在第１导电类型的半导体基板的一面侧形成第２导电类型的杂质扩散层及反射防止膜，在反射防止膜上涂敷包含玻璃的第１电极材料，在半导体基板的另一面侧形成钝化膜，在钝化膜的至少一部分形成达到半导体基板的另一面侧的多个开口部，以掩埋多个开口部且不与邻接的开口部的第２电极材料接触的方式涂敷包含第１导电类型的杂质元素的第１电极材料，以与所涂敷的所有第２电极材料接触的方式在钝化膜上涂敷第３电极材料，在第１电极材料及第３电极材料的涂敷后以规定的温度加热半导体基板，从而同时形成贯通反射防止膜而与杂质扩散层电连接的第１电极、在半导体基板的另一面侧使第１导电类型的杂质比半导体基板的其他区域高浓度地扩散了的高浓度区域及与高浓度区域电连接的第２电极和第３电极。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，特别涉及即使在实现了基板的薄板化 的情况下也能降低太阳能电池的弯曲且具有良好的特性的太阳能电池单元、以及可以高效 地制造这样的太阳能电池单元的太阳能电池单元的制造方法。
技术介绍
以往，作为太阳能电池等光电动势装置的背面铝电极而使用的铝膏(aluminum paste)具有可以通过网板印刷等方法简便地形成电极这样的优点。另外，铝膏具有可以容 易地形成所谓BSF(Back Surface Field 背面场)层这样的优点，S卩，通过加热处理容易地 形成使铝扩散到硅基板内而使P型杂质高浓度地扩散了的P+层，并在光电动势装置内部生 成针对少数载流子的势垒电场，从而提高多数载流子的收集效率。此处，对当前广泛使用的太阳能电池的制造工艺进行简单说明。(101)首先，准备将在切片时所形成的损坏层进行了去除的ρ型硅基板，利用碱性 水溶液对该P型硅基板进行蚀刻，从而在该P型硅基板的表面形成被称为纹理的微细的凹 凸构造。(102)在ρ型硅基板的受光面侧使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散而形成了 η型杂 质扩散层之后，去除以表面的玻璃为主成分的膜，进而去除端面和背面侧的η型杂质扩散层。(103)在ρ型硅基板的形成了 η型杂质扩散层的受光面侧形成反射防止膜。(104)在ρ型硅基板的与受光面相反一侧的面(背面)的一部分，将包含银、玻璃 的膏(paste)涂敷成背面集电电极的形状。(105)在ρ型硅基板的背面没有形成背面集电电极的部分，涂敷背面铝电极形成 用的包含铝、玻璃的膏。(106)在ρ型硅基板的受光面，将包含银、玻璃的膏涂敷成受光面电极的形状。(107)通过在大气中以规定的温度进行焙烧，得到背面集电电极、背面铝电极以及 受光面电极，并且从背面铝电极使铝扩散到硅基板中，形成BSF层。同时从受光面电极通过 所的射穿(fire through)而使银突破反射防止膜从而与η型杂质扩散层电连接，完成太阳 能电池单元。在所述工艺中，由于可以通过一次的焙烧形成各电极，所以该方法在当前被更广 泛地应用。另一方面，针对今后预见的硅太阳能电池的急剧的普及，担心硅原料的不足。作为 其对策，通过使硅基板的厚度比以往的200 μ m程度更薄，可以高效地利用硅原料，降低太 阳能电池的制造成本，增加生产数。但是，在使硅基板的厚度变薄的情况下，在所述工艺中，在用于形成电极的焙烧处 理时，在焙烧处理的后段的冷却时因铝与硅的线膨胀系数的差异而产生弯曲，使制造工艺 中的太阳能电池单元的破损率急剧增加。此处，通过使所涂敷的铝膏的厚度变薄，可以降低所述太阳能电池单元中产生的 弯曲。但是，如果使铝膏的厚度过薄，则存在通过焙烧处理而形成的BSF层的厚度也变薄而 无法维持太阳能电池单元的特性这样的问题。另外，随着硅基板的厚度变薄，为了将吸收系数小的长波长域的光充分地利用于 发电中，需要在硅基板内部产生多重反射，延长光路长。但是，利用铝来形成的背面铝电极 相对长波长域的光的反射率较低，所以存在利用效率降低而使电流的产生量减少这样的问题。因此，考虑如下方法代替使对铝膏进行加热处理而形成的BSF层变薄，而利用使 硅基板的背面的缺陷变非活性化的背面钝化膜，来抑制硅基板的弯曲并且维持良好的太阳 能电池单元的特性。具体而言，公开了如下方法在硅基板的背面形成氮化硅、硅氧化膜等 背面钝化膜，并在该背面钝化膜中形成接触孔，使背面铝电极与硅基板电连接(例如，参照 专利文献1)。但是，在专利文献1的方法中，需要如下工序为了形成接触孔而对背面钝化膜进 行激光开口的工序、以及使背面铝电极正确地与激光开口部对位的工序。而且，由于进行了 几次的焙烧，所以与如上所述的当前广泛采用的方法相比时，工序大幅增加。以下，说明利 用激光对背面钝化膜进行开口、并使硅基板与背面电极电连接的太阳能电池的制造工艺的 代表性的方法。另外，直至在P型硅基板的受光面侧形成η型杂质扩散层和反射防止膜的 工序(111) (113)，与所述以往的方法的(101) (103)相同。(111)首先，准备将在切片时所形成的损坏层进行了去除的ρ型硅基板，并用碱性 水溶液对该P型硅基板进行蚀刻，从而在该P型硅基板的表面形成被称为纹理的微细的凹 凸构造。(112)在ρ型硅基板的受光面侧使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散而形成了 η型杂 质扩散层之后，去除以表面的玻璃为主成分的膜，进而去除端面和背面侧的η型杂质扩散层。(113)在形成了 ρ型硅基板的η型杂质扩散层的受光面侧形成反射防止膜。(114)在ρ型硅基板的背面侧使用氮化硅或者硅氧化膜形成背面钝化膜。(115)在背面钝化膜中使用激光形成接触孔。(116)在背面钝化膜中形成的接触孔上，涂敷背面铝电极形成用的由铝、玻璃等构 成的膏。(117)在大气中以规定的温度进行焙烧，形成背面铝电极，并且形成BSF层。另外， 专利文献1中记载了如下方法通过将此时的氧浓度设为IOOppm以下，降低与在接下来的 工序中形成的背面集电电极之间的电气电阻。(118)在背面铝电极上，涂敷背面集电电极形成用的包含银、玻璃等的膏。另外，在 ρ型硅基板的受光面侧，涂敷受光面电极形成用的包含银、玻璃等的膏。(119)通过在大气中以规定的温度进行焙烧，形成背面集电电极以及受光面电极， 并且使受光面电极中的银突破反射防止膜而与η型杂质扩散层电连接，完成太阳能电池单兀。根据以上那样的方法，通过背面钝化膜和BSF层的形成，可以制作弯曲小、且效率 良好的太阳能电池单元。但是，与所述以往的方法相比，工序数会明显增加。另外，在非专利文献1 中，作为 PERC(Passivated Emitter and Rear Cell 钝化 发射极与背面电池)构造，公开了使用了如下方法的太阳能电池，其中，所述方法为使用 硅氧化膜形成背面钝化膜，并在该背面钝化膜中形成开口部。这样在背面钝化膜中使用硅 氧化膜的情况下，需要通过光刻而在背面钝化膜中形成抗蚀图案、并通过氟酸对该硅氧化 膜进行开口等的工序，在该方法中，工序数也大幅增加，无法高效地量产太阳能电池单元。另外，例如专利文献1中记载了如下方法在背面钝化膜上通过网板印刷等而点 状地形成铝膏，并通过所谓的射穿而与硅基板电连接。在专利文献1的实施例中，在形成了 背面钝化膜之后，作为点接触，在该背面钝化膜上点状地形成/焙烧包含铝、玻璃等的膏， 从而形成BSF层。然后，通过包含银、玻璃等的膏而形成/焙烧背面集电电极和受光面电极 从而完成太阳能电池单元。专利文献1 日本特开2007-299844号公报非专利文献1 :Appl. Phys. Lett. vol. 55(1989)，pl363-136
技术实现思路
但是，在所述专利文献1的方法中，作为焙烧工序，点接触形成用的焙烧工序、和 集电/受光面电极形成用的焙烧工序是通过两次来进行的，所以存在工序变得复杂化、并 且电力能量的消耗量增加且制造成本增加这样的问题。本专利技术是鉴于所述情况而完成的，目的在于得到一种即使在实现了半导体基板的 薄板化的情况下也不会产生弯曲、且电池单元特性优良的高质量的太阳能电池单元及其制 造方法。为了解决所述课题，并达成目的，本专利技术的太阳能电池单元的制造方法的特征在 于，包括第1工序，在第1导电类型的半导体基板的一本文档来自技高网...
【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： 第１工序，在第１导电类型的半导体基板的一面侧，形成扩散了第２导电类型的杂质元素的杂质扩散层； 第２工序，在所述杂质扩散层上形成反射防止膜； 第３工序，在所述反射防止膜上涂敷包含玻璃的第１电极材料； 第４工序，在所述半导体基板的另一面侧形成钝化膜； 第５工序，在所述钝化膜的至少一部分，形成达到所述半导体基板的另一面侧的多个开口部； 第６工序，以掩埋所述多个开口部、且不与邻接的所述开口部接触的方式，涂敷包含第１导电类型的杂质元素的第２电极材料； 第７工序，以与所述涂敷的所有第２电极材料接触的方式，在所述钝化膜上涂敷第３电极材料；以及 第８工序，在所述第１电极材料以及所述第３电极材料的涂敷之后，以规定的温度对所述半导体基板进行加热，从而同时形成贯通所述反射防止膜而与所述杂质扩散层电连接的第１电极、在所述半导体基板的另一面侧使第１导电类型的杂质比所述半导体基板的其他区域高浓度地扩散了的高浓度区域、以及与所述高浓度区域电连接的第２电极及第３电极。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：滨笃郎，森川浩昭，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]
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