太陽(yáng)能電池的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能電池的制造方法，特別是涉及在硅基板上形成的鈍化膜的成膜方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在晶體硅太陽(yáng)能電池的領(lǐng)域，以減少硅使用量以及提高硅基板的轉(zhuǎn)換效率為目的，硅基板的薄型化日益發(fā)展。然而，隨著硅基板的薄型化的發(fā)展，轉(zhuǎn)換效率顯著降低。這是由于，例如，具有導(dǎo)電性的硅基板表面上大量存在的缺陷成為主要因素，通過光照射產(chǎn)生的少數(shù)載流子(P型的情況下是電子)的壽命(lifetime)減少。換句話說，減少該少數(shù)載流子的消失可以提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。
[0003]為了抑制載流子的壽命減少，一般地，在該硅基板背面形成鈍化膜。在各種鈍化膜中，作為該鈍化膜，關(guān)注對(duì)P型硅基板具有較高的鈍化效果(抑制壽命減少的功能)的氧化鋁膜。
[0004]已知，氧化鋁膜在膜中具有負(fù)的固定電荷，通過因該固定電化產(chǎn)生的電場(chǎng)效應(yīng)從而產(chǎn)生鈍化效果。換句話說，通過在P型硅表面形成具有負(fù)的固定電荷的氧化鋁膜，從而抑制了作為少數(shù)載流子的電子向基板表面的擴(kuò)散，其結(jié)果是能夠防止載流子的消失。
[0005]另外，作為在p型硅基板形成作為鈍化膜的氧化鋁膜的方法，采用CVD法(例如，專利文獻(xiàn)1)。
[0006]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-33538號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]然而，在基于CVD法的氧化鋁膜的成膜中，需要使用稱為TMA(Tr1-Methyl-Aluminium:三甲基鋁)的、難以處理且成本高的原料。另外，在CVD法中，需要進(jìn)行成膜區(qū)域的真空處理，這成為成膜成本上升的主要原因。另外，在基于等離子體CVD法的氧化鋁膜的成膜中，也存在硅基板因等離子體而受到損傷的問題。
[0011]另外，作為在硅基板形成氧化鋁膜的方法，也可以考慮采用ALD法。然而，在該ALD法中，需要TMA且也需要進(jìn)行真空處理，因此存在制造成本提高的問題。并且，在ALD法中，成膜速度非常慢，導(dǎo)致生產(chǎn)效率的降低。為了提高成膜速度，能夠想到應(yīng)用利用了等離子體的ALD法。然而，在使用了該等離子體的ALD法中，也存在硅基板受到損傷的問題。
[0012]因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠以低制造成本，在不對(duì)硅基板造成損傷的情況下，以高生產(chǎn)效率形成作為鈍化膜的氧化鋁膜的太陽(yáng)能電池的制造方法。
[0013]用于解決課題的方案
[0014]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法包括:㈧準(zhǔn)備具有p型的導(dǎo)電型的硅基板的工序；(B)在所述硅基板的主面形成鈍化膜的工序；以及(C)利用形成有所述鈍化膜的所述硅基板來制作太陽(yáng)能電池的工序，所述工序(B)包括:(B-1)將含有鋁元素的溶液霧化的工序；以及(B-2)通過在大氣中向所述硅基板的所述主面霧狀噴出所述霧化后的所述溶液，從而形成氧化鋁膜即所述鈍化膜的工序。
[0015]發(fā)明效果
[0016]本發(fā)明的太陽(yáng)能電池的制造方法包括:(A)準(zhǔn)備具有p型的導(dǎo)電型的硅基板的工序；(B)在所述硅基板的主面形成鈍化膜的工序；以及(C)利用形成有所述鈍化膜的所述硅基板來制作太陽(yáng)能電池的工序，所述工序(B)包括:(B-1)將含有鋁元素的溶液霧化的工序；以及(B-2)通過在大氣中向所述硅基板的所述主面霧狀噴出所述霧化后的所述溶液，從而形成氧化鋁膜即所述鈍化膜的工序。
[0017]因此，能夠通過廉價(jià)且容易處理的材料，在p型硅基板上形成由氧化鋁膜構(gòu)成的背面鈍化膜。并且，不需要真空處理等，從而還能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的降低。并且，在成膜處理中，也不會(huì)對(duì)P型硅基板造成損傷。并且，還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。
[0018]通過以下的詳細(xì)說明與附圖進(jìn)一步明確本發(fā)明的目的、特征、方式、以及優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1是表示太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0020]圖2是表示用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式1的成膜方法的成膜裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0021]圖3是表示用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式2的成膜方法的成膜裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]圖1是表示太陽(yáng)能電池的基本結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0023]如圖1所不，在具有p型的導(dǎo)電型的娃基板4 (以下，稱為p型娃基板4)的上表面(表面)內(nèi)形成有具有η型的導(dǎo)電型的硅層3(以下，稱為η型硅層3)。另外，在η型硅層3的上表面(表面)形成有具有透明性的表面鈍化膜(例如，氧化硅膜或者氮化硅膜)2。而且，在該表面鈍化膜2上形成有與η型硅層3連接的表面電極1。
[0024]并且，在ρ型硅基板4的下表面(背面)形成有背面鈍化膜5。作為該背面鈍化膜5，采用氧化鋁膜(ΑΙΟχ)。而且，在該背面鈍化膜5上形成有與ρ型硅基板4連接的背面電極6。
[0025]在圖1所示的太陽(yáng)能電池中，通過從表面鈍化膜2側(cè)入射而到達(dá)硅基板3、4的pn接合部的光產(chǎn)生載流子而發(fā)電，從電極1、6導(dǎo)出將通過該發(fā)電而得到的電力。
[0026]如上所述，為了抑制載流子的壽命的減少，而形成鈍化膜2、5。換句話說，在硅基板3、4的主面產(chǎn)生大量缺陷(晶格缺陷等)，經(jīng)由該缺陷通過光照射而產(chǎn)生的少數(shù)載流子被再結(jié)合。對(duì)此，通過在硅基板3、4的主面形成鈍化膜2、5，從而抑制了載流子的再結(jié)合，其結(jié)果是，能夠使載流子的壽命提高。
[0027]本發(fā)明涉及在ρ型硅基板4形成氧化鋁膜5作為背面鈍化膜5的方法，以下，根據(jù)表示該實(shí)施方式的附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。
[0028]<實(shí)施方式1>
[0029]圖2是表示能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)施方式的氧化鋁膜5的成膜方法的成膜裝置的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]如圖2所示，該成膜裝置包括:反應(yīng)容器11、加熱器13、溶液容器15、霧化器16。[0031 ] 在該成膜裝置中，通過向ρ型硅基板4的背面上霧狀噴出霧化后的規(guī)定的溶液14，能夠在該P(yáng)型硅基板4的背面上形成氧化鋁膜5。
[0032]在加熱器13上載置有ρ型硅基板4的狀態(tài)下，向處于大氣中的反應(yīng)容器11內(nèi)供給霧沫(粒徑小的液狀溶液14)，通過規(guī)定的反應(yīng)，在ρ型硅基板4的背面上形成氧化鋁膜5。需要說明的是，ρ型硅基板4的表面載置在加熱器13上。
[0033]加熱器13是發(fā)熱器等，能夠?qū)d置在該加熱器13上的ρ型硅基板4進(jìn)行加熱。通過外部控制部，在成膜時(shí)將加熱器13加熱至氧化鋁膜5的成膜所需的溫度。
[0034]在溶液容器15內(nèi)填充有用于形成氧化鋁膜5的原料溶液(以下，稱為溶液)14。在該溶液14中，作為金屬源而含有鋁(A1)元素。
[0035]作為霧化器16，例如可以采用超聲波霧化裝置。作為該超聲波霧化裝置的霧化器16通過對(duì)溶液容器15內(nèi)的溶液14施加超聲波，從而使溶液容器15內(nèi)的溶液14霧化。霧化后的溶液14通過路徑L1，朝向反應(yīng)容器11內(nèi)的ρ型硅基板4的背面供給。
[0036]在向反應(yīng)容器11內(nèi)供給霧狀的溶液14時(shí)，在加熱中的大氣中的ρ型硅基板4上，溶液14發(fā)生反應(yīng)，從而在ρ型硅基板4的背面上形成氧化鋁膜5。另外，反應(yīng)容器11中未反應(yīng)的溶液14通過路徑L3，始終(連續(xù)地)向反應(yīng)容器11外排出。
[0037]接下來，對(duì)本實(shí)施方式的背面鈍化膜5 (氧化鋁膜5)的成膜方法進(jìn)行說明。
[0038]首先，通過向硅基板導(dǎo)入規(guī)定的雜質(zhì)，從而制作具有ρ型的導(dǎo)電型的硅基板(P型硅基板4)。然后，將該ρ型硅基板4載置在反應(yīng)容器11內(nèi)的加熱器13之上。此時(shí)，載置面是ρ型硅基板4的表面，反應(yīng)容器11內(nèi)為大氣壓。
[0039]然后，通過加熱器13，將載置在該加熱器13上的ρ型硅基板4加熱至氧化鋁膜5的成膜溫度，P型硅基板4的溫度保持為該成膜溫度。
[0040]另一方面，在溶液容器15內(nèi)，通過霧化器16將溶液14霧化。霧化后的溶液14 (粒徑小的液狀的溶液14)通過路徑L1，被整流，且向反應(yīng)容器11內(nèi)供給。這里，