[發(fā)明專利]太陽(yáng)能電池的制造方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980140737.0
• 申請(qǐng)日: 2009-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN102187470A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高橋明久;石橋曉;中村久三
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社愛發(fā)科
• 主分類號(hào): H01L31/04
• 分類號(hào): H01L31/04
• 代理公司: 北京德琦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 陳萬(wàn)青;王珍仙

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽(yáng)能電池的制造方法。

本申請(qǐng)基于2008年10月17日在日本申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2008-268787號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，在此引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)

太陽(yáng)光所包含的稱為光子的能量粒子撞擊i層時(shí)，通過光生伏打效應(yīng)產(chǎn)生電子和空穴(hole)，電子向n層移動(dòng)，空穴向p層移動(dòng)。通過該光生伏打效應(yīng)產(chǎn)生的電子由上部電極和背面電極取出，從而將光能轉(zhuǎn)換為電能的元件為太陽(yáng)能電池。

圖10為非晶硅太陽(yáng)能電池的截面簡(jiǎn)圖。太陽(yáng)能電池100層壓有構(gòu)成表面的玻璃基板101、在玻璃基板101上設(shè)置的由氧化鋅類透明導(dǎo)電膜形成的上部電極103、由非晶硅構(gòu)成的頂部單元105、在頂部單元105與下述的底部單元109之間設(shè)置的由透明導(dǎo)電膜形成的中間電極107、由微晶硅構(gòu)成的底部單元109、由透明導(dǎo)電膜形成的緩沖層110和由金屬膜形成的背面電極111(例如參照專利文獻(xiàn)1)。

頂部單元105由p層(105p)、i層(105i)和n層(105n)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中，i層(105i)由非晶硅形成。此外，底部單元109也與頂部單元105一樣，由p層(109p)、i層(109i)和n層(109n)的三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。其中，i層(109i)由微晶硅構(gòu)成。

在這種太陽(yáng)能電池100中，從玻璃基板101側(cè)入射的太陽(yáng)光通過上部電極103、頂部單元105(p-i-n層)和緩沖層110，被背面電極111反射。為了提高太陽(yáng)能電池的光能轉(zhuǎn)換效率，實(shí)施了以在背面電極111反射太陽(yáng)光，或使入射到上部電極101的太陽(yáng)光的光路延伸的棱鏡效應(yīng)和光約束效應(yīng)為目的而設(shè)置被稱為紋理的結(jié)構(gòu)等方法。緩沖層110的目的在于防止背面電極111所使用的金屬膜的擴(kuò)散等(例如參照專利文獻(xiàn)2、3)。

根據(jù)太陽(yáng)能電池的裝置結(jié)構(gòu)，用于光生伏打效應(yīng)的波長(zhǎng)頻帶不同。然而，不管是哪一種，都對(duì)構(gòu)成上部電極的透明導(dǎo)電膜要求為了在i層吸收而使光透過的性質(zhì)和取出通過光生伏打產(chǎn)生的電子的導(dǎo)電性。因此，使用向SnO₂添加氟作為雜質(zhì)的FTO、ZnO類氧化物半導(dǎo)體薄膜。在緩沖層也要求了為了在i層吸收而使背面電極反射的光和被背面電極反射的光透過的性質(zhì)和用于向背面電極移動(dòng)空穴的導(dǎo)電性。

用于太陽(yáng)能電池的透明導(dǎo)電膜所要求的特性大體分為導(dǎo)電性、光學(xué)特性和紋理結(jié)構(gòu)三個(gè)要素。其中，對(duì)于第一的導(dǎo)電性，為了輸出產(chǎn)生的電，而要求低電阻。通常太陽(yáng)能電池用透明導(dǎo)電膜使用的FTO在經(jīng)CVD制作的透明導(dǎo)電膜中向SnO₂添加F，從而F置換O而得到導(dǎo)電性。此外，作為后ITO高度引起關(guān)注的ZnO類材料可經(jīng)濺射成膜，通過氧缺陷以及向ZnO添加包含Al或Ga的材料而得到導(dǎo)電性。

第二，太陽(yáng)能電池用透明導(dǎo)電膜由于主要在入射光側(cè)使用，所以要求透過被發(fā)電層吸收的波長(zhǎng)頻帶的光學(xué)特性。

第三，為了在發(fā)電層有效地吸收太陽(yáng)光而需要使光散射的紋理結(jié)構(gòu)。通常，由于在濺射工序中制作的氧化銦類(例如In₂O₃)、氧化鋅類(例如ZnO)或氧化錫類(例如SnO₂)的各薄膜為了使太陽(yáng)能電池吸收的區(qū)域的波長(zhǎng)散射而為平整的表面狀態(tài)，所以有必要通過濕式蝕刻等進(jìn)行的紋理形成處理。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平2-164077號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開平11-68131號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2003-110125號(hào)公報(bào)

然而，即使在氧化銦類、氧化鋅類或氧化錫類的各薄膜成膜后，進(jìn)行通過濕式蝕刻等方法形成紋理的方法，由于上述薄膜進(jìn)行各向同性蝕刻的趨勢(shì)高，所以如要形成凹凸形狀優(yōu)先的紋理則極其不合適，存在生產(chǎn)率低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

因而，本發(fā)明的目的在于，提供一種提高形成紋理的生產(chǎn)率的太陽(yáng)能電池的制造方法。

本發(fā)明一個(gè)方式中的太陽(yáng)能電池的制造方法為位于光入射側(cè)的輸出功率的上部電極包含以銦(In)、鋅(Zn)和錫(Sn)中的任意一種作為基本構(gòu)成元素的透明導(dǎo)電膜的太陽(yáng)能電池的制造方法，該方法具備使用濕式蝕刻法在形成所述透明導(dǎo)電膜的透明基板的表面形成紋理的工序A，在所述工序A中，在形成所述紋理時(shí)，在所述透明基板上形成金屬薄膜，將該金屬薄膜作為掩模進(jìn)行各向異性蝕刻。