光电动势装置及其制造方法制造方法及图纸

得到一种在表面和背面的电极中得到期望的电阻值、并且即使基板厚度与以往相比变薄也能够比以往提高转换效率的光电动势装置的制造方法。包含如下工序：在p型硅基板(12)的第1面侧形成扩散了n型杂质的n型扩散层(13)；在n型扩散层(13)上形成防反射膜(14)；在硅基板(12)的第2面上形成由SiONH膜构成的背面钝化膜(15)；在防反射膜(14)上以表面电极形状形成包含银的膏材料；焙烧硅基板(12)来形成与n型扩散层(13)接触的表面电极(20)；在背面钝化膜(15)上以背面电极形状形成包含金属的膏材料；以及向背面电极的形成位置照射激光来使膏材料中的金属熔融、凝固而形成背面电极(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
以往的硅晶系太阳能电池的制造方法中，重要的课题在于降低制造成本，作为其一个方法已知有用网板印刷法涂布了金属膏之后进行焙烧而形成电极的方法(例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中，在防反射膜上将以银为主成分的膏印刷为梳子状并进行干燥，该防反射膜形成在形成了 pn结的硅基板的受光面侧，另外，在硅基板的背面的大部分的面积上印刷包含铝的膏并进行干燥之后，进而在没有印刷包含铝的膏的位置印刷包含银的膏并进行干燥。之后，通过进行焙烧，在硅基板的表面用焙烧贯通法(fire-through method)形成有表面电极，该焙烧贯通法使被印刷的银贯通绝缘性的防反射膜来与基底的硅进行导通。另外，在硅基板的背面中，作为背面电极，在形成了包含铝的膏的位置中形成背面集电电极，在形成了包含银的膏的位置中形成背面取出电极，并且在形成了包含铝的膏的区域中，形成能够防止在硅基板中由光照射而产生的少数载流子的再结合的背面 BSF(Back Surface Field 背面场)层。另外，近年来，已知有用被称作LFC(Laser Fired Contact 激光点火接触) 法的方法来形成太阳能电池的背面电极的技术(例如，参照非专利文献1)。这里，用 CVD (Chemical Vapor D印osition 化学气相沉积)法来在硅基板的背面整面形成绝缘膜， 进而在绝缘膜上的整面蒸镀铝膜，通过激光照射只熔融所需的部位来形成背面电极，该背面电极中，取得了形成在背面整面的铝电极与硅基板在多个点的导通、或者取得了在背面形成为梳子状的铝电极与硅基板的导通。专利文献日本特开2004-207493号公报非专利文献 1 :E. Schneider lochner, et al·,，，Laser Fired RearContacts for Crystalline Sillicon Solar Cells，，， Progress inPhotovoltaics :Research and Applications, Vol. 10，2002，pp.29—34.
技术实现思路
然而，能够降低太阳能电池中的电极的电阻值的最优焙烧温度、时间等的条件通常在表面和背面的电极中不同。因此，在专利文献1所述的方法中，没有表面和背面的电极都得到最优电阻值的焙烧条件，存在如下问题点在某个电极中会成为比最优电阻值还差的电阻值。另外，在专利文献1所述的方法中，作为背面电极，通过焙烧将会形成铝、银、以及铝与银的合金。这些3种类的金属的线膨胀系数各自不同，通过焙烧之后的冷却会产生因线膨胀系数的不同造成的应力，还存在导致背面电极变得容易剥落这样的问题点。进而，近年来，占到成本的一大半的太阳能电池用的硅基板具有逐渐变薄的倾向， 从表面(受光面)输入到太阳能电池的太阳光的红外线的一部分不对发电作出贡献而通过硅基板会从背面电极向外部透射。因此，将BSR(Back Surface Reflection 背面反射)效应赋予给太阳能电池也是重要的，该BSR效应是使到达背面电极的对发电没有作出贡献的光再次反射到硅基板侧来对发电作出贡献。但是，在使用了非专利文献1所述的LFC法的太阳能电池的制造方法中，存在如下问题点无法使用比铝的反射率还高、具有高的BSR效果的Ag、Au、Pt、Pd等电极材料。另外，在硅晶系太阳能电池中，要求削减其制造成本的同时提高转换效率的技术， 但是今后在基板厚度变薄、扩散长度变得比基板厚度还大的情况下，也必须抑制背面中的少数载流子的再结合。本专利技术是鉴于上述而作出的，其目的在于得到一种在表面和背面的电极中得到期望的电阻值、并且在基板厚度与以往相比变薄的情况下也能够比以往提高转换效率的。为了达成上述目的，本专利技术的光电动势装置的制造方法，其特征在于，包含杂质扩散层形成工序，在第1导电型的硅基板的第1主表面侧形成扩散了第2导电型的杂质的杂质扩散层；防反射膜形成工序，在所述杂质扩散层上形成防反射膜；背面钝化膜形成工序，在所述硅基板的第2主表面上形成由SiONH膜构成的背面钝化膜；表面电极形状形成工序，在所述防反射膜上以表面电极形状形成包含银的膏材料；表面电极形成工序，焙烧所述硅基板来形成与所述杂质扩散层接触的表面电极；背面电极形状形成工序，在所述背面钝化膜上以背面电极形状形成包含金属的膏材料；以及背面电极形成工序，向所述背面电极的形成位置照射激光来使所述膏材料中的金属熔融、凝固而形成背面电极。根据本专利技术，以不同的工序来进行表面电极的焙烧和背面电极的形成来使各自的条件最优化，因此表面电极和背面电极都能够得到电阻低的电极。另外，将背面电极通过激光进行熔融来与硅形成合金，因此与以往相比背面电极的剥落变难，具有对光电动势装置的长寿命化作出贡献这样的效果。进而，即使硅基板的厚度变薄，在表面以及背面形成了 SiONH膜，因此也能够将再结合速度抑制得低。另外，在形成了背面电极的硅基板的背面形成反射率比铝高的金属膜，因此得到背面BSR效应，具有提高发电效率这样的效果。附图说明图1-1是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的整体结构的一个例子的俯视图。图1-2是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的整体结构的一个例子的仰视图。图1-3是图1-2的A-A剖面图。图2是将太阳能电池的栅电极周边的一部分放大表示的剖面图。图3-1是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其1)。图3-2是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其2)。图3-3是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其3)。图3-4是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其4)。图3-5是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其5)。图3-6是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其6)。图3-7是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其7)。图3-8是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的制造方法的一个例子的一部分剖面图(其8)。图4是示意性地表示实施方式2的太阳能电池的一个例子的一部分剖面图。附图标记说明10 太阳能电池；11 光电转换层；12 φ型硅基板；13 :n型扩散层；14 防反射膜； 15 背面钝化膜；16 背面反射金属膜；20 表面电极；21 栅电极；22 总线电极；30 背面电极；31 背面集电电极；32 背面取出电极；35 开口部；53 表面用银膏。具体实施例方式下面参照附图来详细地说明本专利技术的的优选实施方式。此外，在下面的实施方式中，作为光电动势装置举太阳能电池为例子来进行说明，但是该专利技术并不是被这些实施方式所限定。另外，下面的实施方式中使用的太阳能电池的剖面图是示意性的，层的厚度与宽度的关系、各层的厚度的比率等与实际不同。实施方式1.图1-1 图1-3是示意性地表示本专利技术的实施方式1的太阳能电池的整体结构的一个例子的图，图1-1是太阳能电池的俯视图，图1-2是太阳能电池的后视图，图1-3是图 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】

【专利技术属性】
技术研发人员：中谷光德，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：