基板的面粗化方法、光电动势装置的制造方法、光电动势装置制造方法及图纸

包括：第一工序，在透光性基板的表面形成保护膜；第二工序，使以固定的间距有规则地排列的多个开口形成于保护膜而使透光性基板的表面露出；第三工序，将形成有开口的保护膜作为掩膜，对于透光性基板中的形成有保护膜的面，在保护膜具有抗性的条件下实施各向同性蚀刻，在透光性基板的表面形成大致均匀地设置呈大致半球状的凹陷而成的抛物线状的凹凸形状；以及第四工序，去除保护膜，其中，在第四工序中，在形成抛物线状的凹凸形状之后继续进行各向同性蚀刻，从透光性基板剥离保护膜，并且对抛物线状的凹凸形状中的凸部的顶端部实施圆形加工。

【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基板的面粗化方法、光电动势装置的制造方法、光电动势装置，特别是涉及一种用于通过入射光的散射来降低光的反射从而使光有效地吸收到装置内由此实现高效化的基板的面粗化方法以及使用该方法的光电动势装置的制造方法、光电动势装置。
技术介绍
在作为光电动势装置的薄膜硅太阳能电池中，有顶衬(superstrate)型薄膜硅太阳能电池和底衬(substrate)型薄膜硅太阳能电池，在挠性太阳能电池以外的一般的太阳能电池中使用顶衬型薄膜硅太阳能电池的情况较多。在此，顶衬型薄膜硅太阳能电池在与玻璃等的透光性基板的受光面相反的一侧，依次具备透明导电膜、具有Pin结的一层或多层光发电层、透明导电膜、以及由金属材料构成的背面整面电极。底衬型薄膜硅太阳能电池在金属等的基板上具备透明导电膜、具有Pin结的一层或多层光发电层、透明导电膜以及栅电极，栅电极侧成为受光面。为了实现太阳能电池的高效化，需要使光发电层有效地吸收入射到太阳能电池的光，但是通常在这些薄膜太阳能电池中也以防止所入射的表面处的光反射为目的而形成纹理结构。从耐气候性的观点来看，难以在顶衬型薄膜硅太阳能电池的光入射侧形成纹理结构，因此通常在玻璃基板与光发电层之间形成纹理结构。纹理结构的形成方法有例如专利文献1所记载那样将纹理结构形成于玻璃基板的方法、和例如专利文献2所记载那样将纹理结构形成于透明导电膜的方法。在专利文献1中记载了如下方法通过喷镀法等而在透光性基板上将氧化锡的图案形成为粒状，并将该图案作为蚀刻掩膜而对透光性基板进行蚀刻，在该透光性基板的表面形成凹凸形状。在专利文献2中记载了如下方法通过蒸镀而在玻璃基板上形成透明导电膜，之后，对透明导电膜实施利用酸溶液进行的蚀刻，由此使凹凸面形成于透明导电膜。 另外，作为使纹理结构形成于透明导电膜的方法，还有利用透明导电膜的成膜条件来形成凹凸形状的方法。另外，作为使纹理结构形成于基板的其它方法，例如在专利文献3、专利文献4中示出了使用喷砂加工而在透明绝缘性基板的表面形成凹凸形状的方法。另一方面，在专利文献5中记载了如下方法作为降低晶体硅太阳能电池中的光反射率的方案，将薄膜作为掩膜并利用激光在硅基板上形成点状的开口部，进而进行各向同性湿蚀刻，由此形成半球状的凹凸形状。在玻璃基板的光发电层侧设置凹凸形状的情况下，存在如下问题该凹凸形状的形状对薄膜硅光发电层的特性产生较大的影响。在晶体硅太阳能电池中使用的凹凸形状一般是例如凸部以直线性的斜面形成的金字塔结构、或相反地凹部形成金字塔形状的倒金字塔结构等。另外，在由曲面形成凹凸形状的情况下，考虑凸部为圆曲面的突起状凹凸形状、或相反地凹部以抛物线状成为圆曲面的形状。在任一形状下都能期待降低光反射率的效果，但是根据形状而涉及到特性降低。 艮口，在由平面构成凹凸形状的斜面的情况下、或突起状的凹凸形状的情况下，在凹部可形成两面交叉的钥匙型部(key-shaped portion)。在薄膜硅太阳能电池中确认了以下情形如果在光发电层的形成面存在两面交叉的钥匙型部，则在其上的光发电层的形成时，产生硅从各面一边交叉一边生长的部分，在其交叉部处容易产生缺陷，因此特性降低。因而，在该玻璃基板与光发电层之间设置凹凸形状的情况下，理想的是规则地排列有抛物线状的凹凸形状的结构。专利文献1 日本特开昭59-123279号公报专利文献2 日本特开2003-115599号公报专利文献3 日本特开平9-199745号公报专利文献4 日本特开平7-122764号公报专利文献5 日本特开2008-227070号公报
技术实现思路
然而，如专利文献1所记载那样在透光性基板上形成使粒子分散而成的图案而将该图案作为蚀刻掩膜对透光性基板进行蚀刻的方法中，虽然能够通过蚀刻将凹部的角弄成圆形，但是无法控制凹凸形状。另外，在粒子稀疏地分散了的部分中，凹部变得平坦，光反射防止效果变小。另一方面，在粒子稠密地分散了的部分中，在光发电层的形成时形成硅从各面一边交叉一边生长的部分，涉及到特性降低。另外，如专利文献2所记载那样使凹凸形状形成于透明导电膜的方法中，由于无法充分地控制凹凸形状，因此在形成光发电层时形成硅从各面一边交叉一边生长的部分， 从而形成硅的缺陷，涉及到特性降低。另外，无法形成如相对于凹凸形状的间距以某一程度的纵横比具有深度那样的光反射率的降低效果大的凹凸形状。另外，在如专利文献3、专利文献4所记载那样使用喷砂在基板的表面形成凹凸形状的方法中，由于无法充分地控制凹凸形状，因此在形成光发电层时形成硅从各面一边交叉一边生长的部分，从而形成硅的缺陷，涉及到特性降低。另外，在将如专利文献5所记载那样把薄膜作为掩膜而利用激光使点状的开口部形成于硅基板并进一步进行各向同性湿蚀刻的方法适用于薄膜太阳能电池的玻璃基板的情况下，有时由于纹理凸部成为锐角，并在形成光发电层时在作为光发电层的硅薄膜中容易产生缺陷，因此特性降低。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于得到一种以不引发形成于上层的半导体层的缺陷的产生的方式能够均勻地进行基板表面的细微的面粗化的基板的面粗化方法以及使用该方法的光电动势装置的制造方法、光电动势装置。为了解决上述问题并达到目的，本专利技术所涉及的基板的面粗化方法的特征在于， 包括第一工序，在透光性基板的表面形成保护膜；第二工序，使以固定的间距有规则地排列的多个开口形成于所述保护膜，从而使所述透光性基板的表面露出；第三工序，将形成有所述开口的所述保护膜作为掩膜，对于所述透光性基板中的形成有所述保护膜的面，在所述保护膜具有抗性的条件下实施各向同性蚀刻，在所述透光性基板的表面形成大致均勻地设置呈大致半球状的凹陷而成的抛物线状的凹凸形状；以及第四工序，去除所述保护膜，其中，在所述第四工序中，在形成所述抛物线状的凹凸形状之后继续进行所述各向同性蚀刻， 从所述透光性基板剥离所述保护膜，并且对所述抛物线状的凹凸形状中的凸部的顶端部实施圆形加工。根据本专利技术，起到如下效果以不引发形成于上层的半导体层的缺陷的产生的方式，能够均勻地进行基板表面的细微的面粗化。附图说明图1是示意性地表示利用本专利技术的实施方式1所涉及的基板的面粗化方法实施了表面的面粗化的玻璃基板的截面图。图2是示意性地表示本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的结构的截面图。图3是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的流程图。图4-1是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-2是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-3是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-4是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-5是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-6是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-7是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图4-8是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的截面图。图5是用于说明本专利技术的实施方式2所涉及的薄膜硅太阳能电池的制造方法的流程图。图6-1是用本文档来自技高网...

【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：佐藤刚彦，西村邦彦，新延大介，桧座秀一，松野繁，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：