【發明專利公布】一種太陽能電池的製造方法

發明專利申請


(21)申請號201580082173.5

(22)申請日2015.10.21

(43)申請公佈日2018.04.17

(85)PCT國際申請進入國家階段日

2018.02.02

(86)PCT國際申請的申請數據

PCT/JP2015/0797442015.10.21

(87)PCT國際申請的公佈數據

WO2017/068671JA2017.04.27

(71)申請人 三菱電機株式會社

地址日本東京

(72)發明人森川浩昭 西野裕久 中澤幸子 浜篤郎 細川雄一朗

(74)專利代理機構中國國際貿易促進委員會專

利商標事務所11038

(51)Int.Cl.

H01L31/0224(2006.01) H01L31/0216(2014.01) H01L31/18(2006.01)

(54)發明名稱

太陽能電池的製造方法

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

(57)摘要

太陽能電池的製造方法包括:將具有包含第 1濃度的雜質且具有第1電阻值的第1部位(61)和雜質的濃度是高於第1濃度的第2濃度且具有小於第1電阻值的第2電阻值的第2部位(62)的擴散層(6)形成於半導體基板(1)的受光面側的步驟; 將針對第1部位(61)的反射率大於針對第2部位 (62)的反射率的檢測光(70)照射到擴散層(6)的步驟;以及基於被擴散層(6)的各部位反射的檢測光(70)的反射率的差異,檢測擴散層(6)中的與第1反射率對應的第1部位(61)和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位(62)的步驟。

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

太陽能電池的製造方法

技術領域

[0001] 本發明涉及將光能高效率地變換成電力的太陽能電池的製造方法。

背景技術

[0002]正在開發配置於受光面側的電極的下部的雜質的濃度相對高且電阻相對小並且 配置有電極的部位以外的受到光的部位的下部的雜質的濃度相對低且電阻相對大的太陽能電池。在該太陽能電池中,有助於能量變換的電阻小且相對地抑制電子與空穴在受光面側處複合,所以能夠將光能高效率地變換成電力。

[0003]該太陽能電池的構造是選擇性發射極構造,以往,作為在該構造的太陽能電池中 形成受光面側電極的方法,已知使用絲網印刷的方法。更具體地,作為檢測利用絲網印刷形成的受光面側電極的位置的方法,已知將半導體基板的外緣中的3個點作為基準點而間接地檢測應該形成受光面側電極的位置的方法。

[0004]作為檢測位置的方法,還提出如下方法:將透過形成有高濃度選擇擴散層的半導 體基板的光照射到該半導體基板,基於透過後的光的強度分佈,檢測應該形成受光面側電極的位置(例如,參照專利文獻1)。另外,還提出如下方法:使硅納米粒子堆積於半導體基板的表面,對硅納米粒子的區域照射光,利用該光的反射率來檢測位置(例如,參照專利文獻2)。

[0005] 專利文獻1:日本特開2013-232607號公報

[0006] 專利文獻2:日本特表2012-527777號公報

發明內容

[0007]然而,在將上述半導體基板的外緣中的3個點作為基準點來檢測應該形成受光面側電極的位置的方法中,由於半導體基板的設置位置稍微偏移等,高精度地檢測應該形成受光面側電極的位置非常難。因此,存在有時在從本來應該形成受光面側電極的位置偏移後的位置處形成受光面側電極這樣的課題。在專利文獻1所記載的方法中,由於利用透射光,需要將照射部配置在半導體基板的一個面的一側,並且將檢測部配置在另一個面的一 側,存在用於執行該方法的裝置的結構複雜這樣的課題。在專利文獻2所記載的方法中,存在需要硅納米粒子這樣的特殊材料這樣的課題。

[0008] 本發明是鑑於上述而完成的,其目的在於,得到不使裝置的結構變複雜且不需要 特殊材料而高精度地檢測應該形成受光面側電極的位置並在檢測到的位置處形成受光面側電極的太陽能電池的製造方法。

[0009]為了解決上述課題而達到目的,本發明的特徵在於,包括:將具有第1部位和第2部位的擴散層形成於半導體基板的受光面側的步驟,其中,所述第1部位是包含第1濃度的雜質且具有第1電阻值的部位,所述第2部位為所述雜質的濃度是高於所述第1濃度的第2濃度且具有小於所述第1電阻值的第2電阻值的部位;將針對所述第1部位的反射率大於針對所述第2部位的反射率、並且波長是392nm至470nm中的任意波長的檢測光照射到所述擴散層

的步驟;基於被所述擴散層的各部位反射的所述檢測光的反射率的差異,檢測所述擴散層中的與第1反射率對應的所述第1部位和與小於所述第1反射率的第2反射率對應的所述第2部位的步驟;以及在檢測到的所述第2部位形成受光面側電極的步驟。

[0010]根據本發明,起到能夠得到不使裝置的結構變複雜且不需要特殊材料而高精度地 檢測應該形成受光面側電極的位置並在檢測到的位置處形成受光面側電極的太陽能電池的製造方法這樣的效果。

附圖說明

[0011]圖1是示出利用實施方式1中的太陽能電池的製造方法制造的太陽能電池的受光 面側的圖。

[0012] 圖2是圖1的太陽能電池的切斷線II-II處的剖視圖。

[0013] 圖3是示出實施方式1中的太陽能電池的製造方法的次序的圖。

[0014]圖4是用於說明確定圖2的太陽能電池的擴散層中的第2部位的位置的對準標記的擴散層的一部分的俯視圖。

[0015]圖5是示意性地示出用於使用檢測光來檢測用於形成受光面側電極的部位的多個單元的圖。

[0016] 圖6是示意性地示出在檢測光兩次通過防反射膜的情況下針對第1部位的檢測光 的反射光的反射率大於針對第2部位的檢測光的反射光的反射率的圖。

[0017] 圖7是示出形成受光面側電極之前的半導體基板的受光面側的俯視圖。

[0018] 圖8是示出檢測光的波長與反射光所構成的像的對應關係的圖。

[0019]圖9是示出在防反射膜的厚度分別為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度的情況下關於電阻相對高的第1部位與電阻相對低的第2部位的入射光的波長與反射率的關係的圖。

[0020]圖10是示出在防反射膜的厚度分別為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度的 情況下電阻值相對高的第1部位處的反射率與電阻值相對低的第2部位處的反射率的差異與光的波長的關係的圖。

[0021]圖11是關於檢測光的6個波長的各個波長示出在防反射膜的厚度分別為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度的情況下電阻值相對高的第1部位處的反射率與電阻值相對低的第2部位處的反射率的差異的圖。

[0022] (符號說明)

[0023] 10太陽能電池;1半導體基板;2防反射膜;3受光面側電極;31柵電極;32匯流電極;4背面側電極;5主體;6擴散層;61第1部位;62第2部位;63對準標記;70檢測光;80工作臺;81環狀照明單元;82紅外光照明單元;83檢測光照明單元;84透鏡;85攝像機。

具體實施方式

[0024]以下,根據附圖詳細說明本發明的實施方式的太陽能電池的製造方法。此外,並非通過該實施方式來限定本發明。

[0025] 實施方式1.

[0026] 在說明實施方式1中的太陽能電池的製造方法之前,說明利用該方法制造的太陽

能電池。圖1是示出利用實施方式1中的太陽能電池的製造方法制造的太陽能電池10的受光面側的圖。太陽能電池10是選擇性發射極型晶體硅系太陽能電池。

[0027]如圖1所示,太陽能電池10具有半導體基板1、防反射膜2和受光面側電極3。防反射 膜2設置於半導體基板1的受光面側。受光面側電極3也設置於半導體基板1的受光面側。受 光面側電極3具有收集由半導體基板1產生的電的多個柵電極31以及用於將由多個柵電極 31收集到的電取出到太陽能電池10的外部的多個匯流電極32。多個柵電極31分別是線狀的電極,相互平行。多個匯流電極32也分別是線狀的電極,相互平行,並且與多個柵電極31分別正交。

[0028] 圖2是圖1的太陽能電池10的切斷線II-II處的剖視圖。如圖2所示,太陽能電池10具有上述半導體基板1、防反射膜2以及受光面側電極3,並且具有設置於半導體基板1的背 面側的背面側電極4。半導體基板1具有主體5以及位於主體5的受光面側的擴散層6。具有主體5以及擴散層6的半導體基板1例如由單晶硅晶片構成,主體5的導電類型例如是P型。擴散層6的導電類型與主體5的導電類型相反,例如是N型。主體5與擴散層6構成PN結。擴散層6具有包含第1濃度的雜質且具有第1電阻值的第1部位61以及雜質的濃度是高於第1濃度的第2濃度且具有小於第1電阻值的第2電阻值的第2部位62。第1部位61是受到太陽光等光的部位。在第2部位62之上設置有受光面側電極3。在圖2中,示出受光面側電極3的匯流電極32。[0029] 接下來,說明實施方式1中的太陽能電池的製造方法。圖3是示出實施方式1中的太 陽能電池的製造方法的次序的圖。首先,準備切割後的半導體基板1,利用鹼溶液或者混合酸進行蝕刻從而去除半導體基板1的表面的切割損傷層。半導體基板1的導電類型例如是P型。接下來,為了使光的吸收增大,在半導體基板1的表面形成具有細微的凹凸的紋理構造。為了形成紋理構造,將混入有添加劑的鹼溶液放入到蝕刻槽,在70℃至100℃左右的溫度下進行加熱,將半導體基板1浸漬到鹼溶液中。由此,在半導體基板1的表面形成例如基於硅晶 體的各向異性的金字塔構造,作為結果形成紋理構造。然後,如圖3(A)所示,準備在表面形成有紋理構造的半導體基板1。此外,在圖3(A)中,為了更簡單地示出太陽能電池的製造方法,未示出紋理構造。

[0030]接下來,為了在半導體基板1形成PN結,例如利用三氯氧磷(POCl3)氣體中的氣相 擴散法使磷原子擴散到加熱到800℃左右的P型的單晶硅的半導體基板1的表面。由此,如圖3(B)所示,在P型的單晶硅的半導體基板1的表面形成N型的擴散層6。半導體基板1中的擴散層6以外的部分是半導體基板1的主體5。在形成擴散層6時,一邊以使擴散層6的電阻值例如為100Ω/□的方式限制磷原子的擴散,一邊形成擴散層6。此外,在擴散層6的表面,通過使磷原子擴散而形成磷玻璃。

[0031]接下來,在半導體基板1中的擴散層6的受光面側,對想要形成第2部位62的部位照 射來自激光器的光。如上所述,在擴散層6的表面形成有磷玻璃,磷玻璃中的被照射了來自 激光器的光的部位被該光加熱,加熱後的部位的磷原子選擇性地擴散到該部位的正下方的擴散層6和主體5的受光面側的一個部位。磷原子擴散後的部位的磷原子的濃度高於磷原子 未擴散的部位的磷原子的濃度,磷原子擴散後的部位的電阻值低於磷原子未擴散的部位的電阻值。

[0032]這樣,如圖3(C)所示,將具有包含第1濃度的雜質且具有第1電阻值的第1部位61和 雜質的濃度是高於第1濃度的第2濃度且具有小於第1電阻值的第2電阻值的第2部位62的擴

散層6形成於半導體基板1的受光面側。在實施方式1中雜質是磷原子。此外,如圖4所示,第2部位62例如包括圓形的對準標記63。圖4是用於說明確定圖2的太陽能電池10的擴散層6中的第2部位62的位置的對準標記63的擴散層6的一部分的俯視圖。

[0033] 接下來,利用蝕刻去除形成於擴散層6的表面的磷玻璃的層。其後,如圖3(D)所示,在擴散層6之上形成防反射膜2。防反射膜2是硅氮化膜。例如利用等離子體增強化學蒸鍍(plasma-enhancedchemicalvapordeposition(PE-CVD))形成硅氮化膜。接下來,如圖3(E)所示,在擴散層6的第2部位62形成受光面側電極3,並且在半導體基板1的背面側形成背面側電極4。在將形成有防反射膜2的半導體基板1設置於印刷機的工作臺之後,利用絲網印 刷技術進行受光面側電極3的形成。此時,為了使受光面側電極3重疊於第2部位62,使用檢測光來檢測用於形成受光面側電極3的第2部位62。

[0034] 接下來,具體說明使用檢測光來檢測用於形成受光面側電極3的第2部位62的方 法。首先,說明在執行檢測第2部位62的方法時使用的多個單元。圖5是示意性地示出用於使用檢測光來檢測用於形成受光面側電極3的部位的多個單元的圖。如圖5所示,半導體基板1配置於工作臺80,為了檢測用於形成受光面側電極3的部位,使用環狀照明單元81、透鏡84和攝像機85。

[0035]環狀照明單元81具有圓環狀的紅外光照明單元82以及設置於紅外光照明單元82 的內側的圓環狀的檢測光照明單元83。紅外光照明單元82發出紅外光。檢測光照明單元83例如是發光二極管,發出檢測光。檢測光是針對第1部位61的反射率大於針對第2部位62的反射率的光。進一步地說,檢測光是即使在兩次通過防反射膜2的情況下針對第1部位61的反射率仍大於針對第2部位62的反射率的光。

[0036]圖6是示意性地示出在檢測光70兩次通過防反射膜2的情況下針對第1部位61的檢 測光70的反射光71的反射率大於針對第2部位62的檢測光70的反射光72的反射率的圖。在圖6中,將針對第1部位61的檢測光70的反射光71的箭頭示為比針對第2部位62的檢測光70的反射光72的箭頭長。這示意性地示出針對第1部位61的檢測光70的反射光71的反射率大於針對第2部位62的檢測光70的反射光72的反射率。檢測光70的波長是392nm至470nm中的任意波長。如上所述,檢測光照明單元83是圓環狀的,所以檢測光照明單元83的內側是空 洞。此外,作為環狀照明單元81,例如能夠使用IMAX公司生產的名稱為“MITDR-50/28UV-405”的環狀照明設備。

[0037]透鏡84收集在圓環狀的檢測光照明單元83對配置於工作臺80的半導體基板1的擴散層6照射了光的情況下的來自擴散層6的反射光。透鏡84配置於如下法線N上的相對於工作臺80比檢測光照明單元83遠的位置,該法線N是作為通過圓環狀的檢測光照明單元83的內側的線的、針對配置有形成受光面側電極3之前的半導體基板1的工作臺80的法線。攝像機85取得利用透鏡84收集到的反射光所構成的像。攝像機85配置於上述法線N上的相對於工作臺80比透鏡84遠的位置。

[0038]圖7是示出形成受光面側電極3之前的半導體基板1的受光面側的俯視圖。在圖7 中,半導體基板1的平面的形狀是正方形的4個角分別被傾斜地切斷成相對於鄰接的2邊具有45°的角度而成的形狀。在上述正方形的4邊中的第1邊11配置有攝像機85A以及攝像機 85B,在第2邊12配置有攝像機85C,在第3邊13配置有攝像機85D。第2邊12與第1邊11以及第3邊13鄰接,第1邊11以及第3邊13相互對置。即,在圖7中,從上述正方形的4邊中的3邊利用攝

像機85A、攝像機85B、攝像機85C以及攝像機85D觀察半導體基板1。

[0039]在使用具有檢測光照明單元83的環狀照明單元81、透鏡84和攝像機85來檢測擴散 層6的第2部位62的方法中,對擴散層6照射針對擴散層6的第1部位61的反射率大於針對第2部位62的反射率的檢測光70。然後,基於被擴散層6的各部位反射的檢測光70的反射率的差異,檢測擴散層6中的與相對高的反射率即第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位62。

[0040]更具體來說,根據如下差異,檢測與第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射 率的第2反射率對應的第2部位62,該差異是基於被擴散層6的各部位反射的檢測光70的反射率的差異的差異,且是利用透鏡84匯聚而分別利用攝像機85A、攝像機85B、攝像機85C以及攝像機85D取得的作為檢測光70的反射光的光所構成的各像的明亮度的差異。

[0041]如上所述,檢測光70是即使在兩次通過防反射膜2的情況下針對第1部位61的反射 率仍大於針對第2部位62的反射率的光。因此,檢測光70在從檢測光照明單元83照射而入射到攝像機85之前,兩次通過防反射膜2,基於使用檢測光70而得到的反射率的差異,能夠檢測第2部位62。如使用圖4來說明的那樣,第2部位62包括圓形的對準標記63。因此,在檢測第2部位62的情況下,特別著眼於對準標記63,從而能夠更快且可靠地檢測第2部位62。

[0042]圖8是示出檢測光70的波長與反射光所構成的像的對應關係的圖。在圖8中,關於 檢測光70的波長是405nm的情況以及是470nm的情況分別示出防反射膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度時的各像。防反射膜2的厚度是下限的厚度至上限的厚度中的任意厚度,標準的厚度是下限的厚度與上限的厚度之間的厚度。

[0043]對於太陽能電池的能量的高效率化來說重要的且在外觀上應該關注的部位是佔 受光面的面積的90%以上的第1部位61。第1部位61的電阻比第2部位62高。圖9是示出在防反射膜2的厚度分別為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度的情況下關於電阻相對高的第1部位61與電阻相對低的第2部位62的入射光的波長與反射率的關係的圖。反射率用百分率來表述。

[0044]如圖9所示,反射率取決於波長,並且取決於防反射膜2的厚度。在使用折射率為2 至2.2的範圍的防反射膜、並使防反射膜的厚度在30nm至120nm的範圍變化的情況下,如圖9的各曲線所示,針對波長的反射率一般來說示出由在低反射率側具有凹的部位的曲線表示的傾向。防反射膜的厚度越厚,與作為凹的部位的附近的最低反射率附近對應的波長越從短波長側向長波長側移動。

[0045]如圖9所示,在防反射膜2的厚度為下限的厚度的情況下,關於電阻相對高的第1部 位61,反射率最低的入射光的波長是444nm。在防反射膜2的厚度為標準的厚度的情況下,關於第1部位61,反射率最低的入射光的波長是576nm,在防反射膜2的厚度為上限的厚度的情況下,關於第1部位61,反射率最低的入射光的波長是638nm。

[0046]如圖9所示,在防反射膜2的厚度為下限的厚度的情況下,關於作為以後形成電極 的部位的電阻相對低的第2部位62,反射率最低的入射光的波長是503nm。在防反射膜2的厚度為標準的厚度的情況下,關於第2部位62,反射率最低的入射光的波長是617nm,在防反射膜2的厚度為上限的厚度的情況下,關於第1部位61,反射率最低的入射光的波長是732nm。[0047]即,上述下限的厚度是關於第1部位61反射率最低的入射光的波長是444nm、並且 關於第2部位62反射率最低的入射光的波長是503nm的厚度。上述標準的厚度是關於第1部

位61反射率最低的入射光的波長是576nm、並且關於第2部位62反射率最低的入射光的波長是617nm的厚度。上述上限的厚度是關於第1部位61反射率最低的入射光的波長是638nm、並且關於第2部位62反射率最低的入射光的波長是732nm的厚度。

[0048]如上所述,通過關於電阻相對高的第1部位61和電阻相對低的第2部位62的各個部 位的反射率最低的入射光的波長來分別表示防反射膜2的下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度。在半導體基板1的表面形成有具有細微的凹凸的紋理構造,因此,通過使用長度的單位來直接評價膜厚是納米量級的防反射膜2的厚度非常困難,並且在實際管理膜厚的方面上使用反射率的波長依賴性是一般情況,所以在本申請中通過關於電阻相對高的第1部位61和電阻相對低的第2部位62的各個部位的反射率最低的入射光的波長來定義防反射膜2的下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度。

[0049]關於使用上述圖9來說明的防反射膜2的下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚 度,在特別著眼於圖8的對準標記63時明確可知,在檢測光70的波長是405nm的情況下,無論防反射膜2的厚度為下限、標準以及上限中的哪一方,在像中都出現明亮度的差異。因此,能夠高精度地檢測擴散層6中的與相對高的反射率即第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位62。此外,在圖8的各像中,利用圖像處理將反射率更小的部位表現得更白,將反射率更大的部位表現得更黑。

[0050] 在檢測光70的波長是470nm的情況下,在防反射膜2的厚度為下限時以及為上限 時,像的明亮度實質上一樣,所以難以檢測第1部位61與第2部位62。實際的產品的防反射膜2的厚度是上述下限的厚度至上限的厚度中的任意厚度,所以在考慮圖8的結果時,為了檢測用於形成受光面側電極3的第2部位62,檢測光70的波長最好是405nm。但是,根據圖8明確可知在防反射膜2的厚度為標準的厚度的情況下,即使使用波長是470nm的檢測光70,也能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。

[0051] 圖10是基於圖9而得到的圖,是示出在防反射膜2的厚度分別為下限的厚度、標準 的厚度以及上限的厚度的情況下雜質的濃度相對低且電阻值相對高的第1部位61的反射率與雜質的濃度相對高且電阻值相對低的第2部位62的反射率的差異和光的波長的關係的 圖。如圖10所示,防反射膜2的厚度越小,第1部位61的反射率與第2部位62的反射率的差異的峰值出現在光的波長越短的地方。

[0052]圖11是基於圖10等而得到的圖,是關於檢測光70的6個波長的各個波長示出在防 反射膜2的厚度分別為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度的情況下雜質的濃度相對低且電阻值相對高的第1部位61處的反射率與雜質的濃度相對高且電阻值相對低的第2部位62處的反射率的差異的圖。6個波長是392nm、396nm、402nm、408nm、417nm以及434nm。關於第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異,用點數(point)來表述關於各波長的第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異的絕對值。

[0053]根據圖11明確可知如果檢測光70的波長是396nm以上且417nm以下,則無論防反射 膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度中的哪一方,都能夠使第1部位61處 的反射率與第2部位62處的反射率的差異成為1.5個點數以上,進而能夠高精度地檢測第1 部位61與第2部位62。如果檢測光70的波長是402nm以上且408nm以下,則無論防反射膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度中的哪一方,都能夠使第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異成為2個點數以上,進而能夠更高精度地檢測第1部位61

與第2部位62。

[0054] 如上所述,在實施方式1中的太陽能電池的製造方法中,將具有包含第1濃度的雜 質且具有第1電阻值的第1部位61以及雜質的濃度是高於第1濃度的第2濃度且具有小於第1電阻值的第2電阻值的第2部位62的擴散層6形成於半導體基板1的受光面側。其後,將針對第1部位61的反射率大於針對第2部位62的反射率、並且波長是392nm至470nm中的任意波長的檢測光70照射到擴散層6。基於被擴散層6的各部位反射的檢測光70的反射率的差異,檢測擴散層6中的與第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位62。然後,在檢測到的第2部位62處形成受光面側電極3。

[0055]在以往的將半導體基板的外緣中的3個點作為基準點而檢測應該形成受光面側電極的位置的方法中,由於半導體基板的設置位置稍微偏移等,高精度地檢測應該形成受光面側電極的位置非常難。因此,以往,使用如下方法:相對於受光面側電極的大小,使擴散層中的雜質的濃度高的部位增大,從而即使受光面側電極的位置少許移動,也在雜質的濃度高的部位之上形成受光面側電極。

[0056] 然而,在該方法中,雜質的濃度高的部位位於擴散層中的本來是受光區域的雜質 的濃度低的區域,雜質的濃度高的部位受到光。由入射到雜質的濃度高的部位的光產生的 光載流子即電子和空穴的大部分在半導體基板的受光面側由於複合而湮滅。因此,光能向電力的變換效率變低。在以往的將半導體基板的外緣中的3個點作為基準點來檢測應該形成受光面側電極的位置的方法中,還考慮使用使受光面側電極比雜質的濃度高的部位大這 樣的對策。然而,在該情況下,受光面積變小,所以產生光能向電力的變換效率變低等課題。[0057] 實施方式1的太陽能電池的製造方法不是使用透射光的方法,所以實施方式1的方 法不需要結構複雜的裝置。另外,在實施方式1的方法中,不需要硅納米粒子等特殊材料。[0058] 如上所述在實施方式1的方法中,基於被擴散層6的各部位反射的檢測光70的反射 率的差異,檢測擴散層6中的與第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位62。即,在實施方式1的方法中,不是將半導體基板的外緣作為基準來間接地檢測應該形成受光面側電極3的位置,而是基於檢測光70的反射率的差異直接地檢測應該形成受光面側電極3的位置。

[0059]因此,根據實施方式1的方法,能夠迴避在將半導體基板的外緣中的3個點作為基 準點來檢測應該形成受光面側電極3的位置的方法中無法避免的檢測誤差,能夠高精度地檢測應該形成受光面側電極3的位置。因此,根據實施方式1的方法,能夠在應該形成受光面側電極3的位置處高精度地形成受光面側電極3。即,根據實施方式1的太陽能電池的製造方 法,能夠不使裝置的結構變複雜且不需要特殊材料,高精度地檢測應該形成受光面側電極3的位置,在檢測到的位置處形成受光面側電極3。其結果,利用實施方式1的太陽能電池的製造方法制造的太陽能電池能夠高效率地將光能變換成電力。

[0060]此外,在實施方式1中,太陽能電池10具有防反射膜2,但太陽能電池10也可以不具 有防反射膜2。即使在該情況下,由於檢測光70是針對第1部位61的反射率大於針對第2部位62的反射率的光,所以當然也能夠基於檢測光70的反射率的差異高精度地檢測應該形成電極的位置。

[0061]如使用圖11說明的那樣,如果檢測光70的波長是396nm以上且417nm以下,則無論 防反射膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度中的哪一方,都能夠使第1部

位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異成為1.5個點數以上,進而能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。如果檢測光70的波長是402nm以上且408nm以下,則無論防反射膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度中的哪一方,都能夠使第1部位61處 的反射率與第2部位62處的反射率的差異成為2個點數以上,進而能夠更高精度地檢測第1部位61與第2部位62。

[0062]根據圖8明確可知在防反射膜2的厚度為標準的厚度的情況下,即使檢測光70的波 長是470nm,也能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。此外,根據圖11明確可知在防反射膜2的厚度為下限的厚度或者標準的厚度的情況下,即使檢測光70的波長是392nm,也能夠使第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異成為2.5%以上,進而能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。

[0063]因此,根據圖8以及11,在防反射膜2的厚度為標準的厚度的情況下檢測光70的波 長是392nm以上且470nm以下即可,在防反射膜2的厚度為下限的厚度的情況下檢測光70的波長是392nm以上且417nm以下即可,在防反射膜2的厚度為上限的厚度的情況下檢測光70的波長是396nm以上且434nm以下即可。為了無論在防反射膜2的厚度為下限的厚度、標準的厚度以及上限的厚度中的哪一方的情況下都高精度地檢測第1部位61與第2部位62,檢測光70的波長優選為396nm以上且417nm以下,更優選為402nm以上且408nm以下。

[0064]在實施方式1中,為了檢測用於形成受光面側電極3的第2部位62,如圖5所示,使用 具有檢測光照明單元83的環狀照明單元81、透鏡84和攝像機85。通過使用透鏡84以及攝像機85,能夠形成能夠在視覺上識別第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異的 像,進而能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。

[0065]此外,檢測光70不限於是從圓環狀的檢測光照明單元83發出的光。檢測光照明單 元83不限於發光二極管。檢測光70只要是針對第1部位61的反射率為大於針對第2部位62的反射率的值的光即可,進一步地說,檢測光70是即使在兩次通過防反射膜2的情況下針對第1部位61的反射率仍大於針對第2部位62的反射率的光即可。此外,檢測光70的波長是392nm至470nm中的任意波長即可。只要是照射這樣的檢測光70的照射單元,則也可以代替圓環狀的檢測光照明單元83而使用該照射單元。

[0066]如上所述,通過使用透鏡84以及攝像機85,能夠形成能夠視覺辨認第1部位61處的 反射率與第2部位62處的反射率的差異的像。然而,為了檢測用於形成受光面側電極3的第2部位62,也可以使用透鏡84以及攝像機85以外的單元。例如,使用測定第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率並且在2維平面中顯示測定出的第1部位61處的反射率與第2部位62處的反射率的差異的單元,也能夠檢測第2部位62。無論怎樣,都基於被擴散層6的各部位反射的檢測光70的反射率的差異,檢測擴散層6中的與第1反射率對應的第1部位61和與小於第1反射率的第2反射率對應的第2部位62。由此,能夠高精度地檢測第1部位61與第2部位62。

[0067]在實施方式1中,利用使用來自激光器的光的激光摻雜,在擴散層6形成雜質的濃 度相對低的具有第1電阻值的第1部位61以及雜質的濃度相對高且具有小於第1電阻值的第2電阻值的第2部位62。然而,在擴散層6形成第1部位61與第2部位62的方法不限於利用激光摻雜的方法。例如,也可以利用印刷技術以及乾燥工序將包含磷原子的摻雜物膏糊到擴散 層6的受光面側,在擴散爐中對摻雜物膏進行加熱,從而在擴散層6形成第1部位61與第2部

位62。

[0068] 在上述使用摻雜物膏的方法中,在擴散爐中在870至940℃的溫度下對摻雜物膏進 行加熱,僅在糊有摻雜物膏的部分使磷原子擴散。其後,使擴散爐的溫度下降至800℃左右,使氯化磷擴散到未糊有摻雜物膏的部位。其後,蝕刻磷玻璃。

[0069] 在使用摻雜物膏的方法中,能夠使雜質的濃度相對低的第1部位61的電阻值成為90至100Ω/□,能夠使第1部位61處的雜質即磷原子的濃度成為5×1020至2×1021(atoms/cm3)。關於雜質的濃度相對高的第2部位62,能夠使電阻值成為20至80Ω/□,關於第2部位62處的雜質即磷原子的濃度,能夠設為5×1019至2×1020(atoms/cm3)。作為上述摻雜物膏,例如能夠使用日立化成株式會社生產的YT-2100-N這樣的產品。

[0070]在上述實施方式中,作為在擴散層6形成第1部位61與第2部位62的方法,使用利用 激光摻雜的方法或者使用摻雜物膏的方法。然而,作為在擴散層6形成第1部位61與第2部位62的方法,也可以使用公知的離子注入法或者回蝕法等任意的選擇性發射極的形成方法。[0071]在上述實施方式中,形成擴散層6之前的半導體基板1的導電類型例如是P型,但形 成擴散層6之前的半導體基板1的導電類型也可以是N型。在形成擴散層6之前的半導體基板 1的導電類型是N型的情況下,如果使用實施方式1的製造太陽能電池的方法,則還能夠製造選擇性背面場或者選擇性前表面場的太陽能電池。

[0072] 以上的實施方式所示的結構示出本發明的內容的一個例子,既能夠與其它公知的技術組合,也能夠在不脫離本發明的主旨的範圍內,對結構的一部分進行省略、變更。

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖1

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖2

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖3

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖4

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖5

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖6

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖7

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖8

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖9

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖10

【發明專利公佈】一種太陽能電池的製造方法

圖11


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