[發明專利]太陽能電池單元的制造方法

有效

• 申請號: 201480007666.8
• 申請日: 2014-01-30
• 公開（公告）號: CN104981893B
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 荻野貴之;言水志信;加藤太司;田坂莊吾;青野亮太;奧涼介;鹿野康行;合田晉二;石川直揮
• 申請（專利權）人: 松下生產工程技術株式會社
• 主分類號: H01L21/22
• 分類號: H01L21/22;H01L51/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 盧曼,劉力

技術領域

本發明涉及在硅基板上形成硼擴散層的具有硼擴散工序的太陽能電池單元的制造方法。本申請基于2013年2月6日在日本申請的特愿2013－021205號主張優先權，將其內容引用到本文中。

背景技術

太陽能電池單元是將光能轉換為電力的半導體元件，有p－n結型、pin型、肖特基型等，特別是p－n結型被廣泛應用。另外，當將太陽能電池按其基板材料進行分類時，可以大致分為以下三類：晶體硅系太陽能電池、無定形(非晶質)硅系太陽能電池、化合物半導體系太陽能電池。晶體硅系太陽能電池還可以分為單晶系太陽能電池和多晶系太陽能電池。由于太陽能電池用晶體硅基板可比較容易地制造，因此晶體硅系太陽能電池最為普及。

太陽能電池作為清潔的能源，近年來需求增大，隨之太陽能電池單元的需求也增大。另外，從能量效率的觀點考慮，期待著從光能向電力的轉換效率(以下也簡稱為“轉換效率”)盡可能高的太陽能電池單元。作為這樣的太陽能電池單元的一種，有兩面受光型太陽能電池單元。兩面受光型太陽能電池單元可以從單元背面吸收散射光和反射光而進行發電，與以往的單面受光太陽能電池單元相比，使轉換效率提高，但謀求轉換效率的進一步提高。

兩面受光型太陽能電池單元中，使用n型基板，在形成p＋層時有時采用以硼為擴散源的熱擴散，但作為阻礙該兩面受光型太陽能電池單元的轉換效率提高的一個主要原因，可列舉在太陽能電池單元的制造工序中，在硅基板表面的硼擴散層上殘留硼化硅(boron silicide)層。該硼化硅層是在硅基板上使硼熱擴散時形成的。

通常，在硅基板上形成的硼化硅層，使硼化硅層一下氧化而改質成硼硅玻璃(boron silicate glass)層，然后通過利用氫氟酸等藥液的濕法蝕刻(wet etching)而除去(專利文獻1～3)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1: 日本特開2002－299268號公報

專利文獻2: 日本特開平9－232606號公報

專利文獻3: 日本特開2011－129867號公報。

發明內容

發明要解決的技術問題

然而，專利文獻1～3中記載的硼擴散工序相關的處理條件，無法使硼化硅層充分氧化，有時無法完全除去。例如，專利文獻1中示例了使硼化硅層變質為硼硅玻璃層的氧化工序的處理條件。但是，如專利文獻1的圖5和說明書的段落[0033]等中所記載的，該處理條件下，硼化硅層殘留而無法除去。

此外，在兩面受光型太陽能電池單元的制造方法中，通過氧化硼化硅層而形成的硼硅玻璃層，在下一工序的磷擴散工序中，有時作為防止磷向硅基板表面的硼擴散層擴散的阻擋層起作用。但是，在硼化硅層的氧化不充分的情況下，結果形成膜厚較薄、致密性較低的硼硅玻璃層，無法充分發揮作為阻擋層的功能。因此，在現有技術中，有時也無法得到作為優質阻擋層的硼硅玻璃層，有時磷向硅基板表面的硼擴散層內擴散。

本發明的目的是，為了解決上述問題點，提供使硅基板上形成的硼化硅層完全氧化而可靠地除去，同時可得到優質的硼硅玻璃層的具有硼擴散工序的太陽能電池單元的制造方法。

解決技術問題用的手段

為了解決上述技術問題，根據本發明，提供一種太陽能電池單元的制造方法，其是具有硼擴散工序的太陽能電池單元的制造方法，所述硼擴散工序包括：使硼在硅基板上熱擴散的第1步驟、和使上述第1步驟中在硅基板上形成的硼化硅層氧化的第2步驟，上述第2步驟中，具有15分鐘以上的處于900℃以上且上述第1步驟的處理溫度以下的溫度的狀態。

此外，根據本發明，還提供太陽能電池單元的制造方法，其中，上述硼擴散工序結束后，在除去上述硅基板背面上無意形成的硼擴散層和硼硅玻璃層的工序中，在上述硅基板表面形成了抗蝕膜(resist film)后，利用化學濕法處理除去上述硅基板背面上形成的硼擴散層和硼硅玻璃層，然后除去上述硅基板表面的抗蝕膜。

發明的效果

根據本發明，在硼擴散工序中，可以使硅基板上形成的硼化硅層完全氧化。藉此，可以比以往更可靠地除去硼化硅層，同時可以在硅基板表面的硼擴散層上形成膜厚較厚且致密的硼硅玻璃層。

附圖說明

圖1是本發明實施方式的太陽能電池單元的制造工序(紋理結構(texture structure)形成～硅酸鹽玻璃層蝕刻)的說明圖；

圖2是本發明實施方式的太陽能電池單元的制造工序(減反射膜形成～PN結分離)的說明圖；

圖3是示出硼擴散工序的擴散爐內的基板的配置狀態的圖；