光电动势装置及其制造方法制造方法及图纸

提供一种即使在高速焙烧条件下形成表面电极也可以使电极的宽度与未在高速焙烧条件下制作的以往的情况相同的光电动势装置。具备：ｐ型硅基板（１０１）、在ｐ型硅基板（１０１）的光的入射面侧形成的ｎ型扩散层（１０２）、在ｎ型扩散层（１０２）上形成的表面电极（１１０）、在ｐ型硅基板（１０１）的与光的入射面对置的背面形成的ｐ＋层（１０３）、以及在ｐ＋层（１０３）上的规定的位置形成的背面电极（１２０），表面电极（１１０）具有：在ｎ型扩散层（１０２）上形成的第１电极层（１１１）；以及在第１电极层（１１１）上形成且电阻率比第１电极层（１１１）小的１层以上的第２电极层（１１２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
当前在地球上使用的电力用太阳能电池的主流是硅太阳能电池，但其量产水平下 的制造方法一般希望尽可能简化而降低制造成本。对该量产水平的制造方法的一个例子 进行说明(例如，参照专利文献1)。首先，在P型硅基板的整个面使磷(P)热扩散而形成 了 η型扩散层之后，以仅在一个主面残留η型扩散层的方式进行蚀刻。接下来，作为反射 防止膜，在η型扩散层上通过等离子体CVD (Chemical VaporDeposition,化学气相沉积) 法等来形成氮化硅膜。之后，在硅基板的背面，网板印刷了铝膏(aluminum paste)和背面 用银膏(silverpaste)之后使其依次干燥，并且在氮化硅膜上网板印刷了成为表面电极的 表面用银膏之后进行干燥。此处，在很多的硅太阳能电池中通过1次印刷来形成表电极， 但在该专利文献1中，为了降低成本、防止浪费资源，在形成具有栅电极和汇流电极(bus electrode)的梳型电极构造的表面电极时，在第1次使用栅电极和汇流电极的掩模图案来 印刷银膏并使其干燥之后，第2次使用栅电极的掩模图案在第1次印刷的栅电极的银膏上 印刷银膏并使其干燥。之后，以峰值温度成为700 900°C的焙烧分布，在近红外炉中焙烧 几分钟至十几分钟。其结果，在背面侧，形成高浓度地包含作为杂质的铝的P+层、背面铝电 极、以及背面银电极。另外，在表面侧，使表面用银膏在焙烧过程中熔融、贯通氮化硅膜，形 成能够与η型扩散层电接触的表面银电极。通过以上，制造出硅太阳能电池。另外，作为这 些表背的电极形成用中使用的金属膏，使用使作为主成分的金属粉和玻璃粉末分散到有机 赋形剂(organic vehicle)中而得到的厚膜膏组成物。该金属膏中包含的玻璃粉通过在表 背与硅面反应粘着而确保电极的机械性的强度。另外，近年来，作为实现太阳能电池的高效化的方法，示出了通过使电极焙烧时的 焙烧时间变短而可以抑制晶体质量劣化的方法。例如，可知能够通过焙烧状态(退火)的 差异，来提高太阳能电池高效化的指标之一即扩散长度(life time:使用期限)(例如，参 照非专利文献1)。具体而言，示出了退火时间越短、life time越提高的结果。专利文献1国际公开第2005/109524号小册子非专利文献 1 Ajeet Rohatgi，"Designs and Fabrication Technologies for Future Commercial Crystalline Si Solar Cells",15th Proc. Workshop on Crystalline Silicon Solar Cells and Modules, Materials and Processes(Colorado),2005,P.1
技术实现思路
但是，如非专利文献1所述，在使电极焙烧时间变短时，存在如下问题难以使表 面电极熔融、贯通反射防止膜而与η型扩散层电接触，而且，作为表面银电极的反应时间变 短从而导致导电率变差。另外，在高速焙烧条件下制作表面电极的情况下，需要选择可以在 高速焙烧条件下熔融、贯通反射防止膜而与η型扩散层接触的银膏。但是，关于这样的可以在短时间内熔融、贯通反射防止膜的银膏，由于焙烧后的银电极的电阻率高，所以与未在高 速焙烧条件下制作的情况相比，必需加宽其电极宽度。其结果，存在如下问题由于细线化， 使表面电极相对硅基板的覆盖率下降，由此表面的孔径比(aperture ratio)扩大，从而难 以实现高效化。本专利技术是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供一种光电动势装置及其制造方 法，即使在高速焙烧条件下形成了表面电极，也可以扩大相对基板的孔径比。为了达成所述目的，本专利技术的光电动势装置具备第1导电类型的半导体基板；在 所述半导体基板的光的入射面侧扩散了第2导电类型的杂质而得到的第1扩散层；在所述 第1扩散层上形成的表面电极；在所述半导体基板的与光的入射面对置的背面形成的由第 1导电类型构成的第2扩散层；以及在所述第2扩散层上的规定的位置形成的背面电极，所 述光电动势装置的特征在于，所述表面电极具有在所述第1扩散层上形成的第1电极层； 以及在所述第1电极层上形成、且电阻率比所述第1电极层小的1层以上的第2电极层。根据本专利技术，在第1扩散层上配置第1电极层，将电阻率小的规格的第2电极层配 置在第1电极层上，所以具有如下效果即使第1电极层的电阻率大，在高速焙烧中也可以 实现细线化，不会降低晶体质量而可以削减表面侧的电极面积并提高孔径比，实现高效化。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式1的光电动势装置的结构的俯视图。图2是图1的A-A剖面图。图3-1是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其1)。图3-2是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其2)。图3-3是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其3)。图3-4是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其4)。图3-5是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其5)。图3-6是示意性地示出本实施方式1的光电动势装置的制造方法的处理步骤的一 个例子的剖面图(其6)。图4是示出表面电极的形成中使用的银膏的特性的一个例子的图。图5-1是示出使用了银膏151时的光电动势装置的曲线因子的图。图5-2是示出使用了银膏152时的光电动势装置的曲线因子的图。图6-1是示出第1电极层的印刷中使用的掩模图案的俯视图的一个例子的图。图6-2是示出第2电极层的印刷中使用的掩模图案的俯视图的一个例子的图。图7是示出本专利技术的实施方式2中使用的掩模图案的一个例子的图。图8是示出本专利技术的实施方式2中使用的掩模图案的另一例子的图。(附图标记说明)100 光电动势装置；101 :p型硅基板；102 :n型扩散层；103 :p+层；105 反射防 止膜；110 表面电极；111 第1电极层；112 第2电极层；120 背面电极；121 背面集电电 极；122 背面取出电极；131 :栅电极；132 汇流电极；151、152 银膏；161 铝膏；162 背面 用银膏；200、210、210A、210B 掩模图案；201、211、211A、211B 栅电极形成部；202 汇流电 极形成部；221 栅电极的延伸方向的两端部；222 栅电极的延伸方向的中央部。具体实施例方式以下，参照附图，对本专利技术的光电动势装置的制造方法的优选的实施方式进行详 细说明。另外，本专利技术不限于这些实施方式。另外，在以下的实施方式中使用的光电动势装 置的剖面图是示意性的图，层的厚度与宽度的关系、各层的厚度的比例等与实际不同。实施方式1.图1是示出本专利技术的实施方式1的光电动势装置的结构的俯视图，图2是图1的 A-A剖面图。光电动势装置100具备光电变换层，该光电变换层包括作为半导体基板的ρ 型硅基板101、在该ρ型硅基板101的一个主面(受光面)侧的表面中使η型的杂质扩散而 得到的η型扩散层102、以及在另一个主面(背面)侧的表面中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电动势装置，具备：　　第１导电类型的半导体基板；　　在所述半导体基板的光的入射面侧扩散了第２导电类型的杂质而得到的第１扩散层；　　在所述第１扩散层上形成的表面电极；　　在所述半导体基板的与光的入射面对置的背面形成的第１导电类型的第２扩散层；以及　　在所述第２扩散层上的规定的位置形成的背面电极，　　所述光电动势装置的特征在于，　　所述表面电极具有：　　在所述第１扩散层上形成的第１电极层；以及　　在所述第１电极层上形成、且电阻率比所述第１电极层小的１层以上的第２电极层。

【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：水口一男，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[]