HBC型晶体太阳能电池及其制造方法与流程

文档序号:14624835发布日期:2018-06-08 08:14阅读:661来源:国知局

本发明涉及一种能够实现制造工序的简单化的HBC型晶体太阳能电池及HBC型晶体太阳能电池的制造方法。

本申请主张基于2015年10月5日在日本申请的专利申请2015-198027号的优先权,并在此援引其内容。



背景技术:

以往,已知在将晶体硅用作基板的太阳能电池(HBC型晶体太阳能电池)中,背接触型太阳能电池能够获得高发电效率。其中,经确认异质结类型的背接触型(HBC型)晶体太阳能电池拥有世界上最高的发电效率,由此从多方面备受瞩目。

在这种HBC型晶体太阳能电池中,由n型非晶Si层构成的部位和由p型非晶Si层构成的部位经由i型非晶Si层分别局部配设在硅基板的背面(位于光入射面的相反侧的面),并且被构成为相互分离。已知为了获得这种结构而经过如图9A~图9J所示的工序来制造HBC型晶体太阳能电池(例如,专利文献1的现有技术等)。

图9A~图9J是表示现有的HBC型晶体太阳能电池的制造方法的一例的示意性剖视图。具体而言,在图9A中,在硅1001的一面上形成i型非晶Si层1002和n型非晶Si层1003。在图9B中,在n型非晶Si层1003上形成具有期望的图案的抗蚀剂1004。在图9C中,使用抗蚀剂1004对i型非晶Si层1002和n型非晶Si层1003进行蚀刻。在图9D中,在蚀刻之后剥离抗蚀剂1004。在图9E中,形成蚀刻阻挡层1005。通过对蚀刻阻挡层1005进行掩模处理,对未形成n型非晶Si层的分离部的蚀刻阻挡层1005进行蚀刻。此外,在蚀刻阻挡层1005上遍及硅1001的整个区域形成i型非晶Si层1006和p型非晶Si层1007。

在图9F中,在分离部形成抗蚀剂1008。在图9G中,使用抗蚀剂1008,对i型非晶Si层1006和p型非晶Si层1007进行蚀刻。在图9H中,在蚀刻之后剥离抗蚀剂1008。在图9I中,剥离蚀刻阻挡层1005。在图9J中,在i型非晶Si层1002彼此的分离部以及n型非晶Si层1003与p型非晶Si层1007的分离部中形成i型非晶Si层1009。

即,在现有的HBC型晶体太阳能电池的制造方法中,通过经由上述多个工序(图9A~图9J)才能够制作由n型非晶Si层1003和p型非晶Si层1007构成的特定图案区域。为了形成上述特定图案区域,不得不进行多次光刻和蚀刻等方法。然而,如果利用这种方法进行图案化,则如图9A~图9J所示那样工序数增加,制造生产线的成本增加,与此相应地,进而难以削减太阳能电池的制造成本。

专利文献1:日本专利公开2012-243797号公报



技术实现要素:

本发明是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种能够大幅削减制造工序数的HBC型晶体太阳能电池及HBC型晶体太阳能电池的制造方法。

本发明的第一方式的HBC型晶体太阳能电池具备:基板,具有光入射的第一面和位于所述第一面的相反侧的第二面,由显现光电转换功能的第一导电型的晶体硅构成;和i型非晶Si层,被配设为覆盖所述基板的所述第二面。与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。

本发明的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法,使用具有光入射的第一面和位于与所述第一面为相反侧的第二面且由第一导电型的晶体硅构成的基板,以覆盖所述基板的所述第二面的方式形成i型非晶Si层,并且通过利用掩模的杂质导入法,以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式,将与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)形成在彼此分离的位置上,在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质之后,对所述非晶Si层进行退火处理。

在本发明的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法中,在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质时,还可以对所述非晶Si层导入氢。

本发明的第一方式的HBC型晶体太阳能电池至少具备:基板,由第一导电型的晶体硅构成;和i型非晶Si层,被设置在所述基板的背面(作为位于光入射面(第一面)的相反侧的面的另一面(第二面))上。与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(B)以存在于所述非晶Si层的内部且一部分露出于所述非晶Si层的外表面侧的方式被配置为彼此分离。根据该结构,只需对非晶Si层实施用于分别制作部位A和部位B的杂质导入处理,就能够形成部位A及部位B。因此,根据该结构,即使在形成部位A及部位B之后,非晶Si层的外表面也能维持平坦的外形。因此,能保持后面工序中形成的电极膜的平坦性。因此,能够实现图案化(光刻)处理的稳定化,该图案化处理是为了以与部位A及部位B中的每一部位重叠的方式残留电极膜而进行的。

因此,本发明的第一方式对能够大幅削减制造生产线的工序数的HBC型晶体太阳能电池的提供做出贡献。

本发明的第二方式的HBC型晶体太阳能电池的制造方法依次具备以下工序:使用由第一导电型的晶体硅构成的基板,以覆盖所述基板的背面(作为位于光入射面(第一面)的相反侧的面的另一面(第二面))的方式形成i型非晶Si层;通过杂质导入法,将与所述第一导电型相同的导电型的第一部位(部位A)及与所述第一导电型不同的导电型的第二部位(部位B)形成在彼此分离的位置上;以及在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质之后,对所述非晶Si层进行退火处理。本发明的第二方式的制造方法只需进行这种工序就能够制作上述结构的HBC型晶体太阳能电池。另外,在通过所述杂质导入法向所述非晶Si层导入杂质时,还向所述非晶Si层一并导入氢,从而修复非晶Si层的结构缺陷,并且到达部位A或部位B的电子及空穴的总量增加,因此还可以实现发电效率的提高。

因此,由于本发明的第二方式的制造方法能够通过与现有的制造方法相比极其少的工序数来制作HBC型晶体太阳能电池,有助于构筑低成本的制造生产线。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池的一实施方式的示意性剖视图。

图2A是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图2B是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图2C是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图2D是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图3A是表示制造现有例中的HBC型晶体太阳能电池的工序的流程图。

图3B是表示制造本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池的工序的流程图。

图4是表示硼(B)的离子能量与停止范围之间的关系的图表。

图5是表示通过变更磷(P)的离子能量而沿基板的深度方向观测到的磷(P)浓度的分布的图表。

图6是离子注入装置的示意性剖视图。

图7是退火处理装置的示意性剖视图。

图8是用于形成电极膜的成膜装置的示意性剖视图。

图9A是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9B是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9C是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9D是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9E是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9F是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9G是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9H是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9I是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

图9J是表示制造现有的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。

具体实施方式

下面,基于附图对本发明的实施方式的异质结类型的背接触型(HBC型)晶体太阳能电池的一实施方式进行说明。

图1是对本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100D(100)的结构进行说明的图。

在本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100D(100)中,后述的“n+部位和p+部位”以覆盖基板的背面(光入射面的相反侧:在图1中为下表面)的方式形成,并且通过离子注入法形成在i型非晶Si层内部的背面附近(靠近背面的区域)。

此外,在本实施方式中,为了形成n+部位和p+部位而使用非质量分离型的离子注入法(等离子体掺杂法),但本发明并不限定于该方法。只要杂质导入法为以离子状态向非晶Si层导入杂质原子的方法,则不限定于非质量分离型的离子注入法,也可利用质量分离型的离子注入法等向非晶Si层导入杂质。在以下说明中,使用非质量分离型的离子注入法作为杂质导入法的代表例而进行详细说明,但为简便起见,将非质量分离型的离子注入表达为“离子注入”。

本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100D具备基板101,该基板101具有光(图1中所示的箭头)入射的第一面101a和位于第一面101a的相反侧的第二面101b,并且由显现光电转换功能的第一导电型(例如,n型半导体)的晶体硅构成。此外,HBC型晶体太阳能电池100D具备以覆盖基板101的第二面101b的方式配设的i型非晶Si层102。

另外,在HBC型晶体太阳能电池100D中,以存在于非晶Si层102的内部且一部分露出于所述非晶Si层102的外表面侧的方式,彼此分离地配置有与所述第一导电型相同的导电型(例如,n+型)的部位(A)103及与所述第一导电型不同的导电型的部位(B)104。在图1中,部位(C)表示部位(A)103与部位(B)104之间的分离部。部位(A)103相当于本发明的第一部位(部位A)。部位(B)104相当于本发明的第二部位(部位B)。

即,本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100D显示的是部位(A)103及部位(B)104分别为通过向基板101的表层部注入期望的元素而形成的局部区域的情况。

在图1中,附图标记d1表示非晶Si层102的厚度,附图标记d2表示部位(A)103及部位(B)104的深度。作为所述非晶Si层102的厚度d1的一例,可列举约20nm。部位(A)103及部位(B)104通过后述的离子注入法来形成。

根据该方法,只需对非晶Si层102实施用于分别制作部位(A)103及部位(B)104的离子注入处理,就能够形成部位(A)103及部位(B)104。因此,该结构即使在形成部位(A)103及部位(B)104之后,也能够维持非晶Si层的外表面的平坦外形,从而能保持后工序中形成的电极膜的平坦性。因此,还能够实现图案化(光刻)处理的稳定化,该图案化处理是为了以与部位A及部位B中的每一部位重叠的方式残留电极膜而进行的。

此外,也可以根据需要采用在基板101的第一面101a上配设有未图示的防反射层(Anti Reflection Layer:AR层)的结构。作为防反射层(未图示),例如可适当使用绝缘性的氮化膜、氮化硅膜、氧化钛膜、氧化铝膜等。

(制造方法)

对图1所示的本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100D(100)的制造方法进行说明。图2A~图2D是表示制造图1所示的HBC型晶体太阳能电池的步骤的示意性剖视图。以下,将“非晶Si”简记为“a-Si”。

对用于制造本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池100的各工序进行详细说明。首先,在纹理形成工序中,对基板101进行例如将氢氧化钾(KOH)或氢氧化钠(NaOH)用作蚀刻剂的湿式蚀刻处理。然后,使用氟硝酸去除残留在处理后的基板101上的有机物及金属污染物。由此,将第一面101a(主面)加工为具有纹理的形状(第一工序:图2A)。

在规定条件下,例如利用CVD法在被加工为上述的具有纹理的形状的第一面101a的基板101的第二面101b上形成i型a-Si层102(第二工序:图2B)。

接着,通过借助掩模M对i型a-Si层102的外表面102b附近区域(靠近外表面102b的部分)局部注入磷(P)离子等n型离子,从而形成n+部位(A)103(第三工序:图2C)。

接着,在i型a-Si层102的外表面102b附近区域,将硼(B)离子等p型离子局部注入到位于n+部位(A)103彼此之间且与n+部位(A)103不重叠的位置。由此,形成p+部位(B)104(第四工序:通过在图2C中变更掩模M的位置而进行)。

由此,形成如下的HBC型晶体太阳能电池100D(图2D):即,该HBC型晶体太阳能电池100D以存在于i型a-Si层102的内部且一部分露出于所述a-Si层102的外表面侧的方式,彼此分离配置与基板101的第一导电型相同的导电型(例如,n+型)的部位(A)103及与所述第一导电型不同的导电型的部位(B)104而成。

在此,如图2B所示,i型a-Si层102原本就在厚度方向及面内方向上形成为单一的膜。因此,即使在通过第二工序之后进行的第三工序及第四工序对i型a-Si层102的外表面102b附近区域形成n+部位(A)103及p+部位(B)104的情况下,作为分离部的部位(C)即未注入离子的区域沿厚度方向在i型a-Si层102内作为单一的膜而存在。

此外,通过以未到达基板101的第二面101b的方式对作为单一的膜的i型a-Si层102形成n+部位(A)103及p+部位(B)104,从而接触于基板101的第二面101b而存在的i型a-Si层102作为在基板101的面内方向上连续的单一的膜而存在。

如此,由于图2D所示的i型a-Si层102在n+部位(A)103及p+部位(B)104以外的区域作为“单一的膜”而存在(在此,单一的膜是指在i型a-Si层102的内部不存在界面的膜),由此能维持i型a-Si层102作为钝化膜的功能。

与此相对地,在图9J所示的现有结构中,为了形成n型a-Si层1003及p型a-Si层1007,对于形成于这些层1003、1007与基板1001之间的i型a-Si层1002而言,利用蚀刻在基板的面方向上暂时形成分离部(图9C及图9G所示的状态)。最终,如图9J所示,在该分离部形成i型a-Si层1009,得到填埋分离部的结构。因此,在图9J所示的i型a-Si层中,在基板的面内方向上存在界面(图9所示的附图标记1002与附图标记1009之间的虚线相当于界面)。由于存在这种界面而膜在基板的面内方向上变得不连续,有可能导致i型a-Si层无法作为钝化膜而有效地发挥功能。

图4是表示硼(B)的离子能量(Ion Energy)与停止范围(Stopping Range)之间的关系的图表。

停止范围是表示注入后的离子在膜的深度方向上能够进入到膜的何处为止的指标。

通过该图表,可知离子能量和停止范围处于如果增加离子能量则注入离子的深度增大这样的比例关系。

因此,通过选择规定的离子能量,在对i型a-Si层102进行硼(B)的离子注入()时,能够根据特定的深度而变更停止位置。通过利用该关系,能够以良好的再现性形成图1所示的p+部位(B)104。

若列举一例,则通过选择3keV来作为离子能量,则能获得具有15nm左右的深度的p+部位(B)104。在该情况下,如果将图1所示的i型a-Si层102的厚度d1设为20nm,则硼(B)离子未被注入而残留的离子非注入部的厚度为图1中的用(d1-d2)表示的值。具有该d1-d2的厚度的部分在基板101的面内方向上作为单一的膜而存在于i型a-Si层102内。

如上述的例那样,作为注入离子时的离子能量,可根据形成n+部位(A)103及p+部位(B)104的i型a-Si层102的厚度d1、作为钝化膜所需要的i型a-Si层102的部分厚度(d1-d2)、以及作为n+部位(A)103及p+部位(B)104所需要的厚度d2来选择适当的值。然而,如果离子能量增大,则存在作为处理对象的i型a-Si层102的表面变粗糙而无法保持平坦性的问题。

因此,在对i型a-Si层102进行处理时,优选离子能量(keV)为20以下,并且如果考虑i型a-Si层102的膜厚(即,i型a-Si层的厚度与希望作为钝化膜保留的厚度之间的关系),则可以说离子能量优选为5以下。如果离子能量(keV)为5以下,则成为利用更低的能量进行的处理,因此能确保i型a-Si层102的表面平坦性。

此外,关于磷(P),也确认到上述硼(B)中的离子能量与停止范围之间的关系成立。因此,通过利用该关系,能够以良好的再现性形成图1所示的n+部位(A)103。此外,关于磷(P),从作为形成n+部位(A)103的对象的i型a-Si层102的膜厚等条件及确保i型a-Si层102的表面平坦性的方面来考虑,与硼(B)的情况同样,作为离子能量(keV)也选择20以下、进一步为5以下,从而能得到与硼(B)的情况同样的效果。

图5是表示通过变更磷(P)的离子能量而在基板的深度方向上观测到的磷(P)浓度的分布的图表。

根据该图表,可确认在将离子注入时的离子能量(keV)变更为3、6、15的情况下,磷浓度(atoma/cm3)为10+18的基板的深度方向的位置(nm)为约30(nm)、43(nm)、78(nm)。由此,能够以在上述深度的各个位置上成为规定的磷浓度的方式,在基板内沿深度方向形成n+部位(A)103。

关于硼(B),也确认到与上述磷(P)中的在基板深度方向上观测到的磷(P)浓度的分布同样的关系。因此,通过利用该关系,能够以成为规定的硼浓度的方式,在基板内沿深度方向形成图1所示的p+部位(B)104。

上述第三工序及第四工序中的离子注入例如使用图6所示的离子注入装置1200来进行。

图6是在本发明的实施方式中用于n型离子注入工序(第三工序)及p型离子注入工序(第四工序)的离子注入装置1200的剖视图。离子注入装置1200具备真空槽1201;使用永久磁铁1205、RF导入线圈1206、RF导入窗(石英)1212的基于ICP放电的等离子体发生部;和真空排气部(未图示)。真空槽1201的内部通过具有多个开口的电极1208、1209而分离为等离子体发生室和等离子体处理室。在等离子体处理室中配设有基板支撑台1204,该基板支撑台1204用于支撑作为被处理体的基板1203(相当于纹理形成工序后的基板101)。此外,电极1208的电位为浮动电位,电极1208具有能够使等离子体1207的电位稳定的功能。另外,电极1209被施加负电位,从而具有从等离子体1207引出正离子的功能。

通过对真空槽1201内进行减压,向等离子体发生室导入包含待注入到基板1203中的杂质原子的气体。然后,通过使用等离子体发生部而激发等离子体1207,能够使杂质原子离子化,并且将经由电极1208、1209引出的p型或n型离子注入到基板1203中。

在此,对于p型离子注入量及n型离子注入量而言,从后述的退火处理后的p+部位(B)104的薄层电阻以及n+部位(A)103的薄层电阻与HBC型晶体太阳能电池的光电转换效率之间的关系考虑,来确定制造HBC型晶体太阳能电池100时的最佳值。其中,n+部位(A)103中的n型离子浓度被设定为至少比基板101中的n型离子浓度更高。

此外,在对基板1203进行上述的p型离子注入和n型离子注入时,也可以使用在包含杂质原子的气体(例如,BF3等)中添加了氢的工艺气体,并以氢被离子注入到所述非晶Si层的方式设定条件。由于通过在离子注入时氢也被离子注入到非晶Si层,从而修复非晶Si层的结构缺陷,并且提高载体的再结合的抑制效果,到达部位(A)或部位(B)的电子或空穴的总量增加,因此能够实现发电效率的提高。

作为对非晶Si层有效地注入氢的方法,可列举非质量分离型离子注入的采用。与只分离n型离子、p型离子(例如,p离子、B离子)来进行注入的质量分离型离子注入不同,在非质量分离型离子注入中,使用PH3、BH2等的含氢气体来作为包含杂质原子的气体。由此,即使在非质量分离型离子注入中不使用如前述那样添加氢的工艺气体,也能够与n型离子和p型离子一同对基板注入氢。此外,由于在非质量分离型离子注入中不需要用于分离离子的机构,因此还具有缩小装置结构的占用空间的优点。

如此,通过对工艺气体添加氢或选择非质量分离型离子注入,从而与n型离子和p型离子一同注入到非晶Si层的氢在非晶Si层的深度方向上具有浓度分布。

接着,例如使用图7所示的退火处理装置1300进行经过第四工序后进行的退火处理。图7所示的退火处理装置1300可采用立式加热炉,其以分批式在一个盒中设置一张基板(通过第三工序及第四工序进行n型及p型离子注入工序后的基板),并且对多个这种盒同时进行热处理。

图7的退火处理装置1300由加热室1310和前室1320构成,加热室1310的内部空间1312和前室1320的内部空间1322可通过隔离阀1317来隔绝。

在前室1320的内部空间1322中,将盒架1303配置在盒基座1302上,所述盒架1303中多级堆叠有多个盒1301,所述盒1301以基板的表面及背面成为露出状态的方式保持基板的外周部。

在将加热室1310的内部空间1312向大气压气氛开放的状态下打开隔离阀1317,并且利用未图示的移动装置来使配置有盒架1303的盒基座1302从前室1320的内部空间1322向加热室1310的内部空间1312上升(朝上的箭头)。之后,关闭隔离阀1317,并且使用排气装置(P)1314,将加热室1310的内部空间1312设为减压气氛。此外,也可以在未对加热室1310的内部空间1312进行减压的情况下,在大气压气氛下进行大气压退火。

在对加热室1310的内部空间1312进行减压之后,向加热室1310的内部空间1312导入退火气体,在被管理的气氛下,根据规定的温度分布进行退火处理。在此,导入到加热室1310的内部空间1312中的气体为氧气、氮气或包含氧气及氮气这两种的气体。在使用氮气作为退火气体的情况下,也可以对氮气添加氢气。如此,通过对退火气体添加氢气,能够补偿在第三、第四工序中注入到i型a-Si层中的氢因加热而脱离基板的情况。作为一例,利用对氮气添加3%以下的氢而成的退火气体。

在将基板温度设为规定的温度以下之后,停止导入上述气体,并且将加热室1310的内部空间1312设为向大气开口的状态而打开隔离阀1317。之后,利用未图示的移动装置来使盒基座1302从加热室1310的内部空间1312向前室1320的内部空间1322下降(朝下的箭头)。

根据以上的步骤,进行本发明的实施方式中的退火处理。此时,退火处理条件被确定为对应于基板内部中的n型离子及p型离子的扩散系数的最佳条件。例如,优选退火处理温度为600℃以下。这是为了防止由于包含n+部位(A)103及p+部位(B)104的i型a-Si层102发生晶体化而i型a-Si层作为钝化膜的功能下降。此外,优选退火处理温度为400℃以下。这是为了在离子注入时抑制与n型离子、p型离子同时注入的氢脱离i型a-Si层。另外,优选退火处理所花费的时间为30分钟~60分钟左右。

接着,作为电极形成工序,以覆盖包含n+部位(A)103及p+部位(B)104的i型a-Si层的外表面102b的整个区域的方式形成金属膜(例如,Cu膜)。金属膜通过对其实施规定的图案化处理而用作电极。作为金属膜,除Cu膜之外,优选使用Ag膜等。但是,电极并不限定于金属膜,代替金属膜也可以使用透明导电膜。

在形成上述金属膜时,例如使用图8所示的内置式(インターバック式)的溅射装置1400。

在图8所示的溅射装置1400中,能够利用未图示的运送装置而将基板1458(相当于形成有部位(A)103及部位(B)104的基板101)移动到装入和取出室(L/UL)1451的内部、加热室(H)1452的内部及成膜室(S1)1453的内部。

在上述的各室1451、1452、1453中分别配设有能够对其内部空间进行减压的排气装置1451P、1452P、1453P。

首先,基板1458从制造装置的外部(大气气氛)被导入到设为大气压的装入和取出室1451。之后,使用排气装置1451P对装入和取出室1451进行减压(减压气氛)。接着,基板1458从减压后的装入和取出室1451被运送到加热室1452,并且通过加热装置1459实施期望的热处理。

接着,热处理后的基板1458从加热室1452被运送到成膜室1453,并且使该基板1458通过由Cu构成的靶1462的前面,从而在基板1458上形成Cu膜。此时,借助温度调整装置1461,基板1458的温度成为期望的温度。

在成膜室1453中,靶1462被载置在背板1463上。在进行溅射时,从气体供给源1465向成膜室1453的内部导入期望的工艺气体,并且由电源1464对背板1463供应期望的电力。

然后,形成有Cu膜的基板1458从成膜室1453被运送到装入和取出室1451,并且从制造装置取出至外部(大气气氛)。

接着,通过实施期望的图案化处理,得到以分别覆盖n+部位(A)103及p+部位(B)104的方式局部存在的电极。

以上,作为电极形成工序,对使用溅射装置形成金属膜进行了说明,但也可以利用印刷法对电极进行图案化的同时形成金属膜。

图3A是表示现有例中的太阳能电池制造工序(图9A~图9J)的流程图。图3B是表示本发明的实施方式的太阳能电池制造工序(图2A~图2G)的流程图。现有例与本发明的实施方式的不同点在于,以下详细说明的“α(a)”和“α(b)”。

如图3A所示,现有的HBC型晶体太阳能电池中的部位(A)和部位(B)只有经过图9A~图9J的工序流程(图3A所示的α(a))才能形成。即,通过按顺序进行具有“i型a-Si的成膜、n型a-Si的成膜、抗蚀剂的涂布及图案化、蚀刻、抗蚀剂的剥离、蚀刻阻挡层的成膜及图案化、i型a-Si的成膜、p型a-Si的成膜、抗蚀剂的涂布及图案化、蚀刻、抗蚀剂的剥离、蚀刻阻挡层的剥离、只在分离部进行i型a-Si的成膜”的13个处理工序而制造部位(A)和部位(B)。

与此相对地,如图3B所示,本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池中的部位(A)和部位(B)通过图2B图~2C的工序流程(图3B所示的α(b))而形成,必要的处理工序仅为四个。

另一方面,根据本发明的实施方式的制造方法,能够通过与现有的制造方法相比极其少的工序数来制作HBC型晶体太阳能电池。特别是,如从图3A所示的制造方法中的α(a)与图3B所示的制造方法中的α(b)之间的比较中明确可知,在本发明的实施方式的HBC型晶体太阳能电池中,现有的工序当中“昂贵的光刻工序和蚀刻工序”是不需要的工序。因此,根据图3B所示的本发明的实施方式,能够削减以往所必要的复杂工序,因此能够在更稳定的工序管理下进行制造。即,根据本发明的实施方式,不需要昂贵的制造装置,因此本发明有助于提供廉价的HBC型晶体太阳能电池。

如图3A及图3B所示,在现有的工序(β(a))及本发明的实施方式的工序(β(b))中,后段的各处理工序(电极膜的形成、图案化(光刻)、绝缘膜的形成)没有较大的差异。然而,在本发明的实施方式中,在“i型a-Si层102”的内部存在受到退火影响的“n+部位(A)103”及“p+部位(B)104”。因此,有必要考虑退火条件。

具体而言,如前所述,为了防止i型a-Si层作为钝化膜的功能下降,优选退火处理时的温度为600℃以下,进而,为了抑制氢脱离i型a-Si层,优选退火处理时的温度为400℃以下。

由以上对本发明的优选实施方式进行了说明,但应理解为这些说明为本发明的举例说明,而不应该考虑为这些说明限定本发明。追加、省略、置换及其他变更可以在不脱离本发明的范围的情况下进行。因此,本发明不应该视为由前述的说明来限定,而是由权利要求书来限制。

产业上的可利用性

本发明可广泛地应用到HBC型晶体太阳能电池中。这种HBC型晶体太阳能电池例如能提高每单位面积的发电效率,并且适合用作能够在工作状况下实现轻量化的太阳能电池。

附图标记说明

100(100D)HBC型晶体太阳能电池;101 基板(由第一导电型的晶体硅构成的基板);101a 第一面;101b 第二面;102 非晶Si层;102b 外表面(非晶Si层的外表面);103 部位(A)(第一部位;与第一导电型相同的导电型的部位);104 部位(B)(第二部位;与第一导电型不同的导电型的部位);d1 非晶Si层102 的厚度;d2 部位(A)103 及部位(B)104的深度。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1