[发明专利]光电动势装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光电动势装置及其制造方法。

背景技术

以往的硅晶系太阳能电池的制造方法中，重要的课题在于降低制造成本，作为其一个方法已知有用网板印刷法涂布了金属膏之后进行焙烧而形成电极的方法(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，在防反射膜上将以银为主成分的膏印刷为梳子状并进行干燥，该防反射膜形成在形成了pn结的硅基板的受光面侧，另外，在硅基板的背面的大部分的面积上印刷包含铝的膏并进行干燥之后，进而在没有印刷包含铝的膏的位置印刷包含银的膏并进行干燥。之后，通过进行焙烧，在硅基板的表面用焙烧贯通法(fire-through method)形成有表面电极，该焙烧贯通法使被印刷的银贯通绝缘性的防反射膜来与基底的硅进行导通。另外，在硅基板的背面中，作为背面电极，在形成了包含铝的膏的位置中形成背面集电电极，在形成了包含银的膏的位置中形成背面取出电极，并且在形成了包含铝的膏的区域中，形成能够防止在硅基板中由光照射而产生的少数载流子的再结合的背面BSF(Back Surface Field：背面场)层。

另外，近年来，已知有用被称作LFC(Laser Fired Contact：激光点火接触)法的方法来形成太阳能电池的背面电极的技术(例如，参照非专利文献1)。这里，用CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法来在硅基板的背面整面形成绝缘膜，进而在绝缘膜上的整面蒸镀铝膜，通过激光照射只熔融所需的部位来形成背面电极，该背面电极中，取得了形成在背面整面的铝电极与硅基板在多个点的导通、或者取得了在背面形成为梳子状的铝电极与硅基板的导通。

专利文献：日本特开2004-207493号公报

非专利文献1：E.Schneider lochner，et al.，”Laser Fired RearContacts for Crystalline Sillicon Solar Cells”，Progress inPhotovoltaics：Research and Applications，Vol.10，2002，pp.29-34.

发明内容

然而，能够降低太阳能电池中的电极的电阻值的最优焙烧温度、时间等的条件通常在表面和背面的电极中不同。因此，在专利文献1所述的方法中，没有表面和背面的电极都得到最优电阻值的焙烧条件，存在如下问题点：在某个电极中会成为比最优电阻值还差的电阻值。

另外，在专利文献1所述的方法中，作为背面电极，通过焙烧将会形成铝、银、以及铝与银的合金。这些3种类的金属的线膨胀系数各自不同，通过焙烧之后的冷却会产生因线膨胀系数的不同造成的应力，还存在导致背面电极变得容易剥落这样的问题点。

进而，近年来，占到成本的一大半的太阳能电池用的硅基板具有逐渐变薄的倾向，从表面(受光面)输入到太阳能电池的太阳光的红外线的一部分不对发电作出贡献而通过硅基板会从背面电极向外部透射。因此，将BSR(Back Surface Reflection：背面反射)效应赋予给太阳能电池也是重要的，该BSR效应是使到达背面电极的对发电没有作出贡献的光再次反射到硅基板侧来对发电作出贡献。但是，在使用了非专利文献1所述的LFC法的太阳能电池的制造方法中，存在如下问题点：无法使用比铝的反射率还高、具有高的BSR效果的Ag、Au、Pt、Pd等电极材料。

另外，在硅晶系太阳能电池中，要求削减其制造成本的同时提高转换效率的技术，但是今后在基板厚度变薄、扩散长度变得比基板厚度还大的情况下，也必须抑制背面中的少数载流子的再结合。

本发明是鉴于上述而作出的，其目的在于得到一种在表面和背面的电极中得到期望的电阻值、并且在基板厚度与以往相比变薄的情况下也能够比以往提高转换效率的光电动势装置及其制造方法。

为了达成上述目的，本发明的光电动势装置的制造方法，其特征在于，包含：杂质扩散层形成工序，在第1导电型的硅基板的第1主表面侧形成扩散了第2导电型的杂质的杂质扩散层；防反射膜形成工序，在所述杂质扩散层上形成防反射膜；背面钝化膜形成工序，在所述硅基板的第2主表面上形成由SiONH膜构成的背面钝化膜；表面电极形状形成工序，在所述防反射膜上以表面电极形状形成包含银的膏材料；表面电极形成工序，焙烧所述硅基板来形成与所述杂质扩散层接触的表面电极；背面电极形状形成工序，在所述背面钝化膜上以背面电极形状形成包含金属的膏材料；以及背面电极形成工序，向所述背面电极的形成位置照射激光来使所述膏材料中的金属熔融、凝固而形成背面电极。