[发明专利]太阳能电池用硅晶片及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能电池用硅晶片及其制造方法。

背景技术

在晶片内具有多种结晶面方位的多晶硅晶片比单晶硅晶片廉价，所以期待着作为大面积的太阳能电池用基板利用。

目前，单晶硅晶片的表面粗糙化(表面纹理结构的形成)，由于能够通过各向异性蚀刻形成金字塔形状而成为可能，所以提出了将硫酸、硝酸和氢氟酸的混合物(混酸)用作蚀刻剂的各向异性蚀刻方法(专利文献1)。

然而，多晶硅晶片与单晶硅晶片不同，无法进行各向异性蚀刻，因而通过各向同性蚀刻形成微细孔形状来实现表面粗糙化。而且，目前对于通过图案膜利用等离子体进行的各向同性蚀刻提出了多种方案(专利文献2～5)。然而，这些方法的操作性比之前的湿法蚀刻差。现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-124894号公报

专利文献2：日本特开2005-252210号公报

专利文献3：日本特开2008-198269号公报

专利文献4：日本特开2011-077359号公报

专利文献5：日本特开2011-077370号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种使用了多晶硅晶片的太阳能电池用基板，该太阳能电池用基板能够进一步减少对于入射光的反射。

本发明的发明人经过深入研究，结果发现，将硫酸、硝酸和氢氟酸的混合物作为蚀刻剂使用的多晶硅晶片的蚀刻中，由于蚀刻剂的水分量不同而使得形成的纹理形成面的反射率明显不同。而且，经过进一步的研究，结果发现，反射率降低的纹理形成面，利用激光显微镜测得的立体表面粗糙度(三维表面粗糙度)在特定的范围内，最适于作为太阳能电池用基板使用。

用于解决课题的方法

本发明是基于上述发现而完成的，其第一要点在于提供一种太阳能电池用基板，其特征在于，包括具有通过湿法蚀刻而形成的凹凸表面的多晶硅晶片，以下定义的凹凸表面的立体表面粗糙度为2.0～4.0。

上述的立体表面粗糙度为：使用激光显微镜KEYENCH公司生产“VK-9700”，在测定时倍率3000倍、观察视野6512μm²的条件下，测量多晶硅晶片的凹凸表面的表面积，用测得的值除以观察视野而得到的值。

此外，本发明的第二要点在于提供一种太阳能电池用基板的制造方法，其特征在于，使用硫酸浓度55～85重量％、硝酸浓度4～35重量％、氢氟酸浓度2～10重量％、水分浓度2～18重量％(其中，这些浓度的合计量为100重量％)，并且水/硫酸的重量比率在0.26以下的蚀刻剂，对多晶硅晶片的表面进行湿法蚀刻。

发明效果

本发明中，能够提供降低了表面反射的高效率的太阳能电池用硅晶片。

具体实施方式

下面，对本发明进行详细的说明。

为了便于说明，首先说明本发明的太阳能电池用基板的制造方法。

本发明中，使用硫酸、硝酸和氢氟酸的混合物作为蚀刻剂。作为制备蚀刻剂所使用的原料的酸，能够使用各种浓度的酸。作为硫酸原料，能够列举稀硫酸、浓硫酸、发烟硫酸等。浓硫酸是指96～98重量％的硫酸，发烟硫酸是指吸收了过量的三氧化硫的浓硫酸。作为硝酸，能够列举稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸等。浓硝酸是指70～98重量％的硝酸，发烟硝酸是指向浓硝酸通入气体二氧化氮的酸。作为原料氢氟酸，除了氢氟酸以外，还能够使用氟化氢气体(无水氢氟酸)。

本发明中，蚀刻剂的组成至关重要，硫酸浓度为55～85重量％、优选60～80重量％，硝酸浓度为4～35重量％、优选10～32重量％，氢氟酸浓度为2～10重量％、优选2～5重量％，水分浓度为2～18重量％、优选7～18重量％(其中，它们的合计量为100重量％)。并且，水/硫酸的重量比率在0.26以下也是至关重要的。