太阳能电池的制造方法和制膜装置制造方法及图纸

一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，对半导体基板，在电极形成工序之前实施退火工序。根据本发明专利技术，通过如上所述实施退火，能够不损害可靠性和外观，改善太阳能电池的电气特性。因此，可以广泛地利用于具有高电气特性和可靠性的太阳能电池的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能电池的制造方法和制膜装置。
技术介绍
通常，太阳能电池具有图1中示出的结构。在图1中，I是大小为100 150mm见方、厚度为0.1 0.3mm的板状、且由多晶硅或单晶硅等构成、掺杂硼等P型杂质的P型半导体基板。在该基板中通过掺杂磷等η型杂质形成η型扩散层2，设置SiN(氮化硅)等防反射膜3，采用丝网印刷法在背面印刷导电性铝糊之后，通过进行干燥、烧成同时形成背面电极6和BSF ((背表面场)Back Surface Field)层4，并且在正面印刷导电性银糊之后、进行干燥、烧成而形成集电极5。由此来制造太阳能电池。予以说明，以下，将成为太阳能电池的受光面侧的基板的面作为正面，将成为与受光面侧相反侧的基板的面作为背面。如上所述，在太阳能电池中，为了使正面的光入射损耗降低，形成SiN等薄膜作为抑制表面反射的防反射膜。在该薄膜形成工序中，在形成用于防止光反射的薄膜的同时，确认了硅基板的钝化效果。已知，由于该钝化能够减小硅基板的界面态密度，所以具有提高太阳能电池的电气特性的效果。以下，将这样的太阳能电池表面上形成的薄膜作为钝化膜。为了促进如上所述的防反射膜带来的太阳能电池的钝化效果，研究了在形成多晶硅太阳能电池的SiN防反射膜的CVD装置中，设置在多晶硅基板上形成SiN防反射膜之后，维持在CVD的处理温度或者加热到CVD温度的处理温度以上的加热室这样的装置(例如参考专利文献1:特开2008-306141号公报)。但是，通过由该方法加热来促进的钝化效果是对多晶硅太阳能电池内部的悬空键和晶界杂质的效果。因此，期望进一步地提高钝化的效果。现有技术文献专利文献专利文献1:特开2008-306141号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题因此，本专利技术的目的是提供一种不损害可靠性和外观、具有高电气特性的太阳能电池的制造方法和制膜装置。用于解决课题的手段为了实现上述目的，本专利技术人进行了积极地研究，结果发现，通过在形成钝化膜之后进行退火，能够将钝化膜产生的钝化效果扩大至使表面的界面态密度降低和单晶硅太阳能电池内部的再结合部位减少，还能够降低太阳能电池的串联电阻，提高太阳能电池的电气特性，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术提供下述的太阳能电池的制造方法和制膜装置。[I] 一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，在形成防反射膜兼钝化膜之后、电极形成工序之前，对半导体基板实施退火工序。[2]根据[I]所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括对半导体基板的扩散层形成工序和电极烧成工序中的任一个或两个工序。[3]根据[I]或[2]所述的太阳能电池的制造方法，其中，在半导体基板上形成扩散层，接着，在扩散层上形成防反射膜兼钝化膜之后，实施退火工序，然后，实施包括电极烧成工序的电极形成工序。[4]根据[3]所述的太阳能电池的制造方法，其中，半导体基板是P型，在受光面侧形成η型扩散层，并在η型扩散层上形成防反射膜兼钝化膜之后，实施退火工序。[5]根据[3]所述的太阳能电池的制造方法，其中，半导体基板是η型，在受光面侧形成P型扩散层，同时在与受光面相反的一面侧形成η型扩散层，并且在上述两个扩散层上分别形成防反射膜兼钝化膜之后，实施退火工序。[6]根据[3]至[5]中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述钝化膜是185、510231203、510、51队1102、1&205、21^中的任一种或它们的叠层。[7]根据[I]至[6]中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，在200°C以上1000°C以下实施所述退火工序。[8]根据[I]至[7]中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，所述退火工序的处理时间是10秒钟以上90分钟以下。[9]根据[I]至[8]中任一项所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，在空气、H2, N2, O2, Ar中的任一种或它们的混合气氛中实施所述退火工序。[10] 一种形成钝化膜的制膜装置，其特征在于，包括在形成所述钝化膜之后能进一步继续实施退火工序的加热室。专利技术效果根据本专利技术，通过如上所述地进行退火，能不损害可靠性和外观、改善太阳能电池的电气特性。因此，能够在具有高电气特性和可靠性的太阳能电池的制造方法中广泛地利用。附图说明图1是表示背面整个由电极覆盖的太阳能电池的一个例子的截面图。图2是表示背面钝化型太阳能电池的一个例子的截面图。具体实施例方式以下，详细地说明本专利技术的实施方式。但是，本专利技术除了下述说明以外，还可以由大量的其它实施方式实施，并且本专利技术的范围不限于下述的情况，而是权利要求书所记载的范围。进一步，附图不是按·原尺寸成比例地示出。为了使本专利技术的说明和理解更加明确，而将相关部件的尺寸放大，另外，不重要的部分未在图中示出。如前所述，图1是表示太阳能电池的一般结构的截面图。在图1中，I表示半导体基板，2表不扩散区域,3表不防反射膜兼钝化膜,4表不BSF层,5表不正面电极,6表不背面电极。在此，说明图1中示出的太阳能电池的制造工序。首先，准备半导体基板I。该半导体基板I由单晶硅或多晶硅等构成，P型、η型的任一种都可以。半导体基板I多采用包含硼等的P型半导体杂质、电阻率为0.1 4.0 Ω.Cm的P型娃基板。以下，以采用P型硅基板的太阳能电池的制造方法为例子进行说明。半导体基板优选采用大小为100 150mm见方、厚度为0.05 0.30mm的板状半导体基板。然后，例如通过浸溃在酸性溶液中，在成为太阳能电池受光面的P型硅基板的表面去除由于切片等造成的表面损伤之后，进一步通过在碱性溶液中进行化学蚀刻，然后进行洗净、干燥，形成被称为“纹理”的凹凸结构。凹凸结构使太阳能电池受光面上产生光的多重反射。因此，通过形成凹凸结构，有效地降低反射率，提高转换效果。然后，例如将P型硅基板设置在包含POCl3等、约850°C以上的高温气体中，通过使磷等η型杂质元素在P型硅基板的整个面上扩散的热扩散方法，在正面上形成薄层电阻为30 300Ω/ □左右的η型扩散层2。予以说明，在通过热扩散法形成η型扩散层时，存在在P型硅基板的两个表面和端面都形成η型扩散层的情况，在这种情况下，能够通过将由耐酸性树脂覆盖了必要的η型扩散层的正面的P型硅基板浸溃在氟硝酸溶液中，去除不需要的η型扩散层。然后，例如通过浸溃在稀释的氢氟酸溶液等化学试剂中，去除扩散时在半导体基板表面形成的玻璃层，并用纯水洗干净。进一步，在上述P型硅基板的正面侧形成防反射膜兼钝化膜3。该防反射膜兼钝化膜3例如由SiN等构成，例如通过用N2稀释SiH4和NH3的混合气体，由辉光放电分解使其等离子化并堆积的等离子CVD法等形成。考虑到与P型硅基板的折射率差等，将该防反射膜兼钝化膜形成为折射率为1.8 2.3左右，厚度为500 ~ 1000人左右，防止由P型硅基板的表面反射光，从而将光有效地引入P型硅基板内。此外，该SiN还作为在形成时对η型扩散层具有钝化效果的钝化膜起作用，具有在发挥防止反射的功能同时，提高太阳能电池的电气特性的效果。接着，在背面丝网印刷例如包含铝、玻璃料和清漆等的导电性糊，并使其干燥。然后，在正面丝网印刷例如包含银、玻璃料和清漆等的导电性糊，并使其干燥。然后，通过在500 950°C左右的温度下烧成各电极用糊，形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.15 JP 2010-1603941.一种太阳能电池的制造方法，其特征在于，在形成防反射膜兼钝化膜之后、电极形成工序之前对半导体基板实施退火工序。2.权利要求1所述的太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括对半导体基板的扩散层形成工序和电极烧成工序中的任一个或两个工序。3.权利要求1或2所述的太阳能电池的制造方法，其中，在半导体基板上形成扩散层，接着，在扩散层上形成防反射膜兼钝化膜之后，实施退火工序，然后，实施包括电极烧成工序的电极形成工序。4.权利要求3所述的太阳能电池的制造方法，其中，半导体基板是P型，在受光面侧形成η型扩散层，并在其上形成防反射膜兼钝化膜之后，实施退火工序。5.权利要求3所述的太阳能电池的制造方法，其中，半导体基板是η型，在受光面侧形成P型扩散层，同时在与受光面相反的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：三田怜，高桥光人，桥上洋，村上贵志，月形信太郎，渡部武纪，大塚宽之，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：
国别省市：