本发明专利技术的目的在于通过简便地形成具有PN结的多晶硅膜而提供低成本的多晶型硅太阳能电池。具体来说，对使用含掺杂剂硅靶材进行溅镀成膜而得的非晶硅膜，利用等离子体进行多晶化，且在该膜上形成PN结，从而形成具有PN结的多晶硅膜，将其作为多晶型硅太阳能电池的硅基板。此外，本发明专利技术提供一种从硅晶锭获得含掺杂剂硅靶材的方法。
【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
硅结晶型太阳能电池主要可大致分为单晶型太阳能电池及多晶型太阳能电池。一般来说，对于结晶型太阳电池，如图8所示，将掺杂为η型或P型的硅晶锭30，利用金属线31切断或利用切割技术，切成厚度200 μ m左右，并将切片所得的晶锭用作成为太阳能电池的主体的娃晶片(Silicon wafer)(参照专利文献I等)。娃晶锭30可为利用切克劳斯基法(Czochralski method)等制作的单晶硅晶锭，也可为利用称作铸造法的方法使用铸模使熔解的硅凝固所得的多晶硅锭。此外，作为多晶型太阳能电池的多晶硅膜的制造方法，也已知有使沉积在支撑基 板上的硅粒子熔融并多晶化的方法(参照专利文献2)。图9中表示多晶硅膜的成膜装置。使对硅阳极40进行电弧放电41而生成的硅粒子42 (20nm以下)随着氩气43通过传输管44而沉积在支撑基板45上，对沉积在支撑基板45上的硅粒子42照射高温等离子体46而使硅粒子42熔融，利用卤素灯47进行退火而制成多晶硅板，在分离室48中将支撑基板45与多晶硅膜49分离。此外，也正在研究利用高能量射束(闪光灯)使利用催化化学气相沉积(Cat-CVD，Catalytic Chemical Vapor Deposition)法而沉积在玻璃基板上的非晶娃结晶化的方法(参照专利文献3和非专利文献I)。根据该文献，在20mm见方的石英基板上使成为电极的Cr成膜之后,利用Cat-CVD法使非晶硅沉积3 μ m，利用闪光灯进行5ms的处理而使非晶硅结晶化。专利文献I :日本专利特开2000-263545号公报专利文献2 日本专利特开平6-268242号公报专利文献3 日本专利特开2008-53407号公报非专利文献非专利文献I :大平圭介等“闪光灯退火引起的非晶硅薄膜的面内均匀结晶化”第54次应用物理学会学术演讲会(2007春季)[光技术信息杂志“(Lightedge) ” No. 29 (2007年8月发行)]
技术实现思路
多晶型硅太阳能电池包括具有PN结的多晶硅膜。为了在多晶硅膜上形成PN结而采取如下方法1)使含掺杂剂物质(一般来说为玻璃)沉积在多晶硅膜上，且使掺杂剂热扩散(利用湿式处理除去含掺杂剂物质)；或2)将多晶硅膜放置在含掺杂剂气体环境下来注入惨杂剂。在这些PN结形成方法中，工序数增加而导致处理时间增长，或必须使用危险性较高的气体，或掺杂量的控制或掺杂剂的注入深度的控制较为困难。因此，本专利技术的第一目的在于通过简便地形成具有PN结的多晶硅膜而提供低成本的多晶型硅太阳能电池。本专利技术是对使用含掺杂剂硅晶锭进行溅镀成膜而得的非晶硅膜，利用等离子体进行多晶化，且在该膜上形成PN结，从而形成具有PN结的多晶硅膜。由此提供低成本的多晶型硅太阳能电池。优选以较高的材料利用效率提供含掺杂剂硅晶锭，从而提供更低成本的多晶型硅太阳能电池。本专利技术的第一方案涉及一种如下所示的多晶型太阳能电池面板的制造方法。[I] 一种多晶型太阳能电池面板的制造方法，包括工序A，准备P型或N型硅靶材；工序B，利用所述P型或N型硅靶材，在基板表面溅镀形成P型或N型非晶硅膜；以及工序C，对所述P型或N型非晶硅膜扫描等离子体进行熔融后，使其再结晶化而形成P型或N型多晶娃月旲。[2]根据[I]所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，在所述工序A中，经过以 下步骤而获得P型硅靶材，即，将包含硼且纯度为99. 999wt%以上的P型硅晶锭进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的P型硅粉末；将所述P型硅粉末暴露在等离子体中而获得P型熔融硅；以及使所述P型熔融硅再结晶化；或经过以下步骤而获得N型硅靶材，即，将包含磷或砷且纯度为99. 999wt%以上的N型硅晶锭进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的N型硅粉末；将所述N型硅粉末暴露在等离子体中而获得N型熔融硅；以及使所述N型熔融娃再结晶化。[3]根据[2]所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述P型硅晶锭或所述N型硅晶锭的粉碎包括以下工序，即利用选自高压纯水切断、喷射磨(jet mill)、湿式粒化、超声波破碎(ultrasonic disintegration)、冲击波破碎中的至少一种方法,制成粒径为O. Iym以上且100 μ m以下的P型硅粉末。[4]根据[I]至[3]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述基板包含Al、Ag、Cu、Sn、Zn、In、Fe中的任意的元素。[5]根据[I]至[4]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述等离子体为大气压等离子体。[6]根据[I]至[5]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述扫描速度为IOOmm/秒以上且2000mm/秒以下。[7]根据[I]至[6]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，还包括工序D，将在所述工序C中形成的所述P型多晶硅膜暴露在利用包含砷或磷的气体的等离子体中而形成PN结，或将在所述工序C中形成的所述N型多晶硅膜暴露在利用包含硼的气体的等离子体中而形成PN结。[8]通过[7]所述的方法而获得的多晶型太阳能电池面板。本专利技术的第二方案涉及一种如下所示的多晶型太阳能电池面板的制造方法。[9] 一种多晶型太阳能电池面板的制造方法，包括工序α，准备P型硅靶材和N型硅靶材；工序β，利用所述P型硅靶材和所述N型硅靶材，而在基板表面溅镀形成P型非晶硅膜与N型非晶硅膜的非晶层叠膜；以及工序Y，对所述层叠膜扫描等离子体进行熔融后，使其再结晶化而形成P型多晶硅膜与N型多晶硅膜的多晶层叠膜。[10]根据[9]所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，在所述工序α中，经过以下步骤而获得P型硅靶材，即，将包含硼且纯度为99. 999wt%以上的P型硅晶锭进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的P型硅粉末；将所述P型硅粉末暴露在等离子体中而获得P型熔融硅；以及使所述P型熔融硅再结晶化；且经过以下步骤而获得N型硅靶材，S卩，将包含磷或砷且纯度为99. 999wt%以上的N型硅晶锭进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的N型硅粉末；将所述N型硅粉末暴露在等离子体中而获得N型熔融硅；以及使所述N型熔融娃再结晶化。[11]根据[10]所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述P型硅晶锭和N型硅晶锭的粉碎包括以下工序，即，利用选自高压纯水切断、喷射磨、湿式粒化、超声波破碎、冲击波破碎中的至少一种方法，制成粒径为O. Ιμ 以上且100 μ m以下的P型硅粉末。[12]根据[9]至[11]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述基板包含Al、Ag、Cu、Sn、Zn、In、Fe中的任意的元素。[13]根据[9]至[12]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述等离子体为大气压等离子体。 [14]根据[9]至[13]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，所述扫描速度为IOOmm/秒以上且2000mm/秒以下。[15]根据[9]至[14]中任一项所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，在所述工序Y中，在所述多晶层叠膜上形成PN结。[16]通过[15]所述的方法而获得的多晶型太阳能电池面板。本专利技术提供一种包括多晶型硅膜的太阳能电池面板。本专利技术的太阳能电池面板中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.17 JP 2010-137947;2010.06.17 JP 2010-137941.一种多晶型太阳能电池面板的制造方法，包括 エ序A，准备P型或N型硅靶材； エ序B，利用所述P型或N型硅靶材，在基板表面溅镀形成P型或N型非晶硅膜；以及エ序C，对所述P型或N型非晶硅膜扫描等离子体进行熔融后，使其再结晶化而形成P型或N型多晶硅膜。2.如权利要求I所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法， 在所述エ序A中， 经过以下步骤而获得P型硅靶材，即，将包含硼且纯度为99. 999wt%以上的P型硅晶锭进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的P型硅粉末；将所述P型硅粉末暴露在等离子体中而获得P型熔融硅；以及使所述P型熔融硅再结晶化；或 经过以下步骤而获得N型硅靶材，即，将包含磷或砷且纯度为99. 999wt%以上的N型硅晶淀进行粉碎而获得纯度为99. 999wt%以上的N型娃粉末；将所述N型娃粉末暴露在等尚子体中而获得N型熔融硅；以及使所述N型熔融硅再结晶化。3.如权利要求2所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法， 所述P型硅晶锭或所述N型硅晶锭的粉碎包括以下エ序，即，利用选自高压纯水切断、喷射磨、湿式粒化、超声波破碎、冲击波破碎中的至少ー种方法,制成粒径为O. I μ m以上且100 μ m以下的P型硅粉末。4.如权利要求I所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法， 所述基板包含Al、Ag、Cu、Sn、Zn、In、Fe中的任意的元素。5.如权利要求I所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法， 所述等离子体为大气压等离子体。6.如权利要求I所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法， 所述扫描速度为IOOmm/秒以上且2000mm/秒以下。7.如权利要求I所述的多晶型太阳能电池面板的制造方法，还包括 エ序D，将在所述エ序C中形成的所述P型多晶硅膜暴露在利用包含砷或磷的气体的等离子体中而形成PN结，或将在...
【专利技术属性】
技术研发人员：中山一郎，山西齐，大井户良久，上木原伸幸，奥村智洋，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：
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