[發明專利]高效太陽能電池的制造方法

有效

• 申請號: 201880042175.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN110785856B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 渡部武紀;橋上洋;大塚寬之
• 申請（專利權）人: 信越化學工業株式會社
• 主分類號: H01L31/0216
• 分類號: H01L31/0216;H01L31/068;H01L31/18
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張晶;謝順星

本發明提供一種能夠提高光電轉換效率的太陽能電池的制造方法。本發明為一種太陽能電池的制造方法，其包括：在硅半導體基板上形成pn結的工序、在硅半導體基板的至少一個主表面上制膜氧化鋁膜的工序，所述太陽能電池的制造方法的特征在于，在制膜氧化鋁膜的工序之前，包括在每1立方米的水蒸氣量為20g以上、溫度為60℃以上100℃以下的氣氛下，對硅半導體基板進行加熱處理的工序。由此，可提供一種能夠提高光電轉換效率的太陽能電池的制造方法。

技術領域

本發明涉及一種高效太陽能電池的制造方法。

背景技術

圖2中示出使用了單晶N型硅基板的高光電轉換效率的太陽能電池的概貌，圖3中示出截面結構的示意圖。如圖2、3所示，高光電轉換效率太陽能電池具有多個被稱為指形電極202、301的一百μm～數十μm寬的電極作為受光面200的集電極。相鄰的指形電極的間隔通常為1～3mm左右。此外，如圖2所示，具有2～4根母線電極(bus bar electrode)201作為用于連接太陽能電池單元的集電極。作為這些電極的形成方法，可列舉出沉積法、濺射法等，但從成本方面出發，以下方法得到了廣泛利用：使用絲網板等，印刷在有機粘結劑中混有Ag等金屬微粒的金屬膏，以數百度進行熱處理，從而與基板粘合。如圖3所示，除電極以外的部分被氮化硅膜等防反射膜302覆蓋。在單晶N型硅基板305的表面(受光面)上形成有導電型與基板的相反的P型層303。在背面側也形成有指形電極306，除電極以外的部分被氮化硅等的膜307覆蓋。在背面的最表層上形成有導電型與基板相同的高濃度N型層308。

此外，作為光電轉換效率更高的太陽能電池結構，有背面電極型太陽能電池。圖4中示出該背面電極型太陽能電池的背面的概貌。如圖4所示，發射極層402及基極層401交替地排列，沿各自的層上設有指形電極403、404。發射極層寬度為數mm～數百μm，基極層寬度為數百μm～數十μm。此外，電極寬度通常為數百～數十μm左右。圖5中示出背面電極型太陽能電池的一部分的截面結構的示意圖。在基板502的背面的最表層附近形成有發射極層504及基極層503。各層厚最多為1μm左右。在各層上設有指形電極505、506，非電極區域的表面被氮化硅膜或氧化硅膜等507覆蓋。為了減少反射損失，在受光面側設有防反射膜501。由于背面電極型太陽能電池的受光面上不存在電極，入射光不被遮擋而進入基板內，因此與如圖3所示的在受光面上布設有電極的結構相比，光電轉換效率變高。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2014-175660號公報

發明內容

本發明要解決的技術問題

作為基板表面(受光面及作為非受光面的背面)的保護膜，代表性的有如上所述的氧化硅或氮化硅，但近年來，漸漸開始使用氧化鋁。例如專利文獻1中記載了一種作為保護膜的氧化鋁。這些保護膜通過與硅基板表面化學結合，抑制電子與空穴在表面的復合，進而承擔提高光電轉換效率的作用。因此，這些膜的制膜前的基板表面狀態對光電轉換效率的提高而言是重要的。

本發明是鑒于如上所述的問題而完成的，其目的在于提供一種能夠提高光電轉換效率的太陽能電池的制造方法。

解決技術問題的技術手段

為了達成上述目的，本發明提供一種太陽能電池的制造方法，其包括：在硅半導體基板上形成pn結的工序、在所述硅半導體基板的至少一個主表面上制膜氧化鋁膜的工序，所述太陽能電池的制造方法的特征在于，在所述制膜氧化鋁膜的工序之前，包括在每1立方米的水蒸氣量為20g以上、溫度為60℃以上100℃以下的氣氛下，對所述硅半導體基板進行加熱處理的工序。

如上所述，通過以略微提高硅半導體基板周圍的濕度的狀態加熱硅半導體基板，然后制膜氧化鋁膜，載流子在硅半導體基板表面上的復合受到抑制，光電轉換效率得以提高。認為這是由于水分子吸附在硅半導體基板的表面上，通過在其之上制膜氧化鋁，表面保護效果得以提高。