[发明专利]钝化膜形成用成膜装置和成膜方法、以及太阳能电池元件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钝化膜形成用成膜装置和钝化膜的成膜方法、以及太阳能电池元件的制造方法。

背景技术

作为清洁能源受到关注的太阳能电池元件为了提高输出特性，要求抑制输出特性的损失。作为太阳能电池元件中的输出特性的损失的原因，可以列举光学损失，例如反射损失、透射损失等，以及电损失、例如载流子的再结合所造成的损失、欧姆损失等。

例如，在专利文献1中，为了抑制反射损失并且抑制载流子的再结合所造成的损失，在具备半导体层、形成在半导体层上的钝化膜、以及电极的太阳能电池元件中，在半导体层和钝化层之间形成氧过剩区域。因此，在对半导体表面进行了氮等离子体处理之后形成钝化膜。此外，钝化膜是指作为保护半导体层的保护膜而发挥作用、并且还作为反射防止膜而发挥作用的膜。

现有技术文件

专利文件

专利文献1：日本特开2005-159171号公报(权利要求1、权利要求7等)

发明内容

然而，存在如下问题：即使在氮等离子体处理之后形成钝化膜来形成氧过剩区域，当钝化膜自身的膜质不好时也无法充分抑制太阳能电池元件中的载流子的再结合所造成的损失。

因此，本发明的课题在于解决上述以往技术的问题点，提供一种形成能够充分抑制载流子的再结合所造成的损失的太阳能电池元件用的钝化膜的成膜方法及钝化膜形成用成膜装置。另外，提供一种使用该方法的太阳能电池元件的制造方法。

解决技术问题的手段

本发明的钝化膜形成用成膜装置，其特征在于，具备：载置部，载置成膜对象；高频电源；以及喷板(shower plate)，设置成与载置在所述载置部的成膜对象相对，导入成膜气体并且连接所述高频电源来施加高频率的电压，其中，在所述喷板或者所述载置部上连接了施加低频率的电压的低频电源。

在本发明的成膜装置中，通过在所述喷板或者所述载置部上连接施加低频率的电压的低频电源，来提高所形成的膜的膜质、即膜密度及膜中固定电荷浓度。当该所得到的膜例如用作太阳能电池元件的钝化膜时，伴随膜质的提高，能够充分抑制载流子的再结合所造成的损失。

优选将所述低频电源连接至所述喷板。即因为通过对喷板13连接高频电源及低频电源，成膜速度变高。

本发明的成膜方法，导入成膜气体，该成膜气体包含硅、和从氮以及氧中选择的至少一种，将导入该成膜气体的喷板设为放电电极从高频电源施加高频率的电压来产生等离子体，在成膜对象上形成钝化膜，所述方法的特征在于，在成膜时，进一步一边从低频电源向喷板或者成膜对象施加低频率的电压一边在成膜对象上形成钝化膜。在本发明的成膜方法中，在成膜时，从高频电源施加高频率的电压，进一步通过一边从低频电源向喷板或者成膜对象施加低频率的电压一边在成膜对象上成膜，来提高膜的膜质、即膜密度及膜中固定电荷浓度。当该所得到的膜例如用作太阳能电池元件的钝化膜时，伴随着膜质的提高，能够充分抑制载流子的再结合所造成的损失。

优选所述低频电源一边向所述喷板施加所述低频率的电压一边在成膜对象上形成钝化膜。这是因为：通过一边向所述喷板施加所述低频率的电压一边在成膜对象上形成太阳能电池元件用的钝化膜，成膜速度变高。

并且，所述低频电源的投入功率优选为所述高频电源的投入功率的14～37％。如果在该范围，则膜质进一步得以提高，能够充分抑制载流子的再结合所造成的损失。

这里，作为本发明的优选实施方式，可以列举：所述成膜对象为设有扩散层的太阳能电池元件，在该扩散层上形成所述钝化膜。

本发明的太阳能电池元件的制造方法，其特征在于，包括：扩散层形成工序，在半导体基板的一个面形成扩散层；钝化膜形成工序，在所述扩散层上形成钝化膜；以及电极形成工序，在所述钝化膜上形成栅电极，之后进一步在半导体基板的另一面形成背面电极，通过加热使所述栅电极连接所述扩散层，其中，所述钝化膜形成工序，导入成膜气体，该成膜气体包含硅、和从氮以及氧中选择的至少一种，将导入该成膜气体的喷板设为放电电极从高频电源施加高频率的电压，并且从低频电源向所述喷板或者形成有所述扩散层的半导体基板施加低频率的电压来产生等离子体，在所述扩散层上形成所述钝化膜。在本发明的太阳能电池元件的制造方法中，通过从高频电源施加高频率的电压、并且从低频电源向所述喷板或者形成有所述扩散层的半导体基板施加低频率的电压，钝化膜的膜质、即膜密度及膜中固定电荷浓度得以提高，由此能够充分抑制太阳能电池元件中的载流子的再结合所造成的损失。

发明效果