光伏装置的制造方法及光伏装置制造方法

文档序号:7242193阅读:141来源:国知局
光伏装置的制造方法及光伏装置制造方法
【专利摘要】包含:第1工序,在第1导电型或第2导电型的晶体系半导体基板的一面侧形成凹部而形成凹凸构造;第2工序,在包含所述凹凸构造的凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧形成第1导电型的半导体膜;第3工序,在形成有所述第1导电型的半导体膜的所述凹部内部涂敷蚀刻膏,蚀刻除去所述凹部内部的第1导电型的半导体膜而使所述凹部的表面露出,并且在所述凹凸构造的凸部上残留所述第1导电型的半导体膜,在所述凸部上形成所述第1导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第1半导体结区域;第4工序,除去所述蚀刻膏;以及第5工序,在所述露出的所述凹部内部形成第2导电型的半导体膜,在所述凹部内部形成所述第2导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第2半导体结区域。
【专利说明】光伏装置的制造方法及光伏装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在与受光面相反侧的背面具有不同的导电型的半导体结的背面结型的光伏装置的制造方法及光伏装置。
【背景技术】
[0002]在现在的一般晶体硅太阳能电池的形成中,使用厚度为200 μ m左右的P型晶体娃基板,在该P型晶体娃基板的受光面侧依次形成提闻光吸收率的表面纹理、η型杂质扩散层、防反射膜及表面电极(例如,梳型银(Ag)电极)。另外,背面电极(例如,铝(Al)电极)通过丝网印刷形成在该P型晶体硅基板的非受光面侧(背面侧)。然后,通过烧制这些电极,制造晶体硅太阳能电池。
[0003]该烧制中,表面电极及背面电极的溶剂成分挥发,并且在该P型晶体硅基板的受光面侧,梳型Ag电极突破防反射膜,与η型杂质扩散层连接。另外,在该烧制中,在该P型晶体娃基板的非受光面侧,Al电极的一部分的Al向该P型晶体娃基板扩散,形成背面电场层(BSF:Back Surface Field)。
[0004]该BSF层具有如下效果:在与P型晶体硅基板的结面形成内部电场,将在该BSF层附近发生的少数载流子押回P型晶体硅基板内部,抑制Al电极附近的载流子再结合。但是,通过该扩散形成的BSF层的膜厚度如果使用具有适度的掺杂物浓度的热过程来形成,则成为数百nm?数μ m这样厚的膜厚,产生由BSF层内的再结合导致的开路电压降低、由光吸收导致的短路电流的降低。
[0005]例如,在专利文献I?专利文献3中,记载了在晶体硅基板隔着薄的本征半导体薄膜α层)形成由薄膜的杂质掺杂硅层组成的结或者BSF层的异质结太阳能电池的发明。通过用薄膜形成杂质掺杂硅层,可以自由设定杂质掺杂硅层的杂质浓度分布,另外,由于杂质掺杂硅层薄,所以可以抑制膜中的载流子的再结合、光吸收,获得大的短路电流。另外,在晶体娃基板和杂质掺杂娃层之间插入的本征半导体层可以抑制异质结间的杂质扩散并形成具有陡峭的杂质分布的结,因此,由于形成良好的结界面而可以获得高的开路电压。而且,本征半导体薄膜及杂质掺杂硅层可以在200°c左右的低温形成,因此,即使在晶体硅基板的厚度薄的情况下,也可以降低因热而在晶体硅基板产生的应力、晶体硅基板的翘曲。另外,对于容易因热而劣化的晶体硅基板,也可期待抑制基板品质的降低。
[0006]但是,在异质结太阳能电池中使用的非晶质的本征硅层、杂质掺杂硅层的可见光区域的光吸收系数大。因而,在这些层的膜厚厚的情况下,由于这些层的光吸收而进入晶体硅基板为止的光量降低,短路电流减少。另一方面,如果使这些非晶质的硅膜薄至合计数nm左右,则由于朝向晶体硅基板的初始的外延生长层,基板界面的钝化效果降低,开路电压降低。
[0007]与之相对,专利文献4示出了通过在半导体基板的背面交替配置P型和η型这两方的杂质掺杂薄膜,在背面侧形成发射极及基极这两个电极,从而抑制由受光面侧的电极导致的屏蔽损耗的方法(背面结型太阳能电池)。根据该背面结型太阳能电池,除了可以抑制受光面侧的屏蔽损耗以外,还可以将光吸收率比杂质掺杂层更小的绝缘膜等用作受光面的防反射膜,因此,可以实现具有高的短路电流的太阳能电池。
[0008]但是,在上述背面结型太阳能电池中,交替排列的P型区域(杂质掺杂薄膜)和η型区域(杂质掺杂薄膜)的间距对特性带来大的影响。这是因为,在照射光时,在半导体基板内发生的正负的载流子分别向P型区域和η型区域移动时,在半导体基板内移动的距离依赖于各区域的间距。P型区域和η型区域的间距短的一方可以抑制载流子的再结合,提高太阳能电池特性。
[0009]在专利文献4中,作为半导体基板的背面的杂质掺杂薄膜的图形化方法,示出了使用金属掩模的方法、使用照片制版的方法。但是,在使用金属掩模的方法中,在通过化学气相沉积(CVD:Chemical Vapor Deposition)法形成薄膜时,存在向金属掩模下的回流,无法减小布线间距。另外,在使用照片制版的方法中,可以形成精细的间距的各结区域,但是工序复杂,不适于批量生产工序。
[0010]因此,作为能够适于批量生产的薄膜的图形化方法,考虑使用蚀刻膏的方法。gp,通过用丝网印刷、喷墨、分配器等形成薄膜,在不需要该薄膜的区域涂敷蚀刻膏并加热,可以仅蚀刻除去涂敷了蚀刻膏的区域。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本专利第2132527号说明书
[0014]专利文献2:日本专利第2614561号公报
[0015]专利文献3:日本专利第3469729号公报
[0016]专利文献4:日本特开2008-85374说明书

【发明内容】

[0017]但是,蚀刻膏在涂敷后的加热时及蚀刻时会扩散。因而,无法精度良好地蚀刻期望的图形,另外,在缩小图形的情况下有时可能会与邻接的图形重叠,存在P型区域、η型区域及电极的布线间距难以缩小的问题。
[0018]本发明是鉴于上述问题而提出的,目的在于获得可制造光电变换效率优异的背面结型的光伏装置的光伏装置制造方法及光伏装置。
[0019]为了解决上述问题并实现目的,本发明的光伏装置的制造方法包含:第I工序,在第I导电型或第2导电型的晶体系半导体基板的一面侧形成凹部而形成凹凸构造;第2工序,在包含所述凹凸构造的凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧形成第I导电型的半导体膜;第3工序,在形成有所述第I导电型的半导体膜的所述凹部内部涂敷蚀刻膏,蚀刻除去所述凹部内部的第I导电型的半导体膜而使所述凹部的表面露出,并且在所述凹凸构造的凸部上残留所述第I导电型的半导体膜,在所述凸部上形成所述第I导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第I半导体结区域;第4工序,除去所述蚀刻膏;以及第5工序,在所述露出的所述凹部内部形成第2导电型的半导体膜,在所述凹部内部形成所述第2导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第2半导体结区域。
[0020]根据本发明,实现能够制造光电变换效率优异的背面结型的光伏装置的效果。【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1-1是示意性地表示本发明的实施方式I的太阳能电池的背面构造的平面图。
[0022]图1-2是示意性地表示本发明的实施方式I的太阳能电池的截面构造的图,是图1-1的线段A-α’中的主要部分截面图。
[0023]图2是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的流程图。
[0024]图3-1是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0025]图3-2是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0026]图3-3是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0027]图4是示意性地表示作为本发明的实施方式2的光伏装置的太阳能电池的截面构造的主要部分截面图。
[0028]图5是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池的制造方法的流程图。
[0029]图6-1是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0030]图6-2是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0031]图6-3是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0032]图6-4是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0033](符号的说明)`
[0034]In型半导体基板;la沟部;Ib凸部区域;lc沟部;Id第I沟部;Ie第2沟部;2纹理;3钝化膜;4防反射膜;5p型半导体层;5A P型半导体结区域;5B p型半导体结区域;6n型半导体层;6Α η型半导体结区域;7透明导电膜;8透明导电膜;9ρ型电极;10η型电极;101保护膜;102蚀刻膏;103保护用抗蚀剂;201保护用抗蚀剂;202保护用抗蚀剂
【具体实施方式】
[0035]以下,根据附图详细说明本发明的光伏装置的制造方法及光伏装置的实施方式。另外,本发明并不限于以下的记述,在不脱离本发明的要旨的范围内可适宜变更。另外,在以下所示附图中,为了容易理解,各部件的比例尺可能与实际不同。各附图间也同样。另外,即使是平面图,为了容易观察附图,有时也附上阴影。
[0036]实施方式1.[0037]图1-1是示意性地表示本发明的实施方式I的作为光伏装置的太阳能电池的背面构造的平面图。图1-2是示意性地表示本发明的实施方式I的作为光伏装置的太阳能电池的截面构造的图,是图1-1的线段A-Α’中的主要部分截面图。
[0038]实施方式I的太阳能电池具有作为第I导电型的晶体系半导体基板的η型半导体基板I。在η型半导体基板I的受光面侧的面,形成由微细凹凸组成的纹理2。在纹理2上,顺序层叠钝化膜3及防反射膜4。另外,也可以取代钝化膜3,设置本征硅膜和与晶体系半导体基板相同导电型的硅膜的层叠构造。
[0039]在与η型半导体基板I的受光面相反的面(背面)侧,分别以梳形形状形成具有与η型半导体基板I相反的导电型(P型)的P型半导体结区域5Α、以及具有与η型半导体基板I相同的导电型(η型)的η型半导体结区域6Α。P型半导体结区域5Α设置在形成于η型半导体基板I的背面的沟部Ia内。而且,在η型半导体基板I的背面,ρ型半导体结区域5Α和η型半导体结区域6Α被配置为在梳形形状中分别与梳齿相当的部分逐根交替啮合。即,被配置为在P型半导体结区域5A的梳形形状中与梳齿相当的区域的每一根和在η型半导体结区域6Α的梳形形状中与梳齿相当的区域的每一根逐根交替啮合。
[0040]在ρ型半导体结区域5Α中,在η型半导体基板I的背面,由薄膜组成的ρ型半导体层5形成于沟部Ia内,与η型半导体基板I的背面形成ρη结。另外,为了将η型半导体基板I和P型半导体层5的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i层)。在该情况下,隔着本征娃膜,η型半导体基板I和ρ型半导体层5形成ρη结。
[0041]在ρ型半导体层5上,形成透明导电膜7。在沟部Ia的底面区域中的透明导电膜7上,用于使ρ型半导体结区域5Α中的各区域电连结,使发电的电力从各区域汇集而向外部取出的P型电极9形成为与ρ型半导体结区域5Α同样的梳形形状。
[0042]在η型半导体结区域6Α中,在η型半导体基板I的背面形成由薄膜组成的η型半导体层6。η型半导体层6形成在η型半导体基板I的背面中未形成ρ型半导体层5的区域、即在η型半导体基板I的背面所邻接的沟部Ia之间的凸部区域Ib上,并且与η型半导体基板I相比含有更高浓度的η型的掺杂物(例如P)。另外,为了将η型半导体基板I和η型半导体层6的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i层)。
[0043]在η型半导体层6上,形成透明导电膜8。在透明导电膜8上,用于使η型半导体结区域6Α中的各区域电连结,并使发电的电力从各区域汇集而向外部取出的η型电极10形成为与η型半导体结区域6Α同样的梳形形状。
[0044]在该太阳能电池中,防反射膜4侧被设为受光面,入射太阳光。该太阳能电池是仅在太阳能电池的背面侧配置有P型电极9及η型电极10的异质构造的背面结型太阳能电池。由此,实施方式I的太阳能电池抑制受光面侧的屏蔽损耗,实现光电变换效率的提高。
[0045]η型半导体基板I例如是通过掺入η型的掺杂物(例如P (磷))而呈现η型的导电型的晶体系娃基板。晶体系娃基板包含单晶娃基板及多晶娃基板,本实施方式中,说明使用了单晶的硅基板的例子。
[0046]钝化膜3覆盖η型半导体基板I的受光面而形成,作为抑制η型半导体基板I的受光面侧的基板表面中的载流子再结合的表面钝化层而起作用。通过形成这样的钝化膜3,获得对η型半导体基板I的钝化效果,获得提高开路电压、短路电流密度这样的效果。
[0047]防反射膜4覆盖钝化膜3而形成,是以降低从受光面侧入射到太阳能电池的光的反射损耗为目的而设置的层。另外,防反射膜4还具有作为η型半导体基板I的保护层的功能。
[0048]接着,参照图2、图3-1及图3-2说明这样的实施方式I的太阳能电池的制造方法的一个例子。图2是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的流程图。图3-1及图3-2是用于说明实施方式I的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0049]首先,准备半导体基板。在本发明中,半导体基板例如可以从η型单晶硅或者η型多晶硅、或P型单晶硅或者P型多晶硅中任意选择,但是本实施方式中,示出了以规定的浓度含有磷(P)作为η型掺杂物原子的η型半导体基板I的例子(图3-1 (a))。η型半导体基板I如果是从晶锭直接切片而成,则优选预先实施除去切片时的损坏的工序、用于杂质除去的吸杂工序等。
[0050]接着,在η型半导体基板I的一面侧的表面形成由微细凹凸组成的纹理2(图3-1 (b),步骤S101)。此时,纹理2可以仅在η型半导体基板I的单面形成,也可以在两面形成,本实施方式中,仅在单面形成纹理2。在η型半导体基板I中形成有纹理2的面最终在太阳能电池完成时成为受光面。以下,有时将在η型半导体基板I中形成有纹理2的面称为受光面。
[0051]例如在使用基板方位为(100)的单晶硅基板的情况下,可以通过碱溶液的各向异性蚀刻,形成金字塔形状的纹理2。另外,在使用多晶硅基板的情况下,可以通过混合酸、反应性离子蚀刻(RIE:Reactive 1n Etching)等的方法形成纹理2。纹理2的形状没有限制,但是在η型半导体基板I的背面也形成纹理2的情况下,期望是比后述的后工序中由激光形成沟部Ia时的激光的掘入深度小的纹理尺寸。另外,在η型半导体基板I的单面形成纹理2时,预先在不形成纹理2的面形成保护膜。
[0052]接着,在形成η型半导体基板I的另一面侧中的P型半导体结区域5Α的区域,通过激光划线实施掘入处理,形成沟部la,在η型半导体基板I的另一面侧形成台阶(图3-1 (c),步骤S102)。在η型半导体基板I中形成有沟部Ia的面最终在太阳能电池完成时成为背面。以下,有时将η型半导体基板I中形成有沟部Ia的面称为背面。
[0053]设为形成沟部Ia的掘入区域是与图1-1所示的ρ型半导体结区域5Α同样的梳形形状,在梳形形状中分别与梳齿相当的部分间的间距为500 μ m?2_左右。即,在掘入区域(P型半导体结区域5A)内形成的ρ型电极9的梳形形状中,以分别与梳齿相当的部分间的间距成为500 μ m?2mm左右的方式形成沟部la。另外,在作为沟部Ia间的区域的凸部区域Ib上形成的η型电极10的梳形形状中,以分别与梳齿相当的部分间的间距成为500 μ m?2mm左右的方式形成沟部la。
[0054]这是因为,在ρ型半导体结区域5A形成的ρ型电极9中与梳齿相当的部分的电极间距离比2mm大的情况下,作为太阳能电池而动作时,所发生的载流子移动到电极为止的距离变大,在载流子到达电极之前容易发生载流子的再结合的同时,有时依赖于基板的电阻而填充因子降低。η型电极10也同样。
[0055]另外,将沟部Ia的深度(或者凸部区域Ib的厚度)设为5μπι?100 μ m左右,优选设为5μπι?20μπι。在本发明中,通过后工序对沟部Ia印刷涂敷蚀刻膏、抗蚀剂,但是将此时的厚度(涂敷厚度)通常设为5μπι?20μπι左右。在该涂敷厚度条件中,在沟部Ia的深度比5 μ m小的情况下,即比蚀刻膏、抗蚀剂等液体的涂敷厚度小的情况下,无法抑制涂敷的蚀刻膏、抗蚀剂等液体的扩散。另外,在该涂敷厚度条件中,在沟部Ia的深度比20 μ m大的情况下,即比涂敷的蚀刻膏、抗蚀剂等液体的涂敷厚度大的情况下,丝网印刷变得困难。在这些液体的涂敷厚度比20 μ m大的情况下,使用喷墨或分配器即可。
[0056]另外,在本实施方式中,为了形成沟部Ia而使用激光,但是只要是图形形成精度良好的方法,也可以使用其他方法。另外,在激光照射部残存激光损坏的情况下,也可以在用激光形成图形后,通过碱、混合酸等实施各向同性的蚀刻。但是,通过使用激光形成沟部la,无需使用抗蚀剂等图形化、照片制版等的复杂过程就可以形成沟部la,因此生产量提闻。
[0057]接着,在形成有纹理2的η型半导体基板I的受光面形成钝化膜3及防反射膜4(图3-1 (d),步骤S103、步骤S104)。作为钝化膜3,使用与η型半导体基板I相同导电型且比该η型半导体基板I更高浓度地掺入杂质的非晶硅膜、或对与η型半导体基板I的界面钝化效果高的氧化硅膜、或者氮化硅膜等。另外,作为防反射膜4,使用氧化硅膜、氮化硅膜。另外,只要是如氧化硅膜、氮化硅膜等那样同时具有钝化效果和防反射效果的膜,则钝化膜3和防反射膜4也可以用相同的一个膜共用。
[0058]接着,在包含沟部Ia的η型半导体基板I的背面上,依次形成η型半导体层6、透明导电膜8、保护膜101 (图3-2(e),步骤S105、步骤S106、步骤S107)。作为η型半导体层6,使用硅系的薄膜,例如使用通过CVD法形成的掺入了磷(P)的非晶硅膜或微晶硅等。另夕卜,为了使η型半导体基板I和η型半导体层6的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i层)。
[0059]另外,在η型半导体基板I的背面上形成η型半导体层6之前,也可以进行以η型半导体基板I的清洁为目的的RCA洗净等药液洗净、以η型半导体基板I的背面和η型半导体层6的界面状态的控制为目的的等离子处理。
[0060]η型半导体层6的膜厚度设为IOnm?30nm左右。如果η型半导体层6的膜厚度在该范围,则在后工序中可以通过蚀刻膏容易地除去不需要部分,可以通过对η型半导体基板I的电场效应而抑制载流子的再结合。
[0061]作为透明导电膜8,例如通过溅射法形成氧化铟膜,作为可以通过蚀刻膏除去的材料。作为用于透明导电膜8的氧化铟以外的材料,可以使用掺入5%?10%锡的氧化铟(ITO)、氧化锌、氧化锡等。但是,在硅中的有光吸收的全体波长域中,优选使用光吸收尽可能少的材料。
[0062]作为保护膜101,使用20nm?IOOnm左右的氧化硅膜、氮化硅膜等,作为用蚀刻膏可除去的膜。这些膜可以通过派射法等化学气相淀积(PVD, Physical Vapor Deposition)法形成。但是,需要在不引起因从已经形成的η型半导体层6的硅系膜脱氢等导致的特性降低的200°C?300°C以下的温度形成。另外,只要是可低温形成且可通过蚀刻膏除去的膜,也可以使用聚硅氮烷系材料等通过涂敷可形成氧化硅的材料。
[0063]接着,使用印刷法在沟部Ia内涂敷蚀刻膏102 (图3_2 (f),步骤S108)。然后,通过用烤箱等加热η型半导体基板1,可以通过蚀刻膏102蚀刻而除去保护膜101、透明导电膜
8、η型半导体层6这3个膜的不需要部分。进而,用纯水或者稀碱溶液除去蚀刻膏102 (图3-2(g),步骤S109、步骤S110)。3个膜的不需要部分是沟部Ia内的部分。因此,通过用蚀刻膏102蚀刻除去上述3个膜的不需要部分,使沟部Ia的表面露出,在凸部区域Ib上残留上述3个膜。
[0064]作为蚀刻膏102,可以使用例如MERCK公司的ishishape等。此时,在蚀刻膏102的印刷区域中,考虑针对沟部Ia的重合精度,需要比沟部Ia的宽度窄的方式印刷蚀刻膏102的宽度。另外,需要调节印刷版的乳剂厚度、印刷条件,以使蚀刻膏102的印刷厚度不会大幅超过沟部Ia的掘入深度。另外,在蚀刻膏102的涂敷后的加热过程中,需要以200°C?3000C以下的温度加热,以避免使η型半导体层6的硅系膜劣化。
[0065]另外,根据蚀刻膏材料及各被蚀刻膜的种类,可以通过蚀刻膏102同时蚀刻保护膜101、透明导电膜8和η型半导体层6。另一方面,在无法同时蚀刻这些膜的情况下,可以使用由蚀刻膏102首先除去保护膜101,然后由草酸等液体除去透明导电膜8,进一步由碱溶液除去η型半导体层6等的方法。
[0066]接着,在包含露出的沟部Ia内的η型半导体基板I的背面,依次形成ρ型半导体层5和透明导电膜7 (图3-2 (h),步骤S111、步骤S112)。作为P型半导体层5,使用硅系的薄膜,例如使用由CVD法形成并掺入硼的非晶硅膜或微晶硅膜等。另外,为了将η型半导体基板I和P型半导体层5的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i 层)。
[0067]另外,在形成ρ型半导体层5之前,也可以用使凸部区域Ib上的保护膜101具有耐性的方法,进行以η型半导体基板I的清洁为目的的RCA洗净等药液洗净、以η型半导体基板I的背面和η型半导体层6的界面状态的控制为目的的等离子处理。
[0068]ρ型半导体层5的膜厚度设为IOnm?30nm左右。如果η型半导体层6的膜厚度在该范围,则在后工序中可以通过蚀刻膏容易地除去不需要部分,由η型半导体基板I和ρ型半导体层5构成的结可以作为光伏装置的ρη结而动作。
[0069]作为透明导电膜7,例如通过溅射法形成氧化铟膜,作为可以通过蚀刻除去的材料。作为用于透明导电膜7的氧化铟以外的材料,可以使用掺入5%?10%锡的氧化铟(ITO)、氧化锌、氧化锡等。但是,在硅中的有光吸收的全体波长域中,优选使用光吸收尽可能少的材料。
[0070]接着,在形成有ρ型半导体层5及透明导电膜7的沟部Ia内,通过印刷涂敷保护用抗蚀剂103(图3-3(i),步骤S113)。保护用抗蚀剂103使用例如耐碱性抗蚀剂。然后,将保护用抗蚀剂103用于蚀刻掩模,通过草酸等透明导电膜除去液,蚀刻除去沟部Ia以外的透明导电膜7,进行通过碱溶液等,蚀刻除去沟部Ia以外的ρ型半导体层5,然后通过抗蚀剂剥离剂除去保护用抗蚀剂103 (图3-3(j),步骤S114、步骤S115)。另外,在图3_3(i)及图3-3(j)中,η型半导体基板I的背面朝下,但是,实际上在η型半导体基板I的背面朝上的状态下进行各处理。
[0071]以使保护用抗蚀剂103的厚度成为与凸部区域Ib的台阶(沟部Ia的深度)相同的厚度(深度)或比凸部区域Ib的台阶(沟部Ia的深度)小若干的厚度的方式进行印刷,以消除蚀刻除去的P型半导体层5及透明导电膜7和凸部区域Ib上的η型半导体层6及透明导电膜8的重叠。另外,透明导电膜7、ρ型半导体层5的除去也可以使用RIE、等离子蚀刻等气相蚀刻。
[0072]接着,除去在凸部区域Ib上残留的保护膜101 (图3-3 (k),步骤S116)。在作为保护膜101使用氧化硅膜、氮化硅膜的情况下,可以用氢氟酸除去保护膜101。由此,在凸部区域Ib上残存η型半导体层6及透明导电膜8,形成η型半导体结区域6Α。另外,在沟部Ia内残存P型半导体层5及透明导电膜7,形成ρ型半导体结区域5Α。
[0073]接着,在η型半导体基板I的背面侧中,在P型半导体结区域5Α形成ρ型电极9,在η型半导体结区域6Α形成η型电极10 (图3_3⑴,步骤S117)。通过例如丝网印刷法印刷、干燥电极材料膏,其后烧制而进行P型电极9及η型电极10的形成。在η型电极10及P型电极9的形成中,使用例如在200°C?300°C以下烧结的低温烧结型的印刷银(Ag)膏。另外,为了消除硅系膜的成膜导致的缺陷、提高透明导电膜的导电率,也可以在各膜的形成后进行含氢气氛中的退火。
[0074]通过实施以上那样的工序,可以制作图1-1及图1-2所示太阳能电池。另外,上述中,P型半导体结区域5A设置在沟部Ia内,但是,也可以设为η型半导体结区域6被设置在沟部Ia内的结构,在上述的各部中交换ρ型和η型。即,可以设为具有与η型半导体基板I相同导电型的区域或具有与η型半导体基板I相反的导电型的区域的任一区域设置在沟部Ia内的结构。
[0075]在上述实施方式I中,在可抑制受光面侧的屏蔽损耗而实现高的光电变换效率的异质构造的背面结型的太阳能电池的制造中,在η型半导体基板I的背面侧形成沟部la,在该沟部Ia内涂敷蚀刻膏102,蚀刻除去期望的膜。由此,可以精度良好地蚀刻期望的图形,另外,即使在缩小图形的情况下,邻接的图形彼此也不会重叠。因此,可以精度良好地形成P型半导体结区域5A和η型半导体结区域6Α交替排列的精细的图形的结区域,能够实现ρ型电极9及η型电极10的电极的布线间距的缩小。
[0076]在异质构造的背面结型的太阳能电池中,交替排列的ρ型区域和η型区域的间距对特性带来大的影响。这是因为,在照射光时半导体基板内发生的正负的载流子分别向P型区域和η型区域移动时,半导体基板内移动的距离依赖于各区域的间距。因此,P型区域和η型区域的间距短,ρ型电极及η型电极的布线间距短的一方可以抑制载流子的再结合,提闻太阳能电池特性。
[0077]另一方面,在被蚀刻膜上仅涂敷蚀刻膏的情况下,在涂敷后进行加热及蚀刻时,蚀刻膏扩散。因而,无法精度良好地蚀刻期望的图形,另外,在缩小图形的情况下,有时邻接的图形彼此重叠,难以缩小P型区域、η型区域及电极的布线间距。
[0078]但是,在实施方式I中,在沟部Ia内涂敷蚀刻膏102,因此不会发生上述的问题。即,在用于在η型半导体基板I的背面排列2个导电型的薄膜的结区域的图形形成中,在形成η型的薄膜之后,预先掘入与ρ型的薄膜形成区域相当的蚀刻膏涂敷区域而形成沟部la,在该沟部Ia内涂敷蚀刻膏。由此,可以抑制涂敷后的蚀刻膏的扩散(滴液),提高蚀刻图形精度而能够形成精细的排列图形。
[0079]另外,通过 在沟部Ia内涂敷了保护用抗蚀剂103的状态下进行不需要部分的蚀亥IJ,可以抑制涂敷后的保护用抗蚀剂103的扩散(滴液),提高蚀刻图形精度而能够形成精细的排列图形。
[0080]另外,在实施方式I中,η型半导体基板I的背面侧的大致全部区域通过P型半导体层5或η型半导体层6被钝化,可以提高开路电压、短路电流密度等太阳能电池特性。
[0081]从而,根据实施方式1,可以抑制η型半导体基板I的背面侧中的载流子的再结合而提高太阳能电池特性,可以作成光电变换效率优异的异质构造的背面结型的太阳能电池。
[0082]实施方式2.[0083]图4是示意性地表示作为本发明的实施方式2的光伏装置的太阳能电池的截面构造的主要部分截面图。从背面侧观察实施方式2的太阳能电池的构造图形与图1-1同样。图4是与图1-2对应的主要部分截面图。实施方式2的太阳能电池的ρ型半导体结区域5Β以外的结构具有与实施方式I的太阳能电池相同的结构。在图4中,对与实施方式I的太阳能电池相同的部件附上相同符号,省略详细的说明。
[0084]实施方式2的太阳能电池具有作为第I导电型的晶体系半导体基板的η型半导体基板I。在η型半导体基板I的受光面侧的面,形成有由微细凹凸组成的纹理2。在纹理2上,顺序层叠钝化膜3及防反射膜4。另外,也可以取代钝化膜3,设置本征硅膜和与晶体系半导体基板相同导电型的硅膜的层叠构造。
[0085]在与η型半导体基板I的受光面相反的面(背面)侧,分别以梳形形状形成具有与η型半导体基板I相反的导电型(ρ型)的ρ型半导体结区域5Β、和具有与η型半导体基板I相同导电型(η型)的η型半导体结区域6Α。ρ型半导体结区域5Β与实施方式I中的P型半导体结区域5Α对应。ρ型半导体结区域5Β设置在形成于η型半导体基板I的背面的沟部Ic内。沟部Ic是具有2段的台阶的沟部,是由第I沟部(第I凹部)Id和在第I沟部(第I凹部)Id的底面部中的第I沟部Id的宽度方向的内侧区域在与该第I沟部Id同方向上延伸设置且沟深度比第I沟部Id深的第2沟部(第2凹部)Ie构成的2段沟部(2段凹部)。
[0086]而且,在η型半导体基板I的背面中,ρ型半导体结区域5Β和η型半导体结区域6Α被配置为在梳形形状中分别与梳齿相当的部分逐根交替啮合。S卩,被配置为ρ型半导体结区域5Β的梳形形状中与梳齿相当的区域的每一根和η型半导体结区域6Α的梳形形状中与梳齿相当的区域的每一根逐根交替啮合。
[0087]在ρ型半导体结区域5Β中,在η型半导体基板I的背面,由薄膜组成的ρ型半导体层5形成于沟部Ia内,并且与η型半导体基板I的背面形成ρη结。另外,为了将η型半导体基板I和ρ型半导体层5的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征娃膜Q层)。该情况下,隔着本征娃膜,η型半导体基板I和ρ型半导体层5形成ρη结。
[0088]在ρ型半导体层5上,形成透明导电膜7。在沟部Ic的底面区域中的透明导电膜7上,用于使ρ型半导体结区域5Β中的各区域电连结,并使发电的电力从各区域汇集而向外部取出的P型电极9设置成与ρ型半导体结区域5Β同样的梳形形状。
[0089]接着,参照图5、图6-1?图6-3说明这样的实施方式2的太阳能电池的制造方法的一个例子。图5是用于说明实施方式2的太阳能电池的制造方法的流程图。图6-1?图6-3是用于说明实施方式2的太阳能电池的制造方法的截面图。
[0090]首先,与实施方式I的情况同样,准备η型半导体基板I作为半导体基板(图6-1 (a))。接着,与实施方式I的情况同样,在η型半导体基板I的一面侧的表面形成由微细凹凸组成的纹理2 (图6-1 (b),步骤S201)。纹理2的形状没有限制,但是,在η型半导体基板I的背面也形成纹理2的情况下,期望是比后述的后工序中由激光形成ρ型半导体结区域5Β形成用的沟部Ic时的激光的掘入深度小的纹理尺寸。另外,在η型半导体基板I的单面形成纹理2时,预先在不形成纹理2的面形成保护膜。
[0091]接着,在形成η型半导体基板I的另一面侧中的ρ型半导体结区域5Β的区域,通过激光划线实施掘入处理而形成沟部1山在η型半导体基板I的另一面侧形成第I台阶(图6-1((:),步骤5202)。接着,在第I沟部Id的底部区域的宽度方向上的内侧区域,通过激光划线实施掘入处理,形成与第I沟部Id同方向延伸且沟深度比第I沟部Id浅的第2沟部le,在η型半导体基板I的另一面侧形成第2台阶(图6-1 (d),步骤S203)。由此形成沟部lc,在η型半导体基板I的另一面侧形成2阶段的台阶。在η型半导体基板I中形成有沟部Ic的面最终在太阳能电池完成时成为背面。以下,有时将在η型半导体基板I中形成了沟部Ic的面称为背面。
[0092]形成第I沟部Id的掘入区域是与图1-1所示的ρ型半导体结区域5Β同样的梳形形状,在梳形形状中分别与梳齿相当的部分间的间距为500 μ m?2_左右。即,在掘入区域(P型半导体结区域5B)内形成的ρ型电极9的梳形形状中,以分别与梳齿相当的部分间的间距成为500 μ m?2mm左右的方式形成沟部lc。另外,在作为沟部Ic间的区域的凸部区域Ib上形成的η型电极10的梳形形状中,以分别与梳齿相当的部分间的间距成为500 μ m?2mm左右的方式形成沟部lc。
[0093]这是因为,在ρ型半导体结区域5B形成的ρ型电极9中与梳齿相当的部分的电极间距离比2mm大的情况下,作为太阳能电池而动作时,发生的载流子移动到电极为止的距离变大,在载流子到达电极之前容易发生载流子的再结合的同时,有时依赖于基板的电阻而填充因子降低。η型电极10也同样。
[0094]另外,将第I沟部Id的深度(或者凸部区域Ib的厚度)设为5μπι?50μπι左右,优选设为5μηι?ΙΟμπι。第2沟部Ie被制作于在宽度方向上比第I沟部Id靠内侧50μπι?100 μ m左右,因此,比第I沟部Id的宽度窄100 μ m?200 μ m左右。另外,第2沟部Ie的深度除了第I沟部Id的深度外,设为5 μ m?50 μ m左右,优选设为5 μ m?10 μ m左右,优选第I沟部Id的深度和第2沟部Ie的深度合起来为20 μ m以下。
[0095]本发明中,通过后工序在沟部Ic印刷涂敷蚀刻膏、抗蚀剂,但是此时的厚度(涂敷厚度)通常设为5 μ m?20 μ m左右。在该涂敷厚度条件中,在沟部Ia的深度比5 μ m小的情况下,即比蚀刻膏、抗蚀剂等液体的涂敷厚度小的情况下,无法抑制所涂敷的蚀刻膏、抗蚀剂等液体的扩散。另外,在该涂敷厚度条件中,在沟部Ia的深度比20 μ m大的情况下,SP在比所涂敷的蚀刻膏、抗蚀剂等液体的涂敷厚度大的情况下,丝网印刷变得困难。在第I沟部Id或第2沟部Ie的深度分别超过ΙΟμπι的情况下,可以取代丝网印刷,使用喷墨、分配器。
[0096]另外,在本实施方式中,为了形成沟部Ic而使用了激光,但是,只要是图形形成精度高的方法,也可以使用其他方法。另外,在激光照射部残存激光损坏的情况下,也可以在用激光形成图形后,通过碱、混合酸等实施各向同性的蚀刻。但是,通过使用激光形成沟部lc,无需使用抗蚀剂等的图形化、照片制版等复杂过程就可以形成沟部lc,因此生产量提闻。
[0097]接着,在形成了纹理2的η型半导体基板I的受光面侧形成钝化膜3及防反射膜4 (图 6-2 (e),步骤 S204,步骤 S205)。
[0098]接着,在包含沟部Ic的η型半导体基板I的背面的表面,依次形成η型半导体层
6、透明导电膜8、保护膜101 (图6-2(f),步骤S206、步骤S207、步骤S208)。作为η型半导体层6,使用硅系的薄膜,例如使用通过CVD法形成并掺入了磷(P)的非晶硅膜或微晶硅等。为了使η型半导体基板I和η型半导体层6的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i层)。
[0099]接着,使用印刷法在第I沟部Id内及第2沟部Ie内涂敷蚀刻膏102 (图6_2 (g),步骤S209)。然后,通过用烤箱等加热η型半导体基板1,可以由蚀刻膏102蚀刻并除去保护膜101、透明导电膜8、η型半导体层6这3个膜的不需要部分。进而,用纯水或者稀碱溶液除去蚀刻膏102 (图6-2(h),步骤S210,步骤S211)。3个膜的不需要部分是第I沟部Id内及第2沟部Ie内的部分。因此,通过用蚀刻膏102蚀刻除去上述3个膜的不需要部分,使第I沟部Id及第2沟部Ie的表面露出,在凸部区域Ib上残存上述3个膜。
[0100]作为蚀刻膏102,可以使用例如MERCK公司的ishishape等。此时,在蚀刻膏102的印刷区域中,考虑对沟部Ia的重合精度,需要以比沟部Ia的宽度窄的方式印刷蚀刻膏102的宽度。另外,需要调节印刷版的乳剂厚度、印刷条件,以使蚀刻膏102的印刷厚度不会大幅超过沟部Ia的掘入深度。另外,蚀刻膏102的涂敷后的加热过程需要以200°C?300°C以下的温度的加热,以避免使η型半导体层6的硅系膜劣化。
[0101]另外,根据蚀刻膏材料及各被蚀刻膜的种类,可以通过蚀刻膏102同时蚀刻保护膜101、透明导电膜8、η型半导体层6。另一方面,在无法同时蚀刻这些膜的情况下,可以使用用蚀刻膏102首先除去保护膜101,然后由草酸等液体除去透明导电膜8,进而由碱溶液除去η型半导体层6等的方法。
[0102]接着,在包含所露出的第I沟部Id内及第2沟部Ie内的η型半导体基板I的背面,依次形成P型半导体层5和透明导电膜7 (图6-3 (i),步骤S212、步骤S213)。作为ρ型半导体层5,使用硅系的薄膜,例如使用由CVD法形成并掺入硼的非晶硅或微晶硅等。另外,为了将η型半导体基板I和ρ型半导体层5的界面的杂质分布控制为陡峭,也可以在它们之间插入本征硅膜(i层)。
[0103]另外,在形成ρ型半导体层5之前,也可以使用使凸部区域Ib上的保护膜101具有耐性的方法,进行以η型半导体基板I的清洁为目的的RCA洗净等药液洗净、以η型半导体基板I的背面和η型半导体层6的界面状态的控制为目的的等离子处理。
[0104]将ρ型半导体层5的膜厚度设为IOnm?30nm左右。如果η型半导体层6的膜厚度在该范围,则在后工序中可以通过蚀刻膏容易地除去不需要部分。而且,由η型半导体基板I和P型半导体层5构成的结可以作为光伏装置的ρη结而动作。
[0105]作为透明导电膜7,例如通过溅射法形成氧化铟膜,作为可以通过蚀刻除去的材料。作为用于透明导电膜7的氧化铟以外的材料,可以使用掺入5%?10%锡的氧化铟(ITO)、氧化锌、氧化锡等。但是,在硅中的有光吸收的全体波长域中,优选使用光吸收尽可能少的材料。
[0106]接着,在形成有ρ型半导体层5及透明导电膜7的第2沟部Ie内,通过印刷涂敷第I保护用抗蚀剂201 (步骤S214)。进行印刷,使第I保护用抗蚀剂201的厚度成为与第2沟部Ie的掘入深度相同的厚度或比第2沟部Ie的掘入深度小若干的厚度,以避免从第2沟部Ie的掘入部伸出。然后,将第I保护用抗蚀剂201用作蚀刻掩模,通过草酸等透明导电膜的除去液蚀刻除去第2沟部Ie以外的透明导电膜7(图6-3(」),步骤5215)。由此,在P型半导体结区域5Β和η型半导体结区域6Α的边界部,可以形成不存在透明导电膜而仅由P型半导体层5构成的区域。
[0107]接着,在第2沟部Ie内残留了第I保护用抗蚀剂201的状态下,以填埋形成了 P型半导体层5的第I沟部Id内的方式通过印刷涂敷第2保护用抗蚀剂202 (图6-3 (k),步骤S216)。进行印刷,使得第2保护用抗蚀剂202的厚度成为与第I沟部Id的掘入深度相同的厚度或比第I沟部Id的掘入深度小若干的厚度,以避免从第I沟部Id的掘入部伸出。而且,将第2保护用抗蚀剂202用作蚀刻掩模,由碱溶液等蚀刻除去凸部区域Ib上的ρ型半导体层5,然后,通过抗蚀剂剥离剂除去第I保护用抗蚀剂201及第2保护用抗蚀剂202 (图6_3(1),步骤5217、步骤5218)。另外,在图6_3(j)?图6-3(1)中,η型半导体基板I的背面朝下,但是实际上在η型半导体基板I的背面朝上的状态下进行各处理。
[0108]第I保护用抗蚀剂201及第2保护用抗蚀剂202使用耐碱性抗蚀剂。第I保护用抗蚀剂201和第2保护用抗蚀剂202可以是相同材料也可以是不同材料,但是,优选可通过相同的抗蚀剂剥离剂同时除去。透明导电膜7、ρ型半导体层5的除去也可以使用RIE、等离子蚀刻等气相蚀刻。
[0109]这样,通过进行使用了第I保护用抗蚀剂201及第2保护用抗蚀剂202的2阶段的蚀刻,可以在P型半导体层5和η型半导体层6之间形成未层叠透明导电膜7的P型区域。由此,可以防止P型半导体层5上的透明导电膜7和η型半导体层6、或ρ型半导体层5上的透明导电膜7和η型半导体层6上的透明导电膜8的接触导致的电流泄漏。即,可以使透明导电膜7和η型半导体层6及透明导电膜8电绝缘而防止它们之间的电流泄漏。
[0110]接着,除去在凸部区域Ib上残留的保护膜101 (图6-4 (m),步骤S219)。在使用氧化硅膜、氮化硅膜作为保护膜101的情况下,可以使用氢氟酸除去保护膜101。由此,在凸部区域Ib上残存η型半导体层6及透明导电膜8,形成η型半导体结区域6Α。另外,在沟部Ic中,在第2沟部Ie内残存ρ型半导体层5及透明导电膜7,在第I沟部Id内仅残存ρ型半导体层5,形成ρ型半导体结区域5Β。
[0111]接着,在η型半导体基板I的背面侧,在P型半导体结区域5Β的第2沟部Ie内形成P型电极9,在η型半导体结区域6Α形成η型电极10 (图6_4 (η),步骤S220)。ρ型电极9及η型电极10的形成通过由例如丝网印刷法印刷、干燥电极材料膏后烧制而进行。在η型电极10及ρ型电极9的形成中,使用在例如200°C?300°C以下烧结的低温烧结型的印刷银(Ag)膏。另外,为了消除硅系膜的成膜导致的缺陷、提高透明导电膜的导电率,也可以在各膜的形成后进行含氢气氛中的退火。
[0112]通过实施以上那样的工序,可以制作图1-1及图4所示的实施方式2的太阳能电池。另外,在上述中,P型半导体结区域5B设置在沟部Ic内,但是,也可以设为η型半导体结区域6设置在沟部Ic内的结构,在上述的各部中交换ρ型和η型。即,可以设为具有与η型半导体基板I相同导电型的区域、或具有与η型半导体基板I相反的导电型的区域的任一区域设置在沟部Ic内的结构。
[0113]在上述实施方式2中,在可抑制受光面侧的屏蔽损耗而实现高光电变换效率的异质构造的背面结型的太阳能电池的制造中,在η型半导体基板I的背面侧形成沟部la,在该沟部Ia内涂敷蚀刻膏102,蚀刻除去期望的膜。由此,与实施方式I的情况同样,可以精度良好地蚀刻期望的图形,另外,即使在缩小图形的情况下,邻接的图形彼此也不会重叠。因此,可以精度良好地形成P型半导体结区域5B和η型半导体结区域6Α交替排列的精细的图形的结区域,能够实现P型电极9及η型电极10的电极的布线间距的缩小。
[0114]另外,通过在沟部Ic内涂敷第I保护用抗蚀剂201、第2保护用抗蚀剂202的状态下进行不需要部分的蚀刻,可以抑制涂敷后的第I保护用抗蚀剂201、第2保护用抗蚀剂202的扩散(滴液),能够提高蚀刻图形精度并形成精细的排列图形。
[0115]另外,在实施方式2中,与实施方式I的情况同样,η型半导体基板I的背面侧的大致全部区域通过P型半导体层5或η型半导体层6钝化,可以提高开路电压、短路电流密度等太阳能电池特性。
[0116]而且,在实施方式2中,可以在ρ型半导体层5和η型半导体层6之间形成未层叠透明导电膜7的ρ型区域。由此,可以防止ρ型半导体层5上的透明导电膜7和η型半导体层6、或ρ型半导体层5上的透明导电膜7和η型半导体层6上的透明导电膜8的接触导致的电流泄漏。
[0117]因此,根据实施方式2,可以抑制η型半导体基板I的背面侧中的载流子的再结合,此外,防止P型半导体结区域5B和η型半导体结区域6A的电流泄漏,提高太阳能电池特性,可以作成具有高短路电流且光电变换效率优异的异质构造的背面结型太阳能电池。
[0118]产业上的可利用性
[0119]如上所述,本发明的光伏装置的制造方法适用于光电变换效率优异的背面结型光伏装置的制造。
【权利要求】
1.一种光伏装置的制造方法,其特征在于,包含: 第I工序,在第I导电型或第2导电型的晶体系半导体基板的一面侧形成凹部而形成凹凸构造; 第2工序,在包含所述凹凸构造的凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧形成第I导电型的半导体膜; 第3工序,在形成了所述第I导电型的半导体膜的所述凹部内部涂敷蚀刻膏,蚀刻除去所述凹部内部的第I导电型的半导体膜而使所述凹部的表面露出,并且在所述凹凸构造的凸部上残留所述第I导电型的半导体膜而在所述凸部上形成所述第I导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第I半导体结区域; 第4工序,除去所述蚀刻膏;以及 第5工序,在所述露出的所述凹部内部形成第2导电型的半导体膜,在所述凹部内部形成所述第2导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第2半导体结区域。
2.根据权利要求1所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 所述第5工序包含: 在包含所述凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧形成第2导电型的半导体膜的工序;和 在形成了所述第2导电型的半导体膜的所述凹部内部形成保护抗蚀剂,将所述保护抗蚀剂用作蚀刻掩模而在所述凹部内部残留所述第2导电型的半导体膜,并且蚀刻除去所述凸部上的所述第2导电型的半导体膜的工序。
3.根据权利要求1或2所述的`光伏装置的制造方法,其特征在于,在所述第5工序之后,包含: 在所述凸部上的所述第I导电型的半导体膜上形成电极的工序;和 在所述凹部内部的所述第2导电型的半导体膜上形成电极的工序。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 所述凹部的深度在5 μ m~100 μ m的范围,蚀刻膏的涂敷厚度在所述凹部的深度以下。
5.根据权利要求1所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 在所述第I工序中,形成2段凹部作为所述凹部,该2段凹部在第I凹部的底面部中的宽度方向的内侧形成了比所述第I凹部宽度窄的第2凹部, 在所述第2工序中,在包含所述2段凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧,顺序形成第I导电型的半导体膜和第I透明导电膜, 在所述第3工序中,在所述2段凹部内部涂敷蚀刻膏,蚀刻除去所述2段凹部内部的所述第I导电型的半导体膜和所述第I透明导电膜而使所述2段凹部的表面露出,并且在所述凸部上残留所述第I导电型的半导体膜和所述第I透明导电膜,在所述凸部上形成所述第I导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第I半导体结区域, 在所述弟5工序中, 在包含所述2段凹部内部的所述晶体系半导体基板的一面侧,形成第2导电型的半导体膜和第2透明导电膜, 在所述第2凹部内部形成第I保护抗蚀剂,将所述第I保护抗蚀剂用作蚀刻掩模而在所述第2凹部内部残留所述第2透明导电膜,并且蚀刻除去所述第I凹部内部及所述凸部上的所述第2透明导电膜, 在所述第2凹部内部残存了第I保护抗蚀剂的状态下,在所述第I凹部内部形成第2保护抗蚀剂,将所述第2保护抗蚀剂用作蚀刻掩模而蚀刻除去所述凸部上的所述第2导电型的半导体膜,并且在所述第I凹部内部及所述第2凹部内部残留所述第2导电型的半导体膜,在所述凹部内部形成所述第2导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第2半导体结区域。
6.根据权利要求5所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 在所述第5工序之后,包含: 在所述凸部上的所述第I透明导电膜上形成电极的工序;和 在所述凹部内部的所述第I透明导电膜上形成电极的工序。
7.根据权利要求5或6所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 所述2段凹部的深度在5 μ m~100 μ m的范围,蚀刻膏的厚度为所述凹部的深度以下。
8.根据权利要求5~7的任一项所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 所述第I保护抗蚀剂的厚度为所述第2凹部的深度以下, 所述第2保护抗蚀剂的厚度为所述第I凹部的深度以下。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 以所述凹部和所述凸部交替且沿着近似同一方向平行延伸的方式,形成所述凹部。
10.根据权利要 求1~9的任一项所述的光伏装置的制造方法,其特征在于, 通过对所述晶体系半导体基板的一面侧照射激光,形成所述凹部。
11.一种光伏装置,是在第I导电型或第2导电型的晶体系半导体基板的具有凸部和凹部的面形成有不同种类的半导体结的光伏装置,其特征在于, 所述凹部是在第I凹部的底面部中的宽度方向的内侧形成有比所述第I凹部宽度窄的第2凹部的2段凹部, 在所述凸部上顺序层叠第I导电型的半导体膜和第I透明导电膜,形成所述第I导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第I半导体结区域,在所述第I凹部内部及所 述第2凹部内部,顺序层叠第2导电型的半导体膜和第2透明导电膜,形成所述第2导电型的半导体膜和所述晶体系半导体基板的第2半导体结区域,所述第I导电型的半导体膜及所述第I透明导电膜、与所述第2透明导电膜电绝缘。
【文档编号】H01L31/20GK103875082SQ201180074119
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2011年10月11日 优先权日:2011年10月11日
【发明者】佐藤刚彦, 桧座秀一, 酒井雅, 太田成人, 松野繁 申请人:三菱电机株式会社
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