專利名稱：用于太陽電池的基板和太陽電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于直接將光能轉(zhuǎn)換成電力的太陽電池和用于太陽電池的基板。
背景技術(shù)：
近年來，希望克服與全球規(guī)模的資源節(jié)約和環(huán)境污染有關(guān)的問題。除了核電以外，對(duì)于有效利用風(fēng)力、潮汐和太陽光等的潛在能量作為化石燃料的替代能量的技術(shù)進(jìn)行了開發(fā)，一些技術(shù)在商業(yè)上得到實(shí)現(xiàn)。其中，作為用于利用清潔太陽光能量的主要技術(shù)，太陽電池受到關(guān)注。由于其低成本、簡(jiǎn)便和小規(guī)模發(fā)電的能力，太陽發(fā)電技術(shù)已在商業(yè)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。在用于住宅的當(dāng)前主流太陽電池系統(tǒng)中，多個(gè)面板狀太陽電池模塊被串聯(lián)或并聯(lián)連接并且配置和安裝于屋頂上，使得可以產(chǎn)生希望的電力。在面板狀太陽電池模塊中使用的太陽電池具有正方形形狀或者切掉角部的偽正方形，以符合太陽電池面板的形狀。太陽電池是用于將光能轉(zhuǎn)換成電力的半導(dǎo)體器件，并且包括p-n結(jié)型、pin型和肖特基型，其中，P-n結(jié)型被廣泛使用。當(dāng)按基板材料分類時(shí)，太陽電池一般成為三類，即，結(jié)晶硅太陽電池、非晶硅太陽電池和化合物半導(dǎo)體太陽電池。結(jié)晶硅太陽電池又分為單晶和多晶太陽電池。由于可相對(duì)容易地制造用于太陽電池的結(jié)晶基板，因此，結(jié)晶硅太陽電池變得最普及。在一般的結(jié)晶硅太陽電池中，必須形成p-n結(jié)以使通過太陽光照射產(chǎn)生的載流子分離。在使用的基板是P型硅的一個(gè)例子中，通過擴(kuò)散諸如磷的第V族元素在受光表面上形成η型硅層。在使用的基板是η型硅的另一例子中，通過擴(kuò)散諸如硼的第III族元素，在受光表面上形成P型娃層。例如通過約800 950° C的溫度下的諸如磷的摻雜劑的熱擴(kuò)散以在基板的兩個(gè)整個(gè)表面上形成擴(kuò)散層，由P型硅基板制造硅太陽電池。如果希望的話，擴(kuò)散層的不必要的部分被去除，并且，剩余的層用作太陽電池中的擴(kuò)散層。然后，在擴(kuò)散層上形成例如氮化硅膜的抗反射涂層。受光表面上的格子圖案的銀糊劑和基本上整個(gè)后表面上的鋁糊劑被印刷和燒制以形成電極，從而生成結(jié)晶硅太陽電池。從增加太陽電池的光伏轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)，更薄的擴(kuò)散層是更好的。但是，厚度太薄可能導(dǎo)致稱為穿通的由電極導(dǎo)致的η型層的破裂，并且，由于電阻增加，電極上的電流收集受到抑制。因此，使用稱為“選擇性發(fā)射體”的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，擴(kuò)散層作為高電阻層(低濃度擴(kuò)散)在受光表面區(qū)域中薄，而作為低電阻層(高濃度擴(kuò)散)在電極區(qū)域中厚?？赏ㄟ^用諸如SiO2的抗反射涂層覆蓋基板的表面、去除抗擴(kuò)散涂層的線條以打開擴(kuò)散窗口并選擇性地將摻雜劑擴(kuò)散到窗戶區(qū)域中以形成高濃度擴(kuò)散層，來制備選擇性發(fā)射體。在形成高濃度擴(kuò)散層之后，去除抗擴(kuò)散涂層，并且，摻雜劑擴(kuò)散到包含高濃度擴(kuò)散層的整個(gè)表面中，使得包圍高濃度擴(kuò)散層的區(qū)域可變?yōu)閾诫s劑濃度比高濃度擴(kuò)散層低的低濃度擴(kuò)散層。然后，在表面上形成抗反射涂層。ARC可以是氮化硅膜、氧化鈦膜或氧化鋁膜。例如，可通過CVD形成這種膜。用作ARC的氧化硅膜、氮化硅膜、氧化鈦膜和氧化鋁膜均用于終止硅晶片表面上的缺陷并提高性能，特別是太陽電池的短路電流。在形成ARC之后，通過印刷形成電極指部。通過以基板的兩個(gè)邊為基準(zhǔn)對(duì)齊基板并使指部與高濃度擴(kuò)散層對(duì)準(zhǔn)，確定電極指部的位置。在擴(kuò)散處理之后，不能通過視覺觀察區(qū)分低濃度擴(kuò)散層和高濃度擴(kuò)散層。能夠通過例如擴(kuò)展電阻測(cè)量的電氣評(píng)價(jià)進(jìn)行這種區(qū)分，但這是破壞性的、耗時(shí)的試驗(yàn)。由于太陽電池制造過程包括上述的許多步驟，因此，出現(xiàn)這樣一種問題，即，如果基板在某個(gè)步驟中旋轉(zhuǎn)，那么基板的取向不再能被識(shí)別。為了避免這種不便，基板可通過激光標(biāo)記法配備標(biāo)記，但是，在其上面形成ARC之后，標(biāo)記是難以確認(rèn)的。激光標(biāo)記的另一問題是，太陽基板由此畸變，從而使得相關(guān)部分的性能劣化。與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)參考包括以下的文件。引文列表專利文件專利文件1:JP-A2004-064028專利文件2:JP-A2005-12344
發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題鑒于以上的情況提出的本發(fā)明的目的是，提供能夠很容易地識(shí)別基板的方向并且基板的方向可在太陽電池的整個(gè)制造過程中很容易地保持對(duì)齊使得可以制造具有一致的性能的太陽電池的基板。問題的解決方案因此，本發(fā)明提供以下限定的太陽電池。[I] 一種太陽電池形成硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有角部的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有斜切(chamfer)或者在一個(gè)角部處或附近具有缺口(notch)。[2] 一種太陽電池形成硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有正方形形狀，該正方形形狀具有第一角部和不與第一角部對(duì)角的第二角部，該正方形形狀在第一角部處具有斜切或者在第一角部處或附近具有缺口并在第二角部處或附近具有缺口或者在第二角部處具有斜切，第二角部處的缺口或斜切被選擇為與第一角部處的斜切或缺口不同。[3] 一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有取向平切或者在一個(gè)角部處或附近具有缺口。[4] 一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該基板具有沿(100)面的表面，該基板具有基本上穿過基板的中心的沿晶體取向<110>的取向平切或缺口。
[5] 一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有取向平切并在不與一個(gè)角部對(duì)角的另一角部處或附近具有缺口。[6]包括根據(jù)[I] [5]中的任一項(xiàng)的基板的太陽電池，其中，在基板的受光表面上形成低濃度擴(kuò)散層，并且，在要形成指部電極的位置上形成高濃度擴(kuò)散層。如這里使用的那樣，術(shù)語“角部處或附近”指的是，不僅包含正方形直角角部或圓角的中心點(diǎn)，而且包含周圍部分，并且包括修圓部分。本發(fā)明的有利效果由于根據(jù)本發(fā)明可以很容易地確認(rèn)角部的位置，因此，可以在太陽電池的制造過程中很容易地識(shí)別角部的方向，從而抑制與基板方向相關(guān)的失敗的形成。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性太陽電池形成基板，圖1a是具有取向平切的圓柱單晶錠的平面圖，圖1b是通過切除周邊部分加工成在平面圖中觀看的偽正方形的基板的平面圖。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例性太陽電池形成基板，圖2a是通過熔鑄方法制備的單晶硅的平面圖，圖2b是在角部處具有斜切和缺口的基板的平面圖。圖3示出太陽電池制造過程的依次的步驟。
具體實(shí)施例方式由于太陽電池的形狀應(yīng)符合太陽電池面板的形狀，因此，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，其基板被加工成正方形或偽正方形，偽正方形指的是還有圓角的正方形(參見圖lb)。為了在從圓柱單晶獲得單晶基板時(shí)減少單晶材料的切割損失，基板被加工成偽正方形形狀。在多晶基板的情況下，由于可通過模子改變形狀，因此，使用正方形的基板(參見圖2a)。根據(jù)本發(fā)明，基板在第一角部處具有平的斜切，或者在第一角部處或附近具有缺口。于是第一角部具有與其它角部不同的形狀，由此可以判斷基板的方向。在正方形基板的情況下，為了使與斜切或缺口加工相關(guān)的材料損失最小化，加工的部分優(yōu)選具有達(dá)到5mm的外形尺寸。在偽正方形基板的情況下，例如，可從具有200mm的直徑的圓柱單晶錠獲得156X 156mm的偽正方形基板,使得各角部為具有IOOmm的半徑的圓弧。一個(gè)弓形部分被提供具有代表解理方向的取向平切(orientation flat)(表示晶體方向的平的斜切，以下，簡(jiǎn)寫為0F)或缺口。關(guān)于加工的OF或缺口的數(shù)量，僅僅一個(gè)就足以識(shí)別基板的方向。如果OF和缺口被組合設(shè)置以相對(duì)于基板的對(duì)角線不對(duì)稱，那么可以區(qū)分前表面和后表面。第一實(shí)施例參照?qǐng)D1和圖3，描述使用源自CZ方法的單晶硅基板的太陽電池的制造過程。一般通過浮動(dòng)區(qū)域(FZ)方法和Czochralski (CZ)方法制備用于單晶太陽電池中的結(jié)晶硅基板，其中，CZ方法是主導(dǎo)性的。首先，將高純度多晶硅裝載于石英坩堝中。然后，為了制造具有希望的導(dǎo)電類型和電阻率的單晶，用諸如硼或鎵的第III元素?fù)诫s硅以產(chǎn)生P型或者用諸如磷或砷的第V族兀素?fù)诫s娃以產(chǎn)生η型。0.1 Ω -cm 10 Ω -cm的電阻率,更希望為0.5 Ω -cm 2 Ω -cm的電阻率適于建立高性能太陽電池。面取向?yàn)椤?00〉方向的籽晶被浸入熔體中并在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)被拉拔，從而產(chǎn)生具有面取向〈100〉的圓柱單晶錠。通過切除錠的相反端并研磨外周，將單晶錠加工成圓柱塊。通過X射線取向測(cè)量，對(duì)具有面取向〈100〉的單晶錠進(jìn)行晶體取向測(cè)量。對(duì)它進(jìn)行機(jī)加工以形成穿過單晶的中心并與解理方向?qū)?yīng)的沿〈110>方向的OF或缺口(參見圖1 a )。然后，為了將圓柱轉(zhuǎn)換成大致正方形，通過切除圓周部分，將圓柱錠加工成正方形或偽正方形形狀(參見圖lb)。在相對(duì)于與解理方向?qū)?yīng)的〈110〉方向旋轉(zhuǎn)45度之后實(shí)施該切割，使得留下OF或缺口。在正方形基板的情況下，為了使與OF或缺口機(jī)加工相關(guān)的材料損失最小化，希望機(jī)加工部分具有最多5mm的外形尺寸。如這里使用的，外形尺寸指的是在OF的情況下斜切的弦的長度或者在缺口的情況下切出的主邊的長度。關(guān)于機(jī)加工的OF或缺口的數(shù)量，僅僅一個(gè)就足以識(shí)別基板的方向。如果OF和缺口被組合(至少兩個(gè)特征被組合)并被布置為相對(duì)于基板的對(duì)角線不對(duì)稱，那么可以區(qū)分前表面和后表面。通過接合的碳或玻璃等，偽正方形的圓柱塊被切成預(yù)定的基板厚度。關(guān)于基板厚度，雖然50 μ m的量級(jí)的厚度能夠捕獲太陽電池內(nèi)的入射光并且在經(jīng)濟(jì)上是有利的，但是為了獲得機(jī)械強(qiáng)度，150 300 μ m的厚度是希望的。在將切割塊切成太陽電池形成基板之前，沿解理方向切割的方法出現(xiàn)斷裂或破碎的問題?？赏ㄟ^相對(duì)于解理方向旋轉(zhuǎn)45度并且在切割時(shí)使得OF或缺口位于偽正方形形狀的角部或附近，避免切割時(shí)的斷裂或破碎的問題。將切割的基板I (圖3a)轉(zhuǎn)移到用于清潔的載體上，以在那里清潔它。當(dāng)從200mm直徑的單晶錠制備156_2的基板時(shí)，直徑根據(jù)是否設(shè)置OF具有約0.5 0.7mm的偏差，并且，可通過視覺觀察對(duì)準(zhǔn)基板的方向。作為替代方案，使用CCD照相機(jī)以判斷基板的形狀，將改變了方向的基板加載到載體，使得OF或缺口的方向保持相同。這可在處理中避免由于基板的方向的不同導(dǎo)致的任何失敗。清潔后的基板在800 1000° C的熱爐中在氧氣氣氛中經(jīng)受熱氧化，從而在基板的受光表面上形成約3 30nm厚的薄的氧化硅膜2 (圖3b)。然后，將光刻膠材料旋涂到基板的受光表面上，并在70 100° C的溫度下烘焙約20 80分鐘。通過具有與受光表面電極圖案相同的圖案的玻璃掩模將光刻膠曝光并且將其顯影。這里使用的光刻膠材料可以是正型或負(fù)型。將由此構(gòu)圖的基板浸入約I 50wt.%的氫氟酸水溶液或氫氟酸和氟化銨的混合水溶液中，由此，在正光刻膠材料的情況下，僅在去除了光刻膠膜的位置上去除氧化硅膜2。即，丟失氧化硅膜的具有與受光表面電極相同的圖案的部分，從而形成擴(kuò)散溝道3。然后，通過丙酮浸潰或硫酸蒸煮等完全去除光刻膠膜(圖 3c)。作為基板上的受光面上的第一擴(kuò)散處理，將含POCl3的N2氣體饋送到900 950° C的熱爐中，以實(shí)施以第V族元素的磷為摻雜劑的擴(kuò)散處理4 (圖3d)。此時(shí)，由于留于表面上的氧化物膜用作針對(duì)磷擴(kuò)散的掩模，因此，磷被選擇性擴(kuò)散。在處理基板時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。
注意，也可通過涂敷/擴(kuò)散或離子注入執(zhí)行以上的步驟。在第一擴(kuò)散處理結(jié)束時(shí)，用約I 50wt.%的氫氟酸水溶液執(zhí)行蝕刻以去除表面氧化物膜(圖3e)。當(dāng)基板從用于熱處理的石英夾具被轉(zhuǎn)移到清潔載體時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。在去除氧化物膜之后，作為第二擴(kuò)散熱處理，將含POCl3的N2氣體饋送到800 850° C的熱爐中，用以第V族元素的磷為摻雜劑在整個(gè)表面上實(shí)施低濃度的擴(kuò)散處理5(圖3f)。低濃度擴(kuò)散層5形成為具有50 Ω / □ 300 Ω / 口、典型地為100 Ω / 口的板層電阻(sheet resistance)。通過該第二擴(kuò)散熱處理,摻雜劑附加地?cái)U(kuò)散到通過第一擴(kuò)散熱處理預(yù)先形成的高濃度擴(kuò)散層4中，該高濃度擴(kuò)散層4變?yōu)榫哂蠭 Ω / □ 50 Ω / □、典型地為10 Ω/ □的板層電阻的高濃度擴(kuò)散層4。與第一擴(kuò)散處理類似，也可通過涂敷/擴(kuò)散或離子注入執(zhí)行該步驟。當(dāng)基板從清潔載體轉(zhuǎn)移到用于熱處理的石英夾具時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。在第二擴(kuò)散處理結(jié)束時(shí)，通過等離子增強(qiáng)CVD在基板表面上沉積氮化硅膜作為用于防止太陽光的反射并且用于表面保護(hù)的抗反射膜6 (圖3g)。在上面形成有氮化硅膜的基板的后表面上，通過鋁等的真空沉積或?yàn)R射，形成后表面電極7。后表面電極7形成為例如Iym 10 μ m、典型為5 μ m的厚度(參見圖3h)。最后，電極糊劑印刷于前表面上并在500 800° C的溫度下被燒制，以形成電極8 (圖3i)。此時(shí)，指部電極形成為覆蓋高濃度擴(kuò)散層。雖然包括許多轉(zhuǎn)移步驟的過程具有不能通過視覺觀察區(qū)分高濃度擴(kuò)散層4和低濃度擴(kuò)散層5并識(shí)別基板的方向的問題，但是，根據(jù)本發(fā)明的OF和缺口的設(shè)置使得能夠?qū)R設(shè)定基板的方向并由此使得能夠以高的產(chǎn)出率制造太陽電池。第二實(shí)施例參照?qǐng)D2和圖3，描述使用源自熔鑄方法的多晶硅基板的太陽電池的制造過程。一般地通過熔鑄方法制備用于多晶太陽電池中的結(jié)晶硅基板。首先，將冶金級(jí)微粒硅與摻雜劑一起投入到熔鑄爐內(nèi)的高純度石英坩堝(襯有脫模劑)。由于摻雜劑被選擇以制造希望的導(dǎo)電類型和電阻率的多晶硅，因此，用諸如硼或鎵的第III元素?fù)诫s硅以產(chǎn)生P型或者用諸如磷或砷的第V族元素?fù)诫s硅以產(chǎn)生η型。0.ΙΩ-crn ΙΟΩ-cm的電阻率，更希望為0.5Q-cm 2Q-cm的電阻率適于建立高性能太陽電池。為了熔融冶金級(jí)硅，驅(qū)動(dòng)加熱器以在約1500° C的溫度下加熱坩堝。然后，控制加熱器，使得下部的溫度可較低。熔融的冶金級(jí)硅從下面凝固，獲得多晶硅的鑄件。從熔鑄爐中取出坩堝，并且，從坩堝取出多晶硅的凝固鑄件。切除該多晶硅的側(cè)邊部分、底部和頂面部分，原因是這些部分富含雜質(zhì)。在200mm的立方多晶硅鑄件的情況下，例如，切除25mm的側(cè)邊部分、20mm的底部和30mm的頂部。頂部相對(duì)在較大的程度上被切除的原因是，由于從下面凝固的熔鑄過程中的偏析，因此雜質(zhì)在頂部集中。在側(cè)邊部分、底部和頂面部分被切除之后，通過機(jī)加工使多晶硅鑄件(參見圖2a)在角部處具有平的斜切或者在角部處或附近具有缺口(參見圖2b)。此時(shí)，為了使與斜切或缺口加工相關(guān)的材料損失最小化,機(jī)加工的部分優(yōu)選具有最多5_的外形尺寸。關(guān)于機(jī)加工的OF或缺口的數(shù)量，僅僅一個(gè)就足以識(shí)別基板的方向。如果OF和缺口被組合(至少兩個(gè)特征被組合)并被放置為相對(duì)于偽正方形的對(duì)角線不對(duì)稱，那么獲得可以區(qū)分前表面和后表面的益處。通過接合的碳或玻璃等，偽正方形的圓柱塊被切成預(yù)定的基板厚度。關(guān)于基板厚度，雖然50 μ m的量級(jí)的厚度能夠捕獲太陽電池內(nèi)的入射光并且在經(jīng)濟(jì)上是有利的，但是為了獲得機(jī)械強(qiáng)度，150 300 μ m的厚度是希望的。將切割的基板I (圖3a)轉(zhuǎn)移到用于清潔的載體上，以在那里清潔它。此時(shí)，如果通過視覺觀察確認(rèn)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的斜切或缺口，那么可以對(duì)準(zhǔn)基板的方向。作為替代方案，使用CCD照相機(jī)以判斷基板的形狀，將改變了方向的基板加載到載體，使得OF或缺口的方向保持相同。這可在處理中避免由于基板的方向的不同導(dǎo)致的任何失敗。清潔后的基板在800° C 1000° C的熱爐中在氧氣氣氛中經(jīng)受熱氧化，從而在基板的受光表面上形成約3 30nm厚的薄的氧化硅膜2 (圖3b)。然后，將光刻膠材料旋涂到基板的受光表面上，并在70 100° C的溫度下烘焙約20 80分鐘。通過具有與受光表面電極圖案相同的圖案的玻璃掩模將光刻膠曝光并且將其顯影。這里使用的光刻膠材料可以是正型或負(fù)型。將由此構(gòu)圖的基板浸入約I 50wt.%的氫氟酸水溶液或氫氟酸和氟化銨的混合水溶液中，由此，在正光刻膠材料的情況下，僅在去除了光刻膠膜的位置上去除氧化硅膜2。即，丟失氧化硅膜的具有與受光表面電極相同的圖案的部分，從而形成擴(kuò)散溝道3 (參見“第一實(shí)施例”部分的第十二段)。然后，通過丙酮浸潰或硫酸蒸煮等完全去除光刻膠膜(圖3c)。作為基板上的受光面上的第一擴(kuò)散處理，將含POCl3的N2氣體饋送到900 950° C的熱爐中，以實(shí)施以第V族元素的磷為摻雜劑的擴(kuò)散處理4 (圖3d)。此時(shí)，由于留于表面上的氧化物膜用作針對(duì)磷擴(kuò)散的掩模，因此，磷被選擇性擴(kuò)散。在處理基板時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。注意，也可通過涂敷/擴(kuò)散或離子注入執(zhí)行以上的步驟。在第一擴(kuò)散處理結(jié)束時(shí)，用約I 50wt.%的氫氟酸水溶液執(zhí)行蝕刻以去除表面氧化物膜(圖3e)。當(dāng)基板從用于熱處理的石英夾具被轉(zhuǎn)移到清潔載體時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。在去除氧化物膜之后，作為第二擴(kuò)散熱處理，將含POCl3的N2氣體饋送到800 850° C的熱爐中，以以第V族元素的磷為摻雜劑在整個(gè)表面上實(shí)施低濃度的擴(kuò)散處理5(圖3f)o低濃度擴(kuò)散層5形成為具有50 Ω/ □ 300Ω/ □、典型地為100 Ω/ □的板層電阻。通過該第二擴(kuò)散熱處理，摻雜劑附加地?cái)U(kuò)散到通過第一擴(kuò)散熱處理預(yù)先形成的高濃度擴(kuò)散層4中，該高濃度擴(kuò)散層4變?yōu)榫哂蠭 Ω / □ 50 Ω / □、典型地為10 Ω/ □的板層電阻的高濃度擴(kuò)散層4。與第一擴(kuò)散處理類似，也可通過涂敷/擴(kuò)散或離子注入執(zhí)行該步驟。當(dāng)基板從清潔載體轉(zhuǎn)移到用于熱處理的石英夾具時(shí)，基板上的OF和缺口使得能夠識(shí)別基板的方向并區(qū)分前表面和后表面。在第二擴(kuò)散處理結(jié)束時(shí)，通過等離子增強(qiáng)CVD在基板表面上沉積氮化硅膜(圖3g)作為用于防止太陽光的反射并且用于表面保護(hù)的抗反射膜6。在上面形成有氮化硅膜的基板的后表面上，通過鋁等的真空沉積或?yàn)R射，形成后表面電極7。后表面電極7形成為例如Iym 10 μ m、典型為5 μ m的厚度(參見圖3h)。最后，電極糊劑印刷于前表面上并在500 800° C的溫度下被燒制，以形成電極8(圖3i)。此時(shí)，指部電極形成為覆蓋高濃度擴(kuò)散層(參見“第一實(shí)施例”部分的最后一段)。雖然包括許多轉(zhuǎn)移步驟的過程具有不能通過視覺觀察區(qū)分高濃度擴(kuò)散層4和低濃度擴(kuò)散層5并識(shí)別基板的方向的問題，但是，根據(jù)本發(fā)明的OF和缺口的設(shè)置使得能夠?qū)R設(shè)定基板的方向并由此使得能夠以高的產(chǎn)出率制造太陽電池。例子以下給出本發(fā)明的例子。首先通過CZ方法制備具有晶體取向〈100〉和200mm的直徑的硼摻雜的P型單晶硅。將單晶進(jìn)行圓柱拋光，并且通過X射線取向測(cè)量進(jìn)行晶體取向的測(cè)量。沿晶體取向〈100〉機(jī)加工0F，并且，在穿過基板的中心并相對(duì)于OF位置旋轉(zhuǎn)90度的位置上機(jī)加工缺口(圖1)。通過切除周邊部分，將圓柱錠加工成偽正方形的塊。通過將錠傾斜45度使得沿〈100〉方向即解理方向機(jī)加工的OF可位于一角部處并且通過外徑鋸切割四個(gè)邊，執(zhí)行該切割。通過接合的碳，通過絲鋸將偽正方形的圓柱塊切割成具有300 μ m的厚度的基板。如圖1b所示，由此切割的單晶基板具有在角部處具有OF和缺口的形狀。一旦單個(gè)單晶錠機(jī)加工有OF和缺口，就可在基板操作中區(qū)分基板的前表面和后表面。在基板的表面上，在1000° C的熱爐中在氧氣氣氛中通過基板的熱氧化，形成用作抗擴(kuò)散層的氧化硅膜。膜厚為30nm (圖3b)。然后將正光刻膠材料旋涂到基板表面上，并在70的溫度下烘焙約20分鐘。通過具有與受光表面電極圖案相同的圖案的玻璃掩模將光刻膠曝光并且將其顯影。將由此構(gòu)圖的晶片浸入5wt.%的氫氟酸水溶液中，由此，僅在去除了光刻膠膜的位置上去除氧化硅膜。即，丟失氧化硅膜的具有與受光表面電極相同的圖案的部分。然后，通過丙酮浸潰去除光刻膠(圖3c)。作為第一擴(kuò)散處理，將含POCl3的N2氣體饋送到950° C的熱爐中，以實(shí)施以第V族元素的磷為摻雜劑的擴(kuò)散處理(圖3d)。此時(shí)，由于留于表面上的氧化物膜用作針對(duì)磷擴(kuò)散的掩模，因此，磷被選擇性擴(kuò)散。在第一擴(kuò)散處理結(jié)束時(shí)，用氫氟酸水溶液執(zhí)行蝕刻以去除表面氧化物膜(圖3e)。在去除氧化物膜之后，將含POCl3的N2氣體饋送到800° C的熱爐中，以形成η型低濃度擴(kuò)散層(圖3f)。磷被選擇性地?cái)U(kuò)散的部分變?yōu)楦邼舛葦U(kuò)散層。通過等離子增強(qiáng)CVD在基板表面上沉積氮化硅作為用于防止太陽光的反射并且用于表面保護(hù)的抗反射膜(圖3g)。在后表面上，通過鋁的真空沉積形成5 μ m厚的后表面電極(圖3h)。最后，電極糊劑印刷于前表面上并且被燒制，以形成電極(圖3i)。借助于根據(jù)本發(fā)明的太陽電池形成基板的形狀，可在轉(zhuǎn)移和對(duì)準(zhǔn)步驟中從外觀識(shí)別基板的方向?？梢詫?duì)齊設(shè)定基板的方向，從而使得能夠以高的產(chǎn)出率制造太陽電池。附圖標(biāo)記列表1:基板2:氧化硅膜3:擴(kuò)散溝道4:高濃度擴(kuò)散層5:低濃度擴(kuò)散層
6:抗反射膜7:后表面電極8:前表面電極
權(quán)利要求
1.一種太陽電池形成硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有角部的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有斜切或者在一個(gè)角部處或附近具有缺口。
2.一種太陽電池形成硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有正方形形狀，該正方形形狀具有第一角部和不與所述第一角部對(duì)角的第二角部，該正方形形狀在所述第一角部處具有斜切或者在所述第一角部處或附近具有缺口并在所述第二角部處或附近具有缺口或者在所述第二角部處具有斜切，所述第二角部處的缺口或斜切被選擇為與所述第一角部處的斜切或缺口不同。
3.一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有取向平切或者在一個(gè)角部處或附近具有缺口。
4.一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該基板具有沿(100)面的表面，該基板具有基本上穿過基板的中心的沿晶體取向〈110〉的取向平切或缺口。
5.一種太陽電池形成單晶硅基板，當(dāng)在平面圖中觀看時(shí)，具有帶有圓角的正方形形狀，該正方形形狀在一個(gè)角部處具有取向平切并在不與該一個(gè)角部對(duì)角的另一角部處或附近具有缺口。
6.一種太陽電池，包括根據(jù)權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)的基板,其中,在所述基板的受光表面上形成有低濃度擴(kuò)散層，并且，在要形成指部電極之處形成有高濃度擴(kuò)散層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于太陽電池的基板和太陽電池，其中，在平面圖中具有正方形形狀的硅基板的一個(gè)角部處形成平的斜切的部分，或者在角部或角部附近形成缺口。本發(fā)明使得能夠很容易地在太陽電池制造步驟中檢查基板的位置并確定基板的方向，并抑制由于基板方向產(chǎn)生的失敗。
文檔編號(hào)H01L31/04GK103155165SQ201180048928
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者大巖秀雄, 渡部武紀(jì), 大塚寬之, 原一雄 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社