[发明专利]光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置，特别涉及用于去除在硅基基板的表面整体中形成了的结中的、不需要的部分的结的方法。

背景技术

关于太阳能电池等光电动势装置，以提高其性能为目的，进行了用于将阳光高效地取入到装置内部、并将取入的光能量高效地变换为电能量的工夫。作为用于提高性能的工夫之一，可以举出PN结的分离中的工夫。由半导体原材料构成的太阳能电池很多使用在结中的光电动势来发电。特别，在原材料中使用结晶系硅的情况下，通过热扩散形成PN结的情况较多。

热扩散作为PN结的形成方法，被作为在量产性以及成本方面优良的手法。但是，在热扩散的手法中，不管基板的受光面(表面)以及其背面的哪一面，扩散都波及到基板的露出部分的整体。对于太阳能电池需要PN结的部分是基板的受光面侧，在其相反的背面侧、基板侧面不需要PN结。在受光面侧、背面侧以及侧面PN结残留的状态下，在受光面侧与背面侧之间产生电流的短路，将损害作为太阳能电池的功能。

因此，在光电动势装置的制造工序中，附加了使受光面侧与背面侧之间的、不需要的结分离或者绝缘的工序。具体而言，主要使用利用等离子体放电的干蚀刻、激光加工、湿蚀刻等手法。

在结的分离以及绝缘的工序中，作为为了提高光电动势装置的性能、高效化而应考虑的一点举出使必要的部位的结正确地残留而将应去除的部位的结去除的控制性。另外，作为除此以外应考虑的一点举出为了减少对光电动势装置的特性的恶劣影响，尽可能减少加工所致的对基板的损伤。

关于干蚀刻、激光加工，作为向一般的水准的太阳能电池的应用，障碍少，但另一方面，为了实现太阳能电池的高效化，在控制性以及损伤中的某一个中不好，被认为不合适。湿蚀刻作为能够使良好的控制性以及损伤降低这二点同时实现的手法，在实现太阳能电池的高效化的基础上是适合的。

关于使用了湿蚀刻的结分离，在例如专利文献1中，提出了如下技术：用于通过精密地控制液面以及基板的高度方向上的位置关系，一边使受光面侧的结残留一边将背面侧的结去除的技术。

【专利文献1】国际公开第2005/093788号

发明内容

根据专利文献1的技术，能够实施使用了湿蚀刻的期望的结分离。但是，在该手法中，除了向水平方向排列基板以外，为了精密地控制液面以及基板的位置关系，要实现大量的基板的处理就需要非常广阔的面积的液槽，导致装置的大型化。为了维持液面以及基板的精密的控制，基板的搬送速度、蚀刻速度被限制。另外，为了在处理之间具有一惯性，蚀刻后的洗净、干燥等处理也采用与蚀刻类似那样的方式。这些有可能成为妨碍提高生产性的主要原因。

本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种能够实现良好的控制性以及少的损伤下的结分离、并且能够通过小规模的制造装置实现高的生产性的光电动势装置的制造方法、以及光电动势装置的制造装置。

为了解决上述课题并达成目的，本发明包括：在硅基基板的表面扩散杂质元素，形成杂质扩散层的工序；以及蚀刻工序，用于在所述硅基基板的第1面侧中的至少一部分中，去除所述杂质扩散层，所述蚀刻工序包括：蚀刻流体供给工序，在所述第1面侧中，从供给位置朝向所述硅基基板的外缘部，供给蚀刻流体；以及空气供给工序，与所述蚀刻流体供给工序中的所述蚀刻流体的供给相匹配地，在所述硅基基板中的与所述第1面侧相反的第2面侧中，向与所述蚀刻流体相同的朝向供给空气。

根据本发明的光电动势装置的制造方法，通过使用了蚀刻流体的湿蚀刻，能够实现良好的控制性以及少的损伤下的结分离。通过向第1面侧的期望的位置供给蚀刻流体，并且在第2面侧供给空气，能够阻止蚀刻流体从硅基基板的侧面传递到第2面侧，准确地限定去除结的范围。能够以少的限制，设定适合的蚀刻速度和空气的喷射强度。另外，能够在小规模的装置内实施蚀刻工序。由此，起到能够实现良好的控制性以及少的损伤下的结分离、并且能够通过小规模的制造装置实现高的生产性这样的效果。

附图说明

图1-1是示出通过本发明的实施方式1的光电动势装置的制造方法制作了的太阳能电池单元的概略结构的剖面图。

图1-2是示出通过本发明的实施方式1的光电动势装置的制造方法制作了的太阳能电池单元的概略结构的俯视图。

图1-3是示出通过本发明的实施方式1的光电动势装置的制造方法制作了的太阳能电池单元的概略结构的底视图。

图2-1是用于说明实施方式1的光电动势装置的制造方法的次序的剖面图(其1)。