CN102077359B - 太阳能电池单元及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

在第1导电类型的半导体基板的一面侧形成第2导电类型的杂质扩散层及反射防止膜，在反射防止膜上涂敷包含玻璃的第1电极材料，在半导体基板的另一面侧形成钝化膜，在钝化膜的至少一部分形成达到半导体基板的另一面侧的多个开口部，以掩埋多个开口部且不与邻接的开口部的第2电极材料接触的方式涂敷包含第1导电类型的杂质元素的第1电极材料，以与所涂敷的所有第2电极材料接触的方式在钝化膜上涂敷第3电极材料，在第1电极材料及第3电极材料的涂敷后以规定的温度加热半导体基板，从而同时形成贯通反射防止膜而与杂质扩散层电连接的第1电极、在半导体基板的另一面侧使第1导电类型的杂质比半导体基板的其他区域高浓度地扩散了的高浓度区域及与高浓度区域电连接的第2电极和第3电极。

Description

太阳能电池单元及其制造方法
技术领域
本发明涉及太阳能电池单元及其制造方法，特别涉及即使在实现了基板的薄板化的情况下也能降低太阳能电池的弯曲且具有良好的特性的太阳能电池单元、以及可以高效地制造这样的太阳能电池单元的太阳能电池单元的制造方法。 
背景技术
以往，作为太阳能电池等光电动势装置的背面铝电极而使用的铝膏(aluminum paste)具有可以通过网板印刷等方法简便地形成电极这样的优点。另外，铝膏具有可以容易地形成所谓BSF(Back Surface Field：背面场)层这样的优点，即，通过加热处理容易地形成使铝扩散到硅基板内而使p型杂质高浓度地扩散了的p+层，并在光电动势装置内部生成针对少数载流子的势垒电场，从而提高多数载流子的收集效率。 
此处，对当前广泛使用的太阳能电池的制造工艺进行简单说明。 
(101)首先，准备将在切片时所形成的损坏层进行了去除的p型硅基板，利用碱性水溶液对该p型硅基板进行蚀刻，从而在该p型硅基板的表面形成被称为纹理的微细的凹凸构造。 
(102)在p型硅基板的受光面侧使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散而形成了n型杂质扩散层之后，去除以表面的玻璃为主成分的膜，进而去除端面和背面侧的n型杂质扩散层。 
(103)在p型硅基板的形成了n型杂质扩散层的受光面侧形成反射防止膜。 
(104)在p型硅基板的与受光面相反一侧的面(背面)的一部分，将包含银、玻璃的膏(paste)涂敷成背面集电电极的形状。 
(105)在p型硅基板的背面没有形成背面集电电极的部分，涂敷背面铝电极形成用的包含铝、玻璃的膏。 
(106)在p型硅基板的受光面，将包含银、玻璃的膏涂敷成受光面电极的形状。 
(107)通过在大气中以规定的温度进行焙烧，得到背面集电电极、背面铝电极以及受光面电极，并且从背面铝电极使铝扩散到硅基板中，形成BSF层。同时从受光面电极通过所的射穿(fire through)而使银突破反射防止膜从而与n型杂质扩散层电连接，完成太阳能电池单元。 
在所述工艺中，由于可以通过一次的焙烧形成各电极，所以该方法在当前被更广泛地应用。 
另一方面，针对今后预见的硅太阳能电池的急剧的普及，担心硅原料的不足。作为其对策，通过使硅基板的厚度比以往的200μm程度更薄，可以高效地利用硅原料，降低太阳能电池的制造成本，增加生产数。 
但是，在使硅基板的厚度变薄的情况下，在所述工艺中，在用于形成电极的焙烧处理时，在焙烧处理的后段的冷却时因铝与硅的线膨胀系数的差异而产生弯曲，使制造工艺中的太阳能电池单元的破损率急剧增加。 
此处，通过使所涂敷的铝膏的厚度变薄，可以降低所述太阳能电池单元中产生的弯曲。但是，如果使铝膏的厚度过薄，则存在通过焙烧处理而形成的BSF层的厚度也变薄而无法维持太阳能电池单元的特性这样的问题。 
另外，随着硅基板的厚度变薄，为了将吸收系数小的长波长域的光充分地利用于发电中，需要在硅基板内部产生多重反射，延长光路长。但是，利用铝来形成的背面铝电极相对长波长域的光的反射率较低，所以存在利用效率降低而使电流的产生量减少这样的问题。 
因此，考虑如下方法：代替使对铝膏进行加热处理而形成的BSF层变薄，而利用使硅基板的背面的缺陷变非活性化的背面钝化膜，来 抑制硅基板的弯曲并且维持良好的太阳能电池单元的特性。具体而言，公开了如下方法：在硅基板的背面形成氮化硅、硅氧化膜等背面钝化膜，并在该背面钝化膜中形成接触孔，使背面铝电极与硅基板电连接(例如，参照专利文献1)。 
但是，在专利文献1的方法中，需要如下工序：为了形成接触孔而对背面钝化膜进行激光开口的工序、以及使背面铝电极正确地与激光开口部对位的工序。而且，由于进行了几次的焙烧，所以与如上所述的当前广泛采用的方法相比时，工序大幅增加。以下，说明利用激光对背面钝化膜进行开口、并使硅基板与背面电极电连接的太阳能电池的制造工艺的代表性的方法。另外，直至在p型硅基板的受光面侧形成n型杂质扩散层和反射防止膜的工序(111)～(113)，与所述以往的方法的(101)～(103)相同。 
(111)首先，准备将在切片时所形成的损坏层进行了去除的p型硅基板，并用碱性水溶液对该p型硅基板进行蚀刻，从而在该p型硅基板的表面形成被称为纹理的微细的凹凸构造。 
(112)在p型硅基板的受光面侧使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散而形成了n型杂质扩散层之后，去除以表面的玻璃为主成分的膜，进而去除端面和背面侧的n型杂质扩散层。 
(113)在形成了p型硅基板的n型杂质扩散层的受光面侧形成反射防止膜。 
(114)在p型硅基板的背面侧使用氮化硅或者硅氧化膜形成背面钝化膜。 
(115)在背面钝化膜中使用激光形成接触孔。 
(116)在背面钝化膜中形成的接触孔上，涂敷背面铝电极形成用的由铝、玻璃等构成的膏。 
(117)在大气中以规定的温度进行焙烧，形成背面铝电极，并且形成BSF层。另外，专利文献1中记载了如下方法：通过将此时的氧浓度设为100ppm以下，降低与在接下来的工序中形成的背面集电电极之间的电气电阻。 
(118)在背面铝电极上，涂敷背面集电电极形成用的包含银、玻璃等的膏。另外，在p型硅基板的受光面侧，涂敷受光面电极形成用的包含银、玻璃等的膏。 
(119)通过在大气中以规定的温度进行焙烧，形成背面集电电极以及受光面电极，并且使受光面电极中的银突破反射防止膜而与n型杂质扩散层电连接，完成太阳能电池单元。 
根据以上那样的方法，通过背面钝化膜和BSF层的形成，可以制作弯曲小、且效率良好的太阳能电池单元。但是，与所述以往的方法相比，工序数会明显增加。 
另外，在非专利文献1中，作为PERC(Passivated Emitter and Rear Cell：钝化发射极与背面电池)构造，公开了使用了如下方法的太阳能电池，其中，所述方法为：使用硅氧化膜形成背面钝化膜，并在该背面钝化膜中形成开口部。这样在背面钝化膜中使用硅氧化膜的情况下，需要通过光刻而在背面钝化膜中形成抗蚀图案、并通过氟酸对该硅氧化膜进行开口等的工序，在该方法中，工序数也大幅增加，无法高效地量产太阳能电池单元。 
另外，例如专利文献1中记载了如下方法：在背面钝化膜上通过网板印刷等而点状地形成铝膏，并通过所谓的射穿而与硅基板电连接。在专利文献1的实施例中，在形成了背面钝化膜之后，作为点接触，在该背面钝化膜上点状地形成/焙烧包含铝、玻璃等的膏，从而形成BSF层。然后，通过包含银、玻璃等的膏而形成/焙烧背面集电电极和受光面电极从而完成太阳能电池单元。 
专利文献1：日本特开2007-299844号公报 
非专利文献1：Appl.Phys.Lett.vol.55(1989)，p1363-1365 
发明内容
但是，在所述专利文献1的方法中，作为焙烧工序，点接触形成用的焙烧工序、和集电/受光面电极形成用的焙烧工序是通过两次来进行的，所以存在工序变得复杂化、并且电力能量的消耗量增加且制造 成本增加这样的问题。 
本发明是鉴于所述情况而完成的，目的在于得到一种即使在实现了半导体基板的薄板化的情况下也不会产生弯曲、且电池单元特性优良的高质量的太阳能电池单元及其制造方法。 
为了解决所述课题，并达成目的，本发明的太阳能电池单元的制造方法的特征在于，包括：第1工序，在第1导电类型的半导体基板的一面侧，形成扩散了第2导电类型的杂质元素的杂质扩散层；第2工序，在所述杂质扩散层上形成反射防止膜；第3工序，在所述反射防止膜上涂敷包含玻璃的第1电极材料；第4工序，在所述半导体基板的另一面侧形成钝化膜；第5工序，在所述钝化膜的至少一部分，形成达到所述半导体基板的另一面侧的多个开口部；第6工序，以掩埋所述多个开口部、且不与邻接的所述开口部的第2电极材料接触的方式，涂敷包含第1导电类型的杂质元素的所述第2电极材料；第7工序，以与所述涂敷的所有第2电极材料接触的方式，在所述钝化膜上涂敷第3电极材料；以及第8工序，在所述第1电极材料以及所述第3电极材料的涂敷之后，以规定的温度对所述半导体基板进行加热，从而同时形成贯通所述反射防止膜而与所述杂质扩散层电连接的第1电极、在所述半导体基板的另一面侧使第1导电类型的杂质比所述半导体基板的其他区域高浓度地扩散了的高浓度区域、以及与所述高浓度区域电连接的第2电极及第3电极。 
本发明的太阳能电池单元的制造方法可以通过一次的焙烧处理，同时形成电极和使第1导电类型的杂质高浓度地扩散了的高浓度区域，所以具有如下效果：可以通过制造工序的简化以及电力能量的消耗量的降低来实现制造成本的降低，可以廉价地制作不产生弯曲、且电池单元特性优良的高质量的太阳能电池单元。 
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的剖面图。 
图2-1是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-2是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-3是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-4是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-5是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-6是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-7是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-8是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图2-9是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图3-1是示出本发明的实施方式1的太阳能电池单元中的背面铝电极的形成图案的一个例子的俯视图。 
图3-2是示出本发明的实施方式1的太阳能电池单元中的背面集电电极的形成图案的一个例子的俯视图。 
图4是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的结构的剖面图。 
图5-1是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-2是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-3是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制 造方法的剖面图。 
图5-4是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-5是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-6是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-7是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
图5-8是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
(附图标记说明) 
1：半导体基板；2：杂质扩散层；3：反射防止膜；4：背面钝化膜；4a：接触孔；5：背面铝电极；5a：背面铝电极材料膏；6：背面集电电极；6a：背面集电电极材料膏；7：受光面电极；7a：受光面电极材料膏；8：BSF层；11：锡焊区域。 
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的太阳能电池单元及其制造方法的实施方式。另外，本发明不限于以下的记载，可以在不脱离本发明的要旨的范围内适宜地进行变更。另外，在以下所示的附图中，为易于理解，各部件的缩尺有时与实际不同。在各附图之间也是同样的。 
实施方式1. 
图1是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的结构的剖面图。在本实施方式的太阳能电池单元中，在由p型硅构成的半导体基板1的受光面侧，通过磷扩散形成了杂质扩散层(n型杂质扩散层)2，并且形成了由硅氮化膜构成的反射防止膜3。 
作为半导体基板1，可以使用p型的单结晶或者多结晶的硅基板。另外，基板不限于此，也可以使用n型的硅基板。另外，在反射防止 膜3中，也可以使用硅氧化膜。另外，在太阳能电池单元的半导体基板1的受光面侧的表面，作为纹理构造而形成有微小凹凸。微小凹凸是如下构造：在受光面增加吸收来自外部的光的面积，抑制受光面中的反射率，封入光。 
另外，在半导体基板1的受光面侧，由包含银、玻璃的电极材料构成的受光面电极7设置成穿透反射防止膜3而与杂质扩散层(n型杂质扩散层)2电连接。作为受光面电极7，在半导体基板1的受光面的面内方向上，排列设置了多个长条细长的栅电极，并且在半导体基板1的受光面的面内方向上将与该栅电极导通的汇流电极(bus electrode)设置成与该栅电极大致正交，分别在底面部与杂质扩散层2电连接。另外，栅电极以及汇流电极的方式与本发明没有直接的关系，所以在图1中省略了详细的记载。 
另一方面，在半导体基板1的背面(与受光面相反一侧的面)，对于全体设置了由硅氮化膜构成的背面钝化膜4。另外，在背面钝化膜4中，也可以使用硅氧化膜。在背面钝化膜4中，设置有达到半导体基板1的背面的点状的接触孔4a。另外，以掩埋该接触孔4a并且在背面钝化膜4的面内方向上具有比接触孔4a的直径还宽的外形的方式，设置有由包含铝、玻璃等的电极材料构成的背面铝电极5。而且，在半导体基板1的背面，以与背面铝电极5的全部进行电连接的方式覆盖背面铝电极5而设置了背面集电电极6。背面铝电极5被设为半导体基板1(p型硅基板)-背面集电电极6之间的点接触。 
另外，在半导体基板1的背面侧的与背面铝电极5相接的区域周边，形成有从背面铝电极5使铝向半导体基板1的背面侧高浓度地扩散了的p+区域即BSF层8。 
所述实施方式1的太阳能电池单元通过具有如上所述的结构，成为可以在一次的焙烧中同时形成BSF层8和装配中所需的背面集电电极6的结构，实现了通过制造工序的简化以及电力能量的消耗量的降低而谋求制造成本的降低的廉价的太阳能电池单元。 
接下来，参照图2-1～图2-9，对所述本实施方式的太阳能电池单元的制造方法进行说明。图2-1～图2-9是用于说明本发明的实施方式1的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
首先，作为半导体基板1准备p型硅基板(图2-1)，针对该p型硅基板，通过使用80℃～100℃程度的氢氧化钠、氢氧化钾等碱性水溶液、或者室温程度的氟酸和硝酸的混合溶液等酸溶液进行的蚀刻，去除在切片时形成的损坏层。之后，使用浓度1wt％～几wt％的氢氧化钠等碱性水溶液，对该p型硅基板进行蚀刻，从而在半导体基板1的受光面侧的表面，作为纹理构造而形成微小凹凸。通过在半导体基板1的受光面侧形成这样的纹理构造，可以在太阳能电池单元的表面生成光的多重反射，有效地降低反射率而提高变换效率。 
接下来，对在表面形成了纹理构造的p型硅基板，通过热扩散而使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散，形成杂质扩散层(n型杂质扩散层)2，从而形成PN结(图2-2)。此处，在刚刚形成杂质扩散层(n型杂质扩散层)2之后的表面形成有以玻璃为主成分的膜，所以使用氟酸等来去除。另外，在利用抗蚀剂、抗酸性树脂等而将受光面侧进行保护之后在氟硝酸溶液中浸渍p型硅基板，从而去除p型硅基板的端面和背面侧的杂质扩散层(n型杂质扩散层)2。 
接下来，为了改善光电变换效率，在形成了杂质扩散层(n型杂质扩散层)2的p型硅基板的受光面侧，作为反射防止膜3而形成硅氮化膜(图2-3)。在反射防止膜3的形成中，例如使用等离子体CVD法，利用硅烷和氨的混合气体作为反射防止膜3而形成硅氮化膜。另外，作为反射防止膜3也可以形成硅氧化膜。 
接下来，在p型硅基板的背面侧，形成由硅氮化膜构成的背面钝化膜4(图2-4)。在背面钝化膜4的形成中，例如可以使用等离子体CVD法。另外，作为背面钝化膜4也可以形成硅氧化膜。之后，在背面钝化膜4的一部分或者整个面，使用激光来形成具有规定的间隔的点状的接触孔(开口部)4a(图2-5)。 
接下来，以掩埋接触孔4a并且在背面钝化膜4的面内方向上覆盖比接触孔4a的直径稍微宽的区域、且不与掩埋邻接的接触孔4a的背面铝电极材料膏5a接触的方式，通过网板印刷法来涂敷作为背面铝电极5的电极材料的包含铝、玻璃等的背面铝电极材料膏5a(图2-6)。另外，膏5a的涂敷形状/尺寸等可以根据BSF层8中的铝的扩散浓度等诸多条件而进行变更。 
接下来，通过网板印刷法来选择性地涂敷作为背面集电电极6的电极材料的包含银、玻璃等的背面集电电极材料膏6a，使得以与所涂敷的背面铝电极材料膏5a的全部进行接触的方式覆盖该背面铝电极材料膏5a(图2-7)。另外，背面铝电极5与背面集电电极6重叠的部分在后述的焙烧之后进行合金化而难以进行锡焊，所以在背面集电电极6中的进行锡焊的锡焊区域11中，不涂敷背面铝电极材料膏5a。 
图3-1是示出背面铝电极5的形成图案(背面铝电极材料膏5a的涂敷图案)的一个例子的俯视图，图3-2是示出背面集电电极6的形成图案(背面集电电极材料膏6a的涂敷图案)的一个例子的俯视图。在本实施方式中，如图3-1以及图3-2所示，背面铝电极5在背面钝化膜4的整个面没有遗漏地点状地配置，并且在背面集电电极6中的与锡焊区域11(图3-2中的中央的2个较粗的部分)对应的部分中，不形成背面铝电极5。 
接下来，在p型硅基板的受光面侧的反射防止膜3上，通过网板印刷法，选择性地将作为受光面电极7的电极材料的包含银、玻璃等的受光面电极材料膏7a涂敷成受光面电极7的形状(图2-8)。之后，在大气中，例如以750℃～900℃的温度进行焙烧。由此，形成受光面电极7、背面铝电极5以及背面集电电极6，并且在p型硅基板的背面侧中的与背面铝电极5相接的区域周边，形成从背面铝电极5使铝高浓度地扩散了的p+区域即BSF层8，该BSF层8与背面集电电极6电连接。另外，受光面电极7中的银贯通反射防止膜3，杂质扩散层(n型杂质扩散层)2与受光面电极7电连接(图2-9)。 
通过以上，制作出图1所示的实施方式1的太阳能电池单元。另外，也可以在受光面侧和背面侧调换作为电极材料的膏的涂敷顺序。 
如上所述，根据实施方式1的太阳能电池单元的制造方法，通过 一次的焙烧处理，同时实施使用了作为点接触的背面铝电极5的BSF层8形成用的焙烧处理、和装配中所需的背面集电电极6形成用的焙烧处理。由此，即使在实现了p型硅基板的薄板化的情况下，也可以通过制造工序的简化以及电力能量的消耗量的降低来实现制造成本的降低，可以廉价地制作不产生弯曲、且电池单元特性优良的高质量的太阳能电池单元。 
另外，根据实施方式1的太阳能电池单元的制造方法，如图3-1所示在p型硅基板的整个背面没有遗漏地配置并形成点状的背面铝电极5。通过设为这样的结构，根据背面钝化膜4所致的效果和BSF层8所致的效果，实现p型硅基板的薄板化，即使在使背面铝电极5变薄的情况下，也可以防止太阳能电池单元中的弯曲的产生，并且得到良好的电池单元特性，可以廉价地制作高质量的太阳能电池单元。 
另外，在太阳能电池的模块制作时，使用了包含银、玻璃等的膏的背面集电电极6与邻接配置的太阳能电池单元的受光面串联地连接，所以需要用于对引线框进行锡焊的区域。在实施方式1的太阳能电池单元的制造方法中，在背面集电电极6中的进行引线框的锡焊的锡焊区域11(图3-2中的中央的2个较粗的部分)中，没有配置背面铝电极5。通过设为这样的构造，可以防止通过焙烧而形成的铝/银的合金所致的与引线框的锡焊的阻碍，确保与引线框的良好的锡焊性。 
实施方式2. 
在实施方式2中，详细说明本发明的其他太阳能电池单元及其制造方法。图4是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的结构的剖面图。另外，在以下的附图中，对于与实施方式1同样的结构，通过附加与图1相同的符号，省略详细的说明。 
在本实施方式的太阳能电池单元中，在由p型硅构成的半导体基板1的受光面侧，通过磷扩散形成有杂质扩散层(n型杂质扩散层)2并且形成有由硅氮化膜构成的反射防止膜3。在太阳能电池单元的半导体基板1的受光面侧的表面，作为纹理构造而形成有微小凹凸。微小凹凸是如下构造：在受光面增加吸收来自外部的光的面积，抑制受 光面中的反射率，封入光。 
另外，在半导体基板1的受光面侧，由包含银、玻璃的材料构成的受光面电极7设置成穿透反射防止膜3而与杂质扩散层(n型杂质扩散层)2电连接。作为受光面电极7，在半导体基板1的受光面的面内方向上排列设置多个长条细长的栅电极，并且在半导体基板1的受光面的面内方向上将与该栅电极导通的汇流电极设置成与该栅电极大致正交，分别在底面部与杂质扩散层2电连接。另外，栅电极以及汇流电极的方式由于与本发明没有直接的关系，所以在图4中省略详细的记载。 
另一方面，在半导体基板1的背面，对于全体设置了由硅氮化膜构成的背面钝化膜4。另外，在半导体基板1的背面，利用包含铝、玻璃等的电极材料形成有从背面钝化膜4突出并且穿透该背面钝化膜4而达到半导体基板1的背面的背面铝电极5。而且，在半导体基板1的背面，以与背面铝电极5的全部进行接触的方式覆盖背面铝电极5而设置了背面集电电极6。背面铝电极5被设为半导体基板1(p型硅基板)-背面集电电极6之间的点接触。 
另外，在半导体基板1的背面侧的与背面铝电极5相接的区域周边，形成有从背面铝电极5使铝向半导体基板1的背面侧高浓度地扩散了的p+区域即BSF层8。 
所述实施方式2的太阳能电池单元通过具有如上所述的结构，构成为可以在一次的焙烧中同时形成BSF层8和装配中所需的背面集电电极6，实现了通过制造工序的简化以及电力能量的消耗量的降低而谋求制造成本的降低的廉价的太阳能电池单元。 
接下来，参照图5-1～图5-8，对所述实施方式2的太阳能电池单元的制造方法进行说明。图5-1～图5-8是用于说明本发明的实施方式2的太阳能电池单元的制造方法的剖面图。 
首先，作为半导体基板1准备p型硅基板(图5-1)，针对该p型硅基板，通过使用80～100℃程度的氢氧化钠、氢氧化钾等碱性水溶液、或者室温程度的氟酸和硝酸的混合溶液等酸溶液进行的蚀刻，去 除在切片时所形成的损坏层。之后，使用浓度1wt％～几wt％的氢氧化钠等碱性水溶液对该p型硅基板进行蚀刻，从而可以在半导体基板1的受光面侧的表面，作为纹理构造而形成微小凹凸。通过在半导体基板1的受光面侧形成这样的纹理构造，可以在太阳能电池单元的表面生成光的多重反射，有效地降低反射率而提高变换效率。 
接下来，对在表面形成了纹理构造的p型硅基板，通过热扩散使三氯氧磷(POCl3)、磷酸等扩散而形成杂质扩散层(n型杂质扩散层)2，从而形成PN结(图5-2)。此处，在刚刚形成杂质扩散层(n型杂质扩散层)2之后的表面形成有以玻璃为主成分的膜，所以使用氟酸等来去除。另外，在利用抗蚀剂、抗酸性树脂等而将受光面侧进行保护之后在氟硝酸溶液中浸渍p型硅基板，从而去除p型硅基板的端面和背面侧的杂质扩散层(n型杂质扩散层)2。 
接下来，为了改善光电变换效率，在形成了杂质扩散层(n型杂质扩散层)2的p型硅基板的受光面侧，作为反射防止膜3而形成硅氮化膜(图5-3)。在反射防止膜3的形成中，例如使用等离子体CVD法，利用硅烷和氨的混合气体作为反射防止膜3而形成硅氮化膜。另外，作为反射防止膜3也可以形成硅氧化膜。 
接下来，在p型硅基板的背面侧，形成由硅氮化膜构成的背面钝化膜4(图5-4)。在背面钝化膜4的形成中，例如可以使用等离子体CVD法。另外，作为背面钝化膜4也可以形成硅氧化膜。 
接下来，在背面钝化膜4上的一部分或者整个面，通过网板印刷法，没有遗漏地选择性地将作为背面铝电极5的电极材料的包含铝、玻璃等的背面铝电极材料膏5a涂敷成具有规定的间隔的点状(图5-5)。 
接下来，通过网板印刷法来选择性地涂敷作为背面集电电极6的电极材料的包含银、玻璃等的背面集电电极材料膏6a，使得以与所涂敷的背面铝电极材料膏5a的全部进行接触的方式覆盖该背面铝电极材料膏5a(图5-6)。另外，背面铝电极5和背面集电电极6重叠的部分在后述的焙烧后进行合金化而难以进行锡焊，所以在背面集电电 极6中的进行锡焊的锡焊区域11中，不涂敷背面铝电极材料膏5a。在本实施方式中，背面铝电极5在背面钝化膜4的整个面没有遗漏地点状地配置，并且在背面集电电极6中的与锡焊区域11对应的部分中，不形成背面铝电极5(参照图3-1以及图3-2)。 
接下来，在p型硅基板的受光面侧的反射防止膜3上，通过网板印刷法，选择性地将作为受光面电极7的电极材料的包含银、玻璃等的受光面电极材料膏7a涂敷成受光面电极7的形状(图5-7)。之后，在大气中，例如以750℃～900℃的温度进行焙烧。由此，形成受光面电极7、背面铝电极5以及背面集电电极6，并且在p型硅基板的与背面侧的背面铝电极5相接的区域周边，形成从背面铝电极5使铝高浓度地扩散了的p+区域即BSF层8，该BSF层8与背面集电电极6电连接。另外，受光面电极7中的银贯通反射防止膜3，杂质扩散层(n型杂质扩散层)2与受光面电极7电连接(图5-8)。 
通过以上，制作出图4所示的实施方式2的太阳能电池单元。另外，也可以在受光面侧和背面侧调换作为电极材料的膏的涂敷顺序。 
如上所述，根据实施方式2的太阳能电池单元的制造方法，通过一次的焙烧处理，同时实施使用了作为点接触的背面铝电极5的BSF层8形成用的焙烧处理、和装配中所需的背面集电电极6形成用的焙烧处理。由此，即使在实现了p型硅基板的薄板化的情况下，也可以通过制造工序的简化以及电力能量的消耗量的降低来实现制造成本的降低，可以廉价地制作不产生弯曲、且电池单元特性优良的高质量的太阳能电池单元。 
另外，根据实施方式2的太阳能电池单元的制造方法，在使用以铝、玻璃等为主成分的膏通过网板印刷法而形成背面铝电极5时，无需如实施方式1的情况那样对准到接触孔4a，所以可以进一步削减工序，可以高效地制作具有良好的特性的太阳能电池单元。 
另外，根据实施方式2的太阳能电池单元的制造方法，如图3-1所示在p型硅基板的整个背面没有遗漏地配置并形成点状的背面铝电极5。通过构成为这样的结构，根据背面钝化膜4所致的效果和BSF 层8所致的效果，实现p型硅基板的薄板化，即使在使背面铝电极5变薄的情况下，也可以防止太阳能电池单元中的弯曲的产生，并且得到良好的电池单元特性，可以廉价地制作高质量的太阳能电池单元。 
另外，在太阳能电池的模块制作时，使用了包含银、玻璃等的膏的背面集电电极6与邻接配置的太阳能电池单元的受光面串联地连接，所以需要用于对引线框进行锡焊的区域。在实施方式2的太阳能电池单元的制造方法中，在背面集电电极6中的进行引线框的锡焊的锡焊区域11(图3-2中的中央的2个较粗的部分)中，没有配置背面铝电极5。通过设为这样的构造，可以防止通过焙烧而形成的铝/银的合金所致的与引线框的锡焊的阻碍，确保与引线框的良好的锡焊性。 
(产业上的可利用性) 
如上所述，本发明的太阳能电池单元的制造方法适用于作为针对用作太阳能电池单元的基板的硅的原料不足的对策而实现了硅基板的薄板化的情况。 

Claims (6)

1.一种太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，包括：
第1工序，在第1导电类型的半导体基板的一面侧，形成扩散了第2导电类型的杂质元素的杂质扩散层；
第2工序，在所述杂质扩散层上形成反射防止膜；
第3工序，在所述反射防止膜上涂敷包含玻璃的第1电极材料；
第4工序，在所述半导体基板的另一面侧形成钝化膜；
第5工序，在所述钝化膜的至少一部分，形成达到所述半导体基板的另一面侧的多个开口部；
第6工序，以掩埋所述多个开口部、且不与邻接的所述开口部的第2电极材料接触的方式，涂敷包含第1导电类型的杂质元素的第2电极材料；
第7工序，以与所述涂敷的所有第2电极材料接触的方式，在所述钝化膜上涂敷第3电极材料；以及
第8工序，在所述第1电极材料以及所述第3电极材料的涂敷之后，以规定的温度对所述半导体基板进行加热，从而同时形成贯通所述反射防止膜而与所述杂质扩散层电连接的第1电极、在所述半导体基板的另一面侧以使第1导电类型的杂质的浓度比所述半导体基板的其他区域高的状态使该第1导电类型的杂质扩散了的高浓度区域、以及与所述高浓度区域电连接的第2电极及第3电极。
2.根据权利要求1所述的太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，
具有规定的间隔的点状地形成所述第2电极。
3.根据权利要求2所述的太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，
在所述第3电极中，在外部部件被锡焊的锡焊区域不形成所述第2电极。
4.一种太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，包括：
第1工序，在第1导电类型的半导体基板的一面侧，形成扩散了第2导电类型的杂质元素的杂质扩散层；
第2工序，在所述杂质扩散层上形成反射防止膜；
第3工序，在所述反射防止膜上涂敷包含玻璃的第1电极材料；
第4工序，在所述半导体基板的另一面侧形成钝化膜；
第5工序，在所述钝化膜的至少一部分，选择性地涂敷包含第1导电类型的杂质元素以及玻璃的第2电极材料；
第6工序，以与所述涂敷的所有第2电极材料接触的方式，在所述钝化膜上涂敷第3电极材料；以及
第7工序，在所述第1电极材料以及所述第3电极材料的涂敷之后，以规定的温度对所述半导体基板进行加热，从而同时形成贯通所述反射防止膜而与所述杂质扩散层电连接的第1电极、在所述半导体基板的另一面侧以使第1导电类型的杂质的浓度比所述半导体基板的其他区域高的状态使该第1导电类型的杂质扩散了的高浓度区域、以及与所述高浓度区域电连接的第2电极及第3电极。
5.根据权利要求4所述的太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，
具有规定的间隔的点状地形成所述第2电极。
6.根据权利要求5所述的太阳能电池单元的制造方法，其特征在于，
在所述第3电极中，在外部部件被锡焊的锡焊区域不形成所述第2电极。
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