[发明专利]光伏装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光伏(photovoltaic)装置的制造方法，特别涉及降 低基板表面上的光反射率来增大光吸收量而得到良好的光电转换效 率的光伏装置的制造方法。

背景技术

为了提高太阳能电池等光电转换装置的性能，需要将太阳光高效 地取入到构成太阳能电池的基板内部中。因此，通过对光入射侧的基 板表面实施组织(texture)加工，使在表面反射一次的光再次入射到 表面，由此将更多的太阳光取入到基板内部中，以谋求提高光电转换 效率。在此，组织加工是指，在基板表面故意形成几十nm～几十μm 的尺寸的微细凹凸的加工。

作为在太阳能电池用基板上形成组织的方法，在基板是单晶基板 的情况下，广泛使用利用了晶体方位的各向异性蚀刻处理，在该各向 异性蚀刻处理中，利用了由在蚀刻速度上具有晶体方位依赖性的氢氧 化钠、氢氧化钾等碱水溶液。例如，如果对(100)面的基板表面实 施该各向异性蚀刻处理，则形成(111)面露出的金字塔状的组织。

但是，在使用碱水溶液来进行各向异性蚀刻的方法中，当对于基 板使用多晶基板时，由于蚀刻速度根据晶体面较大地不同，而且结晶 面方位未对齐，所以只能够部分地制作组织结构。因此，具有在反射 率降低上存在界限这样的问题。例如，波长628nm中的反射率在表面 被镜面研磨的硅时为约36％，在对(100)面的硅单晶基板进行了湿 式蚀刻的情况下为约15％，相对于此，在对多晶基板进行了湿式蚀刻 的情况下是27～30％左右。

因此，作为不依赖于结晶面方位而在整个面上形成组织结构的方 法，提出了使用耐蚀刻掩模的混合酸蚀刻。蚀刻掩模的制作方法虽然 也可以使用半导体工艺中使用的基于平板印刷的方法，但制造成本提 高而不适用于太阳能电池制作。因此，提出了通过在耐蚀刻性材料的 溶液中混合耐蚀刻性低的微粒子，并涂敷在基板面，由此形成耐蚀刻 掩模的方法。之后，使用对不同的结晶面方位也可以实现各向同性的 蚀刻的氟硝酸(fluoronitric acid)来进行组织形成(例如参照专利文 献1)。

或者，还提出了使用激光加工在硅基板上直接形成组织的方法 (例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2003-309276号公报

专利文献2：日本特开平3-89518号公报

但是，在使用了氟硝酸的蚀刻中，由于蚀刻的各向同性而发生无 法形成较深的组织这样的问题。即，由于横向与深度方向的蚀刻进展 相同，所以蚀刻形状成为半球状。在此，在将蚀刻形状的深度/直径定 义为纵横比(aspect ratio)时，在各向同性蚀刻的情况下，无法形成 纵横比大于0.5的形状。实际上，由于耐蚀刻掩模开口径被加到蚀刻 形状的直径上，所以仅能够得到0.5以下的纵横比。

由于形成组织的目的在于再次取入反射光，所以反射光需要以再 次到达基板面的角度被反射。在组织的纵横比低的情况下，只有相对 基板面的垂线具有较大角度的反射光能够再次入射到基板面。

另一方面，在通过激光直接形成组织的情况下，虽然具有可以自 由地设定纵横比的优点，但存在加工所需的时间并不实用这样的问 题。而且，与期望的纵横比的增大相应地，用于形成组织的加工时间 增大。

发明内容

本发明是鉴于上述点而完成的，其目的在于提供一种可以简便地 形成纵横比大于0.5的组织的光伏装置的制造方法。

本发明的光伏装置的制造方法包括：在硅基板上形成具有耐蚀刻 性的膜的工序；通过照射激光光束，在上述具有耐蚀刻性的膜上打开 多个微细孔而使基底的硅基板表面露出的工序；以及对上述硅基板的 表面进行蚀刻的工序，在使硅基板表面露出的工序中，在上述微细孔 的底部露出的上述硅基板的表面形成微细凹陷。

根据本发明，通过在具有耐蚀刻性的膜上打开的多个微细孔对硅 基板进行蚀刻，进而在露出的硅基板面上形成微细凹陷，所以不会受 到结晶面方位的影响，可以在短时间内在硅基板上形成纵横比大于0.5 的较深的组织，可以制造表面反射损失少的光伏装置。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的光伏装置的制造方法中使用的在耐 蚀刻膜上打开多个开口的装置的光学系统的说明图。

图2是示出本发明的实施方式1的光伏装置的制造方法的工序的 一部分的图。