CN103247715A - 太阳能电池及其制造方法 - Google Patents
太阳能电池及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103247715A CN103247715A CN201310046852XA CN201310046852A CN103247715A CN 103247715 A CN103247715 A CN 103247715A CN 201310046852X A CN201310046852X A CN 201310046852XA CN 201310046852 A CN201310046852 A CN 201310046852A CN 103247715 A CN103247715 A CN 103247715A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- film
- type
- solar cell
- diffusion layer
- forms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 120
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 claims abstract description 86
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 62
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 81
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 24
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 24
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 15
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 8
- 238000000623 plasma-assisted chemical vapour deposition Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- LVXIMLLVSSOUNN-UHFFFAOYSA-N fluorine;nitric acid Chemical compound [F].O[N+]([O-])=O LVXIMLLVSSOUNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940072033 potash Drugs 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N Triclosan Chemical compound OC1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=C(Cl)C=C1Cl XEFQLINVKFYRCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000003486 chemical etching Methods 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229960003500 triclosan Drugs 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0352—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their shape or by the shapes, relative sizes or disposition of the semiconductor regions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0216—Coatings
- H01L31/02161—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02167—Coatings for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0236—Special surface textures
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/1804—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof comprising only elements of Group IV of the Periodic Table
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/547—Monocrystalline silicon PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
提供一种太阳能电池及其制造方法,该方法包括以下的步骤:在n型半导体基板的第二主表面之上形成SiNx膜;在SiNx膜形成步骤之后在n型半导体基板的第一主表面之上形成p型扩散层;和在p型扩散层之上形成SiO2膜或氧化铝膜构成。
Description
技术领域
本发明涉及分别在半导体基板的两侧具有钝化膜的太阳能电池的制造方法以及通过该方法制造的太阳能电池。
背景技术
近年来的结晶太阳能电池具有一般在基板的一侧具有p型半导体并在另一侧具有n型半导体的pn结型光电二极管结构。大多数这种太阳能电池具有在受光侧设置与导电类型(n型)与半导体基板的导电类型(p型)相反的扩散层并在扩散层上形成作为抗反射膜的SiNx膜的配置。
图1表示根据现有技术的使用p型半导体基板的太阳能电池的断面配置的例子。
如图1所示,导电类型(n型)与p型半导体基板104的导电类型相反的薄的扩散层103被设置在受光表面侧,并且,在其上面形成作为抗反射膜102的氮化硅(SiNx)膜。另外,用于收集光激发载流子的电极101以几毫米的间隔(约0.1~5mm的间隔)被设置在抗反射膜102上。另一方面,电流收集电极107以几毫米的间隔被设置在后侧。作为这些电极101和107的材料,从导电性的观点看,常使用银(Ag)。另外,由于必须以低成本制造太阳能电池,因此一般通过用印刷方法施加电极形状的含有导电金属的糊剂并然后在高温下烧结,形成电极。
另外,电极107的区域以外的p型半导体基板10的后侧的那些区域(p型区域)被由氧化硅(SiO2)膜构成的钝化膜105保护(钝化)。在例如JP-A H09-097916中描述了在后侧作为钝化膜形成SiO2膜的这种结构。
此外,通过热氧化共同形成SiO2膜。关于这一点,JP-AH08-078709公开了通过化学处理形成表现良好的钝化效果的SiO2膜的方法。并且,JP-A2003-347567和JP-A2004-006565分别描述了通过涂敷形成SiO2膜的方法。
另外,WO2008/065918公开了氧化铝膜作为用于p型区域的钝化膜也是有效的。
此外,JP-A H10-229211公开了在半导体基板上作为钝化膜形成氮化硅膜的配置。
同时,近年来,研究了使用n型半导体基板作为用于提高结晶硅太阳能电池的效率的手段(参见例如JP-A2005-327871)。在使用这种n型半导体基板的情况下,希望进一步提高光电转换效率。
发明内容
考虑上述的情况,提出了本发明。因此,本发明的目的是,提供可以在不增加制造步骤的数量的情况下获得足够的钝化效果和高的光电转换效率的太阳能电池的制造方法和通过太阳能电池制造方法制造的太阳能电池。
为了提高结晶硅太阳能电池的光电转换效率,基板的前后侧的表面的钝化(减活)是十分重要的。太阳能电池基板的钝化膜可以为例如SiNx膜、SiO2膜或氧化铝膜等。在这些示例性的钝化膜中,SiNx膜在对于n型半导体的钝化性能上是优异的。这被认为是由于SiNx膜带正电。
因此,当在半导体基板是n型的情况下在半导体基板的受光表面侧形成p型扩散层时,在其上面形成图1中的钝化膜105那样的SiNx膜会不能导致SiNx膜充分地用作对于p型扩散层的钝化膜。
另一方面,SiO2膜和氧化铝膜被认为对于实现p型半导体的钝化是十分有效的。
基于这些发现,本发明的发明人进行了深入细致的研究,并且,作为结果,提出本发明如下。
特别地,为了获得以上的目的,根据本发明,提供太阳能电池的制造方法和通过该方法制造的太阳能电池如下。
[1]一种制造太阳能电池的方法,包括以下的步骤:
在n型半导体基板的第二主表面之上形成SiNx膜;
在SiNx膜形成步骤之后在n型半导体基板的第一主表面之上形成p型扩散层;和
在p型扩散层之上形成由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜。
[2]根据[1]的方法,其中,SiNx膜的厚度为至少50nm。
[3]根据[1]或[2]的方法,还可在SiNx膜形成步骤之后且在扩散层形成步骤之前包括在n型半导体基板的第一主表面上形成纹理(texture)的步骤。
[4]根据[1]~[3]中的任一项的方法,还可包括在钝化膜之上形成抗反射膜的步骤。
[5]一种太阳能电池的制造方法,包括以下的步骤:
在p型半导体基板的第二主表面之上形成n型扩散层;
在n型扩散层之上形成SiNx膜;和
在SiNx膜形成步骤之后,在p型半导体基板的第一主表面之上形成由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜。
[6]根据[5]的方法,其中,SiNx膜的厚度为至少50nm。
[7]根据[5]或[6]的方法,其中,还可在SiNx膜形成步骤之后且在钝化膜形成步骤之前包括在p型半导体基板的第一主表面上形成纹理的步骤。
[8]根据[5]~[7]中的任一项的方法,还可包括在钝化膜之上形成抗反射膜的步骤。
[9]一种太阳能电池,包括:
在n型半导体基板的第二主表面之上形成的SiNx膜;
在n型半导体基板的第一主表面之上形成的p型扩散层;和
在p型扩散层之上形成并由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜,
太阳能电池是通过根据[1]~[4]中的任一项的太阳能电池制造方法制造的。
[10]一种太阳能电池,包括:
在p型半导体基板的第二主表面之上形成的n型扩散层;
在n型扩散层之上形成的SiNx膜;和
在p型半导体基板的第一主表面之上形成且由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜,
太阳能电池是通过根据[5]~[8]中的任一项的太阳能电池制造方法制造的。
本发明的有利效果
根据本发明的太阳能电池的制造方法,最终变为钝化膜的SiNx膜关于在制造过程中形成p型扩散层用作扩散掩模。并且,SiNx膜关于形成SiO2膜或氧化铝膜用作氧化掩模。因此,能够在不需要附加的特定的步骤的情况下制造分别在基板的前侧和后侧具有适当的钝化膜的太阳能电池。这可望提高光电转换效率。
附图说明
图1是表示根据现有技术的太阳能电池的配置例子的断面图;
图2是表示根据本发明的太阳能电池的第一实施例中的配置例子的断面图;
图3A~3F是表示根据本发明的太阳能电池制造方法的第一实施例中的制造步骤的示意性断面图,其中,图3A表示n型半导体基板制备步骤,图3B表示SiNx膜形成步骤,图3C表示p型扩散层形成步骤,图3D表示SiO2膜或氧化铝膜形成步骤,图3E表示抗反射膜形成步骤,图3F表示电极形成步骤;
图4是表示根据本发明的太阳能电池的第一实施例中的配置的变更例的断面图;
图5是表示根据本发明的太阳能电池的第二实施例中的配置例子的断面图;
图6A~6F是表示根据本发明的太阳能电池制造方法的第二实施例中的制造步骤的示意性断面图,其中,图6A表示p型半导体基板制备步骤,图6B表示n型扩散层形成步骤,图6C形成SiNx膜形成步骤,图6D表示SiO2膜或氧化铝膜形成步骤,图6E表示抗反射膜形成步骤,图6F表示电极形成步骤;
图7是表示根据本发明的太阳能电池的第二实施例中的配置的变更例的断面图。
具体实施方式
现在,描述根据本发明的太阳能电池的制造方法和太阳能电池的配置。
第一实施例
图2是表示根据本发明的太阳能电池的第一实施例中的配置的断面图,在这种情况下,半导体基板是n型。
如图2所示,太阳能电池具有在n型半导体基板204的受光表面(也称为“第一主表面”)上依次设置p型扩散层(p+1层)203、SiO2膜或氧化铝膜206和抗反射膜202的结构。另外,SiNx膜205被设置在后表面(也称为“第二主表面”或“非受光表面”)上。并且,与太阳能电池的正极和负极对应的电流收集电极201和207分别被设置在n型半导体基板204的前侧和后侧。
这里,抗反射膜202由SiNx膜构成。
由于SiNx膜205和SiO2或氧化铝膜206分别用作后侧和前侧的钝化膜,因此,具有这种上述的断面结构的太阳能电池表现高的光电转换效率。
例如通过图3所示的步骤制造如图2所示的那样构成的太阳能电池。以下,参照图3A~3F描述这些步骤。顺便说一句,在图3A~3F中,与图2的太阳能电池的部件对应的层由与图2相同的附图标记表示。
[步骤1]
通过用诸如砷或锑的第V族元素掺杂高纯度硅获得并被调节为具有0.1~5Ω·cm的电阻率的切割状态的单晶{100}n型硅基板(以下,简称为“基板”)204在其表面上具有切削损伤。基板表面上的切削损伤通过使用诸如浓度为5~60wt%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液的高浓度碱溶液或氢氟酸和硝酸的混合酸等经受蚀刻处理。可通过CZ方法(Czochralski方法)和FZ方法(浮动区域方法)中的任一种制造单晶硅基板。并且,也可使用多晶硅基板,没有任何问题(图3A)。
[步骤2]
在基板204的非受光表面(后表面)上形成SiNx膜205(图3B)。SiNx膜205不仅用作钝化膜,而且用作用于反射基板内的入射光的反射膜和在随后的步骤中用作扩散掩模和/或氧化掩模。
SiNx膜205的厚度优选为50~250nm。当SiNx膜205的厚度低于50nm时,可能不能获得钝化效果或掩盖效果。另一方面,如果厚度大于250nm,那么SiNx膜作为用于反射基板内的入射光的反射膜的效果会降低。顺便说一句,可通过椭率计或电子显微镜等测量SiNx膜205等的厚度。并且,也可通过目视检查或色调在一定程度上估计膜厚。
另外,通过使用等离子增强CVD(化学气相沉积)系统等的CVD方法形成SiNx膜205。作为CVD工艺中的反应气体,常使用甲硅烷(SiH4)和氨气(NH3)的混合物,但是,作为NH3的替代,也可使用氮气。此外,出于控制工艺压力和/或稀释反应气体的目的以及出于在使用多晶硅使用基板204的情况下提高基板204的块体钝化效果的目的,反应气体可以与氢气混合。作为用于激励CVD工艺中的反应气体的方法,不仅可以使用上述的等离子增强CVD,而且可以使用热CVD和光增强CVD等。
在形成SiNx膜之后,优选进行称为纹理的微细凸凹的形成。在这种情况下,SiNx膜205的保护防止纹理在基板204的后表面上形成。因此,基板204的后表面的表面面积比后表面纹理化的情况小。这可以有效地限制由于再结合导致的光电转换特性的降低。
纹理形成是有效地降低太阳能电池的反射率的方法。纹理是通过将基板浸入氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠或碳酸氢钠等的加热碱溶液(浓度:1~10wt%,温度:60~100°C)中约10~30分钟制成的。预定量的2-丙醇常被溶于碱溶液中以加速反应。顺便说一句,如果必要的话,可以在形成SiNx膜之前实施纹理形成。
[步骤3]
在形成SiNx膜205之后,在基板204的受光表面侧的纹理化表面上形成p型扩散层203(图3C)。通过使用以BBr3为扩散源的气相扩散方法,进行p型扩散层203的形成。具体而言,载体气体的流速被控制,使得BBr3的浓度为0.1~5vol%,并且,还以用于形成硼玻璃的类似的浓度混合氧气。在该气体气氛中,在850~1050°C的温度下进行5~60分钟的热处理。在这种情况下,由于在基板204的后侧形成了SiNx膜205,因此,该膜用作扩散掩模,由此,防止在后侧形成p型扩散层。
此外,也可通过在基板204的整个表面区域上形成包含作为扩散源的硼的涂层的方法执行p型扩散层203的形成。具体而言,通过刷涂、喷墨打印、丝网印刷或旋涂等形成涂层,然后是在与上述的条件类似的条件下进行的热处理,由此可以形成p型扩散层203。
随后,通过使用氢氟酸等去除在经受用于扩散的热处理的基板204的表面上形成的玻璃,随后在盐酸、硫酸、硝酸或氟硝酸或它们的混合物的酸性水溶液中清洗。从经济和效率的观点看,优选盐酸溶液的清洗。从提高清洁性的观点看,可通过混合盐酸溶液与0.5~5wt%的过氧化氢并在60~90°C的温度下加热,进行清洗。
[步骤4]
在清洗的基板的p型扩散层203上以约5~50nm的厚度形成SiO2膜或氧化铝膜206(图3D)。可通过热氧化方法、CVD方法或氧化物膜涂敷方法等形成SiO2膜206,在这些方法中,对于获得优异的钝化特性来说,热氧化方法是优选的。具体而言,经受步骤1~步骤3中的处理的基板204被置于具有氧气气氛的700~1000°C下的炉子中,并且,这种条件的热处理进行5~60分钟,由此形成高质量的SiO2膜。在这种情况下,由于在基板204的后侧形成了SiNx膜205,因此,可以防止在后侧形成SiO2膜。
另一方面,可例如通过气相沉积方法、溅射方法或CVD方法等形成氧化铝膜206。特别地,作为CVD方法中的一种的ALD(原子层沉积)方法是优选的,原因是可由此获得优异的钝化特性。虽然ALD方法由此是优选的,但是,其缺点在于,覆盖效率太高,以至于会在很大程度上出现材料向希望的膜形成表面以外的区域的转向。但是,在本发明中,在基板204的后侧形成的SiNx膜205可防止在后侧形成氧化铝膜。
[步骤5]
然后,在基板204的受光表面侧的SiO2膜或氧化铝膜206上形成抗反射膜202(图3E)。这里,与在后侧形成SiNx膜205的情况类似,使用等离子增强CVD系统,以50~80nm的厚度形成作为抗反射膜202的SiNx膜等。
[步骤6]
随后,在基板204的后侧形成电流收集电极207,使得SiNx膜205处于其间,并且,在受光表面侧形成电流收集电极201,使得抗反射膜202、SiO2膜或氧化铝膜206处于其间(图3F)。可例如通过气相沉积方法、溅射方法或印刷方法等形成电流收集电极201和207。在这些方法中,从经济的观点看,诸如喷墨印刷方法和丝网印刷方法的印刷方法是优选的。具体而言,通过电极图案的印刷,通过在有机溶液中分散诸如Ag的金属的粒子制备的导电糊剂被涂敷到经受了步骤1~5中的处理的基板204的后表面侧和受光表面侧,然后进行干燥。关于电极图案的形状,优选以梳齿形状形成受光表面侧的电流收集电极201。另一方面,后表面侧的电流收集电极207可具有各种形状中的任一种;例如,电流收集电极207可形成为覆盖基板后表面的整个区域,或者可在受光表面侧以与电流收集电极201相同的梳齿形状形成,或者可以网格状形成。印刷之后是约600~900°C下的热处理,由此烧结Ag并导致银粒子渗透(烧过)抗反射膜202、SiNx膜205和SiO2膜或氧化铝膜206,由此建立电极与构成基板204的硅之间的导通。顺便说一句,可以单独地烧结或者同时烧结电流收集电极201和207。
根据上述的本发明的制造方法,能够制成如图2所示的那样分别在基板204的后侧和前侧具有用作适当的钝化膜的SiNx膜205和SiO2膜或氧化铝膜206的太阳能电池;并且,能够获得更高的光电转换效率。另外,最终变钝化膜的SiNx膜205在制造过程的早期阶段形成。因此,SiNx膜205可在后面进行的纹理形成过程中用作处理掩模。这使得能够抑制完成的太阳能电池的光电转换特性由于再结合而降低。并且,SiNx膜205在步骤3中的p型扩散层的形成过程中用作扩散掩模。此外,SiNx膜205在步骤4中的SiO2膜或氧化铝膜206的形成过程中用作氧化掩模。这确保可以很容易地制造太阳能电池。
顺便说一句,在根据本实施例的太阳能电池的制造方法中,可以在步骤2之前在基板204的受光表面的相反侧(后侧)形成n+型扩散层208,并然后可以进行步骤2和随后的步骤中的处理。作为结果,可以获得具有高的光电转换效率的太阳能电池,其中,p型扩散层203被设置在n型半导体基板204的受光表面侧,并且,n+型扩散层208被设置在后侧,如图4所示。
第二实施例
图5是表示根据本发明的太阳能电池的第二实施例的配置的断面图,代表半导体基板为p型的情况。
如图5所示,在p型半导体基板404的受光表面(也称为“第一主表面”)上依次层叠SiO2膜或氧化铝膜406和抗反射膜402。另外,在p型半导体基板404的后表面(也称为“第二主表面”或“非受光表面”)上设置n型扩散层(n+层)403和SiNx膜405。并且,分别在p型半导体基板404的前侧和后侧设置与太阳能电池的正极和负极对应的电流收集电极401和407。
这里,抗反射膜402由SiNx膜构成。
在具有上述的断面结构的太阳能电池中,SiNx膜405和SiO2膜或氧化铝膜406分别用作后侧和前侧的钝化膜。因此,该太阳能电池表现高的光电转换效率。
例如通过图6A~6F所示的步骤制造如图5所示的那样构成的太阳能电池。以下,参照图6A~6F描述这些步骤,其中,与图5所示的太阳能电池中的层对应的层由与图5相同的附图标记表示。
[步骤i]
通过化学蚀刻去除切割状态的半导体基板(以下,简称为“基板”)404上的切削损伤。具体而言,基板404通过使用诸如氢氧化钠或氢氧化钾溶液的5~60wt%溶液的高浓度碱溶液或氢氟酸和硝酸的混合溶液等经受蚀刻处理(图6A)。
[步骤ii]
然后,在基板404的受光表面的相反侧(后侧)形成n型扩散层403(图6B)。通过以三氯氧化磷为扩散源的气相扩散方法形成n型扩散层403。具体而言,载体气体的流速被控制,使得三氯氧化磷浓度为0.1~5vol%,并进一步以与磷玻璃形成类似的量混合氧气。在该气体气氛中,在750~950°C的温度下进行5~60分钟的热处理。在这种情况下,基板404的两个板会在它们的前侧相互接触的层叠状态中经受热处理,由此可以仅在基板404的两个板的后侧形成n型扩散层403。
可通过在基板表面的整个区域上设置以磷为扩散源的涂层的涂敷方法形成n型扩散层403。具体而言,通过刷涂、喷墨打印、丝网印刷或旋涂等形成涂层,然后是在与上述的条件类似的条件下进行的热处理,由此可以形成n型扩散层403。顺便说一句,通过使用氢氟酸等去除形成的磷玻璃,然后,通过氢氟酸等去除在经受了用于扩散的热处理的基板404的表面上形成的玻璃。
[步骤iii]
通过等离子增强CVD方法等在n型扩散层403上形成SiNx膜405(图6C)。SiNx膜405不仅用作钝化膜,而且用作用于反射基板内的入射光的反射膜和在随后进行的步骤中用作扩散掩模和/或氧化掩模。
SiNx膜405的厚度优选为50~250nm。当SiNx膜405的厚度低于50nm时,可能不能获得钝化效果或掩盖效果。另一方面,当厚度大于250nm时,SiNx膜作为上述的用于反射基板内的入射光的反射膜的效果会降低。
在形成SiNx膜405之后,优选进行称为纹理的微细凸凹的形成。在这种情况下,不仅可以防止在基板404的后侧形成纹理,而且可以在通过SiNx膜405保护后侧的n型扩散层403的同时去除在步骤ii中在受光表面上以相当的程度意外地形成的n型扩散层。因此,该过程对于获得高的光电转换特性是极其有效的。
通过将基板404浸入氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠或碳酸氢钠等的加热碱溶液(浓度:1~10wt%,温度:60~100°C)中约10~30分钟,进行纹理形成。在许多情况下,通过在碱溶液中溶解预定量的2丙酸,加速该处理中的反应。顺便说一句,如果必要的话,可以在形成n型扩散层403之前进行纹理形成。
然后,在盐酸、硫酸、硝酸或氟硝酸或它们的混合溶液的酸性水溶液中清洗基板404。在这些酸性水溶液中,从经济和效率的观点看,优选盐酸溶液。从提高清洁性的观点看,可通过混合盐酸溶液与0.5~5wt%的过氧化氢并在60~90°C的温度下加热,进行清洗。
[步骤iv]
随后,在基板404的受光表面上形成厚度为10~50nm的SiO2膜或氧化铝膜406(图6D)。可通过热氧化方法、CVD方法或氧化物膜涂敷方法等形成SiO2膜406。在这些方法中,对于获得优异的钝化特性,热氧化方法是优选的。具体而言,经受了步骤i~步骤iii中的处理的基板204被置于具有氧气气氛的700~1000°C下的炉子中,并且,进行5~60分钟的热处理,由此形成高质量的SiO2膜。在这种情况下,由于在后侧形成了SiNx膜405,因此,可以防止在基板404的后侧形成SiO2膜。另一方面,可例如通过气相沉积方法、溅射方法或CVD方法等形成氧化铝膜406。特别地,ALD方法是优选的,原因是可由此获得优异的钝化特性。在本发明中,由于在基板404的后侧形成SiNx膜405,因此,可以防止在后侧形成氧化铝膜。
[步骤v]
然后,在基板404的受光表面侧的SiO2膜或氧化铝膜406上形成抗反射膜402(图6E)。这里,与后侧的SiNx膜405的情况类似,通过使用等离子增强CVD系统等,以50~80nm的厚度形成SiNx膜作为抗反射膜402。
[步骤vi]
最后,在基板404的后侧形成电流收集电极407,使得SiNx膜405处于其间,并且,在受光表面侧形成电流收集电极401,使得抗反射膜402、SiO2膜或氧化铝膜406处于其间(图6F)。可例如通过气相沉积方法、溅射方法或印刷方法等形成电流收集电极401和407。
根据上述的本发明的制造方法,能够制成如图5所示的那样分别在基板404的后侧和前侧具有用作适当的钝化膜的SiNx膜405和SiO2膜或氧化铝膜406的太阳能电池;并且,能够获得更高的光电转换效率。另外,最终变钝化膜的SiNx膜405在制造过程的早期阶段形成。因此,SiNx膜405可在后面进行的纹理形成过程中用作处理掩模。这使得能够抑制完成的太阳能电池的光电转换特性由于再结合而降低。并且,SiNx膜405在步骤iv中的SiO2膜或氧化铝膜406的形成过程中用作氧化掩模。这确保可以很容易地制造太阳能电池。
顺便说一句,在根据本实施例的太阳能电池的制造方法中,可以在步骤iv之前在基板404的受光表面侧形成p+型扩散层408,并然后可以进行步骤iv和随后的步骤中的处理。作为结果,可以获得具有高的光电转换效率的太阳能电池,其中,p+型扩散层408被设置在p型半导体基板404的受光表面侧,并且,n型扩散层403被设置在后侧,如图7所示。
例子
现在,描述本发明的例子。但应注意,本发明不限于例子。
例子1
为了确认本发明的有效性,在以下的条件A下制作具有图2所示的断面结构的太阳能电池,并且进行评价。
(制造过程和条件)
首先,作为半导体基板,制备100mm×100mm、厚度为250μm且电阻率为1Ω·cm的磷掺杂{100}n型切割状态的硅基板的6个板。通过使用氢氧化钾的加热水溶液,去除硅基板的损伤层。
然后,通过等离子增强CVD方法,仅在硅基板中的每一个的一侧形成SiNx膜205。在这种情况下,使用甲硅烷和氨气的混合气作为反应气体,膜厚为150nm,并且,折射率为2.1。然后,基板通过被浸入包含氢氧化钾和2丙醇的水溶液中经受纹理形成。在这种情况下,SiNx膜掩模用作掩模,使得基板中的每一个仅在形成SiNx膜的一侧的相反侧形成纹理。
然后,进行p型扩散层203的形成。具体而言,一对硅基板以后侧相互接触的方式相互层叠,然后,三个这样的硅基板对被置放于通过混合氮气与0.8vol%的BBr3和0.8vol%的氧气获得的气体气氛中,并在1000°C的温度下进行15分钟的热处理。随后,通过使用盐酸去除在硅基板的表面上形成的硼玻璃。在这种情况下,硅基板表现43Ω的板电阻。
然后,硅基板通过在1000°C的温度下在氧气气氛中被处理10分钟经受热氧化。通过该处理,在硅基板中的每一个的形成了SiNx膜205的一侧的相反侧形成热氧化物膜(SiO2膜)206。
随后,在SiO2膜206上形成由SiNx膜构成的抗反射膜202。在这种情况下,也使用等离子增强CVD方法,使得膜厚为75nm且折射率为2.1。
最后,通过丝网印刷以梳齿状图案向各硅基板的后侧和受光侧施加Ag糊剂,然后进行干燥。Ag糊剂是通过在有机溶剂中分散具有几纳米到几十纳米的粒子直径的Ag微粒制备的糊剂。然后,经受了上述的处理的硅基板在空气气氛中在750°C的温度下被热处理约10秒,以烧结Ag粒子,由此完成太阳能电池。
比较例1
作为比较,在以下的条件B下制造根据现有技术的太阳能电池,并且进行评价。
(制造过程和条件)
首先,作为半导体基板,制备100mm×100mm、厚度为250μm且电阻率为1Ω·cm的磷掺杂{100}n型切割状态的硅基板的6个板。通过使用氢氧化钾的加热水溶液,去除硅基板的损伤层。
然后,硅基板通过被浸入包含氢氧化钾和2丙醇的水溶液中经受纹理形成。
随后,在与例子1相同的条件下进行p型扩散层的形成。
然后,硅基板通过在1000°C的温度下在氧气气氛中被处理10分钟经受热氧化。通过该处理,在各硅基板的各侧形成热氧化物膜(SiO2膜)。
随后,分别在各硅基板的两侧的热氧化物膜上形成分别由SiNx膜构成的抗反射膜。在这种情况下,也使用等离子增强CVD方法,使得膜厚为75nm且折射率为2.1。
最后,通过丝网印刷以梳齿状图案向各硅基板的后侧和受光侧施加与例子1相同的Ag糊剂,然后进行干燥。然后,然后,经受了上述的处理的硅基板在空气气氛中在750°C的温度下被热处理约10秒,以烧结Ag微粒,由此完成太阳能电池。
(评价方法)
在AM1.5光谱、照明强度100mW/cm2和温度25°C的条件下,通过使用由Yamashita Denso Corporation制作的太阳能模拟器,对于如上面描述的那样获得的太阳能电池样品测量太阳能电池特性。在下表1中阐述测量结果的平均值。
表1
从以上的结果可以看出,与在比较例1中制造的太阳能电池相比,在例子1中制造的太阳能电池表现大大增加的开路电压和增加的最大输出。这被视为可归因于例子1中的太阳能电池结构,其中,硅基板的后侧直接通过SiNx膜205被减活,并且,由于SiNx膜205的存在,不需要在硅基板的后侧形成纹理。另外,根据本发明的太阳能电池的这些效果是在不增加制造步骤的数量的情况下获得的。
Claims (10)
1.一种制造太阳能电池的方法,包括以下的步骤:
在n型半导体基板的第二主表面之上形成SiNx膜;
在SiNx膜形成步骤之后在所述n型半导体基板的第一主表面之上形成p型扩散层;和
在所述p型扩散层之上形成由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜。
2.根据权利要求1的方法,其中,所述SiNx膜的厚度为至少50nm。
3.根据权利要求1的方法,还包括以下步骤:在SiNx膜形成步骤之后且在扩散层形成步骤之前在所述n型半导体基板的所述第一主表面上形成纹理。
4.根据权利要求1的方法,还包括在所述钝化膜之上形成抗反射膜的步骤。
5.一种太阳能电池的制造方法,包括以下的步骤:
在p型半导体基板的第二主表面之上形成n型扩散层;
在所述n型扩散层之上形成SiNx膜;和
在SiNx膜形成步骤之后,在所述p型半导体基板的第一主表面之上形成由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜。
6.根据权利要求5的方法,其中,所述SiNx膜的厚度为至少50nm。
7.根据权利要求5的方法,还包括以下步骤:在SiNx膜形成步骤之后且在钝化膜形成步骤之前在所述p型半导体基板的所述第一主表面上形成纹理。
8.根据权利要求5的方法,还包括在所述钝化膜之上形成抗反射膜的步骤。
9.一种太阳能电池,包括:
在n型半导体基板的第二主表面之上形成的SiNx膜;
在所述n型半导体基板的第一主表面之上形成的p型扩散层;和
在所述p型扩散层之上形成的并由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜,
所述太阳能电池是通过根据权利要求1的太阳能电池制造方法制造的。
10.一种太阳能电池,包括:
在p型半导体基板的第二主表面之上形成的n型扩散层;
在所述n型扩散层之上形成的SiNx膜;和
在所述p型半导体基板的第一主表面之上形成的且由SiO2膜或氧化铝膜构成的钝化膜,
所述太阳能电池是通过根据权利要求5的太阳能电池制造方法制造的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-027297 | 2012-02-10 | ||
JP2012027297A JP2013165160A (ja) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103247715A true CN103247715A (zh) | 2013-08-14 |
CN103247715B CN103247715B (zh) | 2018-01-02 |
Family
ID=47665952
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310046852.XA Active CN103247715B (zh) | 2012-02-10 | 2013-02-06 | 太阳能电池及其制造方法 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9871156B2 (zh) |
EP (2) | EP3712968B1 (zh) |
JP (1) | JP2013165160A (zh) |
KR (1) | KR102120147B1 (zh) |
CN (1) | CN103247715B (zh) |
AU (1) | AU2013200622B2 (zh) |
RU (1) | RU2626053C2 (zh) |
SG (1) | SG193088A1 (zh) |
TW (1) | TWI550890B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106415783A (zh) * | 2014-03-18 | 2017-02-15 | 斯派克迈特股份有限公司 | 氧化物层的工艺和制造技术 |
CN106449787A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-22 | 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 | 一种旋涂硼酸盐扩散层的太阳能电池及其制作工艺 |
CN106784058A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-31 | 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 | 一种黑硅太阳能电池结构及其制作工艺 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112013006364A2 (pt) | 2010-09-16 | 2016-06-28 | Specmat Inc | método, processo, e tecnologia de fabricação de células solares de silício cristalino de alta eficiência e baixo custo |
DE102013218351A1 (de) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle |
US10619097B2 (en) | 2014-06-30 | 2020-04-14 | Specmat, Inc. | Low-[HF] room temperature wet chemical growth (RTWCG) chemical formulation |
CN105185851A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-23 | 浙江晶科能源有限公司 | 一种背面钝化太阳能电池及其制备方法 |
US10640884B2 (en) * | 2016-04-01 | 2020-05-05 | Suzhou Institute Of Nano-Tech And Nano-Bionics (Sinano), Chinese Academy Of Sciences | Black phosphorus crystal having high photoelectric response rate, two-dimensional black phosphorus PN junction, and preparation method and use thereof |
JP2018006423A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 日立化成株式会社 | パッシベーション層形成用組成物、パッシベーション層付半導体基板、パッシベーション層付半導体基板の製造方法、太陽電池素子、太陽電池素子の製造方法、及び太陽電池 |
RU2683941C1 (ru) * | 2018-03-30 | 2019-04-03 | ООО "Инжиниринговый центр микроспутниковых компетенций" | Полупроводниковая солнечная батарея на основе концентратора из фоточувствительных зеркальных полупрозрачных металлических электродов с использованием термоэлектрического преобразования |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040112426A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method of manufacturing the same |
CN101199060A (zh) * | 2005-06-22 | 2008-06-11 | 京瓷株式会社 | 太阳电池元件和太阳电池元件的制造方法 |
CN101478009A (zh) * | 2009-01-20 | 2009-07-08 | 温州竞日光伏科技有限公司 | 一种背接触式太阳能电池及其制作方法 |
US20100275995A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Calisolar, Inc. | Bifacial solar cells with back surface reflector |
WO2011033826A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池、その製造方法及び太陽電池モジュール |
CN102231412A (zh) * | 2011-07-21 | 2011-11-02 | 友达光电股份有限公司 | 太阳能电池的制作方法 |
CN102239565A (zh) * | 2008-12-02 | 2011-11-09 | 三菱电机株式会社 | 太阳能电池单元的制造方法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2122259C1 (ru) * | 1993-06-07 | 1998-11-20 | Хецель Проф.Др.Рудольф | Способ изготовления солнечного элемента и солнечный элемент |
JP2661676B2 (ja) | 1994-09-06 | 1997-10-08 | 株式会社日立製作所 | 太陽電池 |
JP3158028B2 (ja) | 1995-07-25 | 2001-04-23 | シャープ株式会社 | 太陽電池及びその製造方法 |
JP3578539B2 (ja) * | 1996-02-08 | 2004-10-20 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池の製造方法および太陽電池構造 |
JPH10229211A (ja) | 1997-02-18 | 1998-08-25 | Hitachi Ltd | 光電変換装置およびその製造方法 |
JP2002270869A (ja) | 2001-03-12 | 2002-09-20 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池 |
JP2004006565A (ja) | 2002-04-16 | 2004-01-08 | Sharp Corp | 太陽電池とその製造方法 |
JP2003347567A (ja) | 2002-05-23 | 2003-12-05 | Sharp Corp | 半導体デバイスおよびその製造方法 |
JP4118187B2 (ja) * | 2003-05-09 | 2008-07-16 | 信越半導体株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
JP2005327871A (ja) | 2004-05-13 | 2005-11-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池及びその製造方法 |
JP2006024757A (ja) | 2004-07-08 | 2006-01-26 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 太陽電池および太陽電池の製造方法 |
ES2357665T3 (es) * | 2005-11-28 | 2011-04-28 | Mitsubishi Electric Corporation | Célula de pila solar y su procedimiento de fabricación. |
JP5019397B2 (ja) | 2006-12-01 | 2012-09-05 | シャープ株式会社 | 太陽電池およびその製造方法 |
JP5117770B2 (ja) * | 2007-06-12 | 2013-01-16 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
JP5277485B2 (ja) | 2007-12-13 | 2013-08-28 | シャープ株式会社 | 太陽電池の製造方法 |
EP2324509A2 (en) * | 2008-08-27 | 2011-05-25 | Applied Materials, Inc. | Back contact solar cells using printed dielectric barrier |
DE102009005168A1 (de) * | 2009-01-14 | 2010-07-22 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Solarzelle und Verfahren zur Herstellung einer Solarzelle aus einem Siliziumsubstrat |
JP2010232530A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Sharp Corp | 光電変換素子の製造方法および光電変換素子 |
KR101139459B1 (ko) * | 2009-08-27 | 2012-04-30 | 엘지전자 주식회사 | 태양전지 및 그 제조방법 |
WO2011035015A1 (en) * | 2009-09-17 | 2011-03-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thick-film conductive compositions with nano-sized zinc additive |
KR20110077924A (ko) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 삼성전자주식회사 | 태양 전지 및 이의 제조 방법 |
CN101853898A (zh) * | 2010-03-31 | 2010-10-06 | 晶澳(扬州)太阳能光伏工程有限公司 | 一种n型晶体硅太阳电池的制备工艺 |
US20120024336A1 (en) * | 2010-07-27 | 2012-02-02 | Jeong-Mo Hwang | Charge control of solar cell passivation layers |
US20120031484A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Conductive paste for a solar cell electrode |
TWM403102U (en) * | 2010-10-22 | 2011-05-01 | Neo Solar Power Corp | Semiconductor substrate |
CN102176474B (zh) * | 2011-03-16 | 2012-12-12 | 常州天合光能有限公司 | 一膜多用的掩膜法制备的n型太阳能电池及其制备方法 |
KR101295552B1 (ko) * | 2011-11-16 | 2013-08-12 | 엘지전자 주식회사 | 태양 전지 및 그 제조 방법 |
-
2012
- 2012-02-10 JP JP2012027297A patent/JP2013165160A/ja active Pending
-
2013
- 2013-01-29 EP EP20170693.4A patent/EP3712968B1/en active Active
- 2013-01-29 EP EP13153133.7A patent/EP2626914B1/en active Active
- 2013-01-30 US US13/753,974 patent/US9871156B2/en active Active
- 2013-02-05 SG SG2013008941A patent/SG193088A1/en unknown
- 2013-02-06 AU AU2013200622A patent/AU2013200622B2/en not_active Ceased
- 2013-02-06 CN CN201310046852.XA patent/CN103247715B/zh active Active
- 2013-02-08 RU RU2013105449A patent/RU2626053C2/ru active
- 2013-02-08 TW TW102105395A patent/TWI550890B/zh active
- 2013-02-08 KR KR1020130014376A patent/KR102120147B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040112426A1 (en) * | 2002-12-11 | 2004-06-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solar cell and method of manufacturing the same |
CN101199060A (zh) * | 2005-06-22 | 2008-06-11 | 京瓷株式会社 | 太阳电池元件和太阳电池元件的制造方法 |
CN102239565A (zh) * | 2008-12-02 | 2011-11-09 | 三菱电机株式会社 | 太阳能电池单元的制造方法 |
CN101478009A (zh) * | 2009-01-20 | 2009-07-08 | 温州竞日光伏科技有限公司 | 一种背接触式太阳能电池及其制作方法 |
US20100275995A1 (en) * | 2009-05-01 | 2010-11-04 | Calisolar, Inc. | Bifacial solar cells with back surface reflector |
WO2011033826A1 (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 信越化学工業株式会社 | 太陽電池、その製造方法及び太陽電池モジュール |
CN102231412A (zh) * | 2011-07-21 | 2011-11-02 | 友达光电股份有限公司 | 太阳能电池的制作方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106415783A (zh) * | 2014-03-18 | 2017-02-15 | 斯派克迈特股份有限公司 | 氧化物层的工艺和制造技术 |
CN106415783B (zh) * | 2014-03-18 | 2020-03-20 | 斯派克迈特股份有限公司 | 氧化物层的工艺和制造技术 |
CN106449787A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-22 | 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 | 一种旋涂硼酸盐扩散层的太阳能电池及其制作工艺 |
CN106784058A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-05-31 | 浙江昱辉阳光能源江苏有限公司 | 一种黑硅太阳能电池结构及其制作工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102120147B1 (ko) | 2020-06-08 |
CN103247715B (zh) | 2018-01-02 |
US9871156B2 (en) | 2018-01-16 |
US20130206229A1 (en) | 2013-08-15 |
EP3712968B1 (en) | 2023-01-18 |
EP2626914B1 (en) | 2020-12-09 |
JP2013165160A (ja) | 2013-08-22 |
KR20130092494A (ko) | 2013-08-20 |
EP2626914A3 (en) | 2016-03-16 |
RU2626053C2 (ru) | 2017-07-21 |
RU2013105449A (ru) | 2014-08-27 |
TW201351672A (zh) | 2013-12-16 |
EP2626914A2 (en) | 2013-08-14 |
AU2013200622A1 (en) | 2013-08-29 |
EP3712968A1 (en) | 2020-09-23 |
TWI550890B (zh) | 2016-09-21 |
AU2013200622B2 (en) | 2015-01-22 |
SG193088A1 (en) | 2013-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103247715A (zh) | 太阳能电池及其制造方法 | |
JP5649580B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
CN103283001A (zh) | 蓝光响应增强的高效黑硅光伏器件 | |
WO2014123060A1 (ja) | ボロン拡散層形成方法及び太陽電池セルの製造方法 | |
CN110854240A (zh) | Perc电池及其制备方法 | |
JP2014220276A (ja) | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 | |
Lee et al. | Optimization of fabrication process of high-efficiency and low-cost crystalline silicon solar cell for industrial applications | |
TW201515244A (zh) | 太陽電池及太陽電池模組 | |
CN105122461A (zh) | 太阳能电池的制造方法 | |
JP6144778B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP2012038852A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
US8338275B2 (en) | Methods of forming a metal contact on a silicon substrate | |
CN103367526A (zh) | 一种背面局部接触硅太阳电池的制造方法 | |
JP6114170B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
WO2012012167A1 (en) | Methods of forming a floating junction on a solar cell with a particle masking layer | |
JP5994895B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
JP5316491B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
TWI459575B (zh) | 太陽能電池製造方法 | |
EP3471153B1 (en) | Solar cell and method for producing solar cell | |
JP2012160520A (ja) | 太陽電池及びその製造方法 | |
JP2011187858A (ja) | 太陽電池の製造方法及び太陽電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |