[发明专利]太阳能电池及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及分别在半导体基板的两侧具有钝化膜的太阳能电池的制造方法以及通过该方法制造的太阳能电池。

背景技术

近年来的结晶太阳能电池具有一般在基板的一侧具有p型半导体并在另一侧具有n型半导体的pn结型光电二极管结构。大多数这种太阳能电池具有在受光侧设置与导电类型（n型）与半导体基板的导电类型（p型）相反的扩散层并在扩散层上形成作为抗反射膜的SiNx膜的配置。

图1表示根据现有技术的使用p型半导体基板的太阳能电池的断面配置的例子。

如图1所示，导电类型（n型）与p型半导体基板104的导电类型相反的薄的扩散层103被设置在受光表面侧，并且，在其上面形成作为抗反射膜102的氮化硅（SiNx）膜。另外，用于收集光激发载流子的电极101以几毫米的间隔（约0.1～5mm的间隔）被设置在抗反射膜102上。另一方面，电流收集电极107以几毫米的间隔被设置在后侧。作为这些电极101和107的材料，从导电性的观点看，常使用银（Ag）。另外，由于必须以低成本制造太阳能电池，因此一般通过用印刷方法施加电极形状的含有导电金属的糊剂并然后在高温下烧结，形成电极。

另外，电极107的区域以外的p型半导体基板10的后侧的那些区域（p型区域）被由氧化硅（SiO₂）膜构成的钝化膜105保护（钝化）。在例如JP-A H09-097916中描述了在后侧作为钝化膜形成SiO₂膜的这种结构。

此外，通过热氧化共同形成SiO₂膜。关于这一点，JP-AH08-078709公开了通过化学处理形成表现良好的钝化效果的SiO₂膜的方法。并且，JP-A2003-347567和JP-A2004-006565分别描述了通过涂敷形成SiO₂膜的方法。

另外，WO2008/065918公开了氧化铝膜作为用于p型区域的钝化膜也是有效的。

此外，JP-A H10-229211公开了在半导体基板上作为钝化膜形成氮化硅膜的配置。

同时，近年来，研究了使用n型半导体基板作为用于提高结晶硅太阳能电池的效率的手段（参见例如JP-A2005-327871）。在使用这种n型半导体基板的情况下，希望进一步提高光电转换效率。

发明内容

考虑上述的情况，提出了本发明。因此，本发明的目的是，提供可以在不增加制造步骤的数量的情况下获得足够的钝化效果和高的光电转换效率的太阳能电池的制造方法和通过太阳能电池制造方法制造的太阳能电池。

为了提高结晶硅太阳能电池的光电转换效率，基板的前后侧的表面的钝化（减活）是十分重要的。太阳能电池基板的钝化膜可以为例如SiNx膜、SiO₂膜或氧化铝膜等。在这些示例性的钝化膜中，SiNx膜在对于n型半导体的钝化性能上是优异的。这被认为是由于SiNx膜带正电。

因此，当在半导体基板是n型的情况下在半导体基板的受光表面侧形成p型扩散层时，在其上面形成图1中的钝化膜105那样的SiNx膜会不能导致SiNx膜充分地用作对于p型扩散层的钝化膜。

另一方面，SiO₂膜和氧化铝膜被认为对于实现p型半导体的钝化是十分有效的。

基于这些发现，本发明的发明人进行了深入细致的研究，并且，作为结果，提出本发明如下。

特别地，为了获得以上的目的，根据本发明，提供太阳能电池的制造方法和通过该方法制造的太阳能电池如下。

[1]一种制造太阳能电池的方法，包括以下的步骤：

在n型半导体基板的第二主表面之上形成SiNx膜；

在SiNx膜形成步骤之后在n型半导体基板的第一主表面之上形成p型扩散层；和

在p型扩散层之上形成由SiO₂膜或氧化铝膜构成的钝化膜。

[2]根据[1]的方法，其中，SiNx膜的厚度为至少50nm。

[3]根据[1]或[2]的方法，还可在SiNx膜形成步骤之后且在扩散层形成步骤之前包括在n型半导体基板的第一主表面上形成纹理（texture）的步骤。

[4]根据[1]～[3]中的任一项的方法，还可包括在钝化膜之上形成抗反射膜的步骤。

[5]一种太阳能电池的制造方法，包括以下的步骤：

在p型半导体基板的第二主表面之上形成n型扩散层；

在n型扩散层之上形成SiNx膜；和