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太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池與流程

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太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池與流程

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池。



背景技術(shù):

以往,在晶體硅太陽(yáng)能電池中,受光面?zhèn)鹊臄U(kuò)散層的擴(kuò)散濃度以及深度是決定表面再次結(jié)合速度以及擴(kuò)散層內(nèi)的再次結(jié)合速度的主要因素,所以對(duì)變換效率造成大的影響。作為擴(kuò)散層的雜質(zhì)濃度依賴(lài)性,當(dāng)為高濃度時(shí),再次結(jié)合速度增加,但另一方面,與電極的接觸電阻以及表面導(dǎo)電率下降,所以?xún)?nèi)部電阻損耗降低。在以往的太陽(yáng)能電池的擴(kuò)散層方面,進(jìn)行考慮了再次結(jié)合與內(nèi)部電阻損耗的平衡的設(shè)計(jì)。

為了太陽(yáng)能電池的高效化,提出了使電極下部為高濃度并使除此以外的受光面部為低濃度的構(gòu)造,該構(gòu)造被稱(chēng)為選擇擴(kuò)散層(選擇性發(fā)射極)構(gòu)造。但是,存在招致太陽(yáng)能電池的制造過(guò)程的復(fù)雜化這樣的問(wèn)題。

例如,如專(zhuān)利文獻(xiàn)1那樣,存在如下方法:形成受光面部擴(kuò)散層,接下來(lái)將包含雜質(zhì)的膏體印刷于電極形成部并再次進(jìn)行熱處理。另外,如專(zhuān)利文獻(xiàn)2那樣,提出了印刷雜質(zhì)濃度不同的摻雜膏體并通過(guò)一次熱處理形成選擇擴(kuò)散層的技術(shù)。另外,除此之外,還公開(kāi)了與電極形成部的濃度相配地使雜質(zhì)擴(kuò)散到整個(gè)面并通過(guò)蝕刻去除電極形成部以外的擴(kuò)散層的最表面的技術(shù)、或者將電極形成部以外的擴(kuò)散層全部去除并接下來(lái)以低濃度進(jìn)行熱擴(kuò)散等的技術(shù)。

專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2004-281569號(hào)公報(bào)

專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2004-273826號(hào)公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

但是,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的方法中,工藝雖然簡(jiǎn)便,但有時(shí)在第2次熱處理中產(chǎn)生自摻雜。另外,在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的方法中,需要多次的摻雜膏體涂布工序,需要掩模對(duì)準(zhǔn)等,制造工序復(fù)雜。這樣,根據(jù)上述以往的技術(shù),存在難以進(jìn)行受光面?zhèn)鹊臄U(kuò)散層的最佳化這樣的問(wèn)題。

本發(fā)明是鑒于如上所述的課題而完成的,其目的在于使擴(kuò)散層的濃度控制變?nèi)菀?,并通過(guò)受光面的表面濃度的低濃度化、電極下的雜質(zhì)濃度的高濃度實(shí)現(xiàn)高效化。

為了解決上述課題,達(dá)到目的,本發(fā)明準(zhǔn)備具有構(gòu)成受光面的第1面和與第1面對(duì)置的第2面的第1導(dǎo)電類(lèi)型的半導(dǎo)體基板。另外,本發(fā)明的特征在于,包括:第1擴(kuò)散工序,在第1面形成第2導(dǎo)電類(lèi)型的擴(kuò)散層;第2工序,在形成有第2導(dǎo)電類(lèi)型的擴(kuò)散層的半導(dǎo)體基板的第1面的一部分,形成包含第2導(dǎo)電類(lèi)型的擴(kuò)散源的膜;第3工序,在氧化氣氛中對(duì)形成有擴(kuò)散源的半導(dǎo)體基板進(jìn)行熱處理,通過(guò)來(lái)自擴(kuò)散源的擴(kuò)散而形成高濃度擴(kuò)散層;在高濃度擴(kuò)散層上形成第1電極的工序;以及在第2面形成第2電極的工序。

根據(jù)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池,通過(guò)對(duì)表面進(jìn)行熱氧化,從而將包含很多缺陷的最表面取入到氧化膜,另一方面,在電極形成部中,在氧化處理時(shí)雜質(zhì)從摻雜膏體擴(kuò)散,所以能夠?qū)崿F(xiàn)低電阻化。因此,能夠充分降低與電極的接觸電阻,所以對(duì)高效化是有效的。在氧化時(shí)形成的氧化膜由于透射率高,所以沒(méi)有吸收損耗,一本而言熱氧化膜的界面基準(zhǔn)密度低,所以還能夠期待鈍化效果。進(jìn)而,通過(guò)在水蒸汽氣氛中進(jìn)行氧化處理,從而能夠使表面的氧化量增加,能夠使表面濃度充分下降。另外,受光面的擴(kuò)散層的最表面的高濃度區(qū)域的去除區(qū)域能夠利用通過(guò)熱氧化形成的氧化膜的厚度進(jìn)行控制,所以與通過(guò)化學(xué)試劑對(duì)硅進(jìn)行蝕刻的手法相比,易于管理面內(nèi)均勻性以及每個(gè)處理的再現(xiàn)性。

附圖說(shuō)明

圖1是示出實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的圖,(a)是俯視圖、(b)是(a)的A-A剖面圖、(c)是示出受光面的擴(kuò)散層的濃度分布的說(shuō)明圖。

圖2是示出說(shuō)明實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的制造工序的流程圖的圖。

圖3(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖4(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖5(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖6是示出實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的圖。

圖7是示出說(shuō)明實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的制造工序的流程圖的圖。

圖8(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖9(a)以及(b)是說(shuō)明實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖10是示出實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的圖。

圖11是示出說(shuō)明實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的制造工序的流程圖的圖。

圖12(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖13(a)~(d)是說(shuō)明實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖14是示出實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的圖。

圖15是示出說(shuō)明實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的制造工序的流程圖的圖。

圖16(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

圖17(a)~(c)是說(shuō)明實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

符號(hào)說(shuō)明

1:基板;2:擴(kuò)散層;3:氧化膜;4:摻雜膏體;5:高濃度擴(kuò)散層;6:熱氧化膜;7:反射防止膜;8:第1集電電極;9:Al電極;10:第2集電電極;11:BSF層。

具體實(shí)施方式

以下,根據(jù)附圖,詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法以及太陽(yáng)能電池的實(shí)施方式。另外,本發(fā)明不被該實(shí)施方式限定,能夠在不脫離其要旨的范圍適當(dāng)?shù)刈兏?。另外,在以下所示的附圖中,為了易于理解,有時(shí)各層或者各部件的比例尺與實(shí)際不同,在各附圖之間也是同樣的。另外,即使在平面圖中,也存在為了使附圖清晰而附加影線的情況。

說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法所涉及的選擇擴(kuò)散層形成工序。作為實(shí)施方式,設(shè)想包括去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜的工序的情況和包括去除在熱氧化時(shí)形成的氧化膜的工序的情況,所以以下說(shuō)明作為實(shí)施方式1~4的4種類(lèi)的工藝。

在任意的工藝中,都在用于在集電電極形成區(qū)域形成高濃度層的追加擴(kuò)散時(shí),一邊形成氧化膜,一邊進(jìn)行擴(kuò)散,從而在除了集電電極形成區(qū)域以外的區(qū)域,通過(guò)來(lái)自擴(kuò)散層的擴(kuò)散而將雜質(zhì)取入到氧化膜,從而使最表面的雜質(zhì)濃度比表面部低。在實(shí)施方式1、3以及4中,去除在擴(kuò)散時(shí)形成的包含雜質(zhì)的氧化膜。通過(guò)這樣去除在擴(kuò)散時(shí)形成的包含雜質(zhì)的氧化膜,從而能夠易于通過(guò)之后的氧化處理而將最表面的高濃度區(qū)域取入到氧化膜中。但是,通過(guò)調(diào)整擴(kuò)散條件、氧化條件,從而即使保留包含雜質(zhì)的氧化膜,也能夠顧及表面濃度的低濃度化。如果能夠減少去除工序,則能夠減少工藝。

另外,根據(jù)鈍化的觀點(diǎn),優(yōu)選保留通過(guò)熱氧化形成的氧化膜,但根據(jù)條件,有時(shí)膜厚比所需要的厚,當(dāng)在光學(xué)上成為問(wèn)題的情況下應(yīng)去除。以下,說(shuō)明各工序。

實(shí)施方式1.

首先,在實(shí)施方式1的方法中,說(shuō)明去除在對(duì)整個(gè)面形成擴(kuò)散層的整個(gè)面擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜,保留在選擇擴(kuò)散時(shí)形成的熱氧化時(shí)的膜的情況。圖1是示出實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的圖,(a)是俯視圖、(b)是(a)的A-A剖面圖、(c)是示出受光面的擴(kuò)散層的濃度分布的說(shuō)明圖。圖2是示出說(shuō)明其制造工序的流程圖的圖,圖3(a)~(c)、圖4(a)~(c)以及圖5(a)~(c)是示出實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池的制造工序的工序剖面圖。

在本實(shí)施方式中,在形成有受光面的擴(kuò)散層2的基板1的第1面1A的一部分形成高濃度擴(kuò)散層5時(shí),在形成擴(kuò)散源的狀態(tài)下進(jìn)行熱氧化,從而將受光面的擴(kuò)散層2的最表面的雜質(zhì)取入到熱氧化膜6中。由此,如在圖1(c)中示出受光面的擴(kuò)散層的濃度分布那樣,使受光面的擴(kuò)散層2的最表面2T的雜質(zhì)濃度比內(nèi)側(cè)低。擴(kuò)散層2的最內(nèi)面2B的雜質(zhì)濃度比最表面2T高。8是形成于受光面?zhèn)鹊牡?集電電極。8G是柵極電極。在本實(shí)施方式中,不去除通過(guò)用于從摻雜膏體4進(jìn)行熱擴(kuò)散并形成高濃度擴(kuò)散層5的熱氧化形成的熱氧化膜6,所以在第1集電電極8的周?chē)母邼舛葦U(kuò)散層5上,保留有摻雜膏體4的殘?jiān)蜔嵫趸?,成為鈍化效果高的構(gòu)造。

使用n型單晶體硅基板作為基板1。作為n型晶體硅基板,優(yōu)選為n型單晶體硅基板。這是因?yàn)閚型的單晶體的缺陷少,能夠期待太陽(yáng)能電池的高的輸出特性。但是,既可以使用多晶體硅基板作為基板,另外也可以是p型基板。n型單晶體硅基板能夠通過(guò)對(duì)硅錠進(jìn)行切片加工而得到。將由此產(chǎn)生的切片損傷利用例如氟化氫水溶液(HF)與硝酸(HNO3)的混合酸或者NaOH等堿性水溶液蝕刻而去除。這樣,去除基板1表面的損傷層(步驟S101),得到如圖3(a)所示具有作為受光面的第1面1A和與該第1面對(duì)置的第2面1B的基板1。

接下來(lái),如圖3(b)所示,在基板1的第1以及第2面1A、1B形成以降低反射率為目的的材質(zhì)1T(步驟S102)。通過(guò)濕蝕刻(使用堿的各向異性蝕刻),得到在基板1的作為受光面的第1面1A側(cè)的表面上隨機(jī)地形成底邊長(zhǎng)為100nm~30μm尺寸的微棱錐體的隨機(jī)棱錐體形狀。在蝕刻液中,使用NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨(TMAH)等堿性液,對(duì)其添加有IPA等乙醇系添加劑、界面活性劑或者原硅酸鈉等硅酸鹽化合物。蝕刻溫度優(yōu)選為30℃~120℃,蝕刻時(shí)間優(yōu)選為2min~60min。

接下來(lái),如圖3(c)所示,在基板1的第1以及第2面1A、1B進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散,形成受光面的擴(kuò)散層2(步驟S103)。此時(shí),在表面形成有氧化膜3(摻雜玻璃)。在基板1為p型的情況下將磷等供體用作雜質(zhì),在n型的情況下將硼等受體用作雜質(zhì)。作為擴(kuò)散后的片材電阻值,是30Ω/sq~80Ω/sq。

接下來(lái),如圖4(a)所示,去除在擴(kuò)散工序中形成的氧化膜3(步驟S104)。

然后,如圖4(b)所示,通過(guò)絲網(wǎng)印刷將摻雜膏體(DP)4印刷到集電電極形成區(qū)域(步驟S105)。這是用于在下個(gè)工序的熱處理時(shí)僅在電極接合部提高雜質(zhì)濃度的擴(kuò)散源。在使用p型的基板的情況下使用包含供體的膏體,在使用n型的基板的情況下使用包含受體的膏體。

然后,如圖4(c)所示,在氧化氣氛中進(jìn)行750~1000℃的熱處理(熱氧化:步驟S106)。氧化處理可以是干燥、濕式中的任意的氧化處理。此時(shí),在摻雜膏體4下部,雜質(zhì)擴(kuò)散到基板1內(nèi),變?yōu)楸忍幚碇案叩臐舛?,除此以外的區(qū)域的硅最表面氧化,所以除了高濃度擴(kuò)散層5以外的受光面的擴(kuò)散層2的最表面的雜質(zhì)被取入到熱氧化膜6,為低濃度。

此處形成的熱氧化膜6也可以原樣地使用。特別在使用n型的基板而使硼擴(kuò)散的情況下,優(yōu)選將熱氧化膜6用作鈍化膜。

在此之前,受光面的擴(kuò)散層2能夠形成為電極形成部即高濃度擴(kuò)散層5和該高濃度擴(kuò)散層5的周?chē)氖芄饷娌糠謩e成為合適的雜質(zhì)濃度。與使用溶液等進(jìn)行回蝕刻的手法相比,通過(guò)熱氧化蝕刻的表面層被決定,所以面內(nèi)分布均勻,每個(gè)處理的均勻性也變高,能夠穩(wěn)定地制造。另外,通過(guò)使用本工藝來(lái)調(diào)整擴(kuò)散工序以及熱氧化工序的處理溫度、處理時(shí)間、氣體流量,從而能夠?qū)挿秶卦O(shè)定電極形成部即高濃度擴(kuò)散層5和受光面的擴(kuò)散層2的雜質(zhì)濃度。

接下來(lái)如圖5(a)所示,去除背面的擴(kuò)散層2,實(shí)施pn分離(背面蝕刻:步驟S107)。pn分離也可以是其它方法。

接下來(lái)如圖5(b)所示形成反射防止膜7(步驟S108)。作為反射防止膜7,一般為SiN、TiO2、SiO等,作為成膜方法,有CVD、濺射、蒸鍍法等。

接下來(lái),如圖5(c)所示印刷電極(步驟S109)。一般而言,利用使用絲網(wǎng)印刷的方法,在受光面形成包含Ag的第1集電電極8,在背面形成附加標(biāo)簽用的包含Ag的第2集電電極10,在除此以外的部分形成Al電極9。然后,通過(guò)進(jìn)行燒制(步驟S110)而接觸,同時(shí)進(jìn)行BSF層11的形成,圖1所示的太陽(yáng)能電池單元完成。

在實(shí)施方式1中,具有能夠通過(guò)去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3而在熱氧化時(shí)使表面濃度大幅下降這樣的效果。另外,只要使熱氧化時(shí)的膜保留,則能夠得到高的鈍化效果。

在本實(shí)施方式中,不去除通過(guò)用于從摻雜膏體4進(jìn)行熱擴(kuò)散并形成高濃度擴(kuò)散層5的熱氧化形成的熱氧化膜6,所以與熱氧化膜6一起,在單元化之后也存在摻雜膏體4的殘?jiān)S捎诓粚?shí)施用于去除熱氧化膜6的蝕刻工序,所以不使表面暴露、污染而可靠地以穩(wěn)定的狀態(tài)維持。

實(shí)施方式2.

在所述實(shí)施方式1中,在去除在擴(kuò)散工序(步驟S103)中形成的氧化膜3之后,形成摻雜膏體4,但在本實(shí)施方式中,是不去除氧化膜3而原樣地保留的工序。通過(guò)保留在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3,從而得到高的鈍化效果。圖6是示出實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的圖,圖7是示出說(shuō)明其制造工序的流程圖的圖,圖8(a)~(c)、圖9(a)以及(b)是工序剖面圖。如圖6所示,本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池與圖1所示的實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池相比,不同點(diǎn)僅在于在受光面?zhèn)缺A粲醒趸?,其它與所述實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池相同。因此此處省略說(shuō)明,對(duì)相同的部分附加相同的符號(hào)。在本實(shí)施方式中,也與實(shí)施方式1同樣地,不去除通過(guò)用于從摻雜膏體4進(jìn)行熱擴(kuò)散并形成高濃度擴(kuò)散層5的熱氧化形成的熱氧化膜6,所以在第1集電電極8的周?chē)母邼舛葦U(kuò)散層5上,保留有摻雜膏體4的殘?jiān)蜔嵫趸?,成為鈍化效果高的構(gòu)造。

接下來(lái),說(shuō)明實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池的制造工序。關(guān)于損傷層去除(步驟S201)、材質(zhì)形成(步驟S202)、擴(kuò)散(步驟S203)工序,與實(shí)施方式1的圖3(a)至(c)所示的損傷層去除(步驟S101)、材質(zhì)形成(步驟S102)、擴(kuò)散(步驟S103)工序完全相同。此處省略圖示。

在實(shí)施方式1中,在擴(kuò)散步驟S103之后,實(shí)施去除氧化膜3的氧化膜去除步驟S104,但在本實(shí)施方式中,沒(méi)有去除氧化膜3的氧化膜去除步驟,在保持保留氧化膜3的狀態(tài)下,進(jìn)入到印刷摻雜膏體4的工序(步驟S205)。

即,與圖1(c)所示的步驟同樣地,在基板1的第1以及第2面1A、1B進(jìn)行雜質(zhì)擴(kuò)散,形成受光面的擴(kuò)散層2(步驟S203)。此時(shí),在表面形成有氧化膜3(摻雜玻璃),但在本實(shí)施方式中原樣地保留。

接下來(lái),如圖8(a)所示,不去除在擴(kuò)散工序中形成的氧化膜3,而在該上層,通過(guò)絲網(wǎng)印刷將摻雜膏體(DP)4印刷于集電電極形成區(qū)域(步驟S205)。這是用于在下個(gè)工序的熱處理時(shí)僅在電極接合部提高雜質(zhì)濃度的擴(kuò)散源。之后與所述實(shí)施方式1相同。

然后,如圖8(b)所示,在氧化氣氛中進(jìn)行750~1000℃的熱處理(熱氧化:步驟S206)。此處,氧化處理也可以是干燥、濕式中的任意的氧化處理。此時(shí),在摻雜膏體4下部,雜質(zhì)擴(kuò)散到基板1內(nèi),變?yōu)楸忍幚砬案叩臐舛龋艘酝獾膮^(qū)域的硅最表面稍微氧化,所以受光面的擴(kuò)散層2的最表面的雜質(zhì)被取入到氧化膜3,成為低濃度。該氧化膜3稍微變厚。

此處所形成的熱氧化膜6也可以原樣地使用。特別在使用n型的基板1而使硼擴(kuò)散的情況下,優(yōu)選將氧化膜用作鈍化膜。

接下來(lái)如圖8(c)所示,去除背面的擴(kuò)散層2,實(shí)施pn分離(背面蝕刻:步驟S207)。pn分離也可以是其它方法。

接下來(lái)如圖9(a)所示,形成反射防止膜7(步驟S208)。作為反射防止膜7,一般為SiN、TiO2、SiO等,作為成膜方法,有CVD、濺射、蒸鍍法等。

接下來(lái),如圖9(b)所示印刷電極(步驟S209)。一般而言,利用使用絲網(wǎng)印刷的方法,在受光面?zhèn)鹊牡?集電電極8形成Ag,在背面?zhèn)鹊牡?集電電極10形成附加標(biāo)簽用的Ag電極,在除此以外的部分形成Al電極9。然后,通過(guò)進(jìn)行燒制(步驟S210)而接觸,同時(shí)進(jìn)行BSF層11的形成,圖6所示的太陽(yáng)能電池單元完成。

在實(shí)施方式2中,不去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3而保留,所以氧化膜3和熱氧化膜6存留于第1集電電極8的周?chē)?,能夠得到高的鈍化效果。即,這些氧化膜3和熱氧化膜6起到作為鈍化膜的作用。

如以上那樣,在本實(shí)施方式中,除了不去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3之外,也不去除通過(guò)用于從摻雜膏體4進(jìn)行熱擴(kuò)散并形成高濃度擴(kuò)散層5的熱氧化形成的熱氧化膜6,所以與熱氧化膜6一起,在單元化之后也存在摻雜膏體4的殘?jiān)?。由于不?shí)施用于去除熱氧化膜6的蝕刻工序,所以表面不暴露、不污染,而可靠地以穩(wěn)定的狀態(tài)維持。

實(shí)施方式3.

在上述實(shí)施方式1中,關(guān)于在熱氧化工序(步驟S106)中形成的熱氧化膜6,不去除而原樣地保留,執(zhí)行背面蝕刻(S107)以及反射防止膜形成步驟(S108),但在本實(shí)施方式中,去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3,還去除熱氧化時(shí)的膜即熱氧化膜6,說(shuō)明不保留的情況。圖10是示出實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的圖,圖11是示出說(shuō)明其制造工序的流程圖的圖,圖12(a)~(c)、圖13(a)~(d)是工序剖面圖。本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池與圖1所示的實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池相比,不同點(diǎn)僅在于未在受光面?zhèn)缺A魺嵫趸?,其它與所述實(shí)施方式1的太陽(yáng)能電池相同。因此,此處省略說(shuō)明,對(duì)相同的部分附加相同的符號(hào)。

接下來(lái),說(shuō)明實(shí)施方式3的太陽(yáng)能電池的制造工序。關(guān)于損傷層去除(步驟S301)、材質(zhì)形成(步驟S302)、擴(kuò)散(步驟S303)工序、氧化膜去除(步驟S304)、摻雜膏體印刷(步驟S305)、熱氧化(步驟S306),與實(shí)施方式1的損傷層去除(步驟S101)、材質(zhì)形成(步驟S102)、擴(kuò)散(步驟S103)工序、氧化膜去除(步驟S104)、摻雜膏體形成(步驟S105)、熱氧化(步驟S106)完全相同。

如圖3(a)~(c)所示,在進(jìn)行損傷層去除(步驟S301)、材質(zhì)形成(步驟S302)、擴(kuò)散(步驟S303)之后,如圖12(a)所示,進(jìn)行氧化膜去除(步驟S304),如圖12(b)所示,進(jìn)行摻雜膏體印刷(步驟S305),如圖12(c)所示,進(jìn)行熱氧化(步驟S306)。然后,在熱氧化(步驟S306)之后,接著如圖13(a)所示,去除熱氧化膜6(步驟S306S)。在熱氧化膜6過(guò)厚的情況下,有時(shí)在光學(xué)上成為問(wèn)題,但通過(guò)去除熱氧化膜6而光學(xué)特性提高。在提高鈍化性的情況下,也可以實(shí)施追加的成膜。

接下來(lái)如圖13(b)所示,去除背面的擴(kuò)散層2,實(shí)施pn分離(背面蝕刻:步驟S307)。pn分離也可以是其它方法。

接下來(lái)如圖13(c)所示,形成反射防止膜7(步驟S308)。作為反射防止膜7,一般為SiN、TiO2、SiO等,作為成膜方法,有CVD、濺射、蒸鍍法等。

接下來(lái),如圖13(d)所示印刷電極(步驟S309)。一般而言,利用使用絲網(wǎng)印刷的方法,在受光面形成包含Ag的第1集電電極8,在背面形成附加標(biāo)簽用的包含Ag的第2集電電極10,在除此以外的部分形成Al電極9。然后,通過(guò)進(jìn)行燒制(步驟S310)而接觸,同時(shí)進(jìn)行BSF層11的形成,圖10所示的太陽(yáng)能電池單元完成。

在本實(shí)施方式中,具有能夠通過(guò)去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3而在熱氧化時(shí)使表面濃度大幅下降這樣的效果。另外,在熱氧化膜6厚的情況下存在光學(xué)上的損耗大的情況,相對(duì)于此,通過(guò)還去除熱氧化膜6,從而能夠降低光學(xué)上的損耗。

實(shí)施方式4.

在所述實(shí)施方式2中,在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3和熱氧化時(shí)的膜即熱氧化膜6都不去除而保留,但在本實(shí)施方式中,說(shuō)明不去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3而保留,但去除熱氧化膜6的情況。圖14是示出實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的圖,圖15是示出說(shuō)明其制造工序的流程圖的圖,圖16(a)~(c)以及圖17(a)~(c)是工序剖面圖。本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池與圖6所示的實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池相比,不同點(diǎn)僅在于未在受光面?zhèn)缺A魺嵫趸?,其它與所述實(shí)施方式2的太陽(yáng)能電池相同。因此,此處省略說(shuō)明,對(duì)相同的部分附加相同的符號(hào)。

接下來(lái),說(shuō)明實(shí)施方式4的太陽(yáng)能電池的制造工序。關(guān)于損傷層去除(步驟S401)、材質(zhì)形成(步驟S402)、擴(kuò)散(步驟S403)工序、摻雜膏體印刷(步驟S405)、熱氧化(步驟S406),與實(shí)施方式2的損傷層去除(步驟S201)、材質(zhì)形成(步驟S202)、擴(kuò)散(步驟S203)工序、摻雜膏體印刷(步驟S205)、熱氧化(步驟S206)完全相同。

在如圖16(a)所示進(jìn)行摻雜膏體印刷(步驟S405)之后,如圖16(b)所示,在氧化氣氛中進(jìn)行750~1000℃的熱處理(熱氧化步驟S306)。氧化處理也可以是干燥、濕式中的任意的氧化處理。如圖16(c)所示,在摻雜膏體4下部,雜質(zhì)擴(kuò)散到基板1內(nèi),變?yōu)楸忍幚砬案叩臐舛?,在除此以外的區(qū)域,基板1的最表面氧化,所以高濃度雜質(zhì)區(qū)域被取入到氧化膜3以及熱氧化膜6,成為低濃度。

在熱氧化(步驟S406)之后,接下來(lái),如圖16(c)所示,去除熱氧化膜6(步驟S406S)。在熱氧化膜6過(guò)厚的情況下,有時(shí)在光學(xué)上成為問(wèn)題,但通過(guò)去除熱氧化膜6而光學(xué)特性提高。在提高鈍化性的情況下,也可以實(shí)施追加的成膜。

接下來(lái)如圖17(a)所示,去除背面的擴(kuò)散層2,實(shí)施pn分離(背面蝕刻:步驟S407)。pn分離也可以是其它方法。

接下來(lái)如圖17(b)所示,形成反射防止膜7(步驟S408)。作為反射防止膜7,一般為SiN、TiO2、SiO等,作為成膜方法,有CVD、濺射、蒸鍍法等。

接下來(lái),如圖17(c)所示印刷電極(步驟S409)。一般而言,利用使用絲網(wǎng)印刷的方法,在受光面形成包含Ag的第1集電電極8,在背面形成附加標(biāo)簽用的包含Ag的第2集電電極10,在除此以外的部分形成Al電極9。然后,通過(guò)進(jìn)行燒制(步驟S410)而接觸,同時(shí)進(jìn)行BSF層11的形成,圖14所示的太陽(yáng)能電池單元完成。

在實(shí)施方式4中,不去除在擴(kuò)散時(shí)形成的氧化膜3,從而能夠省略工藝。另外,熱氧化膜6起到作為鈍化膜的作用。而且,在熱氧化膜6厚的情況下,通過(guò)去除熱氧化膜6,能夠降低光學(xué)上的損耗。

另外,在實(shí)施方式1至4中共同地,在擴(kuò)散之后,印刷摻雜膏體,之后進(jìn)行熱氧化,從而具有能夠降低硅表面的受光面區(qū)域的雜質(zhì)濃度,并且提高硅表面的電極下區(qū)域的雜質(zhì)濃度這樣的效果。

如以上那樣,通過(guò)使用實(shí)施方式1~4的方法,從而不大幅地增加工時(shí)就能夠形成選擇性發(fā)射極構(gòu)造,能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能電池的高效化。另外,能夠編入到以往的制造工序,對(duì)量產(chǎn)時(shí)的太陽(yáng)能電池的特性的均勻化也做出貢獻(xiàn)。

說(shuō)明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式,但這些實(shí)施方式是作為例子而提出的,并未意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠在其它各種各樣的方式中實(shí)施,在不脫離發(fā)明的要旨的范圍,能夠進(jìn)行種種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式、其變形包含于發(fā)明的范圍、要旨,并且包含于權(quán)利要求書(shū)所記載的發(fā)明和其均等的范圍。

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