[发明专利]高光电变换效率太阳能电池及高光电变换效率太阳能电池的制造方法

说明书

本发明是一种太阳能电池的制造方法，具有：在具有第一导电型的半导体基板的两主表面形成凹凸的步骤，在半导体基板的第一主表面，形成基底层的步骤，在基底层上形成扩散屏蔽的步骤，将扩散屏蔽图案状地除去的步骤，在除去第一主表面的扩散屏蔽的处所，形成射极层的步骤，除去残存的扩散屏蔽的步骤，于第一主表面上形成介电体膜的步骤，于基底层上形成基底电极的步骤，以及在前述射极层上形成射极电极的步骤。由此，提供削减工序数目同时呈现高的光电变换效率的太阳能电池的制造方法。

技术领域

本发明有关高光电变换效率太阳能电池及高光电变换效率太阳能电池的制造方法。

背景技术

作为采用单结晶或多结晶半导体基板的具有比较高的光电变换效率的太阳能电池构造之一，有将正负的电极全部设在非受光面(背面)的背面电极型太阳能电池。图10显示背面电极型太阳能电池1000的背面的概观。在基板1010的背面，射极层1012及基底层1013交互地被配列，且沿着各个层上设置电极(集电电极)(射极电极1022、基底电极1023)。进而，设置把从该等电极得到的电流进而集电用的汇流条电极(发射用汇流条电极1032、基底用汇流条电极1033)。功能上，汇流条电极大多与集电电极正交。射极层1012的幅宽是数mm～数百μm，基底层1013的幅宽则是数百μm～数十μm。此外，集电电极(射极电极1022、基底电极1023)的幅宽一般上为数百～数十μm左右，该电极多被称呼为指状电极。

图11显示背面电极型太阳能电池1000的剖面构造的模式图。在基板的背面的最表层附近形成射极层1012及基底层1013。射极层1012及基底层1013的各层厚最多为1μm左右。在各层上设置指状电极1022、1023，非电极区域(电极并未被形成的区域)的表面是由氮化硅膜或氧化硅膜等的介电体膜(背面保护膜1044)所覆盖。太阳能电池1000的受光面侧在减低反射损失的目的下，设置防反射膜1045。

具有前述构造的太阳能电池的制造方法的一例在专利文献1属公知。工程的概略流程显示于图9(b)。据此，对于除去切片损伤的N型基板，首先，仅于背面形成纹理屏蔽，仅于单面(受光面)形成纹理。除去屏蔽后，于背面形成扩散屏蔽，开口为图案状。于开口部使硼等P型掺杂物扩散，以HF(氢氟酸)等除去屏蔽及扩散时形成的玻璃。其次，再度形成扩散屏蔽而开口，于开口部使磷等N型掺杂物扩散，除去屏蔽及玻璃。经过这一连串的步骤，于背面形成基底层及射极层。其后，进行保护膜形成及开口、集电电极及汇流条(bus bar)电极的形成。

此外，作为其他制造方法的一例，揭示了专利文献2。工程的概略流程显示于图9(c)。在专利文献2，对于除去了切片损伤的N型基板，进行射极层及屏蔽形成、屏蔽开口、蚀刻、基底层及屏蔽形成、受光面屏蔽开口、纹理形成、保护膜形成、保护膜开口及集电电极及汇流条电极的形成。如此，专利文献2的方法也至少必须要2次的屏蔽形成及开口步骤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-167260号公报

专利文献2：美国专利第7,339,110号说明书

专利文献3：日本特开2015-118979号公报

发明内容

发明所要解决的问题

如前所述的习知方法有着工序数目太多的问题。屏蔽形成步骤与开口步骤必定成对出现，会使制造成本增加。进而，把基板暴露于高温的热处理步骤很多，会成为使基板的少数载流子寿命降低的主要原因。

此外，任一方法都有必要仅在基板的单面形成纹理，所以仅在单面有形成屏蔽的必要。有必要于单面形成氮化硅膜等，或者是于双面形成氧化硅膜之后，于背面全面形成抗蚀剂而进行HF浸渍仅在受光面除去氧化硅膜，有着不只是工序数目多，连使用的材料也很多的问题。进而，使屏蔽厚度为必要最低限度的话，会有在面内均匀地形成屏蔽变得困难的问题。