背接触型太阳能电池单元的制造方法技术

提供背接触型太阳能电池单元的制造方法，能够以比现有制造方法少的工序数实施。本发明专利技术是背接触型太阳能电池单元的制造方法，依次有：在结晶硅基板(10)背面形成氧化膜(20)的工序(A)；在所述氧化膜(20)的暴露面形成硅薄膜层(30A)的工序(B)；在所述硅薄膜层(30A)以用机械硬掩模的离子注入法及活化退火局部形成n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背接触型太阳能电池单元的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种背接触型太阳能电池单元的制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，作为高转换效率的结晶类太阳能电池，正在积极开发一种被称为交叉背接触型太阳能电池(IBC：Interdigitated Back Contact)的结构单元，其在结晶硅基板的背面设置有n
+
扩散层和p
+
扩散层并在其表面上形成有背面电极。另外，正在研究为了提高特性而利用氧化膜或氮化膜来覆盖太阳能电池单元的结晶硅基板的两面以减少发电的电力损失的结构。
[0003]在通常的硅太阳能电池结构中，设置有太阳能电池受光面(主面)侧的电极和背面侧的电极。当这样在受光面(主面)侧形成电极时，有可能在电极上反射、吸收太阳光，因此会导致与电极面积相应的入射太阳光量减少。另一方面，在背接触型太阳能电池中，通过在背面侧汇集配线从而降低配线电阻，不但能够降低电力损失，而且不必在受光面设置电极，因此扩大了受光面，能够取入较多的光。另外，如上所述，通过在太阳能电池单元的结晶硅基板的背面形成使电力损失减少的钝化膜(例如氧化膜)，并在其上形成多晶半导体层，从而能够兼顾钝化效果和作为电极的效果并提高发电效率。
[0004]关于这样的背接触型太阳能电池，公开有如下一种太阳能电池，其通过在结晶硅基板的受光面的表面通过纹理蚀刻、剥离树脂来形成凹凸形状，并以与结晶硅基板的整面接触的方式形成电介质层，进而形成绝缘层，并为了在结晶硅基板的背面形成n
+
层和p
+
层而重复进行图案形成和蚀刻，从而减少p电极与n电极之间的短路(例如专利文献1)。
[0005]但是，在专利文献1的技术中，为了形成n
+
层和p
+
层而需要重复进行图案形成和蚀刻，制造工序较多。另外，由于剥离树脂的印刷、固化以及剥离所引起的残留粘合剂的风险较高，需要耗费时间对残留物进行清洗处理。而且，为了形成n
+
层及p
+
层电极而使用蒸镀法、溅射法，这些方法也需要较长的处理时间。
[0006]此外，为了提高太阳光向电力的转换效率，正在开发一种被称为钝化接触型的太阳能电池结构，其利用钝化膜来覆盖半导体基板的两面，并经由钝化膜取出电力，实现了较高的发电效率。但是，为了做成使两面整体地钝化并取出电力的结构，需要实施与现有的背接触型太阳能电池相比更加复杂的工艺(例如非专利文献1)。现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2016
‑
171095号公报非专利文献
[0008]非专利文献1：“Laser contact openings for local poly
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Si
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metal contacts enabling 26.1％ efficient POLO
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IBC solar cells(能够使POLO
‑
IBC太阳能电池的效率达到26.1％的用于局部多晶硅金属触点的激光触点开口)”，Felix Hasse，Solar Energy Materials and Solar Cells(太阳能材料与太阳能电池)186(2018)184
‑
193。

技术实现思路

(一)要解决的技术问题
[0009]本专利技术针对上述情况而做出，其目的在于提供一种能够以比现有制造方法少的工序数实施的背接触型太阳能电池单元的制造方法。(二)技术方案
[0010]为了实现上述目的，本案专利技术人进行了深入研究并发现，采用如下这样的制造方法，能够以比现有制造方法少的工序数来制造背接触型太阳能电池单元，上述采用的制造方法利用使用了机械硬掩模的离子注入法，且具有特定的工序。本案专利技术人基于该见解进一步深入研究并完成本专利技术。
[0011]即，本专利技术涉及如下的背接触型太阳能电池单元的制造方法。1.一种背接触型太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，依次具有：在结晶硅基板的背面形成氧化膜的工序(A)；在所述氧化膜的暴露面形成硅薄膜层的工序(B)；在所述硅薄膜层上通过使用了机械硬掩模的离子注入法及活化退火而局部地形成n
+
层的工序(C)；在通过所述工序(C)得到的具有所述氧化膜、所述硅薄膜层以及所述n
+
层的所述结晶硅基板的两面形成钝化膜的工序(D)；以及将形成于所述结晶硅基板背面侧的所述钝化膜中的未覆盖所述n
+
层的区域的一部分去除，并在暴露的所述硅薄膜层上形成一个或多个铝电极的工序(E)。2.根据上述项1所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(D)之后具有工序(E
′
)，该工序(E
′
)将在形成于所述结晶硅基板背面侧的所述钝化膜中的经由所述氧化膜及所述n
+
层覆盖所述结晶硅基板的区域的一部分去除，并在暴露的所述n
+
层上形成一个或多个银电极，所述工序(E)与所述工序(E
′
)顺序不同。3.根据上述项2所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(E
′
)中，取代所述银电极而形成铜电极或铝合金电极。4.根据上述项1～3中任一项所述的制造方法，其特征在于，所述铝电极通过在650～900℃下烧结相对于100质量份的铝粉末而言含有2～20质量份的有机载体及0.15～15质量份的玻璃料的铝膏的涂膜而形成。5.根据上述项2所述的制造方法，其特征在于，在所述结晶硅基板的背面侧，所述铝电极与所述银电极以交替配置的方式形成。(三)有益效果
[0012]根据本专利技术的背接触型太阳能电池单元的制造方法，不必为了形成n
+
层和p
+
层而重复进行图案形成和蚀刻，能够以比现有制造方法少的工序数来制造背接触型太阳能电池单元。因此，在背接触型太阳能电池单元的制造成本方面具有较大的优势。另外，由于通过使用了机械硬掩模的离子注入法及活化退火来形成n
+
层，因此在n
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层与p
+
层之间设置有绝缘层，与现有的制造方法相比，也获得了能够抑制泄漏电流(电力的损失)的效果。
附图说明
[0013]图1
‑
1是本专利技术的背接触型太阳能电池单元的制造方法的说明图(前段)。图1
‑
2是本专利技术的背接触型太阳能电池单元的制造方法的说明图(后段)。图2是实施例的背接触型太阳能电池单元的概要图。图3是实施例的背接触型太阳能电池单元的概要图的放大图。图4是比较例的背接触型太阳能电池单元中的层结构的说明图。图5是表示本专利技术的背接触型太阳能电池单元的制造方法所适用的离子注入装置一例的概要图。
具体实施方式
[0014]关于本专利技术的背接触型太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，依次具有：在结晶硅基板的背面形成氧化膜的工序(A)；在所述氧化膜的暴露面形成硅薄膜层的工序(B)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种背接触型太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，依次具有：在结晶硅基板的背面形成氧化膜的工序(A)；在所述氧化膜的暴露面形成硅薄膜层的工序(B)；在所述硅薄膜层上通过使用了机械硬掩模的离子注入法及活化退火而局部地形成n
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层的工序(C)；在通过所述工序(C)得到的具有所述氧化膜、所述硅薄膜层以及所述n
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层的所述结晶硅基板的两面形成钝化膜的工序(D)；以及将形成于所述结晶硅基板背面侧的所述钝化膜中的未覆盖所述n
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层的区域的一部分去除，并在暴露的所述硅薄膜层上形成一个或多个铝电极的工序(E)。2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述工序(D)之后具有工序(E
′
)，该工序(E
′
)将在形...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木绍太，马尔万，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：