太陽能電池單元的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及太陽能電池單元的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，在為了制造民用的結(jié)晶系太陽能電池單元而使用的方法中，成本降低是重 要課題，作為為此的方法，一般是組合了熱擴散法和絲網(wǎng)印刷法的方法。其詳細情況例如如 圖1所示。
[000引首先，準(zhǔn)備通過針對用提拉（Czoc虹alski，CZ)法提起了的單晶娃鑄錠（Silicon ingot)、用鑄法制作了的多晶娃鑄錠，用多線法進行切片而得到了的P型娃基板（工序 (1))。接下來，在用堿溶液去掉了表面的切片損傷之后，在表面形成最大高度10ym左右的 微細凹凸（紋理）（工序（2))，在基板表面用熱擴散法形成n型的擴散層（工序（3))。進 而，在受光面，將氮化娃膜等W例如70nm左右的膜厚沉積，而形成反射防止膜兼純化膜。接 下來，通過蝕刻去除在基板表面形成了的玻璃，并實施洗凈處理（工序（4))，之后，在基板 的受光面?zhèn)刃纬煞瓷浞乐鼓ぃüば蚯?）。接下來，使用絲網(wǎng)印刷法，在作為基板的非受光面 的背面整個面，印刷W侶為主成分的電極膏并使其干燥，從而形成背面電極（工序化)）。接 下來，在基板的受光面?zhèn)?，按照例如寬?00~200ym左右的梳齒狀，對包含銀等金屬粒子 且包含其他玻璃釉料等添加物的電極膏（電極劑）進行絲網(wǎng)印刷并使其干燥（工序（7))。 接下來，在進行了接合分離處理之后（工序巧)），為了對上述電極膏涂覆部分進行燒成而 成為表面電極，對基板整體進行加熱處理（工序巧9))。在該加熱處理中，使上述電極膏中 的金屬粒子燒成來抑制布線電阻，并且通過玻璃釉料使上述氮化娃膜貫通（被稱為射穿）， 使受光面電極和擴散層導(dǎo)通，在非受光面電極和娃基板界面形成M-Si的電場層。
[0004] 此處，關(guān)于上述電極燒成熱處理，在例如日本特開2011-258813號公報（專利文獻 1) 中，電極燒成熱處理的加熱部的溫度通常是500~950°C、特別是600~850°C，加熱時間 優(yōu)選為5~30秒，冷卻部的溫度優(yōu)選為25~500°C，冷卻時間優(yōu)選為5~30秒，作為加熱 溫度包括比較高的溫度范圍。
[0005] 但是，為了在上述電極燒成熱處理中得到長期可靠性優(yōu)良的電極，必須W促進銀 粒子的燒成的目的，使電極燒成熱處理的峰值溫度成為80(TCW上，此時，基板也被暴露于 高溫，所W存在引起基板的整體壽命降低、表面再結(jié)合速度的上升并且無法維持高的變換 效率該樣的問題。
[0006] 另外，作為與本發(fā)明關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)，有日本特表2012-514342號公報（專利文獻 2) 〇
[0007] 專利文獻1 ;日本特開2011-258813號公報
[0008] 專利文獻2 ;日本特表2012-514342號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種長期可靠性優(yōu)良的高效的 太陽能電池單元的制造方法。
[0010] 本發(fā)明為了達到上述目的，提供下述太陽能電池單元的制造方法。
[0011] 山一種太陽能電池單元的制造方法，其特征在于，包括：
[0012] 在至少具有pn結(jié)的半導(dǎo)體基板的受光面?zhèn)刃纬闪说姆瓷浞乐鼓ど贤扛舶瑢?dǎo)電 材料的膏狀的電極劑的工序；W及
[0013] 電極燒成工序，具有W僅對上述電極劑涂覆部分照射激光而使上述導(dǎo)電材料的至 少一部分燒成的方式進行加熱的局部加熱處理、W及將上述半導(dǎo)體基板整體加熱到低于 800°C的溫度的整體加熱處理。
[0014] 〔2)根據(jù)山所述的太陽能電池單元的制造方法，其特征在于，
[0015] 在上述電極燒成工序中，按照上述局部加熱處理、接著是整體加熱處理的順序、或 者按照上述整體加熱處理、接著是局部加熱處理的順序進行加熱處理。
[0016] 〔3)根據(jù)〔1)或者〔2)所述的太陽能電池單元的制造方法，其特征在于，
[0017] 上述整體加熱處理中的峰值加熱溫度是600~780°C。
[001引〔4)根據(jù)〔1)~〔3)中的任意一項所述的太陽能電池單元的制造方法，其特征在 于，
[0019] 上述局部加熱處理的激光的波長是300~500皿。
[0020] 巧）根據(jù)〔1)~〔4)中的任意一項所述的太陽能電池單元的制造方法，其特征在 于，
[0021] 連續(xù)地進行上述局部加熱處理、和使用激光而將pn結(jié)分離的處理。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，電極的燒成比W往被促進，能夠抑制布線電阻和接觸電阻，并且長期 可靠性被改善，并且能夠抑制基板的整體壽命降低W及表面再結(jié)合速度的上升，能夠得到 長期可靠性優(yōu)良的高效的結(jié)晶系太陽能電池單元。
【附圖說明】
[0023] 圖1是示出基于現(xiàn)有方法的一般的太陽能電池單元的制造工序的一個例子的圖。
[0024] 圖2是示出本發(fā)明的太陽能電池單元的制造方法中的制造工序的一個例子的流 程圖。
[0025] 圖3是示出太陽能電池單元的結(jié)構(gòu)例的剖面圖。
[0026] 圖4是示出本發(fā)明的太陽能電池單元的制造方法中的制造工序的其他例子的流 程圖。
[0027] 圖5是示出太陽能電池單元的受光面?zhèn)鹊碾姌O圖案的一個例子的概略圖。
[002引（符號說明）
[0029] 1 ;p型娃基板（半導(dǎo)體基板）；2 ;發(fā)射極層（n型擴散層）；3 ;反射防止膜；4 ;背面 電極；5康面電極；5a;母線電極；5b;指狀電極；6 ;BSF層。
【具體實施方式】
[0030] W下，說明本發(fā)明的太陽能電池單元的制造方法。
[0031] 圖2是示出本發(fā)明的太陽能電池單元的制造方法中的制造工序的一個例子的流 程圖。參照圖3所示的太陽能電池單元的結(jié)構(gòu)，說明其制造工序。
[0032] 首先，準(zhǔn)備娃基板。其導(dǎo)電類型既可W是n型也可W是P型，但此處使用多線銀等 切斷在高純度娃基板中滲雜了B或者Ga那樣的III族元素的單晶或者多晶鑄錠，而得到P 型娃基板下，基板）1(工序（1))。為了制作高性能的太陽能電池，基板的電阻率優(yōu)選為 例如0. 1~20Q?cm、特別優(yōu)選為0. 5~2. 0Q?cm。
[0033] 接下來，使用濃度5~60質(zhì)量％的氨氧化鋼、氨氧化鐘等高濃度的堿水溶液、或者 氨氣酸和硝酸的混酸等，通過蝕刻，去除上述基板1中的切片（Slice)所致的損傷。
[0034] 接下來，在進行了損傷蝕刻（damageetching)的基板1的表背面，形成微小的凹 凸構(gòu)造的隨機紋理（randomtex化re)(工序（2))。紋理形成是用于使太陽能電池單元的反 射率降低的有效的方法。在作為單晶娃基板且通過利用堿溶液的各向異性蝕刻形成紋理的 情況下，結(jié)晶面方位優(yōu)選為（100)，但在使用磨削機等來實施物理研磨的情況下，也可W是 其他結(jié)晶面方位。
[0035] 在形成了紋理之后，在鹽酸、硫酸、硝酸、氨氣酸等、或者它們的混合液的酸性水溶 液中洗凈。根據(jù)經(jīng)濟W及特性的觀點，優(yōu)選為在鹽酸中的洗凈。為了提高清凈度，也可W在 鹽酸溶液中，混合0. 5~5質(zhì)量％的過氧化氨，加熱到60~90°C而洗凈。
[0036] 接下來，在該基板1的受光面上，通過使用了例如S氯氧磯（pocg的氣相擴散 法，形成發(fā)射極層（n型擴散層）2(工序（3))。由此，形成pn結(jié)。關(guān)于發(fā)射極層2的P濃度 和深度，通過兼顧針對在發(fā)射極層2中流過的電流的電阻、和表面純化（Passivation)效果 等來決定。一般，用四探針法測定了的發(fā)射極層2的薄層電阻優(yōu)選為30~100Q/ □左右。
[0037] 接下來，用氨氣酸等對通過氣相擴散法而在基板1表面形成了的玻璃成分進行蝕 刻去除，接