(在下面也稱為“硅類絕緣材料”)形成的無機絕緣膜構(gòu)成的，該感光面?zhèn)冉^緣膜由氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。另外，在本說明書中所述的“陽離子成分的主體為硅”是指無機絕緣膜的陽離子成分的50％以上(最好，80％以上)為硅。另外，只要實現(xiàn)下面描述的本發(fā)明的效果，也可在材料的絕緣性未受到過度損害的范圍內(nèi)，包含硅以外的陽離子。比如，也可將銫陽離子等＝離子半徑較大的堿金屬離子導(dǎo)入氮化膜中，使膜中的固定電荷增加，以促進場效應(yīng)鈍化。
如果采用上述本發(fā)明的第1種太陽能電池，由于感光面?zhèn)冉^緣膜由具有高介電常數(shù)，可獲得良好的鈍化效果的硅類絕緣材料構(gòu)成，并且構(gòu)成氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜，故可大幅度地提高感光面?zhèn)冉^緣膜對紫外線的耐久性。具體來說，即使在用于長期照射太陽光，熒光燈等的，包含大量紫外線的光的環(huán)境下，絕緣膜的鈍化效果仍不會隨著時間而變差，進而可長期將轉(zhuǎn)換率η保持在良好值。
硅類絕緣膜可通過CVD法形成。另外，本發(fā)明的第1種太陽能電池的制造方法涉及下述太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括具有PN結(jié)的半導(dǎo)體太陽能電池襯底，并且在其第1主表面上形成感光面，基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的感光面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣膜形成的，其特征在于上述感光面?zhèn)冉^緣膜通過催化劑CVD法，由氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜形成，在催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，并使成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，上述成膜用氣體含有硅源氣體和陰離子源氣體，該陰離子氣體產(chǎn)生的陰離子成分在將獲得的無機材料中與硅鍵合，并且上述硅源氣體和陰離子源氣體中的至少一種的在氣體分子中具有氫原子，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
催化劑CVD法本身通過JP特開10-83988號文獻而公知，成膜機理如下所述進行推測。比如，在制造氮化硅時，將硅烷(SiH4)與氨(NH3)的混合氣體用作成膜用氣體，將其導(dǎo)入。熱催化劑可含有一定程度的催化劑活性的金屬(或合金)，則可由比如，鎢、鉬、鉭、鈦、或釩構(gòu)成。在已導(dǎo)入的硅烷氣體通過加熱到規(guī)定溫度的熱催化劑的表面時，產(chǎn)生與氫分子的吸附解離反應(yīng)類似的硅烷的接觸分解反應(yīng)，產(chǎn)生SiH3+和H+的分解活性類。雖然具體的機理不清楚，但是，人們認(rèn)為，將構(gòu)成硅烷的一個氫吸附于鎢表面上，使氫和硅的結(jié)合變?nèi)?，硅烷分解，鎢表面的吸附通過熱而分解，產(chǎn)生分解活性類SiH3+和H+。還在氨氣中，產(chǎn)生同樣的接觸分解反應(yīng)，產(chǎn)生分解活性類NH3+和H+。另外，這些分解活性類到達襯底，進行氮化硅膜的堆積。即，如果通過反應(yīng)式表示，則、、。另外，g的后綴字符表示氣體狀態(tài)，s的后綴字符表示固體狀態(tài)。在上述的催化劑CVD法的成膜中，由于在無等離子的情況下，進行成膜，故從原理上，沒有在等離子CVD裝置中出現(xiàn)的高能量電荷顆粒造成的襯底表面的損傷，電荷顆粒的混合造成的絕緣膜的性能變差的問題。此外，由于沒有襯底曝露于等離子中造成的溫度上升，故還具有可在更低溫度完成工序的優(yōu)點。
如果如上所述，采用催化劑CVD法，則可在均勻地保持絕緣膜的成份的同時，將界面缺陷較少的絕緣膜堆積于襯底上，進而可獲得鈍化效果非常優(yōu)良的硅類絕緣膜。通過采用催化劑CVD法，由于采用催化劑，反應(yīng)效率提高，故即使不通過氫等載流子氣體，過度地稀釋成膜用氣體的情況下，仍可堆積優(yōu)質(zhì)的絕緣膜。另外，還可將成膜用氣體造成的氫的殘留量抑制在較小程度。在選定容易與氫鍵合的硅原子上的懸掛鏈(dangling bond)的形成受到抑制的成份(比如，氮化硅時，根據(jù)化學(xué)計量比，與硅過多側(cè)不會相差太多的成份)時，上述效果特別大。由于這些情況，盡管采用CVD法，仍可容易實現(xiàn)氫含量原子百分比在10％以下的硅類絕緣膜。為了降低膜中的氫含量，更加有效的是采用在不進行氫稀釋的情況下，將成膜用氣體供給反應(yīng)容器的方法。
在本發(fā)明中，與公知的太陽能電池相同，半導(dǎo)體太陽能襯底可由單晶硅、多晶硅、砷化鉀、鍺、或其復(fù)合材料構(gòu)成。特別是，如果考慮轉(zhuǎn)換率和價格的平衡，則最好將單晶硅襯底用作半導(dǎo)體太陽能電池(在下面，在本發(fā)明的第2和第3種太陽能電池中，也相同)。
在本發(fā)明的第1種太陽能電池中，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料形成的無機絕緣膜構(gòu)成的，覆蓋該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有可通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)，并且上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜可由氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。在內(nèi)面電極不覆蓋內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的整體，通過從內(nèi)面的入射光也可發(fā)電的雙面感光型太陽能電池中，如果該內(nèi)側(cè)絕緣膜也由低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成，則與感光側(cè)絕緣膜相同，可提高抗紫外線特性，進而提高鈍化效果的長時間的穩(wěn)定性。
如果低氫含量的無機絕緣膜的氫含量原子百分比超過10％，則因紫外線照射，鈍化效果容易變差，無法實現(xiàn)本發(fā)明的目的。另一方面，在低氫含量的無機絕緣膜的低氫含有率原子百分比小于1％時，抗紫外線特性的提高效果飽和，并且導(dǎo)致步驟的復(fù)雜等造成的成本上升。因此，低氫含量的無機絕緣膜的低氫含有率原子百分比最好可以在1％以上，10％以下的范圍內(nèi)調(diào)整，特別是最好在原子百分比1％以上，5％以下。
在本發(fā)明中，構(gòu)成感光面?zhèn)冉^緣膜或內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的硅類無機絕緣材料具體來說，可由氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的任意者構(gòu)成。其中，由于氮化硅的鈍化效果優(yōu)良，故可有效地用于本發(fā)明。另外，由于氮化硅的折射率較大，故在適用于感光面?zhèn)冉^緣膜時，具有還可同時用作反射防止膜的優(yōu)點(下述的本發(fā)明的第2和第3種太陽能電池中，也相同)。
特別是最好，感光面?zhèn)冉^緣膜為由折射率在2以上，2.5以下的氮化硅形成的低氫含量的無機絕緣膜。在折射率小于2時，反射防止效果不顯著，另外，如果折射率超過2.5，則在進行入射光的電流轉(zhuǎn)換的波長區(qū)域，在感光面?zhèn)冉^緣膜中，產(chǎn)生光吸收，結(jié)果導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率的降低。該感光面?zhèn)冉^緣膜的折射率最好在2以上，2.1以下。
此外，氮化硅膜的折射率與硅/氮原子比(Si/N原子比)密切相關(guān)，具有硅的原子比例越大，折射率越高的傾向。此時，在將折射率調(diào)整到2以上，2.5以下時，根據(jù)本發(fā)明人的分析可知，Si/N原子比最好設(shè)定在0.80以上，在1.80以下的范圍內(nèi)。另外，該成份接近氮化硅的化學(xué)計量比(Si/N＝0.75)，與采用現(xiàn)有的等離子CVD法時不同，還具有較難產(chǎn)生硅原子上的懸掛鏈(dangling bond)的優(yōu)點。其結(jié)果，還伴隨有催化劑CVD的氮化硅產(chǎn)生的反應(yīng)效率良好的情況，可大幅度地降低成膜用氣體產(chǎn)生的氫在膜中的殘留量(原子百分比10％以下；或5％以下)，可極有效地抑制照射紫外線時，鈍化效果隨著時間變差的情況。
在應(yīng)獲得的無機絕緣膜為上述氮化硅膜時，可按照獲得Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的氮化硅的方式，調(diào)整上述硅源氣體和構(gòu)成上述陰離子源氣體的氮源氣體的混合比，將上述成膜用氣體供給上述反應(yīng)容器內(nèi)部。比如，硅源氣體為硅烷(統(tǒng)稱為“氫化硅”具體來說，單硅烷、二硅烷等)，氮源氣體為氨時，則可通過硅烷與氨向反應(yīng)容器內(nèi)部的供給流量比，調(diào)整所獲得的氮化硅膜的Si/N原子比。另外，也可通過硅源氣體和氮源氣體的混合氣體的壓力，調(diào)整氮化硅膜的Si/N原子比。具體來說，在硅源氣體和氮源氣體的混合比一定的情況下，在氣體壓力高時，可沿氮增加的方向，調(diào)整氮化硅膜的Si/N原子比，與此相反，在氣體壓力較低時，可沿硅增加的方向，調(diào)整氮化硅膜的Si/N原子比。
另外，在本發(fā)明第1種太陽能電池中，上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜為通過催化劑CVD法，按照Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的方式形成的氮化硅膜，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，將包含硅原子氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
此外，本發(fā)明的第2種太陽能電池的特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，其第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是為由氮化硅形成的無機絕緣膜形成的，覆蓋該該感光面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；構(gòu)成上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的氮化硅膜為通過催化劑CVD法，按照Si/N原子比在0.80以上，在1.80以下的方式形成的氮化硅膜，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，將包含硅原子氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給到上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
另外，本發(fā)明的第2種太陽能電池的制造方法涉及下述的太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由氮化硅形成的無機絕緣膜形成的，覆蓋其內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；其特征在于構(gòu)成上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的氮化硅膜通過催化劑CVD法，按照Si/原子比在0.80以上，在1.80以下的方式，借助調(diào)整上述硅源氣體和上述氮源氣體的混合比的方式形成，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使包含硅源氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給到上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
上述無機絕緣膜如上所述，通過催化劑CVD法，由Si/N原子比在0.80以上，1.8以上的氮化硅膜形成，由此，產(chǎn)生下述的內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜特有的新效果。即，通過采用催化劑CVD法，如上述一樣Si/N原子比接近化學(xué)計量比的成份的氮化硅膜中，懸掛鏈(dangling bond)的缺陷較少。在這樣的膜中，由于成份接近化學(xué)計量比，故硅過多造成的電子產(chǎn)生的固定電荷少，較難產(chǎn)生與半導(dǎo)體太陽能電池的內(nèi)面接合時的懸掛鏈(dangling bond)。因此，形成于襯底側(cè)的反轉(zhuǎn)層也較窄，如圖5所示內(nèi)面電極面內(nèi)的短路也較難大幅度地產(chǎn)生。另外，由于較難形成成為表面再結(jié)合場所的懸空鍵(dangling bond)等缺陷，故可獲得良好的鈍化效果。另外，由于使氮化硅膜的Si/N原子比在0.80以上，1.80以下，使氫含量也可降低，故在內(nèi)面電極不覆蓋內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的整體，也可通過從內(nèi)面的入射光進行發(fā)電的雙面太陽能電池中，與感光面?zhèn)冉^緣膜相同，可提高抗紫外線特性，進而可提高鈍化效果的長時間的穩(wěn)定性。
另外，如上所述，由于通過催化劑CVD法，以Si/N原子比在接近化學(xué)計量比的0.80以上，1.80以下的成份，可以獲的缺陷較少的高品質(zhì)的氮化硅膜，故即使不依賴與反轉(zhuǎn)層的極性有關(guān)的場效應(yīng)鈍化，仍可獲得良好的鈍化效果，其結(jié)果是，該氮化硅膜與硅過多的氮化硅膜不同可靈活地使用，既可用作感光面?zhèn)鹊慕^緣膜，也可用作內(nèi)面?zhèn)鹊慕^緣膜，并且，在各種情況下，可發(fā)揮特有的效果。
此外，在本發(fā)明的第1種和第2種太陽能電池及其制造方法中，可通過將表面處理用氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器的內(nèi)部，使該表面處理用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給半導(dǎo)體太陽能電池的表面，由此，對該襯底進行表面處理，然后，通過催化劑CVD法，將無機絕緣膜堆積于該表面處理后的太陽能電池表面上。在普通的等離子CVD中，在襯底和絕緣膜的界面上微量地形成包括氧原子的遷移層，比如，在氮化硅膜中，微量地形成氮氧化硅膜，構(gòu)成界面缺陷形成的主要原因，但是，如果進行上述這樣的表面處理，則可有效地去除遷移層，并且可以更加有效地抑制界面缺陷發(fā)生，可更加有效地防止因表面再結(jié)合的太陽能電池的轉(zhuǎn)換率的降低。在半導(dǎo)體太陽能電池襯底為硅襯底，無機絕緣膜為氮化硅膜時，表面處理用氣體適合采用比如，氨氣。
還有，在本發(fā)明的第1種和第2種太陽能電池及其制造方法中，無機絕緣膜可通過下述方式進行后處理，該方式為通過催化劑CVD法，堆積于半導(dǎo)體太陽能電池襯底表面上，然后，將后處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給上述無機絕緣膜的表面。
再有，本發(fā)明的第3種太陽能電池的特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料形成的無機絕緣膜形成的，覆蓋該該感光面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；無機絕緣膜是通過催化劑CVD法，進行堆積形成后，將后處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給到上述無機絕緣膜的表面的方式進行后處理獲得的，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使包含硅源氣體與陰離子源氣體的成膜用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給到半導(dǎo)體太陽能電池的表面，上述陰離子源氣體產(chǎn)生的陰離子成分在將獲得的無機材料中與硅鍵合，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池的表面上。
另外，本發(fā)明的第3種太陽能電池的制造方法涉及下述的太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣膜形成的無機絕緣膜形成的，覆蓋該該感光面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；其特征在于通過催化劑CVD法，進行堆積形成無機絕緣膜后，將后處理氣體導(dǎo)入反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給到上述無機絕緣膜的表面，對無機絕緣膜進行后處理，在上述催化劑CVD法中，將熱催化劑與半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使包含硅源氣體和陰離子源氣體的成膜用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將其供給半導(dǎo)體太陽能電池的表面，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池的表面上，上述陰離子用氣體產(chǎn)生的陰離子成分在應(yīng)獲得的無機材料中與硅鍵合。
本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在堆積無機絕緣膜后，對于后處理用氣體，通過一邊與前述表面處理相同的熱催化劑，產(chǎn)生接觸分解反應(yīng)，一邊將其供給到無機絕緣膜表面，進行后處理，由此，絕緣膜的鈍化特性提高。另外，眾所周知，在膜形成后，不采用催化劑，而在氫氣氛下加熱而進行的后處理稱為氫退火處理，但是，如上述本發(fā)明，采用催化劑的方法與其相比較，鈍化改善效果非常優(yōu)良。據(jù)推測，其原因在于通過催化劑反應(yīng)，主動地在處理容器內(nèi)部，產(chǎn)生分解化學(xué)類，該已分解的化學(xué)類在絕緣膜中擴散，將懸掛鏈(dangling bond)密封。另外，按照該方法，由于與普通的氫退火處理相比較，襯底溫度降低，故與該氫退火處理相比較，還具有不損害電極/襯底之間的接觸的特性的前提下，可穩(wěn)定地進行后處理的優(yōu)點。
附圖的簡要說明

圖1為本發(fā)明的太陽能電池的剖面示意圖；圖2為本發(fā)明的太陽能電池的制造方法所采用的薄膜制作裝置的示意圖；圖3為批式平行平板直接等離子CVD裝置的示意圖；圖4為單片等離子隔開CVD裝置的示意圖；圖5為說明內(nèi)面電極附近的短路的示意圖。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式圖1為以示意方式表示用于實施本發(fā)明的太陽能電池的優(yōu)選形式的截面圖。在該太陽能電池100中，作為半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第1導(dǎo)電型的單晶硅襯底66(在下面簡稱為“襯底66”在本實施例中，為p型)的第1主表面?zhèn)?，形成?導(dǎo)電型層的發(fā)射極層65(在本實施例中為n型)，沿襯底底面內(nèi)方向形成PN結(jié)面167。在發(fā)射極層65的主表面上，形成輸出取出用的電極63。由于該發(fā)射極層65形成太陽能電池的感光面，為了提高PN結(jié)面167的光的入射效率，電極63可包括較粗的母線型電極與指形電極，該bus bar電極通過Al或Ag等，以比如，適當(dāng)?shù)拈g距形成，以便減小內(nèi)部電阻，該finger電極以規(guī)定間距，呈梳狀而與該bus bar電極分支。另外，發(fā)射極層65的電極63的非形成區(qū)域通過由氮化硅形成的感光面?zhèn)冉^緣膜61覆蓋。
另外，襯底66的第2主表面(內(nèi)面)通過由氮化硅形成的內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62的整個面通過由Al等形成的內(nèi)面電極64覆蓋。該內(nèi)面電極64通過穿過該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62的導(dǎo)通部(接觸孔67)，與襯底66的內(nèi)面導(dǎo)通。
單晶硅襯底66也可采用FZ(Floating Zone Melting)法和CZ(Czochralshi)法中的任意種。另外，也可代替單晶硅襯底66，而采用GaAa單晶襯底，多晶硅襯底。在采用單晶硅襯底66時，還可采用在晶體制造時摻雜硼，鎵等的III族元素的p型襯底，也可采用摻雜磷，砷等的V族元素的n型襯底，但是，在本實施例中，采用上述的p型襯底。此外，從實現(xiàn)高性能的太陽能電池的方面來說，最好襯底電阻在0.1Ω·cm以上，10Ω·cm以下，最好是在0.5Ω·cm以上，2Ω·cm以下。另外，如果襯底厚度為50μm，則可將入射的光接納于太陽能電池的內(nèi)部。雖然對于成本方面，也是有利的，但是，為了獲得之后對襯底進行加工時，足夠的機械強度，最好，上述襯底厚度在150～300μm的范圍內(nèi)。
感光面?zhèn)冉^緣膜61由氫含量在原子百分比1％以上，10％以下，最好在原子百分比1％以上，5％以下的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。其折射率在2以上，在2.5以下，可同時用作反射防止膜。此外，Si/N原子比在0.80以上，1.80以下。另一方面，內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62也由Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的氧化硅膜形成(在本實施例中，折射率在2以上，2.5以下，氫含量在原子百分比1％以上，10％以下，最好，在原子百分比1％以上，5原子％以下)。這些膜均通過下述催化劑CVD法形成，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，容納于反應(yīng)容器的內(nèi)部，一邊使含有硅源氣體和氮源氣體的成膜用氣體與熱催化劑接觸，一邊將其供給襯底，將基于該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于襯底表面上。
由于催化劑CVD法的薄膜制造的具體內(nèi)容參考，如上述JP特開平10-83988號文獻和JP特開平8-250438號文獻可知為現(xiàn)有的技術(shù)，以下進行簡單說明。圖2為可用于本發(fā)明的薄膜制作裝置的示意圖。該薄膜制作裝置200包括通過排氣器11使內(nèi)部壓力減小的反應(yīng)容器1，在設(shè)置于該反應(yīng)容器1的內(nèi)部的襯底固定件21上，設(shè)置襯底20。另外，襯底固定件21上的襯底20通過襯底加熱器22(在本實施例中，組裝于襯底固定件21的內(nèi)部)加熱。此外，在反應(yīng)容器1中，設(shè)置有成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32，該成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32用于將成膜用氣體導(dǎo)入內(nèi)部；表面處理用氣體導(dǎo)入通路33，該表面處理用氣體導(dǎo)入通路33用于將上述表面處理用氣體導(dǎo)入內(nèi)部；熱催化劑50，該熱催化劑50設(shè)置于容器的內(nèi)部，并且在與襯底固定件21上的襯底20相對的位置；可對熱催化劑50進行通電加熱的催化劑加熱用電源51。
排氣器11由通過渦輪分子泵，旋轉(zhuǎn)泵等形成的多級的真空泵構(gòu)成，可將處理容器的內(nèi)部的壓力減小到10-8Torr的壓力。成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32與用于成膜用氣體導(dǎo)入處理容器內(nèi)部的圓盤狀的氣體導(dǎo)入頭35連接。該氣體導(dǎo)入頭35的內(nèi)部是中空的，在前面，具有多個氣體吹出孔，可從該氣體吹出孔，將成膜用氣體供向襯底20的主表面(成膜面)。
熱催化劑50設(shè)置于從氣體導(dǎo)入頭35，朝向襯底20的成膜用氣體的流通通路上，通過熱催化劑加熱用電源51，加熱到比如，1700℃。已供給的成膜用氣體一邊與熱催化劑50接觸，一邊到達襯底20的主表面。成膜用氣體通過該接觸，促進分解等反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)活性類，在襯底20上堆積絕緣材料。對于本實施例的熱催化劑50，對直徑為0.5mm的鎢絲進行加工呈鋸齒狀等而形成。另外，襯底溫度可為200℃以上，400℃以下的較低的溫度，在圖1中，即使在電極63和64形成后，仍沒有損害襯底66的接觸特性的危險。
如上所述，由于采用使用熱催化劑50的催化劑CVD法，在不采用現(xiàn)有的等離子的情況下，實現(xiàn)成膜，故因等離子損傷造成的襯底表面的損傷，電荷顆粒的混入造成的絕緣膜的性能變差的問題從原理上是沒有的。
另外，該成膜工序中，感光面?zhèn)冉^緣膜61和內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的成膜步驟均基本相同。另外，通過圖中未示出的質(zhì)量流控制器等，監(jiān)視從成膜用氣體導(dǎo)入通路31，32分別導(dǎo)入的硅烷和氨流量，通過閥31v，32v，控制流量，由此，可將氮化硅膜中的Si/N原子比調(diào)整在上述范圍內(nèi)。另外，硅烷和氨不進行通過氫氣的稀釋。
熱催化劑50也用于在成膜前實施的襯底的表面處理，以便降低界面缺陷。在由單晶硅構(gòu)成的襯底20中，通常，襯底表面通過自然氧化膜覆蓋。另外，即使在預(yù)先通過氟酸等，去除襯底20的表面的自然氧化膜的情況下，由于通常在氣氛下，容易快速產(chǎn)生氧化，故仍在襯底表層中，多少殘留與氧原子鍵合的硅原子類。因此，在形成絕緣膜之前，將作為表面處理用氣體的氨氣從表面處理用氣體導(dǎo)入通路33，經(jīng)過氣體導(dǎo)入頭35，導(dǎo)入反應(yīng)容器1的內(nèi)部。于是，該氨氣通過與熱催化劑50的接觸分解反應(yīng)，變?yōu)榛钚灶?，覆蓋襯底表面的自然氧化膜的氧原子(可成為表面再結(jié)合的場所)由通過氮化硅形成的作為絕緣膜的組成原子的氮原子取代。然后，通過已描述的催化劑CVD法，連續(xù)地進行絕緣膜的成膜工序。按照該方法，可使絕緣膜均勻地保持其成份的同時，將界面缺陷較少的絕緣膜堆積于襯底上。
另外，為了進行上述表面處理，必須要求表面處理用氣體導(dǎo)入通路33，但是，如成膜用氣體為硅烷(硅源氣體)與氨(氮源氣體氨源氣體)的混合氣體，像表面處理用氣體為氨氣時一樣，在其種類與成膜用氣體相同的氣體用于表面處理用氣體時，可將成膜用氣體導(dǎo)入通路31兼用作表面處理用氣體導(dǎo)入通路。另外，形成氮化硅膜用的氮源氣體也可采用上述氨，以及氮氣，其它的氮化合物氣體。另外，在圖2的裝置結(jié)構(gòu)中，表面處理用氣體也與成膜用氣體相同，從氣體導(dǎo)入頭35，供給襯底20，通過熱催化劑50的表面附近，由此，產(chǎn)生前述的接觸分解反應(yīng)，從而便促進襯底20的表面處理反應(yīng)。
此外，熱催化劑50還用于使成膜后的絕緣膜的鈍化(抗腐蝕作用)特性提高用的后處理。即，在絕緣膜的堆積后，從后處理用氣體導(dǎo)入通路34，導(dǎo)入氨氣，氫氣等的后處理用氣體，通過與表面處理相同的熱催化劑50，產(chǎn)生接觸分解反應(yīng)，進行后處理，由此，可進一步改善絕緣膜的特性。作為后處理的，公知的氫退火處理按照在氫氣氛下，在300～500℃的范圍內(nèi)對襯底進行加熱的方式進行，但是，上述后處理的根本不同點在于通過熱催化劑50，主動地在處理容器內(nèi)部產(chǎn)生分解化學(xué)類，分解的化學(xué)類在絕緣膜中擴散，將懸掛鏈(dangling bond)密封，由此，鈍化(抗腐蝕作用)特性得以改善。另外，按照該方法，由于襯底溫度低于普通的氫退火處理的場合(比如，在200℃以上，400℃以下)，故在圖1中，即使在形成電極63和64后，形成絕緣膜的情況下，仍沒有損害襯底66和電極63，64的接觸特性的危險。另外，在該后處理時，膜中的氫含量稍稍增加，但是，在多數(shù)場合，該增加量在原子百分比1％以上，3％以下的范圍內(nèi)，如果成膜后的氫含量在原子百分比5％以下，則最終的膜中的氫含量不超過原子百分比10％。
以下對圖1的太陽能電池100的制造步驟的一個實施例進行描述(在這里，對采用p型襯底的情況進行描述，但是，在采用n型襯底的時候，可將[n+]換成[p+]。但是，物理特性值不同)。另外，以下的太陽能電池制造方法為一個實例，并不局限于此。首先，相對襯底方位為(100)的單晶硅襯底(FZ法，B摻雜)66，通稱為結(jié)構(gòu)蝕刻(texture etch)的各向異性堿性蝕刻，在表面，形成細(xì)微的棱錐狀的表面結(jié)構(gòu)。通常采用將氫氧化鈉和醇混合形成的混合物，或?qū)⑻妓徕}，碳酸鈉等溶解于水中的混合物，表面結(jié)構(gòu)的尺寸為1～10μm。通過該結(jié)構(gòu)，在感光面的入射光反復(fù)反射的同時，將其有效地獲取到襯底的內(nèi)部。
然后，形成n+層，即，發(fā)射極層65。一般通過熱擴散、離子打入等的公知方法，摻雜以磷為代表的V族元素。最好，n+層的摻雜物的表面雜質(zhì)濃度按照表面電阻為40～200Ω/□的方式進行調(diào)整。另外，通過上述催化劑CVD法，在襯底內(nèi)面的整個面上，形成由氮化硅形成的內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62，接著，通過光刻法，機械磨削或激光研磨等的方法，對接觸孔67的部分進行開口，然后，通過真空蒸鍍法，濺射法等堆積由Al等形成的內(nèi)面電極64。另一方面，在襯底66的感光面?zhèn)?，通過蝕刻去除形成發(fā)射極層65時的擴散時堆積的磷玻璃等，然后，通過掩模蒸鍍等的方式，堆積表面電極63，然后，通過相同的催化劑CVD法，形成由氮化硅形成的感光面?zhèn)冉^緣膜61。
普通的半導(dǎo)體器件的鈍化(抗腐蝕作用)性能的評價多數(shù)通過下述方式進行，該方式為形成金屬/絕緣體/半導(dǎo)體的疊置結(jié)構(gòu)(MIS結(jié)構(gòu))，分析電容-電壓特性(C-V特性)。在太陽能電池中，象根據(jù)擴張Shockley-Read-Hall表面再結(jié)合模型而進行考察一樣，實際再結(jié)合速度受到界面態(tài)密度和膜中的固定電荷，電子和空穴的各捕獲截面積，襯底雜質(zhì)濃度，載流子注入量等的影響。另外，實驗顯示，通過氮化硅膜中的懸掛鏈(dangling bond)的空穴的捕獲(trap)，在C-V測定中，產(chǎn)生滯后效果，另外，已捕獲(trap)的空穴還通過紫外線照射等的外部原因釋放，由此，襯底的履歷還對測定結(jié)果造成影響。由此，只根據(jù)較暗狀態(tài)的C-V特性獲得的界面狀態(tài)密度和膜中的固定電荷，難以掌握太陽能電池的實際的動作狀況。于是，在內(nèi)面的鈍化(抗腐蝕作用)性能的評價中，一般通過下述方式，評估實際表面再結(jié)合速度，該方式為向測定試樣，照射背景光，由此，在再現(xiàn)載流子注入狀態(tài)的同時，對太陽能電池的動作狀態(tài)進行模擬，采用使用期限掃描儀(life timescanner)，測定實際使用期限。另一方面，在感光面?zhèn)?，即，發(fā)射極層65側(cè)，由于注入高濃度的雜質(zhì)，故C-V測定或DLTS測定的靈敏度降低，另外，由于沿深度方向，具有擴散的濃度分布，故難于進行實際表面再結(jié)合速度的分析。因此，對于感光面?zhèn)鹊拟g化(抗腐蝕作用)性能，通常在實際上制造太陽能電池后，根據(jù)其特性，進行評價。
在過去的等離子CVD法中，如前面所述，等離子損傷較大，必須主動地將大量的氫導(dǎo)入膜中，將懸掛鏈(dangling bond)密封。在本發(fā)明中，通過催化劑CVD，形成感光面?zhèn)冉^緣膜61，因此，不會對襯底66造成等離子損傷，可以獲得非常良好的鈍化(抗腐蝕作用)特性。另外，由于難以通過等離子損傷，產(chǎn)生懸掛鏈(dangling bond)，故不必主動地將氫導(dǎo)入膜中，膜成份也可采用接近氮化硅的化學(xué)計量成份(Si/N原子比＝0.75)的物質(zhì)，因此，其抗紫外線特性優(yōu)于通過等離子CVD法，大量地導(dǎo)入氫的氮化硅膜。
另一方面，不需要根據(jù)化學(xué)計量比，使氮化硅膜的成份移向硅過多側(cè)的措施這一點，在適用于抗紫外線特性在感光面?zhèn)忍帥]有問題的內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜64的時候，產(chǎn)生另一方面的效果。即，由于膜成份不會過多地移向硅過多側(cè)，故可以抑制在該接觸界面附近，在襯底66側(cè)，形成如圖5所示的較大的反轉(zhuǎn)層的情況。其結(jié)果是，有效地防止經(jīng)過內(nèi)面電極64的面內(nèi)的短路，使轉(zhuǎn)換效率提高。
另外，在催化劑CVD法的成膜處理中，重要的是選定成膜溫度。比如，在感光面?zhèn)冉^緣層61作為反射防止膜而形成時，成膜溫度最好在200～400℃的范圍內(nèi)，設(shè)定在盡可能高的溫度時，堆積的膜中的缺陷也更進一步減小，因此，從鈍化(抗腐蝕作用)特性的方面來說，最好這樣設(shè)定。另外，最好，將襯底66的溫度保持在從材料和結(jié)構(gòu)方面不會受到熱改性的影響的溫度以下。另外，在圖1中，電極63與發(fā)射極層65接觸，但是，在該電極63作為Al電極，按照MIS接觸形式而形成于感光面?zhèn)冉^緣層61上時，如果成膜溫度超過400℃，則Al電極產(chǎn)生擊穿發(fā)射極層的尖峰信號，發(fā)生短路，使性能降低。因此，將成膜溫度在400℃以下非常重要。
另外，在于成膜之前，進行前述的表面處理時，最好，熱催化劑50的溫度為成膜時的催化劑溫度，或在該溫度以下，通常在1000～1700℃的范圍內(nèi)進行該表面處理。另外，在成膜后，進行后處理時，熱催化劑50的溫度，最好在與表面處理相同的條件下實現(xiàn)，但是，只要不損害襯底或電極與襯底之間的接觸的特性，也可添加普通的氫退火處理，或以其代替該處理。
此外，還可將內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜62作為普通的熱氧化膜而形成。此時，可采用公知的干氧化、濕氧化、生物(biogenic)氧化等方式。此時，由于襯底的兩面受到氧化，故對內(nèi)面，進行涂敷抗蝕劑，對其進行干燥，然后，通過稀氟酸等，去除感光面?zhèn)鹊难趸?，接著，去除抗蝕劑。通過該步驟，形成內(nèi)面的絕緣膜62。
下面對為確認(rèn)本發(fā)明的效果而進行的實驗結(jié)果進行描述。
(實驗例1)通過2％的氟酸，對電阻率為1.5Ωcm，3英尺球形的(100)單晶硅襯底(FZ法、B摻雜)進行清洗1分鐘，然后，通過超純水，進行沖洗5分鐘，向其吹干燥氮，進行干燥。然后，通過催化劑CVD法，在兩面堆積折射率為2.4(Si/N原子比＝1.48∶氫未稀釋)，膜厚為80nm的氮化硅膜。接著，在照射0.5sun的白色背景光的同時，通過使用期限掃描儀，測定實際使用期限，以對該襯底進行鈍化處理后的使用期限測定結(jié)果為基準(zhǔn)，計算表面再結(jié)合速度。另外，以400W的金屬鹵素?zé)魹楣庠?，將試樣的一面曝露于通過濾波器切斷320nm以下的波長成分的紫外線中達32小時和128小時，然后，同樣，計算表面再結(jié)合速度。另外，通過FT-IR法，對氮化硅膜中的氫含量進行分析。
(實驗例2)按照與實驗例1相同的順序，對硅襯底進行清洗，干燥，通過催化劑CVD法，用氨氣，進行表面處理，接著，在兩個面上堆積折射率為2.4的氮化硅膜，進行相同的測定。
(實驗例3)按照與實驗例1相同的順序，對硅襯底進行清洗，干燥，通過催化劑CVD法，用氨氣，進行表面處理，接著，在兩個面上堆積折射率為2.4的氮化硅膜，然后，通過氫氣進行后處理，進行相同的測定。
(比較例1)按照與實驗例1相同的順序，對硅襯底進行清洗，干燥，通過直接等離子CVD法(頻率為100kHz∶氫未稀釋)，在兩個面上堆積折射率為2.4的氮化硅膜，進行相同的測定。
(比較例2)按照與實驗例1相同的順序，對硅襯底進行清洗，干燥，通過直接等離子CVD法(微波為2.5GHz∶氫未稀釋)，在兩個面上堆積折射率為2.4的氮化硅膜，進行相同的測定。
以上的結(jié)果如表1所示。
表1

按照上述結(jié)果，在通過熱催化劑CVD形成氮化硅膜的實驗例1～實驗例3的所有試驗品中，膜中的氫含量較小而原子百分比在5％以下，即使在連續(xù)進行紫外線照射的情況下，實施表面再結(jié)合速度的增加也較慢。即，可知道，抗紫外線特性優(yōu)良。但是，在采用等離子CVD法的比較例1和比較例2的試驗品中，膜中氫含量非常高，通過連續(xù)的紫外線照射，實際表面再結(jié)合速度急劇地增加，較之實驗例1～實驗例3的結(jié)果有明顯的差距。
(實驗例4)在濃氫氧化鈉水溶液中，對電阻率為0.5Ωcm，厚度為300μm，面尺寸為100mm×100mm的近似4邊形(100)單晶硅襯底(FZ法，B摻雜)進行損壞蝕刻處理，然后，在氫氧化鈉水溶液/異丙醇的混合溶液中，在整個表面上，形成紋理(texture)。在對襯底進行RCA清洗后，對其高溫氧化(1000℃)，通過抗蝕劑，對其一面進行保護，然后，在緩沖氟酸溶液中，只將單面的氧化膜進行蝕刻處理。在去除掉抗蝕劑后，在830℃的溫度下，進行以氯氧化磷為原料的磷擴散。按照表面的表面電阻為100Ω/□的方式進行擴散。然后，通過2％氟酸，去除表面的磷玻璃，通過掩模蒸鍍，對感光面電極(Ti/Pd/Ag)進行蒸鍍。通過機械加工，在內(nèi)面上，形成槽，在其上，蒸鍍內(nèi)面電極(Al)。然后，通過催化劑CVD法，在感光面?zhèn)?，堆積折射率為2.1(Si/N原子比＝1.04∶氫未稀釋)，膜厚為80nm的氮化硅膜。通過太陽能模擬器(1.5sun)，進行制成的太陽能電池的特性評價測定。
(實驗例5)按照與實驗例4相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過氨氣在感光面?zhèn)?，進行催化劑CVD法的表面處理，接著，堆積折射率為2.1的氮化硅膜，進行相同的測定。
(實驗例6)按照與實驗例4相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過氨氣在感光面?zhèn)?，進行催化劑CVD法的表面處理，接著，堆積折射率為2.1的氮化硅膜，然后，通過氫氣，進行后處理，進行相同的測定。
(比較例3)按照與實驗例4相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過直接等離子CVD法(頻率為100kHz)，在感光面?zhèn)?，堆積折射率為2.1的氮化硅膜，進行相同的測定。
(比較例4)按照與實驗例4相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過隔開等離子CVD法(微波為2.5GHz)，在感光面?zhèn)?，堆積折射率為2.1的氮化硅膜，進行相同的測定。
以上的結(jié)果如表2所示。
表2

根據(jù)該結(jié)果可知，在通過熱催化劑CVD形成氮化硅膜的實驗例4～實驗例6的所有試驗品中，包括轉(zhuǎn)換率的太陽能電池的全部特性超過采用等離子CVD法的比較例3和比較例4的試驗品。另外，如果如實驗例5和實驗例6那樣，采用相同的催化劑，進行成膜前的襯底表面處理和后處理，則其差別更加顯著。
(實驗例7)在濃氫氧化鈉水溶液中，對電阻率為0.5Ωcm，厚度為300μm，面尺寸為100mm×100mm的近似4邊形(100)單晶硅襯底(FZ法，B摻雜)進行損壞蝕刻處理，然后，在氫氧化鈉水溶液/異丙醇的混合溶液中，在整個表面上，形成紋理(texture)。將2塊襯底的背面對合，在在830℃的溫度下，進行以氯氧化磷為原料的磷擴散。按照表面的表面電阻為100Ω/□的方式進行擴散。然后，通過2％氟酸，去除表面的磷玻璃，通過掩模蒸鍍，對感光面電極(Ti/Pd/Ag)進行蒸鍍。通過氨氣對內(nèi)面進行催化劑CVD法的表面處理，接著，堆積折射率為2.0(Si/N原子比＝0.91∶氫未稀釋)，膜厚為80nm的氮化硅膜，之后，通過機械加工，形成槽，在其上，蒸鍍內(nèi)面電極(Al)。然后，通過催化劑CVD法，在感光面?zhèn)?，堆積折射率為2.1(Si/N原子比＝1.04∶氫未稀釋)，膜厚為80nm的氮化硅膜。通過太陽能模擬器(1.5sun)，進行制成的太陽能電池的特性評價測定。
(實驗例8)對內(nèi)面，通過氨氣，進行催化劑CVD法的表面處理，接著，堆積折射率為2.0，膜厚為80nm的氮化硅膜，然后，通過氫氣，進行后處理，除此以外，通過太陽能模擬儀(15sun)，進行按照與實驗例7相同的方式制作的太陽能電池的特性評價測定。
(比較例5)按照與實驗例7相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過直接等離子CVD法(頻率為100kHz)，在內(nèi)面，堆積折射率為2.0的氮化硅膜，在感光面?zhèn)龋逊e折射率為2.1的氮化硅膜，除此以外，通過相同的步驟，測定太陽能電池。
(比較例6)按照與實驗例7相同的方式，直至形成內(nèi)面電極，通過隔開等離子CVD法(頻率為2.5GHz)，在內(nèi)面，堆積折射率為2.0的氮化硅膜，在感光面?zhèn)龋逊e折射率為2.1的氮化硅膜，除此以外，通過相同的步驟，測定太陽能電池。
以上的結(jié)果如表3所示。
表3

根據(jù)該結(jié)果可知，在通過熱催化劑CVD形成氮化硅膜的實驗例7和實驗例8的所有試驗品中，包括轉(zhuǎn)換率的太陽能電池的全部特性超過采用等離子CVD法的比較例5和比較例6的試驗品的結(jié)果。另外，如實驗例5和實驗例6，采用相同的催化劑，進行成膜前的襯底表面處理和后處理，則其差別更加顯著。此外可知在內(nèi)面?zhèn)?，形成氮化硅膜時，采用催化劑CVD的實驗例7和實驗例8的結(jié)果與表2的結(jié)果相同，是良好的，但是，采用催化劑CVD的比較例5和比較例6中，因在內(nèi)面?zhèn)刃纬傻枘?，其特性變差。因此認(rèn)為，其原因在于由于比較例的氮化硅膜是場效應(yīng)鈍化性的，導(dǎo)致襯底側(cè)的反轉(zhuǎn)層增加，使圖5的短路顯著。
權(quán)利要求
1.一種太陽能電池，其特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的感光面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料形成的無機絕緣膜構(gòu)成，并且該感光面?zhèn)冉^緣膜由氧含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能電池，其特征在于上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料形成的無機絕緣膜構(gòu)成，覆蓋該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過穿過該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)，并且上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜由氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽能電池，其特征在于低氫含量的無機絕緣膜的氫含量原子百分比在5％以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述感光面?zhèn)冉^緣膜為由折射率在2以上，5以下的氮化硅形成的低氫含量的無機絕緣膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～4中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述無機絕緣膜通過催化劑CVD法形成，上述催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，并且一邊將成膜用氣體與熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，上述成膜用氣體含有硅源氣體，與陰離子源氣體，該陰離子源氣體產(chǎn)生的陰離子成分將在獲得的無機材料中與硅鍵合，并且上述硅源氣體與上述陰離子氣體的至少任何一種的氣體分子中飽含氫元素。并將根據(jù)成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)生成的無機絕緣材料堆積于上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述低氫含量的無機絕緣膜為按照Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的方式形成的氮化硅膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能電池，其特征在于上述氮化硅膜的折射率在2以上，在2.5以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1～7中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述內(nèi)面催絕緣膜為通過催化劑CVD法，按照Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的方式形成的氮化硅膜，在上述催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，將包含硅源氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
9.一種太陽能電池，其特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在該半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由無機絕緣材料的氮化硅形成的無機絕緣膜構(gòu)成的，覆蓋該感光面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；構(gòu)成上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的氮化硅膜通過催化劑CVD法，按照Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的方式形成，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使包含硅源氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～9中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述無機絕緣膜通過下述方法形成，即，將表面處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使該表面處理用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，由此，對該表面進行表面處理，然后，通過上述催化劑CVD法堆積于該表面處理后的半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的太陽能電池，其特征在于上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底為硅襯底，上述無機絕緣膜為氮化硅膜，上述表面處理用氣體為氨氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求1～11中的任何一項所述的太陽能電池，其特征在于上述無機絕緣膜，通過上述催化劑CVD法將其堆積于該表面處理后的半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上，然后，將后處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，由此進行后處理。
13.一種太陽能電池，其特征在于該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，其第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣膜構(gòu)成的，覆蓋該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；上述無機絕緣膜通過下述方式而獲得，該方式為首先采用催化劑CVD法，進行堆積形成無機絕緣膜，該催化劑CVD法指，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，上述成膜用氣體包含硅源氣體，和陰離子源氣體，該陰離子源氣體產(chǎn)生的陰離子成分將在獲得的無機材料中與硅鍵合，并且該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上；之后，將后處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給上述無機絕緣膜的表面，而進行后處理。
14.一種太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的感光面被感光面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣膜形成的，其特征在于上述感光面?zhèn)冉^緣膜通過催化劑CVD法，由氫含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜形成，該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給到上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，上述成膜用氣體含有硅源氣體，和陰離子源氣體，該陰離子氣體產(chǎn)生的陰離子成分將在獲得的無機材料中與硅鍵合，并且上述硅源氣體和陰離子源氣體中的至少一種的氣體分子中具有氫原子；之后根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于在未進行氫稀釋的情況下，將上述成膜用氣體供給上述反應(yīng)容器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于應(yīng)獲得的無機絕緣膜為氮化硅膜，按照可以獲得Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的氮化硅的方式，調(diào)整上述硅源氣體和構(gòu)成上述陰離子源氣體的氮源氣體的混合比，將上述成膜用氣體供給上述反應(yīng)容器內(nèi)部。
17.一種太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由氮化硅形成的無機絕緣膜構(gòu)成的，覆蓋該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；其特征在于構(gòu)成上述內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的氮化硅膜通過催化劑CVD法，按照Si/N原子比在0.80以上，1.80以下的方式，調(diào)整上述硅源氣體和上述氮源氣體的混合比而形成，在該催化劑CVD法中，將熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使包含硅源氣體和氮源氣體的成膜用氣體一邊與熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給到上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面，并將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硅堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于上述硅源氣體和上述氮源氣體采用硅烷和氨。
19.根據(jù)權(quán)利要求14～18中的任何一項所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于通過下述方式，對上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面進行表面處理，該方式為將表面處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使該表面處理用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給到上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面；然后，通過上述催化劑CVD法將上述無機絕緣膜堆積于該表面處理后的半導(dǎo)體太陽能電池襯底的表面上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底為硅襯底，上述無機絕緣膜為氮化硅膜，上述表面處理用氣體為氨氣。
21.根據(jù)權(quán)利要求14～20中的任何一項所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于通過上述催化劑CVD法，將上述無機絕緣膜堆積于上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底表面上，然后，將后處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使上述后處理用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將其供給到該無機絕緣膜的表面，由此，對該無機絕緣膜進行后處理。
22.一種太陽能電池的制造方法，該太陽能電池包括半導(dǎo)體太陽能電池襯底，在半導(dǎo)體太陽能電池襯底中，在第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的第2主表面被內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜覆蓋，該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣膜形成的，覆蓋該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的內(nèi)面電極具有通過貫穿該內(nèi)面?zhèn)冉^緣膜的導(dǎo)通部，與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底的內(nèi)面導(dǎo)通的結(jié)構(gòu)；其特征在于通過催化劑CVD法，進行無機絕緣膜的堆積形成處理，上述催化劑CVD法中，將上述熱催化劑與上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底一起，設(shè)置于反應(yīng)容器內(nèi)部，使成膜用氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給到半導(dǎo)體太陽能電池的表面，上述成膜用氣體包含硅源氣體和陰離子源氣體，該陰離子源氣體產(chǎn)生的陰離子成分在將獲得的無機材料中與硅鍵合，并且將根據(jù)該成膜用氣體的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的無機絕緣材料堆積于該半導(dǎo)體太陽能電池的表面上；然后，將后處理用氣體導(dǎo)入上述反應(yīng)容器內(nèi)部，使該后處理氣體一邊與上述熱催化劑接觸，一邊將該氣體供給到上述無機絕緣膜的表面，由此進行對上述無機絕緣膜的后處理。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的太陽能電池的制造方法，其特征在于上述半導(dǎo)體太陽能電池為硅襯底，上述無機絕緣膜為氮化硅膜，上述后處理用氣體為氨氣，氫氣或它們的混合氣體。
全文摘要
在太陽能電池(100)中，具有半導(dǎo)體太陽能電池襯底(66)，在該半導(dǎo)體太陽能電池襯底(66)中，其第1主表面上形成感光面，并且基于照射到該感光面的光，產(chǎn)生光電動勢，上述半導(dǎo)體太陽能電池襯底(66)的感光面被感光面?zhèn)冉^緣膜(61)覆蓋，該感光面?zhèn)冉^緣膜(61)是由陽離子成分的主體為硅的無機絕緣材料形成的，該感光面?zhèn)冉^緣膜(61)由氧含量原子百分比小于10％的低氫含量的無機絕緣膜構(gòu)成。由此，提供具有鈍化效果優(yōu)良，并且避免鈍化效果伴隨時間而變差的絕緣膜的太陽能電池。
文檔編號H01L21/318GK1784789SQ200480012530
公開日2006年6月7日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者高橋正俊, 大塚寬之, 松村英樹, 增田淳, 和泉亮 申請人:信越半導(dǎo)體株式會社, 信越化學(xué)工業(yè)株式會社, 國立大學(xué)法人北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)