[发明专利]太阳电池元件和太阳电池元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳电池元件，特别是涉及在半导体基板的非受光面具有以铝为主成分的集电电极的太阳电池元件和太阳电池元件的制造方法。

背景技术

图5是表示以往的一般的太阳电池元件的构造的剖面示意图。

在图5所示的以往的太阳电池元件100中，在由多晶硅等构成的p型半导体基板101的表面(在图5中，半导体基板101的上侧主面)全体，使n型杂质扩散到一定的深度，设置呈n型的扩散层102。然后，在半导体基板101的表面设置反射防止膜107。在半导体基板101的表面设置表面电极106。而在半导体基板101的背面(在图5中，半导体基板101的下侧主面)设置由集电电极104和输出取出电极105构成的背面电极(104、105)。此外，在半导体基板101的背面形成高浓度的p型扩散层BSF(BackSurface Field)层103。

通常在半导体基板101的背面涂敷以铝为主成分的集电电极材料，通过对其进行焙烧而在半导体基板101的背面形成集电电极104的过程中，集电电极材料中的铝扩散到半导体基板101中，形成BSF层103。

图6是从背面一侧观察太阳电池元件100时的外观立体图。

如图6所示，在以往的太阳电池元件100中，在半导体基板101的大致整个面形成以铝等为主成分的集电电极104，并且在多处(在图6中，列举2处的情形)形成以银等为主成分的输出取出电极105。

在这样的以往的太阳电池元件100中，存在以下问题：由于构成半导体基板101的材料和构成集电电极104的材料的热收缩率的不同而产生的应力使半导体基板101产生翘曲，相关翘曲成为原因，在半导体基板101产生破裂。

为了解决该问题，已知的有在半导体基板101的背面涂敷以铝为主成分的电极材料后，进行焙烧，形成BSF层103后，把该BSF层103形成后的半导体基板101浸渍在盐酸中，通过盐酸，把残留在半导体基板101的表面的包含铝的燃烧层化学蚀刻除去后，在半导体基板101的露出面形成银或铜的电极的方法(例如参照日本特许第2999867号公报)。根据相关方法，在半导体基板101的背面形成BSF层103，除去成为半导体基板101的翘曲的原因的半导体基板101的表面上残留的铝，所以能改善半导体基板101的翘曲。

可是，在该方法中，在焙烧后，在半导体基板101的表面残留的铝不作为电极使用，进行基于盐酸的蚀刻处理后，新形成背面的集电电极104，所以增加盐酸处理步骤和集电电极104的形成步骤，不但制造成本增大，还发生盐酸或处理完毕废液等的处理费用，所以从成本的观点来看，存在问题。

发明内容

本发明是鉴于所述的问题而提出的，其目的在于，提供一种降低了成为太阳电池元件的破裂的原因的半导体基板的翘曲，并且输出特性优异的太阳电池元件及其制造方法。

为了解决所述的课题，第一方案的太阳电池元件的制造方法包括：a)第一工序，在太阳电池元件的形成用半导体基板的非受光面上形成以铝为主成分的集电电极，其包括a-1)形成包含铝的集电电极材料层的工序、和a-2）通过煅烧所述集电电极材料层从而在所述半导体基板的内部形成BSF层同时得到集电电极的工序；以及b)第二工序，按照覆盖所述集电电极的至少一部分的方式形成钝化膜。

据此，在太阳电池元件中，氢从钝化膜向半导体基板厚度方向扩散，半导体基板中存在的自由键和氢结合，从而能取得载流子的再结合减少的钝化效果，所以太阳电池元件的输出特性提高。此外，这样取得钝化效果，所以在形成集电电极时，即使BSF层形成为不一定充分产生BSF效果，也能取得具有比以往更优异的输出特性的太阳电池元件。这意味着在获得集电效果的范围中，即使集电电极的厚度比以往薄，也能取得具有比以往更优异的输出特性的太阳电池元件。即根据第一方案，能取得减少了半导体基板的翘曲，并且输出特性优异的太阳电池元件。

第二方案的太阳电池元件的制造方法根据第一方案的太阳电池元件的制造方法，所述第一工序还包括：a-3)通过对所述集电电极进行蚀刻，将所述集电电极变薄使其具有获得集电效果的最小限度的厚度的工序。

据此，形成只能充分取得BSF效果的BSF层，并且通过蚀刻把集电电极变薄，能降低煅烧时产生的半导体基板的翘曲。因此，能取得能降低半导体基板的翘曲，并且能充分取得BSF效果和钝化效果双方的输出特性优异的太阳电池元件。