[发明专利]硅基板的洗净方法和太阳能电池的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及硅基板的洗净方法和太阳能电池的制造方法，特别涉及在硅基板的表面具有微小凹凸(纹理)的硅基板的洗净方法和太阳能电池的制造方法。

背景技术

目前为止，在太阳能电池的表面，为了抑制表面反射，形成微小的凹凸。通过该微小凹凸将入射光多重反射，被太阳能电池内部高效率地吸收。该微小凹凸称为纹理。

一般地，对于单晶硅太阳能电池，采用使用了NaOH、KOH等的碱水溶液和IPA(异丙醇)的湿式蚀刻形成了金字塔状的纹理(碱纹理)。该技术利用了结晶面的蚀刻速度之差，因此如单晶硅基板那样基板由一个结晶面构成的情形下有效，但如多晶硅基板那样在基板的面内存在各种结晶面的情况下，不能充分地减小反射率。

因此，提出了如下方法：通过将硅基板浸渍于含有金属离子(金属催化剂)的、氧化剂和氢氟酸的混合水溶液，从而在硅基板的表面形成多孔层，然后，将硅基板浸渍于碱溶液，形成纹理(例如，参照专利文献1)。但是，对于专利文献1的方法，具有难以获得稳定的太阳能电池特性的问题。作为该问题的解决对策，提出了如下方法：将用含有金属离子(金属催化剂)的、氧化剂和氢氟酸的混合水溶液形成了多孔层的硅基板浸渍于将氢氟酸和硝酸混合的混酸中，形成纹理(例如，参照专利文献2、非专利文献1)。

根据专利文献2、非专利文献1的方法，在硅表面析出的金属宛如钻孔那样在硅基板开孔，在孔底存在着析出的金属。而且，将氢氟酸和硝酸混合的混酸是硅的各向同性蚀刻剂，因此能够使孔径在深度方向上均一地扩大，孔底的析出金属也能够部分地除去。

此外，专利文献3中示出了通过臭氧水、水洗、氢氟酸处理的组合和反复，能够将硅基板表面的金属等杂质除去。此外，专利文献4中示出了对基板的表面进行了药液处理后，用臭氧水漂洗，进而用纯水漂洗的基板洗净方法。此外，专利文献5中示出了将硅片用臭氧水漂洗，将附着于该片表面的金属杂质除去的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：专利第3925867号公报

专利文献2：国际公开第2009/054076号

专利文献3：特开2006-269960号公报

专利文献4：特开2001-327933号公报

专利文献5：特开2007-73806号公报

非专利文献

非专利文献1：Kazuya Tsujino，Michio Matsumura，“Morphology of nanoholes formed in silicon by wet etching in solutions containing HF and H2O2 at different concentrations using silver nanoparticles as catalysts”Journal of Electrochimica Acta，No.53第28-34页2007

发明内容

发明要解决的课题

但是，根据上述专利文献2的方法，将多张硅基板一并处理的情况下，只通过多孔层的形成后的混酸浸渍工艺，存在在孔的底部存在着金属催化剂的部分，存在对太阳能电池特性产生影响的问题。此外，还存在在混酸浸渍工艺中在溶液中溶解的金属等杂质在硅基板的表面再附着，对太阳能电池特性产生影响的问题。

此外，专利文献3不是将专利文献1、2那样的微细的孔内部用气泡洗净。因此，即使采用专利文献3的方法将硅基板表面洗净，将硅基板表面和在硅基板表面形成的多孔层的孔内部洗净也困难。

此外，专利文献4和专利文献5也不是将专利文献1、2那样的微细的孔内部用气泡洗净。因此，即使采用专利文献4的方法将硅基板表面洗净，将硅基板表面和在硅基板表面形成的多孔层的孔内部洗净也困难。

本发明鉴于上述内容而完成，其目的在于得到能够用低价的方法将使用金属催化剂形成了纹理的硅基板表面和孔内部附着的金属等杂质除去的硅基板的洗净方法和使用了该方法的太阳能电池的制造方法。

用于解决课题的手段