太陽能電池的制造方法
【專利說明】太陽能電池的制造方法
[0001]本申請是申請?zhí)枮?01180054497.X的分案申請，母案申請日為2011年11月15日，優(yōu)先權(quán)日為2010年11月17日，母案發(fā)明名稱與上述相同。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種太陽能電池的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]現(xiàn)在批量生產(chǎn)的太陽能電池中，在硅基板的受光面形成有η電極、在背面形成有P電極的兩面電極型的太陽能電池占據(jù)多數(shù)。但是，在兩面電極型的太陽能電池中，在受光面中形成的η電極正下面的硅基板上沒有太陽光入射，因而在該部分沒有電流產(chǎn)生。
[0004]于是，提出了在太陽能電池的受光面不形成電極、在與受光面相反側(cè)的背面形成有η電極和P電極二者的背面電極型太陽能電池。在該背面電極型太陽能電池中，太陽光的入射不會被形成在受光面的電極阻礙，因而原理上能期待高的轉(zhuǎn)換效率。
[0005]作為背面電極型太陽能電池的制造方法，已知例如以下的制造方法(例如，參照美國專利第4927770號說明書)。
[0006]首先，在硅基板的受光面和背面的整面形成作為掩模的擴散控制掩模。在此，擴散控制掩模具有抑制雜質(zhì)擴散到硅基板內(nèi)的功能。
[0007]接著，除去硅基板背面的擴散控制掩模的一部分而形成開口部。
[0008]然后，使P型雜質(zhì)從擴散控制掩模的開口部擴散到硅基板的背面，則僅在開口部形成P型雜質(zhì)擴散層。
[0009]接著，在硅基板背面的擴散控制掩模全部除去后，再次在硅基板背面形成擴散控制掩模。然后，除去硅基板背面的擴散控制掩模的一部分，使η型雜質(zhì)從開口部擴散到硅基板的背面，形成η型雜質(zhì)層。
[0010]接下來，將硅基板背面的擴散控制掩模全部除去，由此在背面形成P型雜質(zhì)擴散層和η型雜質(zhì)擴散層。進一步通過形成紋理結(jié)構(gòu)、防反射膜、鈍化膜、電極等而完成背面電極型太陽能電池。
[0011]另外，公開了采用含有η型雜質(zhì)的擴散劑和含有P型雜質(zhì)的擴散劑來制造背面電極型太陽能電池的方法(例如，參照日本特開2009-76546號公報)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0013]然而，在美國專利第4927770號說明書中記載的制造方法中，為了在背面形成P型雜質(zhì)擴散層和η型雜質(zhì)擴散層，需要反復(fù)進行擴散控制掩模的形成、開口部形成、雜質(zhì)擴散、擴散控制掩模除去的各工序這樣的煩雜工序。
[0014]另外，在日本特開2009-76546號公報中記載的制造方法中，將保護層設(shè)置的工序和除去的工序是必須的，而根據(jù)擴散時的熱處理條件，有時擴散層形成到不需要的地方。
[0015]本發(fā)明是鑒于以上以往的問題點而完成的，課題在于提供在背面電極型太陽能電池的制造工序中，能以簡便的工藝在同一面上形成彼此不同的2種雜質(zhì)擴散層的太陽能電池的制造方法。
[0016]用于解決技術(shù)問題的手段
[0017]本發(fā)明包含以下形式。
[0018]< I >一種太陽能電池的制造方法，其包含以下工序:
[0019]對半導(dǎo)體基板一個面上的第I區(qū)域給予含有包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成η型擴散層的組合物的工序，
[0020]對位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域的面上且為上述第I區(qū)域以外的第2區(qū)域給予含有包含P型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成P型擴散層的組合物的工序，
[0021]對給予了上述用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物的半導(dǎo)體基板進行熱處理而形成η型擴散層和P型擴散層的熱擴散工序，和
[0022]在上述形成了 η型擴散層的第I區(qū)域和形成了 P型擴散層的第2區(qū)域分別形成電極的工序。
[0023]< 2 >一種太陽能電池的制造方法，其包含以下工序:
[0024]對半導(dǎo)體基板一個面上的第I區(qū)域給予含有包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成η型擴散層的組合物的工序，
[0025]對位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域的面上且為上述第I區(qū)域以外的第2區(qū)域給予含有包含P型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成P型擴散層的組合物的工序，
[0026]對給予了上述用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物的半導(dǎo)體基板進行熱處理而形成η型擴散層和P型擴散層的熱擴散工序，
[0027]在上述熱擴散工序之前，在位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域和第2區(qū)域的面上且為選自上述第I區(qū)域、第2區(qū)域、以及第I區(qū)域和第2區(qū)域以外的第3區(qū)域中的至少I個區(qū)域上設(shè)置保護層的工序，和
[0028]在上述形成了 η型擴散層的第I區(qū)域和形成了 P型擴散層的第2區(qū)域分別形成電極的工序。
[0029]< 3 >根據(jù)上述< 2 >所述的太陽能電池的制造方法，其中，上述保護層是氧化物膜。
[0030]< 4 >根據(jù)上述< I >?< 3 >中任一項所述的太陽能電池的制造方法，其中，上述η型雜質(zhì)含有選自P(磷)和Sb (銻)中的至少I種元素。
[0031]< 5 >根據(jù)上述< I >?< 4 >中任一項所述的太陽能電池的制造方法，其中，上述P型雜質(zhì)含有選自B(硼)、Α1(鋁)和Ga(鎵)中的至少I種元素。
[0032]< 6 >根據(jù)上述< I >?< 5 >中任一項所述的太陽能電池的制造方法，其中，上述包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末含有選自P203、P2O5及Sb 203中的至少I種含η型雜質(zhì)的物質(zhì)、和選自 Si02、K20、Na20、Li20、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V205、SnO、Zr02、Ti02、及此03中的至少I種玻璃成分物質(zhì)。
[0033]< 7 >根據(jù)上述< I >?< 6 >中任一項所述的太陽能電池的制造方法，其中，上述包含P型雜質(zhì)的玻璃粉末含有選自B203、A1203及Ga2O3中的至少I種含p型雜質(zhì)的物質(zhì)、和選自 Si02、K20、Na20、Li20、BaO、SrO、CaO、MgO、BeO、ZnO、PbO、CdO、V205、SnO、Zr02、Ti02、及此03中的至少I種玻璃成分物質(zhì)。
[0034]發(fā)明效果
[0035]根據(jù)本發(fā)明，可提供在背面電極型太陽能電池的制造工序中能以簡便的工藝在同一面上形成彼此不同的2種雜質(zhì)擴散層的太陽能電池的制造方法。
【具體實施方式】
[0036]在本說明書中，所謂“工序”的用語，不單是獨立的工序，即使在與其它工序不能明確區(qū)別時，只要可達到該工序所期望的作用，則也包含在本用語之內(nèi)。此外，在本說明書中用“?”示出的數(shù)值范圍表示包含在“?”前后記載的數(shù)值分別作為最小值和最大值的范圍。進而，就在本說明書中組合物中各成分的量而言，在組合物中存在多個屬于各成分的物質(zhì)時，只要沒有特別預(yù)先說明，就意味著在組合物中存在的該多個物質(zhì)的合計量。
[0037]本發(fā)明的太陽能電池的制造方法的第I形式是包含以下工序而構(gòu)成的太陽能電池的制造方法:對半導(dǎo)體基板一個面上的第I區(qū)域給予含有包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成η型擴散層的組合物的工序；對位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域的面上且為上述第I區(qū)域以外的第2區(qū)域給予含有包含P型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成P型擴散層的組合物的工序；對給予了上述用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物的半導(dǎo)體基板進行熱處理而形成η型擴散層和P型擴散層的熱擴散工序；在上述形成了 η型擴散層的第I區(qū)域和形成了 P型擴散層的第2區(qū)域分別形成電極的工序；和根據(jù)需要的其它工序。
[0038]將用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物分別給予第I區(qū)域和第2區(qū)域后，通過熱處理，第I區(qū)域中η型雜質(zhì)從用于形成η型擴散層的組合物擴散到半導(dǎo)體基板中，而第2區(qū)域中P型雜質(zhì)從用于形成P型擴散層的組合物擴散到半導(dǎo)體基板中，分別以所需的形狀精度良好地形成η型擴散層和P型擴散層。另外，能夠抑制在第I區(qū)域和第2區(qū)域以外的第3區(qū)域中形成η型擴散層或者P型擴散層。
[0039]本發(fā)明的太陽能電池的制造方法的第2形式是包含以下工序而構(gòu)成的太陽能電池的制造方法:對半導(dǎo)體基板一個面上的第I區(qū)域給予含有包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成η型擴散層的組合物的工序；對位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域的面上且為上述第I區(qū)域以外的第2區(qū)域給予含有包含P型雜質(zhì)的玻璃粉末和分散介質(zhì)的用于形成P型擴散層的組合物的工序；對給予了上述用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物的半導(dǎo)體基板進行熱處理而形成η型擴散層和P型擴散層的熱擴散工序；在上述熱擴散工序之前，在位于上述半導(dǎo)體基板的設(shè)有上述第I區(qū)域和第2區(qū)域的面上且為選自上述第I區(qū)域、第2區(qū)域、以及第I區(qū)域和第2區(qū)域以外的第3區(qū)域中的至少I個區(qū)域之上設(shè)置保護層的工序；在上述形成了 η型擴散層的第I區(qū)域和形成了 P型擴散層的第2區(qū)域分別形成電極的工序；和根據(jù)需要的其它工序。
[0040]通過在熱擴散工序之前設(shè)置保護層，可較有效地抑制在第I區(qū)域和第2區(qū)域以外的第3的區(qū)域形成η型擴散層或者P型擴散層。
[0041]以下，對于本發(fā)明中的用于形成η型擴散層的組合物和用于形成P型擴散層的組合物進行說明，接著，對于應(yīng)用用于形成η型擴散層的組合物和用于形成p型擴散層的組合物的背面電極型太陽能電池的制造方法進行說明。
[0042][用于形成η型擴散層的組合物]
[0043]上述用于形成η型擴散層的組合物含有至少I種包含η型雜質(zhì)的玻璃粉末、和至少I種分散介質(zhì)，進一步考慮涂布性等時，也可以根據(jù)需要含有其它添加劑。
[0044]在此，所謂用于形成η型擴散層的組合物，是指含有η型雜質(zhì)、在硅基板上涂布后能通過將該η型雜質(zhì)熱擴散而形成η型擴散層的材料。通過使用用于形成η型擴散層的組合物，可在所需的部位形成η型擴散層。
[0045]另外，由于玻璃粉末中的η型雜質(zhì)即使在燒成中也難以揮散，因此抑制了由揮散氣體生成而導(dǎo)致的η型擴散層不僅形成在給予了用于形成η型擴散層