HBC型晶体太阳能电池及其制造方法技术

本发明专利技术的HBC型晶体太阳能电池具备：基板，具有光入射的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面，由显现光电转换功能的第一导电型的晶体硅构成；和i型非晶Si层，被配设为覆盖所述基板的所述第二面。与所述第一导电型相同的导电型的第一部位及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】HBC型晶体太阳能电池及其制造方法
本专利技术涉及一种能够实现制造工序的简单化的HBC型晶体太阳能电池及HBC型晶体太阳能电池的制造方法。本申请主张基于2015年10月5日在日本申请的专利申请2015-198027号的优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
以往，已知在将晶体硅用作基板的太阳能电池(HBC型晶体太阳能电池)中，背接触型太阳能电池能够获得高发电效率。其中，经确认异质结类型的背接触型(HBC型)晶体太阳能电池拥有世界上最高的发电效率，由此从多方面备受瞩目。在这种HBC型晶体太阳能电池中，由n型非晶Si层构成的部位和由p型非晶Si层构成的部位经由i型非晶Si层分别局部配设在硅基板的背面(位于光入射面的相反侧的面)，并且被构成为相互分离。已知为了获得这种结构而经过如图9A～图9J所示的工序来制造HBC型晶体太阳能电池(例如，专利文献1的现有技术等)。图9A～图9J是表示现有的HBC型晶体太阳能电池的制造方法的一例的示意性剖视图。具体而言，在图9A中，在硅1001的一面上形成i型非晶Si层1002和n型非晶Si层1003。在图9B中，在n型非晶Si层1003上形成具有期望的图案的抗蚀剂1004。在图9C中，使用抗蚀剂1004对i型非晶Si层1002和n型非晶Si层1003进行蚀刻。在图9D中，在蚀刻之后剥离抗蚀剂1004。在图9E中，形成蚀刻阻挡层1005。通过对蚀刻阻挡层1005进行掩模处理，对未形成n型非晶Si层的分离部的蚀刻阻挡层1005进行蚀刻。此外，在蚀刻阻挡层1005上遍及硅1001的整个区域形成i型非晶Si层1006和p型非晶Si层1007。在图9F中，在分离部形成抗蚀剂1008。在图9G中，使用抗蚀剂1008，对i型非晶Si层1006和p型非晶Si层1007进行蚀刻。在图9H中，在蚀刻之后剥离抗蚀剂1008。在图9I中，剥离蚀刻阻挡层1005。在图9J中，在i型非晶Si层1002彼此的分离部以及n型非晶Si层1003与p型非晶Si层1007的分离部中形成i型非晶Si层1009。即，在现有的HBC型晶体太阳能电池的制造方法中，通过经由上述多个工序(图9A～图9J)才能够制作由n型非晶Si层1003和p型非晶Si层1007构成的特定图案区域。为了形成上述特定图案区域，不得不进行多次光刻和蚀刻等方法。然而，如果利用这种方法进行图案化，则如图9A～图9J所示那样工序数增加，制造生产线的成本增加，与此相应地，进而难以削减太阳能电池的制造成本。专利文献1：日本专利公开2012-243797号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够大幅削减制造工序数的HBC型晶体太阳能电池及HBC型晶体太阳能电池的制造方法。本专利技术的第一方式的HBC型晶体太阳能电池具备：基板，具有光入射的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面，由显现光电转换功能的第一导电型的晶体硅构成；和i型非晶Si层，被配设为覆盖所述基板的所述第二面。与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。本专利技术的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法，使用具有光入射的第一面和位于与所述第一面为相反侧的第二面且由第一导电型的晶体硅构成的基板，以覆盖所述基板的所述第二面的方式形成i型非晶Si层，并且通过利用掩模的杂质导入法，以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式，将与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)形成在彼此分离的位置上，在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质之后，对所述非晶Si层进行退火处理。在本专利技术的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法中，在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质时，还可以对所述非晶Si层导入氢。本专利技术的第一方式的HBC型晶体太阳能电池至少具备：基板，由第一导电型的晶体硅构成；和i型非晶Si层，被设置在所述基板的背面(作为位于光入射面(第一面)的相反侧的面的另一面(第二面))上。与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(B)以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。根据该结构，只需对非晶Si层实施用于分别制作部位A和部位B的杂质导入处理，就能够形成部位A及部位B。因此，根据该结构，即使在形成部位A及部位B之后，非晶Si层的外表面也能维持平坦的外形。因此，能保持后面工序中形成的电极膜的平坦性。因此，能够实现图案化(光刻)处理的稳定化，该图案化处理是为了以与部位A及部位B中的每一部位重叠的方式残留电极膜而进行的。因此，本专利技术的第一方式对能够大幅削减制造生产线的工序数的HBC型晶体太阳能电池的提供做出贡献。本专利技术的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法依次具备以下工序：使用由第一导电型的晶体硅构成的基板，以覆盖所述基板的背面(作为位于光入射面(第一面)的相反侧的面的另一面(第二面))的方式形成i型非晶Si层；通过杂质导入法，将与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)形成在彼此分离的位置上；以及在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质之后，对所述非晶Si层进行退火处理。本专利技术的第二方式的制造方法只需进行这种工序就能够制作上述结构的HBC型晶体太阳能电池。另外，在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质时，还向所述非晶Si层一并导入氢，从而修复非晶Si层的结构缺陷，并且到达部位A或部位B的电子及空穴的总量增加，因此还可以实现发电效率的提高。因此，由于本专利技术的第二方式的制造方法能够通过与现有的制造方法相比极其少的工序数来制作HBC型晶体太阳能电池，有助于构筑低成本的制造生产线。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的HBC型晶体太阳能电池的一实施方式的示意性剖视图。图2A是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图2B是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图2C是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图2D是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图3A是表示制造现有例中的HBC型晶体太阳能电池的工序的流程图。图3B是表示制造本专利技术的实施方式的HBC型晶体太阳能电池的工序的流程图。图4是表示硼(B)的离子能量与停止范围之间的关系的图表。图5是表示通过变更磷(P)的离子能量而沿基板的深度方向观测到的磷(P)浓度的分布的图表。图6是离子注入装置的示意性剖视图。图7是退火处理装置的示意性剖视图。图8是用于形成电极膜的成膜装置的示意性剖视图。图9A是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图9B是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图9C是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图9D是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。图9E是表示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种HBC型晶体太阳能电池，具备：基板，具有光入射的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面，由显现光电转换功能的第一导电型的晶体硅构成；和i型非晶Si层，被配设为覆盖所述基板的所述第二面，与所述第一导电型相同的导电型的第一部位及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.05 JP 2015-1980271.一种HBC型晶体太阳能电池，具备：基板，具有光入射的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面，由显现光电转换功能的第一导电型的晶体硅构成；和i型非晶Si层，被配设为覆盖所述基板的所述第二面，与所述第一导电型相同的导电型的第一部位及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。2.一种HBC型晶体太阳能电池的制造方法，使用具有光入射的第一面和位于...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中美和，酒田现示，三浦真，山崎嘉文，横尾秀和，西桥勉，山口昇，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：日本,JP