專利名稱：太陽(yáng)能電池單元的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池單元的制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，特別從地球環(huán)境問(wèn)題的觀點(diǎn)考慮，將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能電池單元作為下一代能源的期待急劇地增多起來(lái)。作為太陽(yáng)能電池單元，有采用化合物半導(dǎo)體或者有機(jī)材料的電池單元等各種各樣的種類，但現(xiàn)在主流的是采用硅晶體作為半導(dǎo)體基板的電池單元。對(duì)于太陽(yáng)能電池單元，利用pn接合分離由對(duì)半導(dǎo)體基板射入光而在半導(dǎo)體基板內(nèi)部生成的電子和空穴，由此取得電流。在這樣的太陽(yáng)能電池單元中，通過(guò)使對(duì)半導(dǎo)體基板射入的光的反射率降低，能夠使光電轉(zhuǎn)換效率提高，因此進(jìn)行在半導(dǎo)體基板的一個(gè)主面形成防反射膜。例如，在專利文獻(xiàn)I (日本特開(kāi)昭53-146995號(hào)公報(bào))中公開(kāi)了通過(guò)將原鈦酸正丁酯、乙酸以及乙醇混合而制成的涂布體組合物涂布在硅基板上并在空氣中加熱，由此在硅基板上形成由氧化鈦薄膜構(gòu)成的防反射膜的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)2 (日本特開(kāi)昭54-76629號(hào)公報(bào))中公開(kāi)以下技術(shù)將乙醇、五氧化磷、鈦酸異丙酯以及乙酸混合制成的涂布體組合物涂布在硅基板上并在大氣中加熱，由此在硅基板上形成含有磷作為雜質(zhì)的氧化鈦薄膜，之后，在氮環(huán)境中加熱，由此使來(lái)自氧化鈦薄膜的磷在硅基板上擴(kuò)散，從而在硅基板上形成由氧化鈦薄膜構(gòu)成的防反射膜，并且在娃基板的內(nèi)部形成pn接合。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)昭53-146995號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)昭54-76629號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
但是，如上述的專利文獻(xiàn)I和專利文獻(xiàn)2所記載，在通過(guò)在硅基板上涂布溶液和加熱來(lái)在硅基板上形成防反射膜時(shí)，在硅基板上形成的防反射膜白濁，存在損害太陽(yáng)能電池單元的外觀這個(gè)問(wèn)題。鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于，提供能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元的太陽(yáng)能電池單元的制造方法。本發(fā)明是一種太陽(yáng)能電池單元的制造方法，包括在半導(dǎo)體基板的一個(gè)主面上涂布含有金屬氧化物和金屬氧化物前體中的至少一者的防反射膜形成用溶液的工序、和對(duì)涂布有防反射膜形成用溶液的半導(dǎo)體基板進(jìn)行加熱的工序，在涂布防反射膜形成用溶液的工序中，防反射膜形成用溶液在水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境下涂布。在此，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，防反射膜形成用溶液優(yōu)選含有用于在半導(dǎo)體基板上形成pn接合的摻雜劑。而且，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，防反射膜形成用溶液優(yōu)選含有用于在半導(dǎo)體基板上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層的摻雜劑。而且，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，在涂布防反射膜形成用溶液的工序中，優(yōu)選在含有干燥氣體的環(huán)境下涂布防反射膜形成用溶液。而且，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，優(yōu)選一邊向環(huán)境中導(dǎo)入干燥氣體一邊涂布防反射膜形成用溶液。而且，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，干燥氣體優(yōu)選含有選自氧、氮、氦、氖、氬、氪、氙以及氡中的至少I種。
而且，在本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法中，防反射膜形成用溶液優(yōu)選為含有烷氧基鈦的溶液。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可以穩(wěn)定地制造抑制防反射膜的白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元的太陽(yáng)能電池單元的制造方法。


圖I是對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的一例的制造工序的一部分進(jìn)行圖解的模式截面圖。圖2是對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的一例的制造工序的一部分進(jìn)行圖解的模式截面圖。圖3是對(duì)涂布防反射膜形成用溶液的工序的一例進(jìn)行圖解的模式圖。圖4是對(duì)涂布防反射膜形成用溶液的工序的一例進(jìn)行圖解的模式圖。圖5是對(duì)涂布防反射膜形成用溶液的工序的一例進(jìn)行圖解的模式圖。圖6是對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的一例的制造工序的一部分進(jìn)行圖解的模式截面圖。圖7是對(duì)本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的一例的制造工序的一部分進(jìn)行圖解的模式截面圖。圖8是采用本發(fā)明的太陽(yáng)能電池單元的制造方法的一例制造的太陽(yáng)能電池單元的一例的模式截面圖。圖9是剛旋涂涂布實(shí)施例I中的防反射膜形成用溶液之后P型多晶硅基板主面的照片。圖10是剛旋涂涂布實(shí)施例2中的防反射膜形成用溶液之后P型多晶硅基板主面的照片。圖11是剛旋涂涂布實(shí)施例3中的防反射膜形成用溶液之后P型多晶硅基板主面的照片。圖12是剛旋涂涂布比較例I中的防反射膜形成用溶液之后P型多晶硅基板主面的照片。圖13是剛旋涂涂布比較例2中的防反射膜形成用溶液之后P型多晶硅基板主面的照片。
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。此外，在本發(fā)明附圖中，相同的參照符號(hào)表示相同部分或者相當(dāng)部分。首先，如圖I的模式截面圖所示，準(zhǔn)備由P型硅晶體構(gòu)成的P型硅基板I作為半導(dǎo)體基板。在此，P型硅基板I能夠通過(guò)例如將P型硅晶體的原料在坩堝中溶解后進(jìn)行重結(jié)晶，將得到的硅錠切割成硅塊后，利用鋼絲鋸切割硅塊來(lái)獲得。此外，P型硅基板I的表面可以由例如堿溶液或者酸溶液蝕刻來(lái)除去P型硅基板I切片時(shí)的損傷層。另外，可以通過(guò)調(diào)整此時(shí)的蝕刻條件來(lái)在P型硅基板I的表面形成微小的凹凸(沒(méi)有圖示出)。在P型硅基板I的表面形成這樣的凹凸 時(shí)，減少對(duì)P型硅基板I射入的光的反射，從而能夠提高太陽(yáng)能電池單元的光電轉(zhuǎn)換效率。接著，如圖2的模式截面圖所示，在作為P型硅基板I單側(cè)表面的一個(gè)主面(以下稱為“第I主面”)上涂布防反射膜形成用溶液5a。在此，防反射膜形成用溶液5a在溶劑中含有金屬氧化物和金屬氧化物前體中的至少一者。在此，作為金屬氧化物，例如能夠使用氧化鈦、氧化錫、氧化鋁、二氧化硅、氧化硅、
氧化鎂等。另外，作為金屬氧化物前體，例如能夠使用四異丙醇鈦(Ti [OCH(CH3)2]4)等烷氧基鈦等屬于上述金屬氧化物前體的材料。另外，作為溶劑、例如能夠使用含有異丙醇、乙醇等醇的溶劑等。另外，除上述以外，防反射膜形成用溶液5a還優(yōu)選含有用于在半導(dǎo)體基板上形成pn接合的摻雜劑。在這種情況下，通過(guò)涂布防反射膜形成用溶液5a而沒(méi)有必要進(jìn)行使用于在半導(dǎo)體基板上形成pn接合的摻雜劑擴(kuò)散的工序，因此存在能夠更高效地制造太陽(yáng)能電池單元的趨勢(shì)。例如，在本實(shí)施方式中，能夠在防反射膜形成用溶液5a中含有包含屬于η型摻雜劑磷的五氧化二磷等。此外，在半導(dǎo)體基板具有η型導(dǎo)電型時(shí)，能夠在防反射膜形成用溶液5a中含有包含屬于P型摻雜劑硼的化合物等。在圖3中示出了對(duì)涂布防反射膜形成用溶液5a的工序的一例進(jìn)行圖解的模式圖。此外，作為防反射膜形成用溶液5a的涂布裝置，能夠使用旋涂涂布裝置、噴墨涂布裝置、或者網(wǎng)版印刷裝置等以往以來(lái)公知的涂布裝置，在本實(shí)施的方式中，對(duì)于利用旋涂涂布裝置旋涂涂布防反射膜形成用溶液5a的方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，以P型硅基板I的第I主面朝向上方的方式在設(shè)置于涂布裝置11內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)板8上設(shè)置P型硅基板I。然后，一邊通過(guò)使旋轉(zhuǎn)板8旋轉(zhuǎn)來(lái)使P型硅基板I旋轉(zhuǎn)，一邊通過(guò)利用涂布噴嘴9在P型硅基板I的表面上涂布防反射膜形成用溶液5a來(lái)進(jìn)行防反射膜形成用溶液5a的旋涂涂布。此時(shí)，從干燥氣體供給裝置10將干燥氣體通過(guò)干燥氣體導(dǎo)入管14導(dǎo)入到涂布裝置11內(nèi)部進(jìn)行防反射膜形成用溶液5a旋涂涂布的環(huán)境中，由此在水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境下進(jìn)行防反射膜形成用溶液5a的旋涂涂布。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在使用烷氧基鈦(例如Ti [OCH (CH3) 2]4)溶液作為防反射膜形成用溶液的太陽(yáng)能電池單元的制造中，由該防反射膜形成用溶液形成的防反射膜白濁，從而有時(shí)會(huì)損害太陽(yáng)能電池單元的外觀。而且發(fā)現(xiàn)，這樣的防反射膜白濁在防反射膜形成用溶液中混合有作為η型摻雜劑材料的五氧化二磷來(lái)使用時(shí)比較顯著地發(fā)生。
于是，本發(fā)明人深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)防反射膜白濁的原因在于金屬氧化物和/或金屬氧化物前體的吸濕性。即，在防反射膜形成用溶液中使用的、一般的金屬氧化物和金屬氧化物前體分別吸濕性高，在濕度高的環(huán)境下進(jìn)行涂布時(shí)，與環(huán)境中的水分進(jìn)行反應(yīng)，從而成為防反射膜白濁的原因。而且由于五氧化二磷的吸濕性也高，因此認(rèn)為助長(zhǎng)了該白濁。于是，本發(fā)明人進(jìn)一步深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如上所述，通過(guò)在水含量為Og/m3
9.4g/m3的環(huán)境下涂布防反射膜形成用溶液5a，能夠抑制由防反射膜形成用溶液5a形成的防反射膜白濁，從而能夠穩(wěn)定地制造具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元，至此完成了本發(fā)明。在圖4中示出了對(duì)涂布防反射膜形成用溶液5a的工序的另一例進(jìn)行圖解的模式圖。在圖4所示的例子中，其特征在于，將涂布裝置11設(shè)置在干燥室12內(nèi)，一邊從干燥氣體導(dǎo)入部13向干燥室12內(nèi)部的環(huán)境中導(dǎo)入干燥氣體7，一邊在涂布裝置11中進(jìn)行防反射膜形成用溶液5a的涂布工序。在該例子中，利用由干燥氣體導(dǎo)入部13導(dǎo)入到干燥室12內(nèi)部的環(huán)境中的干燥氣體，能夠作為水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境涂布防反射膜形成用溶液5a。
在圖5中示出了對(duì)涂布防反射膜形成用溶液5a的工序的另一例進(jìn)行圖解的模式圖。在圖5所示的例子中，其特征在于，并用圖3所示的干燥氣體供給裝置10和圖4所示的干燥氣體導(dǎo)入部13。在該例子中，利用從干燥氣體供給裝置10通過(guò)干燥氣體導(dǎo)入管14向涂布裝置11導(dǎo)入的干燥氣體、以及從干燥氣體導(dǎo)入部13向干燥室12的內(nèi)部環(huán)境導(dǎo)入的干燥氣體7，能夠形成水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境來(lái)涂布防反射膜形成用溶液5a。此外，作為干燥氣體，例如能夠使用每Im3干燥氣體水的含量為Og 9. 4g的氣體。另外，作為干燥氣體，優(yōu)選使用含有選自氧、氮、氦、氖、氬、氪、氙以及氡中的至少I種氣體。在這種情況下，能夠抑制防反射膜形成用溶液5a與干燥氣體的反應(yīng)，因此，存在能夠穩(wěn)定地制造進(jìn)一步有效地抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元的趨勢(shì)。在如上所述地將防反射膜形成用溶液5a涂布在P型硅基板I的第I主面上后，對(duì)涂布有防反射膜形成用溶液5a的P型硅基板I進(jìn)行加熱。由此，例如如圖6的模式截面圖所示，在防反射膜形成用溶液5a含有η型摻雜劑時(shí)，在P型硅基板I的第I主面上加熱防反射膜形成用溶液5a而形成防反射膜5，并且通過(guò)η型摻雜劑從防反射膜形成用溶液5a擴(kuò)散到P型硅基板I的表面而在P型硅基板I的第I主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層4。在此，對(duì)涂布有防反射膜形成用溶液5a的P型硅基板I在例如800°C 950°C的溫度下加熱例如5 30分鐘。接著，如圖7的模式截面圖所示，通過(guò)網(wǎng)版印刷等在P型硅基板I的第I主面上的防反射膜5的表面上印刷含有例如銀粉末、玻璃料、樹(shù)脂以及有機(jī)溶劑的銀糊劑2a，并且在通過(guò)網(wǎng)版印刷等在P型硅基板I的與第I主面相反側(cè)的表面即第2主面上印刷含有例如鋁粉末、玻璃料、樹(shù)脂以及有機(jī)溶劑的鋁糊劑3a后，在鋁糊劑3a上印刷銀糊劑(沒(méi)有圖示出)。之后，通過(guò)對(duì)上述銀糊劑和鋁糊劑涂布后的P型硅基板I進(jìn)行加熱，如圖8的模式截面圖所示，P型硅基板I第I主面上的防反射膜5的表面上的銀糊劑2a燒穿，從而在P型硅基板I第I主面的η型摻雜劑擴(kuò)散層4上形成電連接的銀電極2。另外，在P型硅基板I的第2主面上鋁從鋁糊劑3a中擴(kuò)散而形成P型摻雜劑擴(kuò)散層6，并且在P型摻雜劑擴(kuò)散層6上形成電連接的鋁電極3，進(jìn)而，鋁糊劑3a上的銀糊劑由于煅燒而在鋁電極3上形成銀電極(沒(méi)有圖示出)。
在如上所述制成的圖8所示的太陽(yáng)能電池單元中，通過(guò)在P型硅基板I的第I主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層4,由P型娃基板I和η型摻雜劑擴(kuò)散層4形成pn接合,在p型硅基板I的第I主面上分別形成防反射膜5和銀電極2。另外，在P型硅基板I的第2主面上形成P型摻雜劑擴(kuò)散層6，在P型摻雜劑擴(kuò)散層6上形成鋁電極3，在鋁電極3上形成銀電極(沒(méi)有圖示出)。在本實(shí)施方式中，如上所述，于水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境下在p型硅基板
I的第I主面上涂布作為防反射膜5的前體的防反射膜形成用溶液5a。因此，圖8所示的太陽(yáng)能電池單元抑制在防反射膜5中發(fā)生白濁，從而即使批量生產(chǎn)時(shí)也能夠穩(wěn)定并具有優(yōu)異的外觀。此外，對(duì)于如上所述制成的圖8所示的太陽(yáng)能電池單元，其多個(gè)串聯(lián)連接而形成太陽(yáng)能電池串后，通過(guò)利用密封材密封太陽(yáng)能電池串，也能夠形成太陽(yáng)能電池模塊。
實(shí)施例〈實(shí)施例I>首先，制作具有2個(gè)I邊為156mm的正方形的主面、且厚度為200 μ m的p型多晶硅基板。在此，P型多晶硅基板是在利用鋼絲鋸將P型多晶硅錠切片后通過(guò)利用堿溶液進(jìn)行蝕刻而除去表面的損傷層來(lái)制作的。接著，在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上涂布含有5質(zhì)量％的四異丙醇鈦并且含有3質(zhì)量％的五氧化二磷的異丙醇溶液作為防反射膜形成用溶液。在此，作為防反射膜形成用溶液的涂布裝置，使用旋涂涂布裝置。然后，向旋涂涂布裝置的內(nèi)部導(dǎo)入干燥空氣使旋涂涂布裝置內(nèi)部的環(huán)境形成水含量為9. 4g/m3、25°C的環(huán)境，于該環(huán)境中在p型多晶硅基板的主面上旋涂涂布上述組成的防反射膜形成用溶液。此外，對(duì)于旋涂涂布裝置內(nèi)部環(huán)境水含量的測(cè)定，采用佐藤計(jì)量器制作所制的濕度測(cè)定器(THERMO/HYGROMETER MODEL SK-140TRH)測(cè)定該環(huán)境的25°C時(shí)的相對(duì)濕度(％)，由25°C時(shí)的飽和水蒸氣量23. O (g/m3)與該相對(duì)濕度(％)的積計(jì)算出環(huán)境中水的含量。在圖9中示出了上述剛旋涂涂布后P型多晶硅基板主面外觀的照片。如圖9所示，在水含量為9. 4g/m3的環(huán)境下旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，在防反射膜形成用溶液中沒(méi)有產(chǎn)生白濁。接著，將涂布防反射膜形成用溶液后的P型多晶硅基板于900°C下加熱30分鐘，由此在P型多晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在P型多晶硅基板的主面上通過(guò)擴(kuò)散磷而形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果在防反射膜上沒(méi)有產(chǎn)生白濁。接著，在P型多晶硅基板主面上的防反射膜的表面上印刷市售的銀糊劑，并且在P型多晶硅基板的與形成有防反射膜的一側(cè)相反側(cè)的大致整個(gè)主面上印刷市售的鋁糊劑，進(jìn)一步在鋁糊劑表面的一部分印刷銀糊劑，并分別在150°C左右的溫度環(huán)境下使銀糊劑和鋁糊劑干燥。之后，將涂布在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上的銀糊劑、涂布在P型多晶硅基板的另一個(gè)主面上的鋁糊劑以及銀糊劑在空氣中于860°C的溫度下煅燒。由此，在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上，銀糊劑由于燒穿而貫通防反射膜，從而形成與η型摻雜劑擴(kuò)散層電連接的作為銀糊劑煅燒物的銀電極。另外，在P型多晶硅基板的另一個(gè)主面上，通過(guò)鋁從鋁糊劑中擴(kuò)散而形成P型摻雜劑擴(kuò)散層，并且形成作為鋁糊劑煅燒物的鋁電極和作為銀糊劑煅燒物的銀電極，從而制成實(shí)施例I的太陽(yáng)能電池單元。在實(shí)施例I中，能夠制造沒(méi)有在防反射膜中產(chǎn)生白濁、外觀優(yōu)異的太陽(yáng)能電池單元，因此，在實(shí)施例I的制造方法中，能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元?！磳?shí)施例2>使環(huán)境中的水含量為6. 7g/m3，除此之外，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，在P型多晶硅基 板的一個(gè)主面上旋涂涂布防反射膜形成用溶液。在圖10中示出了上述剛旋涂涂布后P型多晶硅基板主面外觀的照片。如圖10所示，在水含量為6. 7g/m3、25°C的環(huán)境中旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，在防反射膜形成用溶液中也不產(chǎn)生白濁。接著，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，對(duì)涂布防反射膜形成用溶液后的P型多晶硅基板進(jìn)行加熱，由此在P型多晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在P型多晶硅基板的主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果在防反射膜上沒(méi)有產(chǎn)生白濁。之后，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，制作實(shí)施例2的太陽(yáng)能電池單元。在實(shí)施例2的太陽(yáng)能電池單元中也能夠制造在防反射膜中沒(méi)有產(chǎn)生白濁、外觀優(yōu)異的太陽(yáng)能電池單元，因此，在實(shí)施例2的制造方法中，也能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元?！磳?shí)施例3>使環(huán)境中的水含量為6. 4g/m3，除此之外，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上旋涂涂布防反射膜形成用溶液。在圖11中示出了上述剛旋涂涂布后的P型多晶硅基板主面外觀的照片。如圖11所示，在水含量為6. 4g/m3、25°C的環(huán)境中旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，在防反射膜形成用溶液中也不產(chǎn)生白濁。接著，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，對(duì)涂布防反射膜形成用溶液后的P型多晶硅基板進(jìn)行加熱，由此在P型多晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在P型多晶硅基板的主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果在防反射膜上沒(méi)有產(chǎn)生白濁。之后，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，制作實(shí)施例3的太陽(yáng)能電池單元。在實(shí)施例3的太陽(yáng)能電池單元中也能夠制造在防反射膜中沒(méi)有產(chǎn)生白濁、外觀優(yōu)異的太陽(yáng)能電池單元，因此，在實(shí)施例3的制造方法中，也能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元。〈實(shí)施例4>制作具有2個(gè)I邊為156mm的大致正方形的主面、且厚度為120 μ m的η型單晶硅基板來(lái)代替實(shí)施例I 3中使用的P型多晶硅基板。在此，η型單晶硅基板是在利用鋼絲鋸將η型單晶硅錠切片后通過(guò)利用堿溶液進(jìn)行蝕刻而除去表面的損傷層來(lái)制作的。接著，在采用噴墨印刷法在η型單晶硅基板一個(gè)主面的一部分形成擴(kuò)散掩模后，在沒(méi)有被擴(kuò)散掩模覆蓋的η型單晶硅基板主面的位置形成η型摻雜劑擴(kuò)散層，之后除去擴(kuò)散掩模。接著，采用噴墨印刷法在η型單晶硅基板的η型摻雜劑擴(kuò)散層形成側(cè)主面的其他部分形成擴(kuò)散掩模后，在沒(méi)有被擴(kuò)散掩模覆蓋的η型單晶硅基板主面的位置形成P型摻雜劑擴(kuò)散層，之后除去擴(kuò)散掩模。通過(guò)以上方法，在η型單晶硅基板主面的一部分形成η型摻雜劑擴(kuò)散層，并且在η型單晶硅基板主面的與η型摻雜劑擴(kuò)散層不同的位置形成P型摻雜劑擴(kuò)散層。接著，與實(shí)施例I 3同樣地進(jìn)行，在η型單晶硅基板的與η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層的形成側(cè)相反側(cè)的主面上旋涂涂布防反射膜形成用溶液。在此，使旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)旋涂涂布裝置內(nèi)部的環(huán)境是水含量為9. 4g/m3、25°C的環(huán)境。通過(guò)目視確認(rèn)剛旋涂涂布后η型單晶硅基板的表面，結(jié)果在防反射膜形成用溶液中沒(méi)有產(chǎn)生白濁。 接著，將防反射膜形成用溶液涂布后的η型單晶硅基板于900°C下加熱30分鐘，由此在η型單晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在η型單晶硅基板的該主面上通過(guò)擴(kuò)散磷而形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果在防反射膜上沒(méi)有產(chǎn)生白濁。接著，在含有氧的環(huán)境中對(duì)η型單晶硅基板加熱，由此在η型單晶硅基板的η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層形成側(cè)的主面上形成氧化硅膜。接著，采用噴墨印刷法在形成在η型單晶硅基板的一個(gè)主面上的氧化硅膜的一部分上形成蝕刻掩模，通過(guò)蝕刻除去沒(méi)有被蝕刻掩模覆蓋的氧化硅膜的部分并分別使η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層露出。之后，除去蝕刻掩模。此外，使氧化娃膜由蝕刻而產(chǎn)生的除去區(qū)域的面積小于η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層各自區(qū)域的面積。接著，采用網(wǎng)版印刷法在η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層各自的露出區(qū)域印刷銀糊劑，在約150°C的環(huán)境中使其干燥。使印刷有銀糊劑的區(qū)域大于氧化硅膜除去區(qū)域的面積，且小于η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層各自區(qū)域的面積。即，銀糊劑以覆蓋氧化硅膜一部分的方式印刷到η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層各自的區(qū)域上。之后，將印刷在η型單晶硅基板一個(gè)主面上的銀糊劑在空氣中于860°C的溫度下煅燒，從而形成銀電極。通過(guò)以上制成實(shí)施例4的太陽(yáng)能電池單元。在實(shí)施例4的太陽(yáng)能電池單元的η型單晶硅基板的一個(gè)主面上形成有防反射膜，在防反射膜的正下方形成有η型摻雜劑擴(kuò)散層。另外，在實(shí)施例4的太陽(yáng)能電池單元的η型單晶硅基板的另一個(gè)主面上形成有氧化硅膜和銀電極，在氧化硅膜和銀電極各自的正下方形成有η型摻雜劑擴(kuò)散層和P型摻雜劑擴(kuò)散層。在實(shí)施例4中，能夠制造沒(méi)有在防反射膜中產(chǎn)生白濁、外觀優(yōu)異的太陽(yáng)能電池單元，因此，在實(shí)施例4的制造方法中，能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元。另外，使旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)旋涂涂布裝置內(nèi)部環(huán)境中的水含量為6. 7g/m3，除此之外，與實(shí)施例4同樣地進(jìn)行來(lái)制作太陽(yáng)能電池單元時(shí)，防反射膜也沒(méi)有產(chǎn)生白濁。進(jìn)而，使旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)旋涂涂布裝置內(nèi)部環(huán)境中的水含量為6. 4g/m3，除此之外，與實(shí)施例4同樣地進(jìn)行來(lái)制作太陽(yáng)能電池單元時(shí)，防反射膜也沒(méi)有產(chǎn)生白濁?！幢容^例1>使環(huán)境中的水含量為11. 2g/m3,除此之外，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上旋涂涂布防反射膜形成用溶液。在圖12中示出了上述剛旋涂涂布后P型多晶硅基板主面外觀的照片。如圖12所示，在水含量為11. 2g/m3、25°c的環(huán)境中旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，在防反射膜形成用溶液中產(chǎn)生白濁。接著，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，通過(guò)對(duì)涂布防反射膜形成用溶液后的P型多晶硅基板加熱，在P型多晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在P型多晶硅基板的主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果依然在防反射膜中產(chǎn)生白濁。之后，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，制成比較例I的太陽(yáng)能電池單元。在比較例I的太陽(yáng)能電池單元中，制造了在防反射膜中產(chǎn)生白濁、外觀受到損害的太陽(yáng)能電池單元，因此，在比較例I的制造方法中，不能穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元。<比較例2 >使環(huán)境中的水含量為9. 7g/m3，除此之外，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上旋涂涂布防反射膜形成用溶液。
在圖13中示出了上述剛旋涂涂布后P型多晶硅基板主面外觀的照片。如圖13所示，在水含量為9. 7g/m3、25°C的環(huán)境中旋涂涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，在防反射膜形成用溶液中產(chǎn)生白濁。接著，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，通過(guò)對(duì)涂布防反射膜形成用溶液后的P型多晶硅基板加熱，在P型多晶硅基板的主面上形成由氧化鈦膜構(gòu)成的防反射膜，并且在P型多晶硅基板的主面上形成η型摻雜劑擴(kuò)散層。在此，通過(guò)目視確認(rèn)防反射膜的狀態(tài)，結(jié)果依然在防反射膜中產(chǎn)生白濁。之后，與實(shí)施例I同樣地進(jìn)行，制成比較例2的太陽(yáng)能電池單元。在比較例2的太陽(yáng)能電池單元中，制造了在防反射膜中產(chǎn)生白濁、外觀受到損害的太陽(yáng)能電池單元，因此，在比較例2的制造方法中，不能穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元。< 總結(jié) >研究以上實(shí)施例I 3和比較例I 2的結(jié)果，在水含量為9. 4g/m3以下的環(huán)境下在P型多晶硅基板的一個(gè)主面上涂布防反射膜形成用溶液時(shí)，能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元，即使水含量降低該趨勢(shì)也沒(méi)有變化，因此可以認(rèn)為，如果在水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境下涂布防反射膜形成用溶液，則能夠穩(wěn)定地制造抑制防反射膜白濁而具有優(yōu)異外觀的太陽(yáng)能電池單元。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為，這次公開(kāi)的實(shí)施方式和實(shí)施例在全部方面進(jìn)行例示，沒(méi)有限制。本發(fā)明的范圍不是上述的說(shuō)明而由權(quán)利要求的范圍示出，意圖包括與權(quán)利要求的范圍相等的意思和范圍內(nèi)的全部變更。
本發(fā)明能夠很好地用于太陽(yáng)能電池單元的制造方法。符號(hào)說(shuō)明Ip型硅基板、2銀電極、2a銀糊劑、3鋁電極、3a鋁糊劑、4η型摻雜劑擴(kuò)散層、5防反射膜、5a防反射膜形成用溶液、6p型摻雜劑擴(kuò)散層、7干燥氣體、8旋轉(zhuǎn)板、9涂布噴嘴、10 干燥氣體供給裝置、11涂布裝置、12干燥室、13干燥氣體導(dǎo)入部、14干燥氣體導(dǎo)入管。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能電池單元的制造方法，包括在半導(dǎo)體基板(I)的一個(gè)主面上涂布含有金屬氧化物和金屬氧化物前體中的至少一者的防反射膜形成用溶液(5a)的工序、以及對(duì)涂布有所述防反射膜形成用溶液(5a)的所述半導(dǎo)體基板(I)進(jìn)行加熱的工序，在涂布所述防反射膜形成用溶液(5a)的工序中，所述防反射膜形成用溶液(5a)在水含量為Og/m3 9. 4g/m3的環(huán)境下涂布。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，所述防反射膜形成用溶液(5a)含有用于在所述半導(dǎo)體基板(I)上形成pn接合的摻雜劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，所述防反射膜形成用溶液(5a)含有用于在所述半導(dǎo)體基板(I)上形成n型摻雜劑擴(kuò)散層(4)的摻雜劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，在涂布所述防反射膜形成用溶液(5a)的工序中，所述防反射膜形成用溶液(5a)在所述環(huán)境含有干燥氣體(7)的環(huán)境下涂布。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，在涂布所述防反射膜形成用溶液(5a)的工序中，一邊向所述環(huán)境中導(dǎo)入干燥氣體(7) —邊涂布所述防反射膜形成用溶液(5a)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，所述干燥氣體(7)含有選自氧、氮、氦、氖、氬、氪、氙以及氡中的至少I種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6中任一項(xiàng)所述的太陽(yáng)能電池單元的制造方法，其中，所述防反射膜形成用溶液(5a)是含有烷氧基鈦的溶液。
全文摘要
一種太陽(yáng)能電池單元的制造方法，包括在半導(dǎo)體基板(1)的一個(gè)主面上涂布含有金屬氧化物和金屬氧化物前體中的至少一者的防反射膜形成用溶液(5a)的工序、和對(duì)涂布有防反射膜形成用溶液(5a)的半導(dǎo)體基板(1)進(jìn)行加熱的工序，在涂布防反射膜形成用溶液(5a)的工序中，防反射膜形成用溶液(5a)在水含量為0g/m3～9.4g/m3的環(huán)境下涂布。
文檔編號(hào)H01L31/0216GK102687284SQ20108005961
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者橋本敬宏 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社