[发明专利]成膜装置和成膜方法以及太阳能电池的制造方法

说明书

本发明的课题在于，在使用多个基板保持器的通过型的成膜装置中，提供在例如异质结型太阳能电池中使用的基板的两面上形成高品质且均匀的透明导电氧化物膜的技术。本发明的解决手段是在能够沿着搬运路径而搬运基板(10)的真空槽(2)内，设置在基板(10)的第1面上进行溅射成膜的第1成膜区域(4)、在第1成膜区域(4)的搬运方向下游侧对在第1成膜区域中形成在基板(10)的第1面上的非晶状态的第1溅射膜进行真空退火处理的第1真空退火处理机构(21)、在基板(10)的第2面上进行溅射成膜的第2成膜区域(5)、和在第2成膜区域(5)的搬运方向下游侧对形成在基板(10)的第2面上的非晶状态的第2溅射膜进行真空退火处理的第2真空退火处理机构(22)。

技术领域

本发明涉及在真空中在基板的两面上通过溅射而进行成膜的成膜装置的技术，特别涉及在异质结型太阳能电池的基板的两面上形成透明导电氧化物膜的技术。

背景技术

近年来，作为清洁且安全的能源，太阳能电池得到实际应用，其中，异质结型的太阳能电池备受关注。

图19是示出常规的异质结型太阳能电池单元的概略构成的截面图。

如图19所示那样，该异质结型太阳能电池单元100在n型结晶硅基板101的一侧(太阳光侧)的表面上依次形成有i型非晶硅层102、p型非晶硅层103、第1透明导电氧化物膜104、电极层105，进一步，在n型结晶硅基板101的另一侧的表面上依次形成有i型非晶硅层106、n型非晶硅层107、第2透明导电氧化物膜108、电极层109。

异质结型太阳能电池通过将硅晶片进行非晶硅层钝化，能够显著减少界面的发电损失，因此与以往的晶体太阳能电池相比，具有转换效率高、能够减少硅的使用量等优点。

此外，异质结型太阳能电池能够夹持n型结晶硅基板而在两面侧发电，因此还具有能够实现高发电效率的优点。

但是，异质结型太阳能电池的问题在于，在n型结晶硅基板的两面侧上存在例如由氧化铟形成的透明导电氧化物膜。

即，受光面侧的透明导电氧化物膜特别要求低电阻值和高透光率，不仅在可见光区域中，而且在近红外区域中也要求该高透光率，为了实现这一点，需要载流子的高迁移率。

以往，作为得到载流子的高迁移率的方法，已知在通过溅射法对透明导电氧化物膜进行成膜时使用包含氢气的溅射气体。

其形成更大晶粒而减少了成为载流子陷阱的原因的晶界，有助于提高载流子的迁移率。

在得到载流子的高迁移率的工艺中，对利用溅射而刚成膜后的非晶膜，进行退火处理，由此透明导电氧化物在结晶化的同时颗粒粗大化，从而得到载流子的高迁移率。

这样的现有技术中，使用通过烧成而形成结晶硅太阳能电池的电极时的热经历来进行非晶膜的退火处理，但电极的烧成温度和烧成时间根据电极材料的种类、成分而不同，因此难以形成高品质且均匀的透明导电氧化物膜。

此外，退火处理的温度低的情况下、退火处理的时间不充分的情况下，无法充分发挥透明导电氧化物膜原本的能力，其结果是，存在结晶硅太阳能电池的发电效率降低的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-146528号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明考虑到这样的以往技术的课题，其目的在于，提供在使用多个基板保持器的通过型的成膜装置中，在例如异质结型太阳能电池中使用的基板的两面上形成高品质且均匀的透明导电氧化物膜的技术。

用于解决问题的手段