太陽能電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能電池的制造方法，特別是涉及背面鈍化型的太陽能電池。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在構(gòu)成太陽能電池的、一般的硅太陽能電池的制造工序中，在P型硅基板的受光面?zhèn)刃纬墒褂昧?POCl3的由熱擴(kuò)散形成的n+型的發(fā)射極，在背面印刷了 Al糊的狀態(tài)下進(jìn)行燒成，由此使Al向P型娃基板內(nèi)擴(kuò)散而形成P+背面電場(chǎng)(Back Surface Field, BSF)、形成n+pp+構(gòu)造。在該工序中，是不僅將Al作為電極、同時(shí)也作為擴(kuò)散源來使用、可與電極形成同時(shí)進(jìn)行擴(kuò)散處理這樣的簡(jiǎn)單的工藝。另外，抑制背面的再結(jié)合的效果高、如果是單晶硅則可獲得19%左右的轉(zhuǎn)換效率，因此為一般的工藝。
[0003]但是，關(guān)于背面的長(zhǎng)波長(zhǎng)反射率，有改善的余地，為了鈍化而使用氧化膜等、另外為了提高電池背面的反射率而形成背面反射膜等，由此可以實(shí)現(xiàn)超過20%的轉(zhuǎn)換效率。
[0004]根據(jù)非專利文獻(xiàn)1，通過在背面形成鈍化膜及反射膜，可獲得轉(zhuǎn)換效率超過20%的輸出。另外，根據(jù)專利文獻(xiàn)1，公開有兩面受光型的太陽能電池制造工序。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開第2012/008061號(hào)公報(bào)
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:1EEE 23th PVSC, Knob loch，et al，“Hig h~eff iciency solarcel Is from Fz, Cz and me Si I icon material，，，1993，pp.271-276

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]但是，就上述非專利文獻(xiàn)I的背面鈍化型太陽能電池而言，雖然在效率改善上是有效的，但與以往相比，招致工序的復(fù)雜化、伴隨著由于新工序的裝置追加的成本增大成為問題。背面鈍化型太陽能電池的非專利文獻(xiàn)I的工序、專利文獻(xiàn)I的工序成為復(fù)雜的工序。具體地說，作為與以往的太陽能電池制造工序相比而追加的工藝，例如，為用于只在單面形成擴(kuò)散層的工序、形成了 H+PP+或P+Im+構(gòu)造時(shí)的BSF、或形成在背面形成了發(fā)射極時(shí)的表面電場(chǎng)(Front Surface Field, FSF)的擴(kuò)散工序、背面的鈍化膜的形成工序。
[0012]第一課題是在兩面形成擴(kuò)散層。首先，為了僅單面的擴(kuò)散層形成，可舉出在單面形成掩模后實(shí)施擴(kuò)散處理的方法、在整個(gè)面形成擴(kuò)散層后用化學(xué)品等對(duì)單面進(jìn)行蝕刻的方法、或者利用離子注入的方法等。另外，在兩面形成成為不同的導(dǎo)電性的擴(kuò)散層的情況下，進(jìn)而在第2次擴(kuò)散時(shí)追加單面的擴(kuò)散保護(hù)掩模形成工序。
[0013]第二個(gè)課題是背面的鈍化膜。作為p+層的鈍化膜，在SiN下是不充分的，需要使用S12, Al2O3，但在熱氧化下在兩面被成膜、例如在使用兩面的氧化膜作為鈍化膜的情況下，由于對(duì)受光面?zhèn)鹊姆瓷渎视杏绊?，因此需要形成為?shù)十nm左右以下、需要在背面也將SiN等進(jìn)行追加成膜的工序。另外如專利文獻(xiàn)I中所示，還研究了在兩面將SiN同時(shí)進(jìn)行成膜的方法，但擔(dān)心與以往的裝置相比裝置成本增加。
[0014]本發(fā)明是鑒于上述而完成的發(fā)明，目的是得到制造容易、高效率的背面鈍化型的太陽能電池。
[0015]用于解決課題的手段
[0016]為了解決上述的課題、達(dá)成目的，本發(fā)明為在半導(dǎo)體基板的表面及背面具有不同的導(dǎo)電型的擴(kuò)散層的太陽能電池的制造方法，其特征在于，包括:被覆上述半導(dǎo)體基板的至少一部分區(qū)域地形成含有雜質(zhì)的擴(kuò)散保護(hù)掩模的工序；擴(kuò)散工序:在用含有雜質(zhì)的上述擴(kuò)散保護(hù)掩模將上述半導(dǎo)體基板的至少一部分區(qū)域被覆了的狀態(tài)下實(shí)施包含熱工序的擴(kuò)散工序、在用上述擴(kuò)散保護(hù)掩模覆蓋了的第I區(qū)域形成第I雜質(zhì)擴(kuò)散層、且在從上述擴(kuò)散保護(hù)掩模暴露的第2區(qū)域形成成為與上述擴(kuò)散保護(hù)掩模不同的雜質(zhì)濃度或不同的導(dǎo)電性的第2雜質(zhì)擴(kuò)散層。
[0017]發(fā)明的效果
[0018]根據(jù)本發(fā)明，首先，作為擴(kuò)散源和下一工序的擴(kuò)散保護(hù)掩模，在單面形成含有雜質(zhì)的膜。接著，將與在單面形成了的膜中所含的雜質(zhì)不同的雜質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)散。由此在受光面?zhèn)群捅趁嫘纬刹煌膿诫s劑的擴(kuò)散層，因此用一次擴(kuò)散處理而形成兩面的擴(kuò)散層、實(shí)現(xiàn)可以以低成本制造高效率的太陽能電池這樣的效果。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式I的步驟流程的圖。
[0020]圖2是表示以該步驟流程形成了的太陽能電池的圖。
[0021]圖3-1是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0022]圖3-2是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0023]圖3-3是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0024]圖3-4是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0025]圖3-5是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0026]圖3-6是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0027]圖3-7是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0028]圖3-8是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0029]圖4是表示本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式2的步驟流程主要部分的圖。
[0030]圖5是表示以該步驟流程形成了的太陽能電池的圖。
[0031]圖6-1是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0032]圖6-2是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0033]圖6-3是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0034]圖6-4是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0035]圖6-5是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0036]圖6-6是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0037]圖6-7是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0038]圖6-8是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0039]圖6-9是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0040]圖7是表示本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式3的步驟流程的主要部分的圖。
[0041]圖8-1是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0042]圖8-2是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0043]圖8-3是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0044]圖9是表示本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式4的步驟流程的圖。
[0045]圖10-1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0046]圖10-2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0047]圖10-3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0048]圖10-4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0049]圖10-5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0050]圖10-6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0051]圖10-7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
[0052]圖10-8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]在以下，基于附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式。予以說明，本發(fā)明并不受該實(shí)施方式限定。另外，在以下的實(shí)施方式中使用的太陽能電池的剖視圖是示意圖，層的厚度和寬度的關(guān)系、各層的厚度的比率等有時(shí)與現(xiàn)實(shí)的不同。
[0054]實(shí)施方式1.
[0055]圖1是表示本發(fā)明涉及的太陽能電池的制造方法的實(shí)施方式I的步驟流程的圖，圖2是表示以該步驟流程形成了的太陽能電池的圖，圖3-1?圖3-8是表示該太陽能電池的制造工序的工序剖視圖。在本實(shí)施方式中，提案將工藝簡(jiǎn)化了后的高效率電池的制造方法。首先形成擴(kuò)散源和在單面含有雜質(zhì)的膜作為下一工序的擴(kuò)散保護(hù)掩模。接著將與在單面形成了的膜中所含的雜質(zhì)不同的雜質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)散而由此在受光面?zhèn)群捅趁嫘纬刹煌膿诫s劑的擴(kuò)散層，因此用一次擴(kuò)散處理而形成兩面的擴(kuò)散層。在此，有時(shí)通過背面的平坦化，高效率化變得有效，但通過在紋理處理前形成含有雜質(zhì)的擴(kuò)散保護(hù)掩模，可以只在受光面形成紋理構(gòu)造。
[0056]另外，背面鈍化膜的形成工序也是追加工序，但通過預(yù)先在受光面形成了 SiN等的防反射膜的狀態(tài)下實(shí)施氧化處理，可以只在單