技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的制造方法。

背景技術(shù)：

一般的單晶硅太陽(yáng)能電池或者多晶硅太陽(yáng)能電池中，為了分離通過(guò)照射太陽(yáng)光線而生成的載流子，需要形成pn結(jié)。例如，使用p型硅基板作為基板的情況下，通過(guò)使磷等5族元素?cái)U(kuò)散到基板的受光面?zhèn)?，在基板的受光面?zhèn)刃纬蒼型硅層，從而形成pn結(jié)。將這樣地?cái)U(kuò)散到基板的雜質(zhì)元素稱為摻雜物。

也就是說(shuō)，在使用p型單晶硅基板或p型多晶硅基板作為基板的情況下，通過(guò)在700℃～1000℃左右的溫度下將磷系摻雜物熱擴(kuò)散到基板的受光面?zhèn)?，從而在基板雙面的整個(gè)面上形成擴(kuò)散層。然后，根據(jù)需要去除不需要的部分的擴(kuò)散層而形成太陽(yáng)能電池用的擴(kuò)散層。

此外，在使用n型單晶硅基板或n型多晶硅基板作為基板的情況下，通過(guò)使硼等3族元素?cái)U(kuò)散到基板的受光面?zhèn)榷诨宓氖芄饷鎮(zhèn)刃纬蓀型硅層，從而形成pn結(jié)。

另外，作為提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率的方法，已知在基板的受光面?zhèn)刃纬蛇x擇發(fā)射極構(gòu)造的方法。所謂選擇發(fā)射極構(gòu)造是如下構(gòu)造：在作為半導(dǎo)體的單晶硅基板或多晶硅基板中，將與金屬制電極接合的接合區(qū)域的摻雜物的擴(kuò)散濃度設(shè)為比該接合區(qū)域以外的區(qū)域的摻雜物的擴(kuò)散濃度高的濃度，從而易于將作為半導(dǎo)體的硅基板與金屬制電極電接合起來(lái)。

在基板的受光面?zhèn)?，上述的接合區(qū)域以外的區(qū)域是受光面。受光面的摻雜物的擴(kuò)散濃度比與金屬制電極接合的接合區(qū)域的摻雜物的擴(kuò)散濃度低。因此，選擇發(fā)射極構(gòu)造具有能夠減少基于能級(jí)的不純度的載流子的再結(jié)合并且能夠增大光輸出電流的優(yōu)點(diǎn)。

作為這樣的選擇發(fā)射極構(gòu)造的形成方法提出有如下方法：使用噴墨裝置分開涂敷摻雜物濃度不同的涂敷劑或摻雜物不同的涂敷劑，通過(guò)一次熱處理形成選擇擴(kuò)散層(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。此外，還提出有如下方法：使用噴墨裝置局部改變摻雜物濃度而涂敷，通過(guò)一次熱處理或局部的激光照射等形成選擇發(fā)射極構(gòu)造(例如，參照專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2004-221149號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2003-224285號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特表2005-506705號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，有如下問(wèn)題：無(wú)論哪種方法都需要專用的裝置，或者都需要實(shí)施多個(gè)復(fù)雜的工序，而且裝置的維護(hù)也困難。這些問(wèn)題成為太陽(yáng)能電池的制造成本上升的主要原因。

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于獲得能夠容易且低成本地制造具有選擇發(fā)射極構(gòu)造的、光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的太陽(yáng)能電池的太陽(yáng)能電池制造方法。

為了解決上述問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)目的，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法的特征在于，包括：第一工序，對(duì)第一導(dǎo)電類型的半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)鹊囊徊糠滞糠蠛械诙?dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的漿料；第二工序，在處理室內(nèi)對(duì)上述半導(dǎo)體基板實(shí)施不含有第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的氣體的環(huán)境下的第一熱處理，使第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從上述漿料擴(kuò)散到上述半導(dǎo)體基板中的上述漿料的下部區(qū)域，從而在上述半導(dǎo)體基板的上述漿料的下部區(qū)域形成以第一濃度擴(kuò)散了第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的第一雜質(zhì)擴(kuò)散層；第三工序，在上述處理室內(nèi)，接著上述第一熱處理對(duì)上述半導(dǎo)體基板實(shí)施含有第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的含摻雜物氣體的環(huán)境下的第二熱處理，使第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素從上述含摻雜物氣體擴(kuò)散到上述半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)戎械奈赐糠笊鲜鰸{料的露出區(qū)域，從而在上述露出區(qū)域形成以低于上述第一濃度的第二濃度擴(kuò)散了第二導(dǎo)電類型的雜質(zhì)元素的第二雜質(zhì)擴(kuò)散層；第四工序，去除上述漿料；第五工序，在上述第一雜質(zhì)擴(kuò)散層上形成受光面?zhèn)入姌O；以及第六工序，在上述半導(dǎo)體基板的另一面?zhèn)刃纬杀趁鎮(zhèn)入姌O。

另外，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法，其特征在于，包括：第一工序，對(duì)半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)鹊囊徊糠滞糠蠛须s質(zhì)元素的漿料；第二工序，在處理室內(nèi)對(duì)所述半導(dǎo)體基板實(shí)施不含有所述雜質(zhì)元素的氣體的環(huán)境下的第一熱處理，使所述雜質(zhì)元素從所述漿料擴(kuò)散到所述半導(dǎo)體基板的所述漿料的下部區(qū)域，從而在所述半導(dǎo)體基板的所述漿料的下部區(qū)域形成以第一濃度擴(kuò)散了所述雜質(zhì)元素的第一雜質(zhì)擴(kuò)散層；第三工序，在所述處理室中保持所述半導(dǎo)體基板的狀態(tài)下，在所述處理室內(nèi)，接著所述第一熱處理以與所述第一熱處理不同的所述雜質(zhì)元素的擴(kuò)散條件對(duì)所述半導(dǎo)體基板實(shí)施含有所述雜質(zhì)元素的含摻雜物氣體的環(huán)境下的第二熱處理，使所述雜質(zhì)元素從所述含摻雜物氣體擴(kuò)散到所述半導(dǎo)體基板的一面?zhèn)戎械奈赐糠笏鰸{料的露出區(qū)域，從而在所述露出區(qū)域形成以低于所述第一濃度的第二濃度擴(kuò)散了所述雜質(zhì)元素的第二雜質(zhì)擴(kuò)散層。

根據(jù)本發(fā)明，起到能夠容易且低成本地獲得具有選擇發(fā)射極構(gòu)造的、光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的太陽(yáng)能電池的效果。

附圖說(shuō)明

圖1-1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的概略構(gòu)成的平面圖。

圖1-2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的概略構(gòu)成的要部斷面圖，是圖1-1的線段A-A處的要部斷面圖。

圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法的一例的流程圖。

圖3-1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-3是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-4是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-6是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖3-7是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

圖4-1是示出使用了不銹鋼網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版的耐性試驗(yàn)前狀態(tài)(新品狀態(tài))下的要部的平面圖像。

圖4-2是示出使用了不銹鋼網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版的耐性試驗(yàn)后的要部的平面圖像。

圖5-1是示出使用了樹脂網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版的耐性試驗(yàn)前狀態(tài)(新品狀態(tài))下的要部的平面圖像。

圖5-2是示出使用了樹脂網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版B的試驗(yàn)后的要部的平面圖像。

圖6是示出兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)的擴(kuò)散條件的一例的圖。

圖7-1是示出基于擴(kuò)散工序時(shí)的三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量的形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的p型硅基板的受光面的方塊電阻的變化的特性圖。

圖7-2是示出橫寬設(shè)置的熱擴(kuò)散爐內(nèi)的p型硅基板上的測(cè)定位置的示意圖。

圖8是用紅外線照相機(jī)拍攝用鹵素?zé)魧?duì)在通過(guò)兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后形成了防反射膜的半導(dǎo)體基板的受光面?zhèn)日丈涔獾臓顟B(tài)而得到的圖像。

圖9是用紅外線照相機(jī)拍攝用小型燈泡對(duì)在通過(guò)兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后形成了防反射膜的半導(dǎo)體基板的受光面?zhèn)日丈浼t外線的狀態(tài)而得到的圖像。

(附圖標(biāo)記說(shuō)明)

1：太陽(yáng)能電池；2：半導(dǎo)體基板(p型硅基板)；3：n型雜質(zhì)擴(kuò)散層；3a：第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層；3b：第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層；4：防反射層；5：表銀柵極(grid)電極；6：表銀總線電極；7：背鋁電極；8：p+層(BSF(Back Surface Field，背場(chǎng)))；11：半導(dǎo)體基板；12：受光面?zhèn)入姌O；21：含摻雜物漿料；22氧化膜；31：不銹鋼網(wǎng)；32：開口部；33：樹脂網(wǎng)；34：開口部；51：熱擴(kuò)散爐；52：p型硅基板。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法的實(shí)施方式。另外，本發(fā)明并不限于以下的敘述，能夠在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。此外，以下所示的附圖中，為了易于理解，有時(shí)各部件的縮放比例與實(shí)際不同。在各幅附圖之間也是同樣的。

實(shí)施方式

圖1-1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的概略構(gòu)成的平面圖。圖1-2是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的概略構(gòu)成的要部斷面圖，是圖1-1的線段A-A處的要部斷面圖。

在實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1中，在由p型硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板2(以下稱為p型硅基板2)的受光面?zhèn)韧ㄟ^(guò)磷擴(kuò)散而形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3，形成具有pn結(jié)的半導(dǎo)體基板11。此外，在n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3上形成由例如氮化硅膜(SiN膜)構(gòu)成的防反射膜4。另外，作為半導(dǎo)體基板2可以使用p型單晶硅基板或p型多晶硅基板中的某一種。此外，作為半導(dǎo)體基板2，不限于p型的硅基板，還可以使用n型的多晶的硅基板或n型的單晶硅基板。

此外，在p型硅基板2的受光面?zhèn)?，形成有?gòu)成用于封住光的紋理構(gòu)造的微小凹凸(紋理，texture)(未圖示)。微小凹凸(紋理)是增加在受光面中吸收來(lái)自外部的光的面積、抑制受光面中的反射率、效率良好地將光封到太陽(yáng)能電池1中的構(gòu)造。

防反射膜4由作為絕緣膜的氮化硅膜(SiN膜)構(gòu)成。另外，防反射膜4并不限于氮化硅膜(SiN膜)，還可以用氧化硅膜(SiO₂膜)或氧化鈦(TiO₂)膜等絕緣膜形成。

另外，在半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)扰帕性O(shè)置多個(gè)細(xì)長(zhǎng)條狀的表銀柵極(grid)電極5，與該表銀柵極電極5大致正交地設(shè)置與該表銀柵極電極5導(dǎo)通的表銀母線(bus)電極6，各自在底面部與n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3電連接。表銀柵極電極5和表銀總線電極6由銀材料構(gòu)成。

表銀柵極電極5具有例如70μm～200μm左右的寬度且以例如2mm左右的間隔大致平行地配置，收集半導(dǎo)體基板11的內(nèi)部所發(fā)出的電。此外，表銀總線電極6具有例如1mm～3mm左右的寬度且每張?zhí)?yáng)能電池中配置2個(gè)～4個(gè)，將表銀柵極電極5所收集的電取出到外部。而且，由表銀柵極電極5和表銀總線電極6構(gòu)成作為呈梳形的第一電極的受光面?zhèn)入姌O12。受光面?zhèn)入姌O12會(huì)遮住向半導(dǎo)體基板11入射的太陽(yáng)光，所以從提高發(fā)電效率的觀點(diǎn)看來(lái)，最好盡可能地減小其面積，一般配置成如圖1-1所示那樣的梳形的表銀柵極電極5和條狀的表銀總線電極6。

硅太陽(yáng)能電池的受光面?zhèn)入姌O的電極材料通常使用銀漿料，并添加有例如鉛硼玻璃。這樣的玻璃是熔塊(frit)狀的，例如以鉛(Pb)5～30wt％、硼(B)5～10wt％、硅(Si)5～15wt％、氧(O)30～60wt％的組成構(gòu)成，而且，有時(shí)還混合幾wt％左右的鋅(Zn)或鎘(Cd)等。這樣的鉛硼玻璃通過(guò)幾百℃(例如800℃)的加熱而溶解，此時(shí)具有侵蝕硅的性質(zhì)。此外，一般在結(jié)晶系硅太陽(yáng)能電池的制造方法中，使用利用該玻璃熔塊(glass frit)的特性來(lái)獲得硅基板與銀漿料的電接觸的方法。

另一方面，在半導(dǎo)體基板11的背面(與受光面相反側(cè)的面)，遍及整個(gè)面地設(shè)置有由鋁材料構(gòu)成的背鋁電極7。而且，由背鋁電極7構(gòu)成背面?zhèn)入姌O。

此外，在半導(dǎo)體基板11的背面?zhèn)鹊谋韺硬啃纬捎泻懈邼舛入s質(zhì)的p+層(BSF(Back Surface Field，背場(chǎng)))8。p+層(BSF)8是為了獲得BSF效果而設(shè)置的，利用能帶構(gòu)造的電場(chǎng)提高p型層(半導(dǎo)體基板2)電子濃度，使得p型層(半導(dǎo)體基板2)中的電子不湮滅。

而且，在實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1中，作為n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3形成有兩種層，從而形成選擇發(fā)射極構(gòu)造。也就是說(shuō)，在p型硅基板2的受光面?zhèn)鹊谋韺硬?，在受光面?zhèn)入姌O12的下部區(qū)域及其附近區(qū)域形成有高濃度地?cái)U(kuò)散有n型雜質(zhì)的高濃度雜質(zhì)擴(kuò)散層(低電阻擴(kuò)散層)即第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a。此外，在p型硅基板2的受光面?zhèn)鹊谋韺硬浚谖葱纬傻谝籲型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a的區(qū)域，形成有低濃度地?cái)U(kuò)散有n型的雜質(zhì)的低濃度雜質(zhì)擴(kuò)散層(高電阻擴(kuò)散層)即第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b。

因此，如果設(shè)第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a的雜質(zhì)擴(kuò)散濃度為第一擴(kuò)散濃度，設(shè)第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的雜質(zhì)擴(kuò)散濃度為第二擴(kuò)散濃度，則第二擴(kuò)散濃度小于第一擴(kuò)散濃度。此外，如果設(shè)第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a的電阻值為第一電阻值，設(shè)第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的電阻值為第二電阻值，則第二電阻值大于第一電阻值。

上述的受光面?zhèn)入姌O12形成在第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a上。此外，第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a中未形成受光面?zhèn)入姌O12的區(qū)域和形成有第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的區(qū)域成為光入射到太陽(yáng)能電池1的受光面。

以上那樣構(gòu)成的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1，在受光面?zhèn)鹊氖芄饷鎮(zhèn)入姌O12的下部形成有電阻低的第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a，從而減小p型硅基板2與受光面?zhèn)入姌O12之間的電阻(接觸電阻)。此外，受光面?zhèn)鹊某艘酝獾膮^(qū)域形成有雜質(zhì)濃度低的第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b，從而減小了電子發(fā)生并湮滅的再結(jié)合速度。因此，實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1具有由第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b構(gòu)成的選擇發(fā)射極構(gòu)造。

接下來(lái)，說(shuō)明實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1的制造方法。圖2是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法的一例的流程圖。圖3-1～圖3-7是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造工序的一例的要部斷面圖。

(硅基板準(zhǔn)備工序)

首先，作為半導(dǎo)體基板準(zhǔn)備例如作為面向民用太陽(yáng)能電池而最常使用的p型硅基板2。p型硅基板2是用帶鋸或多線鋸等將冷卻固化熔融的硅而成的單晶硅錠或多晶硅錠以線鋸切割或者切片成期望的尺寸以及厚度而制造的，所以表面留下有切片時(shí)的損傷。因此，首先，還兼顧去除該損傷層，而將p型硅基板2浸漬到酸或加熱了的堿溶液中，例如浸漬到氫氧化鈉水溶液或氫氧化鉀水溶液中來(lái)蝕刻表面，從而去除在切出硅基板時(shí)發(fā)生并存在于p型硅基板2的表面附近的損傷區(qū)域。去除損傷后的硅基板的厚度是例如180μm，外形尺寸是156mm×156mm。

另外，雖然這里以p型的硅基板為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是硅基板既可以是p型也可以是n型。此外，硅基板既可以是多晶硅基板也可以是單晶硅。

(紋理形成工序)

此外，在去除損傷的同時(shí)，或者接在去除損傷之后，作為紋理構(gòu)造而在p型硅基板2的受光面?zhèn)鹊谋砻嫘纬晌⑿“纪埂Ｓ迷诶鐜譿t％的氫氧化鉀(KOH)水溶液中添加了幾～幾十wt％的異丙醇(IPA)的80℃～90℃左右的溶液進(jìn)行p型硅基板2的各向異性蝕刻，在p型硅基板2的受光面?zhèn)鹊谋砻嫘纬慑F體狀的微小凹凸(紋理)。通過(guò)在半導(dǎo)體基板的受光面?zhèn)刃纬蛇@樣的紋理構(gòu)造,能夠在太陽(yáng)能電池的表面產(chǎn)生光的多重反射，將入射到太陽(yáng)能電池的光高效地吸收到硅基板的內(nèi)部，能夠有效地降低反射率并提高轉(zhuǎn)換效率。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)使用了堿的p型硅基板2的表面的各向異性蝕刻，形成無(wú)規(guī)則的錐體形狀的紋理構(gòu)造。

另外，本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池的制造方法中，關(guān)于紋理構(gòu)造的形成方法和形狀，沒(méi)有特別限制。例如也可以使用如下方法等中的任一種方法：使用含有異丙醇的堿水溶液或主要包括氫氟酸、硝酸的混合液的酸蝕刻的方法；在p型硅基板2的表面形成部分地設(shè)置有開口的掩模材料，通過(guò)隔著該掩模材料的蝕刻在p型硅基板2的表面獲得蜂巢構(gòu)造或倒錐體構(gòu)造的方法；或者使用了反應(yīng)性氣體蝕刻(RIE：Reactive Ion Etching，反應(yīng)性離子蝕刻)的方法。

(含摻雜物漿料的涂敷工序)

接下來(lái)，為了形成選擇發(fā)射極構(gòu)造中的高濃度雜質(zhì)擴(kuò)散層(低電阻擴(kuò)散層)即第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a，使用絲網(wǎng)印刷法在p型硅基板2的一個(gè)面上涂敷形成作為含有擴(kuò)散源的涂敷劑的含摻雜物漿料21(圖3-1，步驟S10)。在此，由于使用了p型硅基板2，所以為了使用例如磷作為摻雜物而使用含有磷化合物的含摻雜物漿料21。另外，作為摻雜物，除磷以外還能夠使用5族元素。此外，在使用n型硅基板作為硅基板的情況下，使用含有例如硼等3族元素作為摻雜物的含摻雜物漿料。

在此，含摻雜物漿料21使用在下述的第一擴(kuò)散工序的熱擴(kuò)散溫度(熱處理溫度)下也不升華和不燃燒(燒光)且非酸性的中性的樹脂漿料。作為這樣的含摻雜物漿料21，能夠使用例如太陽(yáng)能電池用擴(kuò)散漿料YT-2100-N(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造)。以下，說(shuō)明使用了該太陽(yáng)能電池用擴(kuò)散漿料YT-2100-N(日立化成工業(yè)株式會(huì)社制造)來(lái)作為含摻雜物漿料21的情況。

在第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a上通過(guò)后面的工序形成受光面?zhèn)入姌O12，從而實(shí)現(xiàn)第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a與受光面?zhèn)入姌O12的電接觸。在形成受光面?zhèn)入姌O12時(shí)發(fā)生配置誤差。因此，第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a在p型硅基板2的面內(nèi)的受光面?zhèn)入姌O12的形成位置具有與受光面?zhèn)入姌O12的外形相比稍微向外側(cè)展寬了的外形，從而形成為比該受光面?zhèn)入姌O12大的形狀。

具體而言，使用開口部的寬度設(shè)計(jì)得比受光面?zhèn)入姌O12的寬度寬的絲網(wǎng)印刷版來(lái)進(jìn)行含摻雜物漿料21的絲網(wǎng)印刷。例如，在受光面?zhèn)入姌O的形成寬度為100μm的情況下，考慮到受光面?zhèn)入姌O12的位置偏差，將含摻雜物漿料21的寬度設(shè)為250μm。

在對(duì)應(yīng)于柵極電極寬度為100μm、柵極電極長(zhǎng)度為153mm、柵極電極個(gè)數(shù)為70個(gè)的結(jié)構(gòu)的絲網(wǎng)印刷版的情況下，開口面積約為2.2cm²。該情況下，針對(duì)1張的p型硅基板2的印刷中的含摻雜物漿料21的使用量約為50mg。

本實(shí)施方式中含摻雜物漿料21的絲網(wǎng)印刷所使用的絲網(wǎng)印刷版的規(guī)格例如如以下那樣。另外，這里示出用于形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a的絲網(wǎng)印刷版，該第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a形成在受光面?zhèn)入姌O12中的表銀柵極電極5的形成位置。

(含摻雜物漿料用的絲網(wǎng)印刷版A：柵極電極形成位置用)

網(wǎng)：不銹鋼網(wǎng)#290

不銹鋼網(wǎng)線直徑：20μm

開口寬度：250μm

開口長(zhǎng)度：153.5mm

(含摻雜物漿料用的絲網(wǎng)印刷版B：柵極電極形成位置用)

網(wǎng)：樹脂網(wǎng)#420

樹脂網(wǎng)線直徑：27μm

開口寬度：250μm

開口長(zhǎng)度：153.5mm

在此，說(shuō)明研究作為含摻雜物漿料21而使用的YT-2100-N對(duì)絲網(wǎng)印刷版A和絲網(wǎng)印刷版B造成的影響得到的耐性試驗(yàn)結(jié)果。在耐性試驗(yàn)中，將YT-2100-N載置于絲網(wǎng)印刷版上并放置24小時(shí)后，用酒精清洗，檢查手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)。

圖4-1是示出使用了不銹鋼網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版A的耐性試驗(yàn)前狀態(tài)(新品狀態(tài))下的要部的平面圖像。圖4-1的(a)是倍率為50倍的圖像，圖4-1的(b)是倍率為200倍的圖像。圖4-2是示出使用了不銹鋼網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版A的耐性試驗(yàn)后的要部的平面圖像。圖4-2的(a)是倍率為50倍的圖像，圖4-2的(b)是倍率為200倍的圖像。圖4-1和圖4-2中示出了在絲網(wǎng)印刷版A上載置漿料的不銹鋼網(wǎng)31的形成面?zhèn)?乳劑涂敷面的相反側(cè))的開口部32的周邊的表面狀態(tài)。

圖5-1是示出使用了樹脂網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版B的耐性試驗(yàn)前狀態(tài)(新品狀態(tài))下的要部的平面圖像。圖5-1的(a)是倍率為50倍的圖像，圖5-1的(b)是倍率為200倍的圖像。圖5-2是示出使用了樹脂網(wǎng)的絲網(wǎng)印刷版B的試驗(yàn)后的要部的平面圖像。圖5-2的(a)是倍率為50倍的圖像，圖5-2的(b)是倍率為200倍的圖像。圖5-1和圖5-2中示出了在絲網(wǎng)印刷版B上載置漿料的樹脂網(wǎng)31的形成面?zhèn)?乳劑涂敷面的相反側(cè))的開口部34的周邊的表面狀態(tài)。

在對(duì)使用了不銹鋼網(wǎng)31的絲網(wǎng)印刷版A的耐性試驗(yàn)后的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，如圖4-2所示那樣確認(rèn)了手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)與耐性試驗(yàn)前一樣。此外，對(duì)于耐性試驗(yàn)后的絲網(wǎng)印刷版A，也沒(méi)有看到發(fā)生尺寸變化和變形。因此，沒(méi)有看到Y(jié)T-2100-N對(duì)絲網(wǎng)印刷版A造成的影響。

另外，在對(duì)使用了樹脂網(wǎng)33的絲網(wǎng)印刷版B的耐性試驗(yàn)后的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，如圖5-2所示那樣確認(rèn)了手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)與耐性試驗(yàn)前一樣。此外，對(duì)于耐性試驗(yàn)后的絲網(wǎng)印刷版B，也沒(méi)有看到發(fā)生尺寸變化和變形。因此，沒(méi)有看到Y(jié)T-2100-N對(duì)絲網(wǎng)印刷版B造成的影響。

在使用酸性漿料作為含摻雜物漿料21的情況下，絲網(wǎng)印刷版上的不銹鋼網(wǎng)或者樹脂網(wǎng)會(huì)被腐蝕。但是，本實(shí)施方式中，由于使用非酸性的中性樹脂漿料作為含摻雜物漿料21，所以能夠防止絲網(wǎng)印刷版的腐蝕。

作為含摻雜物漿料21的絲網(wǎng)印刷所使用的刮板能夠使用一般的聚氨酯橡膠制的刮板和硅橡膠制的刮板。在此，說(shuō)明研究作為含摻雜物漿料21而使用的YT-2100-N對(duì)刮板造成的影響得到的耐性試驗(yàn)結(jié)果。在耐性試驗(yàn)中，在放入到容器內(nèi)的YT-2100-N內(nèi)，埋設(shè)切出聚氨酯橡膠制的刮板的一部分得到的刮板試驗(yàn)片A和切出硅橡膠制的刮板的一部分而得到的刮板試驗(yàn)片B并放置24小時(shí)后，用酒精清洗，檢查手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)。

在對(duì)聚氨酯橡膠制的刮板試驗(yàn)片A的耐性試驗(yàn)后的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，確認(rèn)了手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)與耐性試驗(yàn)前一樣。此外，對(duì)于耐性試驗(yàn)后的刮板試驗(yàn)片A，也沒(méi)有看到發(fā)生尺寸變化和變形。因此，沒(méi)有看到Y(jié)T-2100-N對(duì)聚氨酯橡膠制的刮板造成的影響。

在對(duì)硅橡膠制的刮板試驗(yàn)片B的耐性試驗(yàn)后的狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，確認(rèn)了手感狀態(tài)和外觀狀態(tài)與耐性試驗(yàn)前一樣。此外，對(duì)于耐性試驗(yàn)后的刮板試驗(yàn)片B，也沒(méi)有看到發(fā)生尺寸變化和變形。因此，沒(méi)有看到Y(jié)T-2100-N對(duì)硅橡膠制的刮板造成的影響。

在使用了酸性漿料作為含摻雜物漿料21的情況下，聚氨酯橡膠制或者硅橡膠制的刮板會(huì)被腐蝕。但是，本實(shí)施方式中，由于使用非酸性的中性樹脂漿料作為含摻雜物漿料21，所以能夠防止刮板的腐蝕。

在含摻雜物漿料21的靜置狀態(tài)下的粘度低的情況下，如果將含摻雜物漿料21配置在絲網(wǎng)印刷版上，則含摻雜物漿料21在絲網(wǎng)印刷版上持續(xù)展開。因此，在對(duì)多個(gè)p型硅基板2連續(xù)地進(jìn)行含摻雜物漿料21的印刷的連續(xù)印刷的情況下，優(yōu)選使用達(dá)到絲網(wǎng)印刷版的框那樣的寬的刮刀。此外，也可以在絲網(wǎng)印刷版的框的內(nèi)側(cè)設(shè)置防止含摻雜物漿料21展開的小框。此外，為了提高含摻雜物漿料21的靜置狀態(tài)下的粘度本身，例如也可以向漿料中添加觸變劑。

此外，如上述那樣必須以比受光面?zhèn)入姌O12大的形狀形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a，該第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a形成有受光面?zhèn)入姌O12。因此，含摻雜物漿料21的涂敷區(qū)域也必須設(shè)定得比受光面?zhèn)入姌O12的形成區(qū)域大。因此，絲網(wǎng)印刷版的開口部的面積也比形成受光面?zhèn)入姌O12所用的絲網(wǎng)印刷版的開口部的面積大。如果絲網(wǎng)印刷版的開口部大，則在使用了靜置狀態(tài)下的粘度低的漿料作為含摻雜物漿料21的情況下，即使是在印刷作業(yè)停止期間，有時(shí)含摻雜物漿料21也從開口部滴下。在該情況下，在含摻雜物漿料21的印刷中產(chǎn)生沾污，而無(wú)法實(shí)現(xiàn)期望的圖案下的含摻雜物漿料21的印刷。

在這樣的含摻雜物漿料21的印刷中，作為沾污的對(duì)策，可以舉出將絲網(wǎng)印刷版中的面積大的開口部細(xì)分割而設(shè)為狹縫形狀。例如，在第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a的涂敷寬度為250μm、即絲網(wǎng)印刷版的開口寬度為250μm的情況下，將開口部整體的寬度設(shè)為250μm，并且在寬度方向上細(xì)分割開口部，將開口部設(shè)為狹縫形狀。由此，不會(huì)影響印刷質(zhì)量，而能夠防止靜置狀態(tài)下的粘度低的含摻雜物漿料21從開口部滴下。

此外，在絲網(wǎng)印刷時(shí)，優(yōu)選防止壽命抑制因子(life time killer)導(dǎo)致的p型硅基板2的污染。具體地，對(duì)于絲網(wǎng)印刷機(jī)中的p型硅基板2的傳送系統(tǒng)、載置p型硅基板2的工作臺(tái)、其它的與p型硅基板的接觸部位，盡可能地消除壽命抑制因子例如金屬雜質(zhì)的存在。

此外，絲網(wǎng)印刷后的使用過(guò)的含摻雜物漿料21能夠與電極形成時(shí)所使用的含鋁漿料同樣地作為可燃垃圾而廢棄。

另外，雖然此處說(shuō)明的是使用絲網(wǎng)印刷法作為對(duì)p型硅基板2涂敷含摻雜物漿料21的涂敷法，但是含摻雜物漿料21的涂敷法不限于絲網(wǎng)印刷法。

(含摻雜物漿料的干燥工序)

在含摻雜物漿料21的印刷后，進(jìn)行使該含摻雜物漿料21干燥的干燥工序(步驟S10)。在含摻雜物漿料21的印刷后，在含摻雜物漿料21的干燥速度慢的情況下，所印刷的含摻雜物漿料21沾污而得不到期望的印刷圖案。因此，優(yōu)選迅速地進(jìn)行含摻雜物漿料21的干燥，例如，優(yōu)選使用紅外線加熱器等來(lái)提高含摻雜物漿料21的溫度以使其干燥。

例如，在含摻雜物漿料21中作為溶劑含有松油醇的情況下，優(yōu)選以200℃以上的溫度使含摻雜物漿料21干燥。例如，在含摻雜物漿料21中作為樹脂成分含有乙基纖維素的情況下，為了使乙基纖維素燃燒，優(yōu)選在400℃以上的溫度下使含摻雜物漿料21干燥。另外，即使以低于400℃的溫度使含摻雜物漿料21干燥了的情況下，由于能夠在之后的擴(kuò)散工序中使乙基纖維素燃燒，所以也沒(méi)有問(wèn)題。

含摻雜物漿料21的干燥優(yōu)選在開放系統(tǒng)的狀態(tài)下，也就是在p型硅基板2的含摻雜物漿料21的印刷面的上方空間空出來(lái)的平置狀態(tài)下進(jìn)行。在以p型硅基板2的主面在上下方向上重疊的狀態(tài)進(jìn)行了含摻雜物漿料21的干燥的情況下，含摻雜物漿料21中含有的松油醇(溶劑)等在揮發(fā)后再附著到其它的p型硅基板2上而成為太陽(yáng)能電池特性劣化的原因。

此外，如果在密閉的狀態(tài)下進(jìn)行含摻雜物漿料21的干燥，例如含摻雜物漿料21中含有的松油醇(溶劑)等在揮發(fā)后再附著到p型硅基板2上而成為太陽(yáng)能電池特性劣化的原因。

在無(wú)法在開放系統(tǒng)進(jìn)行含摻雜物漿料21的干燥、而將p型硅基板2疊合而干燥的情況下，優(yōu)選將p型硅基板2之間的間隔設(shè)得寬一些，強(qiáng)行使干燥空氣流通。由此，能夠防止松油醇(溶劑)等揮發(fā)成分再附著到p型硅基板2上。此外，在強(qiáng)行使干燥空氣流通的情況下，優(yōu)選將流通的干燥空氣的流量設(shè)定得大一些。通過(guò)將干燥空氣的流量設(shè)定得大一些，能夠使含摻雜物漿料21更快地干燥，并且能夠可靠地防止松油醇(溶劑)等揮發(fā)成分再附著到p型硅基板2。

(第一擴(kuò)散工序)

在含摻雜物漿料21干燥后，將p型硅基板2放入熱擴(kuò)散爐，進(jìn)行基于含摻雜物漿料21的摻雜物(磷)的熱擴(kuò)散工序即第一擴(kuò)散工序(第一熱處理)(圖3-2，步驟S20)。該第一擴(kuò)散工序是兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序中的第一階段。

第一擴(kuò)散工序是在熱擴(kuò)散爐內(nèi)，在使例如氮?dú)?N₂)、氧氣(O₂)、氮和氧的混合氣體(N₂/O₂)、大氣等流通的環(huán)境狀態(tài)下進(jìn)行的。環(huán)境氣體的流量沒(méi)有特別限定。此外，混合氣體的情況下的各氣體的流量比也沒(méi)有特別限定，可以是任意的流量。例如，以氮和氧的混合氣體(N₂/O₂)的流量為N₂：5.7SLM、O₂：0.6SLM進(jìn)行。也就是說(shuō)，第一擴(kuò)散工序中，不使用三氯氧化磷(POCl₃)，除了含摻雜物漿料21以外不存在摻雜物(磷)的擴(kuò)散源。此外，第一擴(kuò)散工序是以例如870℃～940℃的溫度保持5分鐘至10分鐘而進(jìn)行的。因此，在p型硅基板2中僅在印刷有含摻雜物漿料21的區(qū)域的下部進(jìn)行摻雜物(磷)的熱擴(kuò)散。由此，在p型硅基板2的面內(nèi)僅在比受光面?zhèn)入姌O12的形成區(qū)域的外形稍微向外側(cè)擴(kuò)展了的區(qū)域中進(jìn)行摻雜物(磷)的擴(kuò)散。

通過(guò)該第一擴(kuò)散工序，摻雜物(磷)從含摻雜物漿料21向p型硅基板2的表面中的該含摻雜物漿料21的印刷區(qū)域的下部區(qū)域高濃度地(以第一擴(kuò)散濃度)熱擴(kuò)散而形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a。第1n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a在p型硅基板2的面內(nèi)形成在比受光面?zhèn)入姌O12的形成區(qū)域的外形稍微向外側(cè)展開了的區(qū)域，在太陽(yáng)能電池1中成為受光面?zhèn)入姌O12的下部區(qū)域及其附近區(qū)域。

此外，在第一擴(kuò)散工序中以含有氧氣(O₂)的條件進(jìn)行了熱擴(kuò)散的情況下，在p型硅基板2的表面中的未印刷含摻雜物漿料21的區(qū)域，因熱擴(kuò)散時(shí)的影響而在表面形成有薄的氧化膜22。

另外，在含摻雜物漿料21干燥后，需要將p型硅基板2快速放入熱擴(kuò)散爐中。在干燥后的含摻雜物漿料21吸收了大氣中的水分等的情況下，含摻雜物漿料21還展開到印刷區(qū)域以外的區(qū)域，期望的印刷圖案將被破壞。因此，在濕度高的季節(jié)尤其需要注意含摻雜物漿料21的吸濕。

(第二擴(kuò)散工序)

在第一擴(kuò)散工序結(jié)束后，接著進(jìn)行基于三氯氧化磷(POCl₃)的摻雜物(磷)的熱擴(kuò)散工序即第二擴(kuò)散工序(第二熱處理)(圖3-3，步驟S30)。也就是說(shuō)，不將p型硅基板2從熱擴(kuò)散爐取出，而在第一擴(kuò)散工序之后接著進(jìn)行第二擴(kuò)散工序(連續(xù)擴(kuò)散處理)。該第二擴(kuò)散工序是兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序中的第二階段。

第二擴(kuò)散工序是在熱擴(kuò)散爐內(nèi)在存在三氯氧化磷(POCl₃)氣體的情況下進(jìn)行的。也就是說(shuō)，第一擴(kuò)散工序在不含有三氯氧化磷(POCl₃)的環(huán)境條件下進(jìn)行熱擴(kuò)散，而第二擴(kuò)散工序在作為摻雜物(磷)的擴(kuò)散源而含有三氯氧化磷(POCl₃)的環(huán)境條件下進(jìn)行熱擴(kuò)散。環(huán)境氣體的流量沒(méi)有特別限定，根據(jù)擴(kuò)散濃度、擴(kuò)散溫度、擴(kuò)散時(shí)間等各個(gè)條件適當(dāng)設(shè)定即可。此外，第二擴(kuò)散工序是將溫度從第一擴(kuò)散工序的870℃～900℃下降到例如800℃～840℃并保持10分鐘～20分鐘而進(jìn)行的。

通過(guò)該第二擴(kuò)散工序，摻雜物(磷)以比第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a低的濃度(第二擴(kuò)散濃度)向p型硅基板2的表面中的除含摻雜物漿料21的印刷區(qū)域以外的區(qū)域、即p型硅基板2的露出區(qū)域熱擴(kuò)散而形成第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b。第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b在太陽(yáng)能電池1中成為入射光的受光面。此外，在剛剛完成第二擴(kuò)散工序后的p型硅基板2的表面，形成有在擴(kuò)散處理期間堆積在表面的玻璃質(zhì)(磷硅酸玻璃，PSG：phospho-silicate glass)層(未圖示)。

圖6是示出兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第1擴(kuò)散工序和第2擴(kuò)散工序)的擴(kuò)散條件的一例的圖。在圖6中，橫軸示出兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序中的處理時(shí)間，縱軸示出兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序中的處理溫度(爐內(nèi)設(shè)定溫度)(℃)。

此外，在第一擴(kuò)散工序中以含有氧氣(O₂)的條件進(jìn)行了熱擴(kuò)散的情況下，在p型硅基板2的表面中的未印刷含摻雜物漿料21的區(qū)域，因熱擴(kuò)散時(shí)的影響而在表面形成有薄的氧化膜22。也就是說(shuō)，在第二擴(kuò)散工序時(shí)在p型硅基板2的表面形成第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的區(qū)域，在第二擴(kuò)散工序的開始時(shí)形成有薄的氧化膜22。因此，第二擴(kuò)散工序的擴(kuò)散條件根據(jù)該氧化膜22的形成情況而變化。特別是，在第一擴(kuò)散工序是在100％的氧氣(O₂)的環(huán)境下進(jìn)行的情況下，氧化膜22形成得較厚，在第二擴(kuò)散工序中摻雜物(磷)難以擴(kuò)散，所以需要注意。因此，需要調(diào)整環(huán)境氣體的流量、擴(kuò)散溫度、擴(kuò)散時(shí)間等各個(gè)條件。

在第二擴(kuò)散工序中，當(dāng)調(diào)整用于獲得期望的受光面的方塊電阻值的擴(kuò)散條件時(shí)，需要留意以下事項(xiàng)。在對(duì)印刷了含摻雜物漿料21的p型硅基板2進(jìn)行基于三氯氧化磷(POCl₃)的磷的擴(kuò)散的情況下，如果將擴(kuò)散條件(溫度、壓力、流量等)設(shè)為與在硅基板上通過(guò)未使用含摻雜物漿料21的現(xiàn)有的僅基于三氯氧化磷(POCl₃)的磷的擴(kuò)散來(lái)形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層的情況相同，則形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的受光面的方塊電阻升高。

其原因是，在第二擴(kuò)散工序時(shí)，由印刷在p型硅基板2上的含摻雜物漿料21消耗了三氯氧化磷(POCl₃)。因此，在第二擴(kuò)散工序中，由于消耗與放入到熱擴(kuò)散爐的p型硅基板2的數(shù)量成比例的量的三氯氧化磷(POCl₃)，所以在調(diào)整第二擴(kuò)散工序的擴(kuò)散條件時(shí)需要留意這一點(diǎn)。

作為能夠防止這樣地形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的受光面的方塊電阻升高的方法，可以舉出以下的方法。即，與未在硅基板上印刷含摻雜物漿料21的現(xiàn)有的基于三氯氧化磷(POCl₃)的擴(kuò)散時(shí)相比，增加相同處理數(shù)量的三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量。

圖7－1是示出擴(kuò)散工序時(shí)的基于三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量的形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的p型硅基板52的受光面的方塊電阻的變化的特性圖。圖7-1中，橫軸示出橫寬設(shè)置的熱擴(kuò)散爐51內(nèi)的p型硅基板52的配置位置，縱軸示出擴(kuò)散工序后的p型硅基板52的受光面的方塊電阻(Ω/□)。圖7－2是示出橫寬設(shè)置的熱擴(kuò)散爐內(nèi)51的p型硅基板52上的測(cè)定位置的示意圖。圖7-2中的p型硅基板52上的號(hào)碼對(duì)應(yīng)于圖7-1中的橫軸的號(hào)碼(測(cè)定位置)。

圖7-1中的◇標(biāo)記表示對(duì)未印刷含摻雜物漿料21的p型硅基板52進(jìn)行了現(xiàn)有的僅基于三氯氧化磷(POCl₃)的磷擴(kuò)散的樣品1的數(shù)據(jù)。圖7-1中的△標(biāo)記表示對(duì)印刷了含摻雜物漿料21的p型硅基板52進(jìn)行了基于上述的兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)的磷擴(kuò)散的樣品2的數(shù)據(jù)。樣品2的第二擴(kuò)散工序中的三氯氧化磷(POCl₃)的流量與樣品1的情況相同。圖7-1中的○標(biāo)記表示對(duì)印刷了含摻雜物漿料21的p型硅基板52進(jìn)行了基于上述的兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)的磷擴(kuò)散的樣品3的數(shù)據(jù)。樣品3的第二擴(kuò)散工序中的三氯氧化磷(POCl₃)的流量比樣品1增加。

在該熱擴(kuò)散爐51中，從圖7-2中的左端側(cè)導(dǎo)入三氯氧化磷(POCl₃)氣體，從右端側(cè)排氣。p型硅基板52以在水平方向上空出規(guī)定間隔的狀態(tài)每幾十張為一組而縱向配置。而且，將多個(gè)組在熱擴(kuò)散爐51的延伸方向上空出規(guī)定間隔而配置。另外，此處，在熱擴(kuò)散爐51內(nèi)放入幾百?gòu)坧型硅基板52進(jìn)行連續(xù)擴(kuò)散。其中，在圖示的關(guān)系上，在圖7-1和圖7-2中示出了從熱擴(kuò)散爐內(nèi)51內(nèi)的左端起的7組的量的p型硅基板52。

根據(jù)圖7-2可知，在將第二擴(kuò)散工序中的三氯氧化磷(POCl₃)的流量設(shè)為與樣品1的情況相同并進(jìn)行了兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)的樣品2的情況下，隨著在三氯氧化磷(POCl₃)的流通方向上行進(jìn)，形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的p型硅基板52的受光面的方塊電阻升高。其原因是，在第二擴(kuò)散工序時(shí)，由印刷在p型硅基板52上的含摻雜物漿料21消耗了三氯氧化磷(POCl₃)。

另一方面，在將第二擴(kuò)散工序中的三氯氧化磷(POCl₃)的流量設(shè)為比樣品1的情況增加并進(jìn)行了兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)的樣品3的情況下，在全部的p型硅基板52中，受光面的方塊電阻幾乎沒(méi)有變化，獲得大致均勻的方塊電阻值。因此，通過(guò)增大兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序中的第二擴(kuò)散工序的三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量，在形成n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之后的受光面的方塊電阻方面，獲得了穩(wěn)定且均勻性高的值。

作為這樣的第二擴(kuò)散工序中的三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量的增量的例子，例如，在針對(duì)未涂敷含摻雜物漿料21的p型硅基板的僅基于三氯氧化磷(POCl₃)的擴(kuò)散條件(流量條件)為N₂：5.8SLM、O₂：0.9SLM、POCl₃：1.5SLM的情況下，將針對(duì)涂敷了含摻雜物漿料21的p型硅基板的第二擴(kuò)散工序中的擴(kuò)散條件(流量條件)設(shè)為N₂：5.8SLM、O₂：0.9SLM、POCl₃：2.0SLM即可。另外，此處，示出了將100張的p型硅基板一起處理時(shí)的三氯氧化磷(POCl₃)氣體的流量。

另外，即使在第二擴(kuò)散工序結(jié)束后，也需要注意含摻雜物漿料21的吸濕。含摻雜物漿料21比形成在p型硅基板2的表面的玻璃質(zhì)更容易吸濕。在作為第二擴(kuò)散工序結(jié)束后的含摻雜物漿料21的殘留物的玻璃質(zhì)層(磷化合物溶解之后的固化物)吸收了大氣中的水分等的情況下，含摻雜物漿料21的殘留物展開到印刷區(qū)域以外的區(qū)域，從期望的印刷圖案伸出。在該情況下，形成在p型硅基板2的表面的玻璃質(zhì)層的去除性變得不均勻，而且還對(duì)之后的防反射膜4的均勻性造成影響。因此，在濕度高的季節(jié)尤其需要注意含摻雜物漿料21的吸濕，需要在第二擴(kuò)散工序結(jié)束后迅速實(shí)施后續(xù)工序。

(pn分離工序)

接著，為了使后續(xù)工序中形成的作為p型電極的背鋁電極7和作為n型電極的受光面?zhèn)入姌O12電絕緣而進(jìn)行pn分離(圖3-4，步驟S40)。n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3在p型硅基板2的表面均勻形成，所以表面和背面處于電連接了的狀態(tài)。因此，在保持這樣的狀態(tài)而形成了背鋁電極7(p型電極)和受光面?zhèn)入姌O12(n型電極)的情況下，背鋁電極7(p型電極)與受光面?zhèn)入姌O12(n型電極)電連接。為了切斷該電連接，通過(guò)干蝕刻來(lái)蝕刻去除形成在p型硅基板2的端面區(qū)域的第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b而進(jìn)行pn分離。作為為了去除該第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的影響而進(jìn)行的其他方法，還有利用激光進(jìn)行端面分離的方法。

(玻璃質(zhì)層去除工序)

接著，將p型硅基板2浸漬到例如氫氟酸溶液中，然后，進(jìn)行水洗處理，由此去除在第二擴(kuò)散工序中形成在p型硅基板2的表面的玻璃質(zhì)層(圖3-5，步驟S50)。由此，能夠得到通過(guò)作為第一導(dǎo)電類型層的由p型硅構(gòu)成的半導(dǎo)體基板2和形成在該半導(dǎo)體基板2的受光面?zhèn)鹊淖鳛榈诙?dǎo)電類型層的n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3來(lái)構(gòu)成pn結(jié)的半導(dǎo)體基板11。此外，作為n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3，可以在p型硅基板2的受光面?zhèn)鹊玫接傻谝籲型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b構(gòu)成的選擇發(fā)射極構(gòu)造。

此時(shí)，作為含摻雜物漿料21的殘留物的玻璃質(zhì)層(磷化合物溶解后的固化物)，由于比第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b上的玻璃質(zhì)層更厚地殘留，所以需要特意去除。在含摻雜物漿料21造成的玻璃質(zhì)層殘留在p型硅基板2的表面的情況下，在形成防反射膜4時(shí)防反射膜4白濁化。于是，防反射膜4上的反射率升高，也就是說(shuō)，防反射效果消失，太陽(yáng)能電池1中的發(fā)生電流降低。含摻雜物漿料21造成的玻璃質(zhì)層的去除優(yōu)選在水洗處理時(shí)一并使用氣泡(bubbling)或者超聲波清洗。

另外，包含含摻雜物漿料21的殘留物在內(nèi)的玻璃質(zhì)層能夠作為通常的工廠排水而排出。

(防反射膜形成工序)

接著，為了改善光電轉(zhuǎn)換效率，在半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)?n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3側(cè))以均勻的厚度形成例如氮化硅(SiN)膜而作為防反射膜4(圖3-6，步驟S60)。防反射膜4的膜厚和折射率設(shè)定為最能抑制光反射的值。防反射膜4的形成使用例如等離子體CVD法，并使用硅烷(SiH₄)氣體和氨氣(NH₃)的混合氣體作為原材料。另外，作為防反射膜4，也可以層疊折射率不同的兩層以上的膜。此外，防反射膜4的形成方法除了等離子體CVD法之外，也可以使用蒸鍍法、熱CVD法等。另外，應(yīng)當(dāng)注意到這樣地形成的防反射膜4是絕緣體，僅僅在其上形成受光面電極12的話不能作為太陽(yáng)能電池起作用。

(電極形成工序)

接著，通過(guò)絲網(wǎng)印刷形成電極(步驟S70)。首先，制作受光面?zhèn)入姌O12(燒制前)。即，通過(guò)絲網(wǎng)印刷在半導(dǎo)體基板11的作為受光面的防反射膜4上，按表銀柵極電極5和表銀總線電極6的形狀涂敷含有銀和玻璃熔塊的電極材料漿料(銀漿料)后，使電極材料漿料干燥。接著，在通過(guò)絲網(wǎng)印刷在半導(dǎo)體基板11的背面?zhèn)鹊恼麄€(gè)面涂敷了含鋁的電極材料漿料(鋁漿料)后，使電極材料漿料干燥。

此處，受光面?zhèn)入姌O12是在第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a上對(duì)位形成的，但是在形成防反射膜4之后的半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)茸R(shí)別第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a與第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的區(qū)域是困難的。圖8是用紅外線照相機(jī)拍攝用鹵素?zé)魧?duì)通過(guò)兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b之后形成了防反射膜4的半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)日丈涔獾臓顟B(tài)而得到的圖像。如圖8所示，在照射了鹵素?zé)舻那闆r下，清晰識(shí)別第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a與第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的區(qū)域是困難的。因此，在該情況下，印刷銀漿料的位置精度惡化。

因此，在本實(shí)施方式中，用紅外線照相機(jī)拍攝對(duì)通過(guò)兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b之后形成了防反射膜4的半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)日丈浼t外線的狀態(tài)。由此，能夠識(shí)別第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a與第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b。由此，能夠在第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b上精度優(yōu)良地印刷銀漿料。

圖9是用紅外線照相機(jī)拍攝用小型燈泡對(duì)通過(guò)兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序(第一擴(kuò)散工序和第二擴(kuò)散工序)形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b之后形成了防反射膜4的半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)日丈浼t外線的狀態(tài)而得到的圖像。如圖9所示，通過(guò)用紅外線照相機(jī)在對(duì)半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)日丈浼t外線的狀態(tài)下拍攝，能夠識(shí)別第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a與第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b的區(qū)域。圖9中，第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a被拍攝成顏色深的線狀。

然后，通過(guò)在大氣環(huán)境中以600℃～900℃左右的溫度、例如760℃同時(shí)燒制半導(dǎo)體基板11的受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)鹊碾姌O漿料，在半導(dǎo)體基板11的表面?zhèn)?，通過(guò)銀漿料中所包含的玻璃材料，在防反射膜4熔融的期間，銀材料與硅接觸并再凝固。由此，得到作為受光面?zhèn)入姌O12的表銀柵極電極5和表銀總線電極6，并確保了受光面?zhèn)入姌O12與半導(dǎo)體基板11的硅之間的導(dǎo)通(圖3-7)。這樣的工藝也被稱作燒穿(Fire-through)法。

此外，鋁漿料也與半導(dǎo)體基板11的硅反應(yīng)而得到背鋁電極7，并且在背鋁電極7的正下方形成p+層8。另外，圖中僅示出了表銀柵極電極5和背鋁電極7，省略了表銀總線電極6的記載。

通過(guò)實(shí)施以上那樣的工序，能夠制作如圖1-1和圖1-2所示的本實(shí)施方式的太陽(yáng)能電池1。另外，也可以在受光面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)冉粨Q作為電極材料的漿料向半導(dǎo)體基板11的配置順序。

此外，在上述中示出了在第二擴(kuò)散工序與玻璃質(zhì)層去除之間進(jìn)行pn分離的情況，但也可以在形成電極后，例如對(duì)p型硅基板2的表面端照射激光來(lái)進(jìn)行pn結(jié)的端部的分離處理。

如上述那樣，在本實(shí)施方式中，通過(guò)在p型硅基板2上涂敷含摻雜物漿料21，在除了含摻雜物漿料21以外沒(méi)有摻雜物(磷)的擴(kuò)散源的狀態(tài)下實(shí)施第一擴(kuò)散工序，從而形成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a。而且，在第一擴(kuò)散工序后，不將p型硅基板2從熱擴(kuò)散爐取出，實(shí)施用三氯氧化磷(POCl₃)作為摻雜物(磷)的擴(kuò)散源的第二擴(kuò)散工序，由此形成第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b。也就是說(shuō)，無(wú)需將p型硅基板2從熱擴(kuò)散爐取出即可實(shí)施使用了含摻雜物漿料21的第一擴(kuò)散工序和使用了三氯氧化磷(POCl₃)的第二擴(kuò)散工序的兩階段的連續(xù)擴(kuò)散工序。由此，能夠高效地實(shí)施摻雜物(磷)的擴(kuò)散處理，從而容易地分開制成第一n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3a和第二n型雜質(zhì)擴(kuò)散層3b來(lái)形成選擇發(fā)射極構(gòu)造。由此，無(wú)需使用專用的裝置，而且無(wú)需實(shí)施多個(gè)復(fù)雜的工序就能夠容易且低成本地形成選擇發(fā)射極構(gòu)造。

因此，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠容易且低成本地形成實(shí)現(xiàn)了基于選擇發(fā)射極構(gòu)造的受光面?zhèn)入姌O與n型雜質(zhì)擴(kuò)散層之間的接觸電阻的降低、輸出電流的提高、開路電壓(Voc)的提高的光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的太陽(yáng)能電池。

此外，通過(guò)形成多個(gè)具有上述的實(shí)施方式中說(shuō)明的結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能電池，并將相鄰的太陽(yáng)能電池彼此之間以串聯(lián)或并聯(lián)方式電連接，能夠?qū)崿F(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的太陽(yáng)能電池模塊。在該情況下，例如，將相鄰的太陽(yáng)能電池中一方的受光面?zhèn)入姌O與另一方的背面?zhèn)入姌O電連接即可。

如以上那樣，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法對(duì)于容易且低成本地制造光電轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的太陽(yáng)能電池的情況是有用的。