[发明专利]太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池的制造方法。

本申请基于2007年09月19日于日本申请的特愿2007-242609号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

以往，透明导电材料ITO(In₂O₃-SnO₂)被用作太阳能电池的电极。但是，作为ITO原料的铟(In)是稀有金属，可以预想今后会因难以获得而导致成本上升。因此，作为代替ITO的透明导电材料，丰富且廉价的ZnO系列材料受到关注(例如：参考专利文献1)。ZnO系列材料适于可对大型基板进行均匀成膜的溅射，通过改变In₂O₃系列材料的靶，就能够简单地进行成膜。另外，ZnO系列材料不像In₂O₃系列材料那样具有绝缘性高的低级氧化物(InO)。

专利文献1：日本特开平9-87833号公报

作为太阳能电池的结构，如图5所示，目前已知有：层压了构成表面的玻璃基板51、在玻璃基板51上设置的上部电极53、由非晶硅构成的顶电池55、在顶电池55以及后述的底电池59之间设置的由透明导电膜构成的中间电极57、由微晶硅构成的底电池59、由透明导电膜构成的缓冲层61、以及由金属膜构成的背面电极63的太阳能电池的结构。

在这种结构的太阳能电池中，目前正在研讨在中间电极57或者缓冲层61上采用ZnO系膜的课题。但是，在利用磁控溅射法形成中间电极57时，由等离子激发的负离子被加速并射入基板，可能会在作为衬底的顶电池55上产生损伤。另外，在形成缓冲层61时也同样，可能会在作为衬底的底电池59上产生损伤。

此外，即使来自玻璃基板51的入射光透过一个光伏电池(顶电池55或者底电池59)，如果射入其他的光伏电池并有助于发电，也能够提高太阳能电池的发电效率。因此，为了使透过顶电池55的光射入底电池59并有助于发电，要求中间电极57有很高的光透射率。另外，为了使透过底电池59的光通过背面电极63反射并再次射入底电池59且有助于发电，要求缓冲层61有很高的光透射率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够降低对衬底膜等的损伤，还具有由光透射率优异的ZnO系列材料构成的透明导电膜的太阳能电池的制造方法。

本发明为了解决上述课题并达到上述目的，采用了以下的方案。

(1)本发明所涉及的太阳能电池的制造方法是，所述太阳能电池包括：在设置于光入射侧的相反侧并作为功率取出电极发挥作用的背面电极与光伏电池之间配置的缓冲层、或者在多个光伏电池之间配置的中间电极，所述中间电极或者所述缓冲层由以ZnO为基本构成元素的透明导电膜构成。所述太阳能电池的制造方法包括：对包含所述透明导电膜的形成材料的靶施加溅射电压的同时，使所述靶的表面产生水平磁场来进行溅射，从而形成所述中间电极或者所述缓冲层的步骤，在形成所述中间电极或者所述缓冲层的步骤中，将所述溅射电压设为340V以下来进行溅射。

(2)优选地，在形成所述中间电极或者所述缓冲层的步骤中，将所述靶的表面上的所述水平磁场的强度的最大值设为600高斯以上来进行溅射。

根据上述(1)所述的太阳能电池的制造方法，由于通过低溅射电压形成中间电极或者缓冲层，因此能够抑制由等离子激发的负离子被加速并射入基板。据此，在太阳能电池的制造过程中，能够降低对与中间电极或者缓冲层相邻而形成的光伏电池等衬底膜的损伤。而且，通过将溅射电压设为340V以下来形成晶格规整的ZnO系膜的薄膜，从而能够获得电阻率低的透明导电膜。

(3)优选地，在形成所述中间电极或者所述缓冲层的步骤中，在导入氧气或者含有氧原子的气体的同时，进行溅射。

此时，由于形成富氧的ZnO系膜，因此能够获得光透射率高的透明导电膜。

(4)优选地，使所述靶的表面产生所述水平磁场的磁场产生单元包括：沿着所述靶的背面配置的第一极性的第一磁铁以及第二极性的第二磁铁，所述第二磁铁以包围所述第一磁铁的方式配置。

此时，由于能够使靶的表面产生强水平磁场，因此能够形成晶格规整的ZnO系膜。所以，能够获得电阻率低、耐热性优异的透明导电膜。

(5)优选地，在形成所述中间电极或者所述缓冲层的步骤中，在改变使所述靶的表面产生所述水平磁场的磁场产生单元与所述靶的相对位置的同时，进行溅射。

此时，能够减少非腐蚀区域，而且，还能够提高靶的使用效率，增加投入功率。