阻挡层形成用组合物、带有阻挡层的半导体基板、太阳能电池用基板的制造方法以及太阳...的制作方法_4

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度没有特别限定,优选为〇.IUm~50ym、更优选为Iym~30ym。
[0093] 另外,阻挡层为阻挡层形成用组合物的干燥体,通过除去阻挡层形成用组合物 中所含的分散介质的至少一部分而形成。作为分散介质的除去方法,可列举出例如:在 80°C~500°C左右的温度下,使用热板时进行1分钟~10分钟热处理的方法;在80°C~ 500°C左右的温度下,在使用干燥机等的情况下进行10分钟~30分钟左右热处理的方法。 该热处理条件根据阻挡层形成用组合物的分散介质的种类及含量进行调节,本发明中并不 特别限定于上述条件。
[0094] 阻挡层中的分散介质的含有率(残留率)没有特别限定。阻挡层中分散介质的含 有率优选为30质量%以下、更优选为0.01质量%~15质量%、进一步优选为0. 1质量%~ 5质量%。阻挡层中分散介质的含有率可以根据阻挡层形成用组合物中的不挥发性成分的 含量以及阻挡层形成用组合物向半导体基板的赋予量而算出。
[0095] 〈太阳能电池用基板以及太阳能电池元件的制造方法〉
[0096] 本发明的太阳能电池用基板的制造方法包括:将所述阻挡层形成用组合物赋予到 半导体基板上而形成图案状的阻挡层的工序;以及在所述半导体基板上的未形成有所述阻 挡层的部分,扩散施主元素或受主元素,在所述半导体基板内部分地形成扩散层的工序。
[0097] 另外,本发明的太阳能电池元件的制造方法包括:在通过上述制造方法获得的太 阳能电池用基板的扩散层上形成电极的工序。
[0098] 这里,对于使用了本发明的阻挡层形成用组合物的太阳能电池用基板以及太阳能 电池元件的制造方法,边参照图1边进行说明。图1为示意性地表示本发明的太阳能电池 用基板以及太阳能电池元件的制造工序的一例的示意剖视图。
[0099] 需要说明的是,图1中对于背面电极型的太阳能电池用基板以及太阳能电池元件 进行说明,但本发明的阻挡层形成用组合物还能够适用于任意形式的太阳能电池用基板以 及太阳能电池元件。
[0100] 作为背面电极型以外的其他形式,可例示出:选择发射极型及两面受光型。选择发 射极型的太阳能电池用基板中,在受光面侧的电极正下方形成掺杂物浓度比其他区域高的 扩散层。为了形成该高浓度的扩散层的区域,可以使用本发明的阻挡层形成用组合物。另 外,两面受光型的太阳能电池元件中,在两面形成作为电极的副栅线电极(fingerbar)及 主栅线电极(busbar),在半导体基板的一个面形成有n+型扩散层,在另一个面形成有p+型 扩散层。为了位置选择性地形成该n+型扩散层及p+型扩散层,可以使用本发明的阻挡层形 成用组合物。
[0101] 图1的(1)中,对作为n型半导体基板10的硅基板赋予碱溶液,除去损伤层,通过 蚀刻获得纹理结构。
[0102] 详细来说,用20质量%氢氧化钠水溶液除去由铸锭切片时产生的硅基板表面的 损伤层。接着,通过包含1质量%氢氧化钠水溶液和10质量%异丙基醇的水溶液对硅基板 进行蚀刻,使n型半导体基板10形成纹理结构(图中省略了纹理结构的记载)。太阳能电 池元件通过在n型半导体基板10的受光面侧形成纹理结构,能够促进陷光效应,实现高效 率化。
[0103] 图1的(2)中,对n型半导体基板10的受光面、及与该受光面相反的面即背面,赋 予本发明的阻挡层形成用组合物,形成阻挡层11。本发明中对于赋予方法没有限定,可列举 出印刷法、旋涂法、刷毛涂布、喷射法、刮刀法、辊涂法、喷墨法等,优选使用丝网印刷法。
[0104] 作为上述阻挡层形成用组合物的赋予量,没有特别限定,优选为0.Olg/m2以上且 lOOg/m2以下、更优选为0.lg/m2以上且20g/m2以下。上述阻挡层形成用组合物的涂布厚度 没有特别限定,优选为〇.IUm以上且50ym以下、更优选为Iym以上且30ym以下。
[0105] 另外,根据阻挡层形成用组合物的组成,在赋予后有时需要用于使组合物中所含 的分散介质挥发的干燥工序。在该情况下,在80°C~300°C左右的温度下,使用热板时使其 干燥1分钟~10分钟,使用干燥机等时使其干燥10分钟~30分钟左右。该干燥条件可根 据阻挡层形成用组合物的分散介质的含量进行调节,本发明中并不限定于上述条件。在该 情况下,阻挡层可以以对阻挡层形成用组合物进行干燥后的干燥体的形式获得。
[0106] 需要说明的是,在背面形成图案状的阻挡层。就图案状的阻挡层而言,在印刷法、 喷墨法等的情况下,能够通过将阻挡层形成用组合物11赋予成图案状而获得。另一方面, 在旋涂法、刷毛涂布、喷射法、刮刀法、辊涂法等的情况下,在整个面涂布阻挡层形成用组合 物11后,通过利用蚀刻等部分地除去而获得图案状的阻挡层。
[0107] 接着,图1的(3)中,涂布用于形成n+型扩散层及P+型扩散层的涂布用扩散材料 12、13。接着,图1的(4)中,进行热扩散,在n型半导体基板10上形成n+型扩散层14、p+ 型扩散层15。通过用于热扩散的热处理,涂布用扩散材料12、13成为涂布用扩散材料的热 处理物(烧成物)12'、13',通常形成玻璃层。作为用于热扩散的热处理温度,没有特别限 定,优选在750°C~1050°C的温度、1分钟~300分钟的条件下进行热处理。
[0108] 这里,图示了一并形成n+型扩散层14和P+型扩散层15的方法,也可以分别进行 扩散。例如,可以首先涂布用于形成P+型扩散层15的涂布用扩散材料13,使其进行热扩散, 除去涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)13'后,涂布用于形成n+型扩散层14的涂布用 扩散材料12,使其进行热扩散,除去涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12'。
[0109] 另外,这里对于使用涂布用扩散材料12、13的情况进行了说明,其也同样能够适 用于使用POCl3气体或BBr3气体的方法中。在该情况下,首先将在n型半导体基板10中形 成P+型扩散层15的预定区域作为开口部,在作为该开口部的区域以外的区域,通过阻挡层 形成用组合物形成阻挡层11。然后,在与该开口部对应的n型半导体基板10上形成P+型 扩散层15后,除去阻挡层11。接着,将形成n+型扩散层14的预定区域作为开口部,在作为 该开口部的区域以外的区域,通过阻挡层形成用组合物形成阻挡层11。然后,在与该开口部 对应的n型半导体基板10上形成n+型扩散层14。
[0110] 接着,图1的(5)中,除去阻挡层11及涂布用扩散材料的热处理物(烧成物)12'、 13',获得太阳能电池用基板。作为所述除去方法,可列举出在包含酸的水溶液中浸渍等的 方法,优选根据用于形成阻挡层IUn+型扩散层14以及P+型扩散层15的涂布用扩散材料 的热处理物(烧成物)12'、13'的组成来决定。具体来说,优选包括以下工序:通过包含氢氟 酸的水溶液,对利用热扩散处理而在半导体基板上生成的玻璃层〔热处理物(烧成物)12'、 13'〕、及阻挡层11进行蚀刻。
[0111] 接着,图1的(6)中,对受光面赋予防反射层16、对背面赋予钝化层17。防反射 层16与钝化层17可以组成相同也可以不同。作为防反射层16,可列举出例如氮化硅层, 作为钝化层17,可列举出例如氧化硅层。防反射层及钝化层的厚度没有特别限定,优选为 IOnm~300nm、更优选为 30nm~150nm。
[0112] 接着,图1的(7)中,在n+型扩散层14及p+型扩散层15上(背面侧)的钝化层 17上,对用于形成电极的位置进行开口。开口的方法没有特别限定,例如,可以利用喷墨法 等在希望开口的位置涂布蚀刻液(例如,包含氢氟酸、氟化铵或磷酸的溶液)并进行热处 理,由此开口。
[0113] 接着,图1的(8)中,在n+型扩散层14及P+型扩散层15上(背面侧)分别形成n 电极18及p电极19。本发明中,n电极18及p电极19的材质及形成方法没有特别限定。 例如,可以涂布包含铝、银、或铜的电极形成用糊剂并使其干燥来形成n电极18及p电极 19。接着,对n电极18及p电极19进行热处理(烧成),从而完成太阳能电池元件。
[0114] 需要说明的是,若作为所述电极形成用糊剂使用包含玻璃料的糊剂,则能够省略 图1的(7)所示的开口工序。若将包含玻璃料的电极形成用糊剂涂布到钝化层17上,在 600°C~900°C的范围、以几秒~几分钟进行热处理(烧成),则玻璃料使背面侧的钝化层17 熔融,糊剂中的金属粒子(例如银粒子)形成与硅基板10的接触部并凝固。由此,使所形 成的背面电极18、19
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