太阳能电池单元的制造方法技术

本发明专利技术提供一种太阳能电池单元的制造方法，其为利用了离子注入法的新的太阳能电池单元的制造方法。本发明专利技术的一方式的太阳能电池单元的制造方法包括：准备工序，准备具有第1导电型的硅层和覆盖硅层的包覆膜的太阳能电池用基板；及发射极层形成工序，经由包覆膜朝向硅层照射第2导电型的离子，在硅层的受光面侧的一部分的区域形成发射极层。发射极层形成工序中，以离子的射程成为从包覆膜的表面到包覆膜与硅层的界面的距离的能量照射该离子。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，其为利用了离子注入法的新的。本专利技术的一方式的包括：准备工序，准备具有第1导电型的硅层和覆盖硅层的包覆膜的太阳能电池用基板；及发射极层形成工序，经由包覆膜朝向硅层照射第2导电型的离子，在硅层的受光面侧的一部分的区域形成发射极层。发射极层形成工序中，以离子的射程成为从包覆膜的表面到包覆膜与硅层的界面的距离的能量照射该离子。【专利说明】
本申请主张基于2013年5月27日申请的日本专利申请第2013-110595号的优先权。该申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。 本专利技术涉及一种。
技术介绍
太阳能电池中，硅等半导体材料吸收光时产生的电子空穴对通过基于形成于电池内部的pn结等产生的电场，电子向η层侧移动，空穴向P层侧移动，从而作为电流向外部电路输出。形成Pn结或接触层时需要局部进行使杂质的浓度或种类不同的处理。并且，为了尽可能增加吸收于太阳能电池内部的光而在硅基板的受光面侧形成防反射膜。 具体而言，已知有太阳能电池的制造方法，所述方法中，利用离子注入法以高浓度掺杂η型杂质而在P型硅基板的表面形成η型层(发射极层)后，形成防反射膜(例如，参考专利文献I)。 专利文献1:日本特表2010-527163号公报 然而，利用离子注入法形成发射极层时，被注入的离子的射程成为从硅基板的表面进入某一程度的位置(深度)。因此，掺杂离子的深度方向的浓度分布成为从硅基板表面在某一程度的深度具有峰值。这种杂质浓度的峰值的存在由于阻碍载流子的移动，因此成为导致发电效率下降的原因之一。
技术实现思路
本专利技术的一方式的例示性目的之一在于提供一种利用了离子注入法的新的。 为了解决上述课题，本专利技术的一方式的包括:准备工序，准备具有第I导电型的硅层和覆盖硅层的包覆膜的太阳能电池用基板；及发射极层形成工序，经由包覆膜朝向硅层照射第2导电型的离子，在硅层的受光面侧的一部分的区域形成发射极层。发射极层形成工序中，以离子的射程成为从包覆膜的表面到包覆膜与硅层的界面为止的距离的能量照射该离子。 本专利技术的另一方式为。该方法中，包括:准备工序，准备具有第I导电型的硅层和覆盖硅层的包覆膜的太阳能电池用基板；及发射极层形成工序，经由包覆膜朝向硅层照射第2导电型的离子，在硅层的受光面侧的一部分的区域形成发射极层。发射极层形成工序中，以如下能量照射该离子，即离子的深度方向的浓度分布的峰位置成为到包覆膜与硅层的界面为止的深度D±10nm的范围。 专利技术效果: 根据本专利技术，能够实现利用了离子注入法的新的。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示进行标准的离子注入时的掺杂浓度分布的结果的图。 图2是表示经由屏膜对硅基板实施离子注入时的掺杂浓度分布的一例的图。 图3是表示在去除屏膜之后的硅基板内部的掺杂浓度分布的一例的图。 图4是第I实施方式所涉及的的流程图。 图5(a)?图5(f)是第I实施方式所涉及的的各工序中的半导体基板的概略剖视图。 图6是第2实施方式所涉及的的流程图。 图7(a)?图7(e)是第2实施方式所涉及的的各工序中的半导体基板的概略剖视图。 图8是第3实施方式所涉及的的流程图。 图9(a)?图9(e)是第3实施方式所涉及的的各工序中的半导体基板的概略剖视图。 图10(a)?图10(b)是第3实施方式所涉及的的各工序中的半导体基板的概略剖视图。 图中:10_硅基板，12-屏膜，14-发射极层，16-防反射膜，18-受光面电极，20-背面电极，24-掩模，26-接触区域，100,200,300-太阳能电池单元。 【具体实施方式】 以下，对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。另外，以下所述的结构是例示，对本专利技术的范围不作任何限定。并且，在【专利附图】【附图说明】中对相同的要件附加相同的符号，并适当省略重复的说明。并且，说明制造方法时所示的各剖视图中，为便于说明半导体基板和其它层的厚度、大小并不一定表示实际的尺寸和比例。 (第I实施方式) 太阳能电池被设计为多种类型。例如，结晶Si系太阳能电池由它简单的结构和制造方法、较高的转换效率等的特征确保相对于其他类型的太阳能电池的优越性。另一方面，为了在结晶Si系太阳能电池中求出更高的转换效率，找出对各工艺单位最适合的条件对进行区别非常重要。其中，认为由光电效果主导引起的表面发射极层的形成是非常重要的要素，认为优选具有以下特征。 但是，当前用作一般制造方法的热扩散法、离子注入法从其特性来看都难以同时满足以下特征。 (I)浅接合。具体而言，使内部扩散电位进一步靠近表面。 (2)最佳掺杂浓度。具体而言，为了与电极的接触和通过发射极层的多数载流子的移动，发射极浓度具有某一较高的浓度。但从少数载流子的再结合减少的观点来看希望浓度不能过高。 (3)在表面内侧不具有特别的浓度峰。具体而言，成为少数载流子移动的障壁程度的强电场的高低接合不存在于比表面更靠内侧。 (4)在最表面具有些许的高低接合。具体而言，具有从表面向相反的一面排出少数载流子的效果。 由于能够控制掺杂深度、浓度，因此离子注入法相对于热扩散法的特征在前述(I)、(2)方面非常优越。另一方面，利用离子注入时，与离子的加速能量对应的深度具有掺杂浓度的峰值，且成为掺杂浓度从其峰位置朝向表面层减少的分布。 图1是表示进行标准的离子注入时的掺杂浓度分布的结果的图。图1所示的离子注入中，将磷(P)用作注入离子种，以加速能量为101?^、剂量为3\1015个/(^2的条件对硅基板进行离子注入。如图1所示，根据这种条件的离子注入，掺杂浓度从表面S逐渐增加，在距表面S约0.015μπι(15ηπι)左右的深度D处掺杂浓度成为峰值，之后掺杂浓度减少。SP，该离子注入中的注入射程Rp为0.015ym(15nm)左右。 这种分布Pr通过后面的激活退火稍微被缓和，但离子注入法在前述(3)观点上有另外改善的余地。并且，为形成浅接合，需要低能量的离子注入，但是一般越成为低能量，射束的传输效率越下降，从而生产率下降。 本专利技术考虑这些方面，实现利用了离子注入法的新的。以下方式中，对考虑离子的射程，在形成发射极层之前，先形成某一厚度的任何一个包覆膜，经由该包覆膜对半导体层进行离子注入而形成具有优选掺杂浓度分布的发射极层的方法进行说明。另外，包覆膜至少覆盖基板的一部分即可，无需完全覆盖基板。并且，整个包覆膜的厚度也无需一样，各区域的厚度也可以不同。 本实施方式中，作为硅(半导体)层的包覆膜使用屏膜。作为屏膜，可以以CVD或溅射等技术、或者印刷技术或涂布技术等形成易形成于硅基板上的氧化膜或氮化膜等。另夕卜，若考虑被生成的屏膜的厚度和所需的离子注入能量，则优选以CVD或溅射等技术形成氧化膜或氮化膜等。并且，膜的材质只要离子能够透射则并不特别限定，但优选由离子注入时产生的撞击引起的对娃基板内部的影响较小的材质。 形成屏膜后，调整离子注入的能量，以使离子的注入射程Rp成为屏膜与硅基板的界面附近，经由屏膜对硅基板实施离子注入。图2是表示经由屏膜对硅基板实施离子注入时的掺杂浓度分布的一例的图。图2所示的屏膜是厚度为约70nm的氧化膜6102膜)。而且，图2所示的掺杂浓度分布中，将磷(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，包括：准备工序，准备具有第1导电型的硅层和覆盖所述硅层的包覆膜的太阳能电池用基板；及发射极层形成工序，经由所述包覆膜朝向所述硅层照射第2导电型的离子，在所述硅层的受光面侧的一部分的区域形成发射极层，所述发射极层形成工序中，以所述离子的射程成为从所述包覆膜的表面到所述包覆膜与所述硅层的界面为止的距离的能量照射该离子。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾我知洋，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP