太阳能电池的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能电池的制造方法，特别是涉及背面钝化型的太阳能电池。
【背景技术】
[0002]以往，在构成太阳能电池的、一般的硅太阳能电池的制造工序中，在P型硅基板的受光面侧形成使用了 POCl3的由热扩散形成的n+型的发射极，在背面印刷了 Al糊的状态下进行烧成，由此使Al向P型娃基板内扩散而形成P+背面电场(Back Surface Field, BSF)、形成n+pp+构造。在该工序中，是不仅将Al作为电极、同时也作为扩散源来使用、可与电极形成同时进行扩散处理这样的简单的工艺。另外，抑制背面的再结合的效果高、如果是单晶硅则可获得19%左右的转换效率，因此为一般的工艺。
[0003]但是，关于背面的长波长反射率，有改善的余地，为了钝化而使用氧化膜等、另外为了提高电池背面的反射率而形成背面反射膜等，由此可以实现超过20%的转换效率。
[0004]根据非专利文献1，通过在背面形成钝化膜及反射膜，可获得转换效率超过20%的输出。另外，根据专利文献1，公开有两面受光型的太阳能电池制造工序。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:国际公开第2012/008061号公报
[0008]非专利文献
[0009]非专利文献1:1EEE 23th PVSC, Knob loch，et al，“Hig h~eff iciency solarcel Is from Fz, Cz and me Si I icon material，，，1993，pp.271-276
【发明内容】
[0010]发明要解决的课题
[0011]但是，就上述非专利文献I的背面钝化型太阳能电池而言，虽然在效率改善上是有效的，但与以往相比，招致工序的复杂化、伴随着由于新工序的装置追加的成本增大成为问题。背面钝化型太阳能电池的非专利文献I的工序、专利文献I的工序成为复杂的工序。具体地说，作为与以往的太阳能电池制造工序相比而追加的工艺，例如，为用于只在单面形成扩散层的工序、形成了 H+PP+或P+Im+构造时的BSF、或形成在背面形成了发射极时的表面电场(Front Surface Field, FSF)的扩散工序、背面的钝化膜的形成工序。
[0012]第一课题是在两面形成扩散层。首先，为了仅单面的扩散层形成，可举出在单面形成掩模后实施扩散处理的方法、在整个面形成扩散层后用化学品等对单面进行蚀刻的方法、或者利用离子注入的方法等。另外，在两面形成成为不同的导电性的扩散层的情况下，进而在第2次扩散时追加单面的扩散保护掩模形成工序。
[0013]第二个课题是背面的钝化膜。作为p+层的钝化膜，在SiN下是不充分的，需要使用S12, Al2O3，但在热氧化下在两面被成膜、例如在使用两面的氧化膜作为钝化膜的情况下，由于对受光面侧的反射率有影响，因此需要形成为数十nm左右以下、需要在背面也将SiN等进行追加成膜的工序。另外如专利文献I中所示，还研究了在两面将SiN同时进行成膜的方法，但担心与以往的装置相比装置成本增加。
[0014]本发明是鉴于上述而完成的发明，目的是得到制造容易、高效率的背面钝化型的太阳能电池。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]为了解决上述的课题、达成目的，本发明为在半导体基板的表面及背面具有不同的导电型的扩散层的太阳能电池的制造方法，其特征在于，包括:被覆上述半导体基板的至少一部分区域地形成含有杂质的扩散保护掩模的工序；扩散工序:在用含有杂质的上述扩散保护掩模将上述半导体基板的至少一部分区域被覆了的状态下实施包含热工序的扩散工序、在用上述扩散保护掩模覆盖了的第I区域形成第I杂质扩散层、且在从上述扩散保护掩模暴露的第2区域形成成为与上述扩散保护掩模不同的杂质浓度或不同的导电性的第2杂质扩散层。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，首先，作为扩散源和下一工序的扩散保护掩模，在单面形成含有杂质的膜。接着，将与在单面形成了的膜中所含的杂质不同的杂质进行扩散。由此在受光面侧和背面形成不同的掺杂剂的扩散层，因此用一次扩散处理而形成两面的扩散层、实现可以以低成本制造高效率的太阳能电池这样的效果。
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式I的步骤流程的图。
[0020]图2是表示以该步骤流程形成了的太阳能电池的图。
[0021]图3-1是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0022]图3-2是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0023]图3-3是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0024]图3-4是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0025]图3-5是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0026]图3-6是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0027]图3-7是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0028]图3-8是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0029]图4是表示本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式2的步骤流程主要部分的图。
[0030]图5是表示以该步骤流程形成了的太阳能电池的图。
[0031]图6-1是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0032]图6-2是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0033]图6-3是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0034]图6-4是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0035]图6-5是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0036]图6-6是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0037]图6-7是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0038]图6-8是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0039]图6-9是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0040]图7是表示本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式3的步骤流程的主要部分的图。
[0041]图8-1是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0042]图8-2是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0043]图8-3是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0044]图9是表示本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式4的步骤流程的图。
[0045]图10-1是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0046]图10-2是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0047]图10-3是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0048]图10-4是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0049]图10-5是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0050]图10-6是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0051]图10-7是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
[0052]图10-8是表示本发明的实施方式4的太阳能电池的制造工序的工序剖视图。
【具体实施方式】
[0053]在以下，基于附图详细地说明本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式。予以说明，本发明并不受该实施方式限定。另外，在以下的实施方式中使用的太阳能电池的剖视图是示意图，层的厚度和宽度的关系、各层的厚度的比率等有时与现实的不同。
[0054]实施方式1.
[0055]图1是表示本发明涉及的太阳能电池的制造方法的实施方式I的步骤流程的图，图2是表示以该步骤流程形成了的太阳能电池的图，图3-1?图3-8是表示该太阳能电池的制造工序的工序剖视图。在本实施方式中，提案将工艺简化了后的高效率电池的制造方法。首先形成扩散源和在单面含有杂质的膜作为下一工序的扩散保护掩模。接着将与在单面形成了的膜中所含的杂质不同的杂质进行扩散而由此在受光面侧和背面形成不同的掺杂剂的扩散层，因此用一次扩散处理而形成两面的扩散层。在此，有时通过背面的平坦化，高效率化变得有效，但通过在纹理处理前形成含有杂质的扩散保护掩模，可以只在受光面形成纹理构造。
[0056]另外，背面钝化膜的形成工序也是追加工序，但通过预先在受光面形成了 SiN等的防反射膜的状态下实施氧化处理，可以只在单