[发明专利]光电动势装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电动势装置及其制造方法。

背景技术

为了提高太阳能电池等光电动势装置的性能，如何才能够将阳光高效地取入到光电动势装置内部成为重要的要素。因此，以往，制作出在光入射侧的表面有意图地形成了几十nm～几十μm的尺寸的微细的凹凸的纹理构造。在该纹理构造中，使在表面反射了一次的光再次入射到表面，而将更多的阳光取入到光电动势装置内部，从而使产生电流增大，提高了光电变换效率。

作为在太阳能电池用基板上形成纹理构造的方法，在基板是单晶硅(Si)基板的情况下，广泛使用基于在蚀刻速度中具有结晶方位依赖性的氢氧化钠、氢氧化钾等碱性水溶液的利用了结晶方位的各向异性蚀刻处理(例如，参照专利文献1)。如果对例如表面具有(100)面方位的基板表面进行了该各向异性蚀刻处理，则形成(111)面露出了的金字塔状的纹理。

但是，在多晶硅基板的情况下，在使用碱性水溶液来进行各向异性蚀刻处理的方法中，构成基板表面的各晶粒的结晶面方位未对齐，并且使用碱性水溶液的各向异性蚀刻处理自身根据结晶面而蚀刻率有很大不同，所以仅能够部分性地制作纹理构造。由于这样的事情，在多晶硅基板的情况下，存在在反射率的降低中存在界限这样的问题。例如，如果观察波长628nm下的反射率，则在表面被镜面研磨了的硅中是约36％，在对(100)面的单晶硅基板进行了湿蚀刻的情况下是约15％，相对于此，在对多晶硅基板进行了湿蚀刻的情况下是27～30％左右。

因此，作为不依赖于结晶面方位而在整个面形成纹理构造的方法，提出了使用了蚀刻掩模的混合酸蚀刻(例如，参照专利文献2)。蚀刻掩模的制作方法可以使用基于在半导体工艺中使用的平板印刷的方法、在耐蚀刻性材料的溶液中混合蚀刻耐性较低的微粒并涂敷到基板面的方法等。

这样，在形成了纹理构造的一侧的例如P型的硅基板的表面的整个面形成扩散了低浓度的N型杂质的低浓度N型扩散层，并在光入射侧电极形成部中形成扩散了高浓度的N型杂质的高浓度N型扩散层。另外，在光入射侧电极形成部中形成梳状地配置的由银等金属构成的栅电极、和使来自栅电极的电流集中的由银等金属构成的汇流电极。然后，在硅基板的背面形成由铝、银等金属构成的背面电极，从而得到光电动势装置。

专利文献1：日本特开平10-70296号公报

专利文献2：日本特开2003-309276号公报

发明内容

在光电动势装置的制造方法中，通过仅在与栅电极、汇流电极等光入射侧电极接合的部分中进行杂质的高浓度扩散，可以得到与光入射侧电极良好的电阻性接合。但是，存在如下问题：为了仅在与光入射侧电极接合的部分的扩散层中进行高浓度扩散，必需进行高浓度扩散专用构图，如果实施了该高浓度扩散专用构图，则制造工序增加，所以制造费用也增大。因此，要求无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序，仅在与光入射侧电极接合的部分中进行高浓度扩散，而得到与光入射侧电极良好的电阻性接合。

本发明是鉴于所述问题而完成的，其目的在于得到一种光电动势装置的制造方法，无需大量追加制造工序，而可通过简单的工序，形成在光电动势装置的与光入射侧电极接合的部分中形成的高浓度扩散层。另外，其目的还在于，得到可以得到与光入射侧电极良好的电阻性接合的光电动势装置。

为了达成所述目的，本发明的光电动势装置的制造方法的特征在于，包括：第1扩散层形成工序，在第1导电类型的半导体基板的光的入射面侧的整个面使第2导电类型的杂质扩散，而形成第1浓度的第1扩散层；耐蚀刻膜形成工序，在所述第1扩散层上形成具有耐蚀刻性的耐蚀刻膜；微细孔形成工序，在所述耐蚀刻膜上的凹部形成区域内的规定的位置处形成微细孔，使所述第1扩散层露出；凹部形成工序，以所述第1扩散层的露出位置为中心，以在所述凹部形成区域内不使所述第1扩散层残留的方式，对所述第1扩散层和所述半导体基板进行蚀刻而形成凹部；第2扩散层形成工序，在形成所述凹部的面扩散比所述第1浓度低的第2浓度的第2导电类型的杂质，而形成第2扩散层；以及表面电极形成工序，在所述半导体基板的所述光的入射面侧的所述凹部形成区域以外的电极形成区域中，形成表面电极。