用于太阳电池的基板和太阳电池制造技术

本发明专利技术提供一种用于太阳电池的基板和太阳电池，其中，在平面图中具有正方形形状的硅基板的一个角部处形成平的斜切的部分，或者在角部或角部附近形成缺口。本发明专利技术使得能够很容易地在太阳电池制造步骤中检查基板的位置并确定基板的方向，并抑制由于基板方向产生的失败。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于直接将光能转换成电力的太阳电池和用于太阳电池的基板。
技术介绍
近年来，希望克服与全球规模的资源节约和环境污染有关的问题。除了核电以外，对于有效利用风力、潮汐和太阳光等的潜在能量作为化石燃料的替代能量的技术进行了开发，一些技术在商业上得到实现。其中，作为用于利用清洁太阳光能量的主要技术，太阳电池受到关注。由于其低成本、简便和小规模发电的能力，太阳发电技术已在商业上在住宅和建筑物中得到利用，以在其中提供能量消耗的部分替代。在用于住宅的当前主流太阳电池系统中，多个面板状太阳电池模块被串联或并联连接并且配置和安装于屋顶上，使得可以产生希望的电力。在面板状太阳电池模块中使用的太阳电池具有正方形形状或者切掉角部的伪正方形，以符合太阳电池面板的形状。太阳电池是用于将光能转换成电力的半导体器件，并且包括p-n结型、pin型和肖特基型，其中，P-n结型被广泛使用。当按基板材料分类时，太阳电池一般成为三类，即，结晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池和化合物半导体太阳电池。结晶硅太阳电池又分为单晶和多晶太阳电池。由于可相对容易地制造用于太阳电池的结晶基板，因此，结晶硅太阳电池变得最普及。在一般的结晶硅太阳电池中，必须形成p-n结以使通过太阳光照射产生的载流子分离。在使用的基板是P型硅的一个例子中，通过扩散诸如磷的第V族元素在受光表面上形成η型硅层。在使用的基板是η型硅的另一例子中，通过扩散诸如硼的第III族元素，在受光表面上形成P型娃层。例如通过约800 950° C的温度下的诸如磷的掺杂剂的热扩散以在基板的两个整个表面上形成扩散层，由P型硅基板制造硅太阳电池。如果希望的话，扩散层的不必要的部分被去除，并且，剩余的层用作太阳电池中的扩散层。然后，在扩散层上形成例如氮化硅膜的抗反射涂层。受光表面上的格子图案的银糊剂和基本上整个后表面上的铝糊剂被印刷和烧制以形成电极，从而生成结晶硅太阳电池。从增加太阳电池的光伏转换的观点，更薄的扩散层是更好的。但是，厚度太薄可能导致称为穿通的由电极导致的η型层的破裂，并且，由于电阻增加，电极上的电流收集受到抑制。因此，使用称为“选择性发射体”的结构，在该结构中，扩散层作为高电阻层(低浓度扩散)在受光表面区域中薄，而作为低电阻层(高浓度扩散)在电极区域中厚。可通过用诸如SiO2的抗反射涂层覆盖基板的表面、去除抗扩散涂层的线条以打开扩散窗口并选择性地将掺杂剂扩散到窗户区域中以形成高浓度扩散层，来制备选择性发射体。在形成高浓度扩散层之后，去除抗扩散涂层，并且，掺杂剂扩散到包含高浓度扩散层的整个表面中，使得包围高浓度扩散层的区域可变为掺杂剂浓度比高浓度扩散层低的低浓度扩散层。然后，在表面上形成抗反射涂层。ARC可以是氮化硅膜、氧化钛膜或氧化铝膜。例如，可通过CVD形成这种膜。用作ARC的氧化硅膜、氮化硅膜、氧化钛膜和氧化铝膜均用于终止硅晶片表面上的缺陷并提高性能，特别是太阳电池的短路电流。在形成ARC之后，通过印刷形成电极指部。通过以基板的两个边为基准对齐基板并使指部与高浓度扩散层对准，确定电极指部的位置。在扩散处理之后，不能通过视觉观察区分低浓度扩散层和高浓度扩散层。能够通过例如扩展电阻测量的电气评价进行这种区分，但这是破坏性的、耗时的试验。由于太阳电池制造过程包括上述的许多步骤，因此，出现这样一种问题，即，如果基板在某个步骤中旋转，那么基板的取向不再能被识别。为了避免这种不便，基板可通过激光标记法配备标记，但是，在其上面形成ARC之后，标记是难以确认的。激光标记的另一问题是，太阳基板由此畸变，从而使得相关部分的性能劣化。与本专利技术有关的现有技术参考包括以下的文件。引文列表专利文件专利文件1:JP-A2004-064028专利文件2:JP-A2005-12344
技术实现思路
技术问题鉴于以上的情况提出的本专利技术的目的是，提供能够很容易地识别基板的方向并且基板的方向可在太阳电池的整个制造过程中很容易地保持对齐使得可以制造具有一致的性能的太阳电池的基板。问题的解决方案因此，本专利技术提供以下限定的太阳电池。[I] 一种太阳电池形成硅基板，当在平面图中观看时，具有带有角部的正方形形状，该正方形形状在一个角部处具有斜切(chamfer)或者在一个角部处或附近具有缺口(notch)。[2] 一种太阳电池形成硅基板，当在平面图中观看时，具有正方形形状，该正方形形状具有第一角部和不与第一角部对角的第二角部，该正方形形状在第一角部处具有斜切或者在第一角部处或附近具有缺口并在第二角部处或附近具有缺口或者在第二角部处具有斜切，第二角部处的缺口或斜切被选择为与第一角部处的斜切或缺口不同。[3] 一种太阳电池形成单晶硅基板，当在平面图中观看时，具有带有圆角的正方形形状，该正方形形状在一个角部处具有取向平切或者在一个角部处或附近具有缺口。[4] 一种太阳电池形成单晶硅基板，当在平面图中观看时，具有带有圆角的正方形形状，该基板具有沿(100)面的表面，该基板具有基本上穿过基板的中心的沿晶体取向<110>的取向平切或缺口。[5] 一种太阳电池形成单晶硅基板，当在平面图中观看时，具有带有圆角的正方形形状，该正方形形状在一个角部处具有取向平切并在不与一个角部对角的另一角部处或附近具有缺口。[6]包括根据[I] [5]中的任一项的基板的太阳电池，其中，在基板的受光表面上形成低浓度扩散层，并且，在要形成指部电极的位置上形成高浓度扩散层。如这里使用的那样，术语“角部处或附近”指的是，不仅包含正方形直角角部或圆角的中心点，而且包含周围部分，并且包括修圆部分。本专利技术的有利效果由于根据本专利技术可以很容易地确认角部的位置，因此，可以在太阳电池的制造过程中很容易地识别角部的方向，从而抑制与基板方向相关的失败的形成。附图说明图1示出根据本专利技术的一个示例性太阳电池形成基板，图1a是具有取向平切的圆柱单晶锭的平面图，图1b是通过切除周边部分加工成在平面图中观看的伪正方形的基板的平面图。图2示出根据本专利技术的另一示例性太阳电池形成基板，图2a是通过熔铸方法制备的单晶硅的平面图，图2b是在角部处具有斜切和缺口的基板的平面图。图3示出太阳电池制造过程的依次的步骤。具体实施例方式由于太阳电池的形状应符合太阳电池面板的形状，因此，当在平面图中观看时，其基板被加工成正方形或伪正方形，伪正方形指的是还有圆角的正方形(参见图lb)。为了在从圆柱单晶获得单晶基板时减少单晶材料的切割损失，基板被加工成伪正方形形状。在多晶基板的情况下，由于可通过模子改变形状，因此，使用正方形的基板(参见图2a)。根据本专利技术，基板在第一角部处具有平的斜切，或者在第一角部处或附近具有缺口。于是第一角部具有与其它角部不同的形状，由此可以判断基板的方向。在正方形基板的情况下，为了使与斜切或缺口加工相关的材料损失最小化，加工的部分优选具有达到5mm的外形尺寸。在伪正方形基板的情况下，例如，可从具有200mm的直径的圆柱单晶锭获得156X 156mm的伪正方形基板,使得各角部为具有IOOmm的半径的圆弧。一个弓形部分被提供具有代表解理方向的取向平切(orientation flat)(表示晶体方向的平的斜切，以下，简写为0F)或缺口。关于加工的OF或缺口的数量，仅仅一个就足以识别基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.26 JP 2010-1892131.一种太阳电池形成硅基板，当在平面图中观看时，具有带有角部的正方形形状，该正方形形状在一个角部处具有斜切或者在一个角部处或附近具有缺口。2.一种太阳电池形成硅基板，当在平面图中观看时，具有正方形形状，该正方形形状具有第一角部和不与所述第一角部对角的第二角部，该正方形形状在所述第一角部处具有斜切或者在所述第一角部处或附近具有缺口并在所述第二角部处或附近具有缺口或者在所述第二角部处具有斜切，所述第二角部处的缺口或斜切被选择为与所述第一角部处的斜切或缺口不同。3.一种太阳电池形成单晶硅基板，当在平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：大岩秀雄，渡部武纪，大塚宽之，原一雄，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：
国别省市：