[发明专利]高效太阳能电池的制造方法

说明书

本发明提供一种能够提高光电转换效率的太阳能电池的制造方法。本发明为一种太阳能电池的制造方法，其包括：在硅半导体基板上形成pn结的工序、在硅半导体基板的至少一个主表面上制膜氧化铝膜的工序，所述太阳能电池的制造方法的特征在于，在制膜氧化铝膜的工序之前，包括在每1立方米的水蒸气量为20g以上、温度为60℃以上100℃以下的气氛下，对硅半导体基板进行加热处理的工序。由此，可提供一种能够提高光电转换效率的太阳能电池的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种高效太阳能电池的制造方法。

背景技术

图2中示出使用了单晶N型硅基板的高光电转换效率的太阳能电池的概貌，图3中示出截面结构的示意图。如图2、3所示，高光电转换效率太阳能电池具有多个被称为指形电极202、301的一百μm～数十μm宽的电极作为受光面200的集电极。相邻的指形电极的间隔通常为1～3mm左右。此外，如图2所示，具有2～4根母线电极(bus bar electrode)201作为用于连接太阳能电池单元的集电极。作为这些电极的形成方法，可列举出沉积法、溅射法等，但从成本方面出发，以下方法得到了广泛利用：使用丝网板等，印刷在有机粘结剂中混有Ag等金属微粒的金属膏，以数百度进行热处理，从而与基板粘合。如图3所示，除电极以外的部分被氮化硅膜等防反射膜302覆盖。在单晶N型硅基板305的表面(受光面)上形成有导电型与基板的相反的P型层303。在背面侧也形成有指形电极306，除电极以外的部分被氮化硅等的膜307覆盖。在背面的最表层上形成有导电型与基板相同的高浓度N型层308。

此外，作为光电转换效率更高的太阳能电池结构，有背面电极型太阳能电池。图4中示出该背面电极型太阳能电池的背面的概貌。如图4所示，发射极层402及基极层401交替地排列，沿各自的层上设有指形电极403、404。发射极层宽度为数mm～数百μm，基极层宽度为数百μm～数十μm。此外，电极宽度通常为数百～数十μm左右。图5中示出背面电极型太阳能电池的一部分的截面结构的示意图。在基板502的背面的最表层附近形成有发射极层504及基极层503。各层厚最多为1μm左右。在各层上设有指形电极505、506，非电极区域的表面被氮化硅膜或氧化硅膜等507覆盖。为了减少反射损失，在受光面侧设有防反射膜501。由于背面电极型太阳能电池的受光面上不存在电极，入射光不被遮挡而进入基板内，因此与如图3所示的在受光面上布设有电极的结构相比，光电转换效率变高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-175660号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

作为基板表面(受光面及作为非受光面的背面)的保护膜，代表性的有如上所述的氧化硅或氮化硅，但近年来，渐渐开始使用氧化铝。例如专利文献1中记载了一种作为保护膜的氧化铝。这些保护膜通过与硅基板表面化学结合，抑制电子与空穴在表面的复合，进而承担提高光电转换效率的作用。因此，这些膜的制膜前的基板表面状态对光电转换效率的提高而言是重要的。

本发明是鉴于如上所述的问题而完成的，其目的在于提供一种能够提高光电转换效率的太阳能电池的制造方法。

解决技术问题的技术手段

为了达成上述目的，本发明提供一种太阳能电池的制造方法，其包括：在硅半导体基板上形成pn结的工序、在所述硅半导体基板的至少一个主表面上制膜氧化铝膜的工序，所述太阳能电池的制造方法的特征在于，在所述制膜氧化铝膜的工序之前，包括在每1立方米的水蒸气量为20g以上、温度为60℃以上100℃以下的气氛下，对所述硅半导体基板进行加热处理的工序。

如上所述，通过以略微提高硅半导体基板周围的湿度的状态加热硅半导体基板，然后制膜氧化铝膜，载流子在硅半导体基板表面上的复合受到抑制，光电转换效率得以提高。认为这是由于水分子吸附在硅半导体基板的表面上，通过在其之上制膜氧化铝，表面保护效果得以提高。