[发明专利]太阳能电池用晶片、太阳能电池用晶片的生产方法、太阳能电池的生产方法和太阳能电池模块的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用晶片、太阳能电池用晶片的生产方法、太阳能电池的生产方法、和太阳能电池模块的生产方法。本发明尤其涉及利用固定磨粒线锯(bonded abrasive wire)切割的多晶半导体晶片生产的太阳能电池用晶片，所述太阳能电池用晶片可用于制造具有高转换效率的太阳能电池。

背景技术

通常，太阳能电池使用以硅晶片或其它半导体晶片来制造。为了提高太阳能电池的转换效率，必需减少由太阳能电池的光接收表面反射的光和透过太阳能电池的光。例如，在使用硅晶片来制造晶体太阳能电池的情况下，由于硅晶片对于光电转换有效的可见光的透过率低，所以为了提高转换效率，重要的是将作为光接收表面的硅晶片表面的可见光的反射损失降低，从而有效地将入射光捕获在太阳能电池中。

用于降低硅晶片表面上的入射光的反射损失的技术包括在表面上形成抗反射膜的技术和在表面形成不均匀结构诸如被称作纹理结构(textured structure)的微小尺寸的椎体不规则结构（irregularities）的技术。关于后者技术，在表面形成纹理结构的方法适合用于单晶硅，表现为利用碱性溶液对(100)单晶硅表面进行蚀刻的方法。该方法利用(111)面的蚀刻速度比(100)面、(110)面的蚀刻速度慢。作为后者技术，用酸溶液的各向同性的蚀刻也是已知的。用酸溶液的蚀刻利用了含有硝酸和氢氟酸的酸，从而进行以下反应，其中将硅表面氧化为SiO₂，然后用氢氟酸溶解该SiO₂。当用碱性溶液蚀刻表面上结晶方向不均一的多晶硅晶片时，仅在晶片表面上暴露(100)面的晶粒上形成纹理结构，而在其它晶粒上则无法充分形成纹理结构。因此，在多晶硅晶片上主要通过酸溶液的蚀刻来形成不均一结构。在本说明书中，以后将为了降低反射损失而用酸溶液蚀刻多晶晶片表面的处理称作“酸纹理处理”。

此处，聚焦于仅通过用酸溶液蚀刻多晶硅基板的表面无法获得充分的填充因子(fill factor)，JP 2005-136081 A (PTL 1)公开了太阳能电池晶片的生产方法，其包括在酸纹理处理前利用碱性溶液诸如NaOH将多晶硅基板的表面蚀刻至7 μm以上的步骤。在从结晶块切下后，立即在硅晶片的表面上产生切割损伤。专利文献1中进行的利用碱性溶液的蚀刻的程度，使得可以去除由于该切割加工引起的损伤。具体而言，在通过碱处理将切割引起的损伤去除后，通过用酸溶液的蚀刻形成不均一结构，从而使用该晶片作为其基板而制造太阳能电池。

此处，将多晶半导体块切割而获得多晶半导体晶片的方法广泛分为两种类型：使用游离磨粒(free abrasive grains)(游离磨粒切割(free abrasive cutting))的方法和使用固定磨粒(bonded abrasive grains)(固定磨粒切割(bonded abrasive cutting))的方法。在游离磨粒切割中，将含有磨粒的浆料用作工作液，在向线连续供给浆料的同时使线移动。通过利用线的移动而送至待切割部分的浆料的研磨作用将多晶半导体块切片。然而，游离磨粒切割具有一些问题，诸如切割速度慢，这是因为使用浆料作为工作液。因此，近年来，使用固定磨粒线锯来切割多晶半导体块的固定磨粒切割已经引起注意。在固定磨粒切割中，使用其中用树脂或通过电镀而使磨粒固定的线锯(被称作“固定磨粒线锯”)进行切片。具体而言，使用固定磨粒线锯，通过固定至线表面的磨粒的研磨作用将多晶半导体块切片。因此，可使用不含磨粒的工作液(冷却剂)，其可以解决游离磨粒线锯的由浆料引起的问题。

引用列表

专利文献

PTL 1: JP 2005-136081 A。

发明概述

(技术问题)

然而，已经明显的是，由使用固定磨粒线锯切割的多晶半导体晶片生产的太阳能电池，与由通过游离磨粒切割法切割的多晶半导体晶片生产的太阳能电池相比，具有较低的转换效率。因此，使用固定磨粒线锯切割的多晶半导体晶片目前没有被用作太阳能电池用晶片。因此，已经期望由使用固定磨粒线锯切割的多晶半导体晶片来生产具有高转换效率的太阳能电池的方法。

鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供由使用固定磨粒线锯切割的多晶半导体晶片(所述晶片可用于制造具有高转换效率的太阳能电池)生产的太阳能电池用晶片和其生产方法，以及包括该晶片生产方法的太阳能电池的生产方法和太阳能电池模块的生产方法。

(解决问题的方案)