CN107148681A - 太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池用基板 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板由单晶硅构成，所述制造方法的特征在于，具有以下步骤：制作单晶硅棒；由前述单晶硅棒切出硅基板；以及，以800℃以上且低于1200℃的温度对前述硅基板进行低温热处理；并且，在进行前述低温热处理前，以1200℃以上的温度对前述单晶硅棒或前述硅基板进行30秒以上的高温热处理。由此，提供一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板即使当基板的氧浓度较多时，也可以抑制基板的少数载流子寿命下降。

Description

太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池用基板
技术领域
本发明涉及一种太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池用基板。
背景技术
通常的太阳能电池，在使用p型硅基板时，电极是利用以银膏为材料的丝网印刷法形成，另外，抗反射膜是利用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)形成SiNx膜，并且，发射极层(n型扩散层)是利用热扩散来形成(例如，参照专利文献1)。此热扩散是利用由POCl3所实施的气相扩散、或者磷酸基料的涂布扩散所形成，并对基板施加800℃左右的热。而且，当形成硼扩散层作为BSF层以提高效率时，需要对基板施加1000℃左右的热。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-076388号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是，如果在如上所述的热扩散和在基板表面形成氧化膜时，如果对单晶硅基板施加800℃以上的热处理，当单晶硅基板中含有某种浓度以上的氧原子时，有时会导致由氧所引起的缺陷增长，单晶硅基板的少数载流子寿命下降。另外，其结果，存在以下问题，也就是使用此种基板制作而成的太阳能电池的特性下降。上述特性下降尤其在氧浓度较高的基板中较为显著。
本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板即使当基板的氧浓度较多时，也可以抑制基板的少数载流子寿命下降。
解决问题的技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板由单晶硅构成，所述制造方法的特征在于，具有以下步骤：制作单晶硅棒；由前述单晶硅棒切出硅基板；以及，以800℃以上且低于1200℃的温度对前述硅基板进行低温热处理；并且，在进行前述低温热处理前，以1200℃以上的温度对前述单晶硅棒或前述硅基板进行30秒以上的高温热处理。
如此一来，在进行800℃以上且低于1200℃的温度的低温热处理前，以1200℃以上的温度对单晶硅棒或硅基板进行30秒以上的高温热处理，由此，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，即使在后续的制造工序中经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展，因此，可以制造一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板，由此，可以使用制造而成的基板来提升制作的太阳能电池的转换效率。在本发明的说明中，方便起见，为了与在1200℃以上的温度的“高温热处理”作区别，将800℃以上且低于1200℃的温度的热处理称作“低温热处理”。
此时优选为，在由前述单晶硅棒切出前述硅基板后，对前述硅基板进行前述高温热处理。
如此一来，如果对硅基板进行高温热处理，由于可以可靠地将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，因此，可以可靠地抑制基板的少数载流子寿命下降。
此时，可以使前述低温热处理伴随有掺杂剂扩散处理或氧化处理。
在太阳能电池用基板的制造中，掺杂剂扩散处理或者氧化处理大多在上述低温热处理的温度范围内进行。当进行此种低温热处理或者进行掺杂剂扩散处理或者氧化处理时，可以适合地应用本发明。
此时，可以将前述硅基板的氧浓度设为12ppm以上。
当硅基板的氧浓度为12pp m以上时，在以往的方法中，太阳能电池的特性会大幅下降，可以适合地应用本发明。此外，在发明的说明中，基板中的氧浓度以原子数比为基准(此时，也会将单位记作“ppma”)，基板中的氧浓度是依据新的美国材料试验学会(AmericanSociety of Testing Materials，ASTM)规格。
此时，可以使单晶硅棒掺杂磷。
当单晶硅棒掺杂磷并形成n型时，可以适合地应用本发明。
此时优选为，使前述单晶硅棒掺杂镓，并将前述高温热处理的时间设为30分钟以下。
通过使用镓来作为掺杂到单晶硅棒中的p型掺杂剂，可以更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。另外，通过将高温热处理的时间设为30分钟以下，可以抑制镓从基板表面蒸发，由此，可以抑制基板的表面电阻变高，并可以抑制使用此种基板制作而成的太阳能电池的填充因子下降。
此时优选为，在含有氧氯化磷(phosphorus oxychloride)的环境下进行高温热处理。
如果在含有氧氯化磷的环境下进行高温热处理，可以利用磷的强力吸除作用，更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。
另外，本发明提供一种太阳能电池用基板，其特征在于：利用上述的太阳能电池用基板的制造方法制造而成。
如果为此种太阳能电池用基板，可以抑制基板的少数载流子寿命下降，由此，可以提升使用此种基板制作而成的太阳能电池的转换效率。
发明的效果
如以上所述，如果为本发明的太阳能电池用基板的制造方法，可以制造一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板，由此，使用此种制造而成的基板，可以提升制作而成的太阳能电池的转换效率。另外，如果为本发明的太阳能电池用基板，可以抑制基板的少数载流子寿命下降，由此，可以提升使用此种基板制作而成的太阳能电池的转换效率。
附图说明
图1是表示本发明的太阳能电池用基板的制造方法的实施方式的一个示例的流程图。
图2是表示本发明的太阳能电池用基板的制造方法的实施方式的其他例的流程图。
图3是表示本发明的太阳能电池用基板的一个示例的剖面图。
图4是表示使用图3的太阳能电池用基板制造而成的太阳能电池的一个示例的剖面图。
图5是表示制造图3的太阳能电池用基板的流程的图。
图6是表示制造图4的太阳能电池的流程的图。
图7是表示本发明的太阳能电池用基板的其他例的剖面图。
图8是表示使用图7的太阳能电池用基板制造而成的太阳能电池的其他例的剖面图。
图9是表示制造图7的太阳能电池用基板的流程的图。
图10是表示制造图8的太阳能电池的流程的图。
图11是表示使用实施例1及比较例1的太阳能电池用基板制作而成的太阳能电池的电致发光图像的图。
具体实施方式
以下参照图式，以实施方式的一个示例详细地说明本发明，但本发明并不限定于以下说明。
如前所述，如果对单晶基板施加800℃以上且低于1200℃的热处理，当单晶硅基板含有某种浓度以上的氧原子时，氧引起的缺陷会发展，单晶硅基板的少数载流子寿命下降，其结果，存在使用此种基板制作而成的太阳能电池的特性下降的问题。
因此，本发明人对太阳能电池用基板的制造方法反复潜心研究，所述太阳能电池用基板即使当基板的氧浓度较高时，也可以抑制基板的少数载流子寿命下降。结果发现，通过在进行800℃以上且低于1200℃的低温热处理前，以1200℃以上的温度对单晶硅棒或硅基板进行30秒以上的高温热处理，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，在后续的制造工序中即使经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展，因此，可以制造一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板而完成本发明。
以下，参照图1，对本发明的太阳能电池用基板的制造方法的实施方式的一个示例(第一实施方式)进行说明。
首先，制作单晶硅棒(参照图1的步骤S11)。具体来说，利用例如直拉(Czochralski，CZ)法制作单晶硅棒。此时，可以掺杂n型掺杂剂或者p型掺杂剂，以使单晶硅棒具有所需导电型。此外，在由直拉法所实施的单晶硅的培育中，氧从容纳原料熔融液的石英坩埚混入单晶硅中。
接着，由步骤S11中制作而成的单晶硅棒切出硅基板(参照图1的步骤S12)。具体来说，使用例如切片锯、钢丝锯等，由单晶硅棒将具有特定厚度的硅基板切成晶圆状。
接着，以1200℃以上的温度对步骤S12中切出来的硅基板进行30秒以上的高温热处理(参照图1的步骤S13)。此处，高温热处理的温度是指在热处理时对硅基板施加的最高温度，高温热处理的时间是指维持1200℃以上的时间。此外，高温热处理可以使用例如灯具退火炉、横型炉、纵型炉等进行。从原理上来讲，高温热处理的上限为硅的熔点。
在步骤S13之后，在制造太阳能电池用基板的工序中，对硅基板进行800℃以上且低于1200℃的低温热处理(参照图1的步骤S14)。
如此一来，在进行低温热处理前，通过以1200℃以上的温度对硅基板进行30秒以上的高温热处理，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解(固溶)。由此，可以制造一种基板，所述基板即使在后续的制造工序中经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展，因此，少数载流子寿命下降得以被抑制，由此，可以提升使用制造而成的基板制作而成的太阳能电池的转换效率。
接着，参照图2对本发明的太阳能电池用基板的制造方法的实施方式的其他例(第二实施方式)进行说明。适当省略与第一实施方式重复的说明。
首先，制作单晶硅棒(参照图2的步骤S21)。
接着，以1200℃以上的温度对步骤S21中制作的单晶硅棒进行30秒以上的高温热处理(参照图2的步骤S22)。
接着，由进行过高温热处理后的单晶硅棒切出硅基板(参照图2的步骤S23)。
接着，在制造太阳能电池用基板的工序中，对硅基板进行800℃以上且低于1200℃的低温热处理(参照图2的步骤S24)。
也可以像使用图2在上述中说明的那样，在本发明中对单晶硅棒进行高温热处理。
上述的第一实施方式、第二实施方式均可以使掺杂剂扩散处理或氧化处理伴随低温热处理。在太阳能电池用基板的制造中，掺杂剂扩散处理或者氧化处理大多在上述低温热处理中进行。当实施进行此种低温热处理的掺杂剂扩散处理或者氧化处理作为本发明中的低温热处理时，可以适合地应用本发明。
在这里，可以将硅基板的氧浓度设为12ppm(12ppma，newASTM规格)以上。当硅基板的氧浓度为12ppm以上时，可以适合地应用本发明。尤其是利用直拉法制作单晶硅棒(直拉晶体)，并由该单晶硅棒切出硅基板时，氧浓度容易升高，容易变成12ppm以上。尤其是在直拉晶体的提拉初期(圆锥侧)的氧浓度容易升高。如此一来，即使当氧浓度在一根单晶硅棒中的位置存在不均时，包括氧浓度较高的硅基板在内，都可以制作太阳能电池用基板。
在这里，可以使单晶硅棒掺杂磷。当单晶硅棒掺杂磷并形成n型时，可以适合地应用本发明。
在这里，优选为，使单晶硅棒掺杂镓，并将前述高温热处理的时间设为30分钟以下。通过使用镓作为掺杂到单晶硅棒中的p型掺杂剂，可以更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。另外，通过将高温热处理的时间设为30分钟以下，可以抑制镓从基板表面蒸发，由此，可以抑制基板的表面电阻变高，并可以抑制使用此种基板制作而成的太阳能电池的填充因子下降。
在这里，较佳为在含有氧氯化磷的环境下进行高温热处理。如果在含有氧氯化磷的环境下进行高温热处理，可以利用磷的强力吸除作用更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。虽然在此含有氧氯化磷的环境下会掺杂磷，但这并不会成为问题。原因在于，例如如果为掺磷基板，原本就掺杂有磷。另外，原因在于，如果为掺镓基板，形成pn结时，不管如何都会导入n型掺杂剂。
接着，参照图3对本发明的太阳能电池用基板的实施方式的一个示例进行说明。
图3的太阳能电池用基板10，是使用上述中使用图1及图2进行说明的太阳能电池用基板的制造方法制造而成。太阳能电池用基板10例如具有：掺磷硅基板100；发射极层(硼扩散层)110，设置在掺磷硅基板100的受光面侧；以及，背面电场(Back Surface Field，BSF)层(磷扩散层)111，设置在掺磷硅基板100的背面侧；并且，在发射极层110的受光面侧表面设置有受光面抗反射膜120，在BSF层111的背面侧表面设置有背面抗反射膜121。
太阳能电池用基板10，是在进行800℃以上且低于1200℃的低温热处理前，以1200℃以上的温度对单晶硅棒或硅基板进行30秒以上的高温热处理来制造。因此，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，即使在后续的制造工序中经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展。这里的低温热处理是指例如用于形成发射极层110的扩散热处理。如此一来，太阳能电池用基板10成为一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板，由此，可以提升使用此种基板制作而成的太阳能电池的转换效率。
接着，参照图4，对使用太阳能电池用基板10制造而成的太阳能电池的实施方式的一个示例进行说明。
图4的太阳能电池11，是在太阳能电池用基板10的发射极层110的受光面侧表面上设置受光面电极130，并在太阳能电池用基板10的BSF层111的背面侧表面上设置背面电极131而成。此外，在图4中表示以下例子：在太阳能电池11中，受光面电极130贯穿受光面抗反射膜120而与发射极层110电性连接，背面电极131贯穿背面抗反射膜121而与BSF层111电性连接。
接着，参照图5，对图3的太阳能电池用基板10的制造方法的一个示例(使用掺磷基板的实施方式)具体地进行说明。本发明并不限定于以下的太阳能电池用基板的制造方法。
首先，将由单晶硅棒切出来的掺磷硅基板100的损伤层除去后，进行洗净(参照图5(a))。除去损伤层，可以通过例如将掺磷硅基板100浸渍于热浓氢氧化钾水溶液中来进行。
接着，以1200℃以上的温度对除去损伤层后的掺磷硅基板100进行30秒以上的高温热处理(参照图5(b))。在这里，高温热处理可以使用例如灯具退火炉、横型炉及纵型炉等进行。
接着，对进行高温热处理后的掺磷硅基板100进行纹理蚀刻后，进行洗净(参照图5(c))。纹理蚀刻可以通过浸渍于例如氢氧化钾/2-丙醇的水溶液中来进行。此外，通过进行纹理蚀刻，可以形成被称作纹理的微细凹凸，可以降低受光面的反射率。此外，此纹理形成处理也可以在前述高温热处理前进行。此时，高温热处理与下一步骤也就是扩散掩模形成步骤，也可以使用横型炉等连续进行。
接着，对进行纹理蚀刻后的掺磷硅基板100，形成发射极层110形成用扩散掩模(参照图5(d))。扩散掩模的形成，可以通过例如将掺磷硅基板100放到横型炉中，利用热氧化使氧化膜成长，蚀刻单面的氧化膜来进行。此时，从成本方面来说，氧化优选为氧化膜成长比干式氧化快的湿式氧化，优选为利用高温氧化(pyro-oxidization)进行。此热氧化处理也可以在“低温热处理”的温度范围内进行。
接着，对已形成扩散掩模的掺磷硅基板100进行硼扩散(参照图5(e))。硼扩散可以通过例如将掺磷硅基板100放到横型炉中，在氩和BBr3气体环境中进行热处理来进行。利用此步骤，形成发射极层(硼扩散层)110。以例如1000℃左右的温度(“低温热处理”的温度范围内)进行此热处理。
接着，用氟酸将形成在掺磷硅基板100的表面的硼玻璃和氧化硅膜除去(参照图5(f))。
接着，对进行硼扩散后的掺磷硅基板100形成BSF层111形成用扩散掩模(参照图5(g))。扩散掩模的形成，可以通过将形成有发射极的基板100放到横型炉中，利用热氧化使氧化膜成长，并蚀刻背面侧的氧化膜来进行。此热氧化处理有时也会在“低温热处理”的温度范围内进行。
接着，对形成有扩散掩模的掺磷硅基板100进行磷扩散(参照图5(h))。磷扩散可以通过将例如掺磷硅基板100放到横型炉中，在氧和POCl3气体环境中进行热处理来进行。利用此步骤形成BSF层(磷扩散层)111。此使用POCl3的磷扩散通常对基板施加800℃左右的热。
接着，利用氟酸将已形成在掺磷硅基板100的表面的磷玻璃和氧化硅膜除去(参照图5(i))。而且，也可以在掺磷硅基板100的表面形成氧化膜和氧化铝膜的钝化膜，以提高转换效率。钝化膜形成，可以对氧化膜利用热氧化、低压力化学气相沉积法(Low PressureChemical Vapor Deposition，LPCVD)等来形成。另外，可以对氧化铝膜利用等离子体辅助化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)、原子层沉积(Atomic layer deposition，ALD)等形成。
接着，在掺磷硅基板100的发射极层110的受光面侧表面形成受光面抗反射膜120(参照图5(j))。受光面抗反射膜120的形成可以通过利用例如等离子体CVD形成氮化硅膜来进行。
接着，在掺磷硅基板100的BSF层111的受光面侧表面形成背面抗反射膜121(参照图5(k))。背面抗反射膜121的形成，可以通过利用例如等离子体CVD形成氮化硅膜来形成。
可以按上述方式，制造图3的太阳能电池用基板10。
接着，参照图6，对使用图3的太阳能电池用基板10制造图4的太阳能电池11的方法的一个示例进行说明。
首先，在太阳能电池用基板10的背面抗反射膜121的背面侧表面形成背面电极131(参照图6(a))。背面电极131的形成，可以通过使用例如银膏丝网印刷成所需图案来进行。
接着，在太阳能电池用基板10的受光面抗反射膜120的受光面侧表面形成受光面电极130(参照图6(b))。受光面电极130的形成，可以通过使用例如银膏丝网印刷成所需图案来进行。
接着，对形成有背面电极131和受光面电极130的太阳能电池用基板10进行焙烧(参照图6(c))。此焙烧时的温度为例如600～850℃。此外，通过在焙烧时使背面电极131和受光面电极130贯穿这些膜，而不是对受光面抗反射膜120和背面抗反射膜121开口，可以使受光面电极130与发射极层110电性连接、及使背面电极131与BSF层111电性连接。
可以按上述方式，制造图4的太阳能电池11。
接着，参照图7，对本发明的太阳能电池用基板的实施方式的其他例进行说明。
图7的太阳能电池用基板20，是使用上述中使用图1及图2说明的太阳能电池用基板的制造方法制造而成。太阳能电池用基板20具有例如掺镓硅基板101；以及，发射极层(磷扩散层)，设置在掺镓硅基板101的受光面侧；并且，在发射极层112的受光面侧表面设置有受光面抗反射膜120。
太阳能电池用基板20，是在进行800℃以上且低于1200℃的低温热处理前，以1200℃以上的温度对单晶硅棒或硅基板进行30秒以上的高温热处理制造而成。因此，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，即使在后续的制造工序中经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展。这里的低温热处理是指例如用于形成发射极层112的磷扩散热处理。如此一来，太阳能电池用基板20成为一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板，由此，可以提升使用此种基板制造而成的太阳能电池的转换效率。
接着，参照图8，对使用太阳能电池用基板20制造的太阳能电池的实施方式的其他例进行说明。
图8的太阳能电池21在太阳能电池用基板20的发射极层112的受光面侧表面上设置有受光面电极130，在太阳能电池用基板20的背面侧表面设置有背面铝电极132，在太阳能电池用基板20的背面侧设置有BSF层(铝扩散层)113。此外，在图8中，在太阳能电池21中，受光面电极130贯穿受光面抗反射膜120后与发射极层112电性连接，背面铝电极132与BSF层113电性连接。
接着，参照图9，对图7的太阳能电池用基板20的制造方法的一个示例(使用掺镓基板的实施方式)具体地进行说明。适当省略与已经说明过的使用掺磷基板的实施方式重复的说明。
首先，将由单晶硅棒切出来的掺镓硅基板101的损伤层除去后，进行洗净(参照图9(a))。
接着，以1200℃以上的温度对除去损伤层后的掺镓硅基板101进行30秒以上的高温热处理(参照图9(b))。
接着，对进行高温热处理后的掺镓硅基板101进行纹理蚀刻，然后进行洗净(参照图9(c))。本纹理形成步骤可以在前述高温热处理步骤前后。
接着，对进行纹理蚀刻后的掺镓硅基板101形成发射极层112形成用扩散掩模(参照图9(d))。扩散掩模的形成，可以通过将掺镓硅基板101放到横型炉中，利用热氧化使氧化膜成长，蚀刻单面来形成。
接着，对形成有扩散掩模的掺镓硅基板101进行磷扩散(参照图9(e))。磷扩散，可以通过例如将掺镓硅基板101放到横型炉中，在氧气和POCl3气体环境中进行热处理来进行。为了减少制造成本，也可以不形成前述扩散掩模，而在扩散时将两片掺镓硅基板101放入石英舟的一槽中，并以使其中一面不会被POCl3气体包围的方式在另一面形成磷扩散层。此时的热处理温度通常为800℃左右。
接着，利用氟酸将已形成在掺镓硅基板101的表面的磷玻璃和氧化硅膜除去(参照图9(f))。
接着，在掺镓硅基板101的发射极层112的受光面侧表面形成受光面抗反射膜120(参照图9(g))。受光面抗反射膜120的形成，可以通过利用例如等离子体化学气相沈积(CVD)形成氮化硅膜来进行。
可以按上述方式，制造图7的太阳能电池用基板20。
接着，参照图10，对使用图7的太阳能电池用基板20来制造图8的太阳能电池21的方法的一个示例进行说明。
首先，在太阳能电池用基板20的背面侧表面的汇流条电极部以外的部位，形成背面铝电极132(参照图10(a))。背面铝电极132的形成，可以例如通过将铝膏丝网印刷到太阳能电池用基板20的背面来进行。
接着，可以使用银膏，利用丝网印刷在太阳能电池用基板20的背面的汇流条电极部形成银电极(参照图10(b))。
接着，在太阳能电池用基板20的受光面抗反射膜120的受光面侧表面形成受光面电极130(参照图10(c))。
接着，对形成背面铝电极132和受光面电极130后的太阳能电池用基板20进行焙烧(参照图10(d))。进行此焙烧时，铝从背面铝电极132扩散到掺镓硅基板101内，形成BSF层(铝扩散层)113。此外，通过在焙烧时使受光面电极130贯穿此膜，而不是对受光面抗反射膜120开口，可以使受光面电极130与发射极层112电性连接。
可以按上述方式，制造图8的太阳能电池21。
实施例
以下，示出实施例和比较例更具体地说明本发明，本发明并不限定于这些实施例。
(实施例1)
按照图5的制造流程，制造图3的太阳能电池用基板10。其中，掺磷硅基板100使用n型且电阻率为1Ω·cm的基板(直拉法提拉，氧浓度17～18ppm)，在横型炉(使用SiC管)中且在氮环境下，以1250℃、5分钟的条件进行高温热处理。
使用制造而成的太阳能电池用基板，按图6的制造流程，制造100片图4的太阳能电池11。图11(a)表示制造太阳能电池后的电致发光(Electroluminescence，EL)图像。根据图11(a)可知，后述漩涡状的由氧引起的缺陷消失。另外，对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表1。在这里，短路电流密度为与太阳能电池连接的电阻器的电阻为0Ω时的电流密度值，开放电压为与太阳能电池连接的电阻器的电阻非常大时的电压值，填充因子(形状因子)为最大发电电力/(短路电流×开放电压)，转换效率为(来自太阳能电池的输出/进入太阳能电池的太阳能量)×100。
(实施例2)
以与实施例1同样的方法来制造图3的太阳能电池用基板10。但是，高温热处理是在横型炉(使用SiC管)中且在POCl3环境下，以1200℃、10分钟的条件进行磷扩散，由此，溶解氧析出核，并且进行磷吸除(利用磷进行吸除)。
使用制造而成的太阳能电池用基板，以与实施例1同样的方法来制造100片图4的太阳能电池11。对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表1。
(比较例1)
以与实施例1同样的方法来制造图3的太阳能电池用基板10。但是，不进行高温热处理。
使用制造而成的太阳能电池用基板，以与实施例1同样的方法来制造100片图4的太阳能电池11。图11(b)表示制造太阳能电池后的EL图像。根据图11(b)可知，能看到漩涡状的由氧引起的缺陷。另外，对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表1。
[表1]
根据表1可知，使用掺磷基板时，在实施例1～2中，与比较例1相比，转换效率提升。另外，在实施例1～2中，与比较例1相比，太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)的不均降低。一般认为其原因正在于，在进行高温热处理的实施例1～2中，与未进行高温热处理的比较例1相比，氧引起的缺陷的生成得以被抑制(参照图11)，由此，可抑制基板的基体(bulk)部分的少数载流子寿命下降。还可知，在POCl3环境下进行高温热处理的实施例2中，更加提升转换效率。
(实施例3)
按照图9的制造流程，制造图7的太阳能电池用基板20。但是，掺镓硅基板101使用p型且电阻率为1Ω·cm的基板(直拉法提拉，氧浓度17～18ppm)，在横型炉(使用SiC管)中在氮环境下，以1250℃、5分钟的条件进行高温热处理。
使用制造而成的太阳能电池用基板，按照图10的制造流程，制造100片图8的太阳能电池21。对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表2。
(实施例4)
以与实施例3同样的方法来制造图7的太阳能电池用基板20。但是，高温热处理是在横型炉(使用SiC管)中且在POCl3环境下，以1200℃、10分钟的条件进行磷扩散，由此，溶解氧析出核，并且进行磷吸除(利用磷进行吸除)。
使用制造而成的太阳能电池用基板，以与实施例3同样的方法来制造100片图8的太阳能电池21。对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表2。
(比较例2)
以与实施例3同样的方法来制造图7的太阳能电池用基板20。但是，未进行高温热处理。
使用制造而成的太阳能电池用基板，以与实施例3同样的方法来制造100片图8的太阳能电池21。对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表2。
(实施例5)
以与实施例3同样的方法来制造图7的太阳能电池用基板20。但是，在横型炉(使用SiC管)中且在氮环境下，以1250℃、40分钟的条件进行高温热处理。
使用制造而成的太阳能电池用基板，以与实施例3同样的方法来制造100片图8的太阳能电池21。对制造而成的太阳能电池测定太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)。将其结果示于表2。
[表2]
根据表2可知，当使用掺镓基板时，在实施例3～5中，与比较例2相比，转换效率提升。另外，在实施例3～5中，与比较例2相比，太阳能电池的特性(短路电流密度、开放电压、填充因子、转换效率)的不均降低。一般认为其原因在于，在进行高温热处理的实施例3～5中，与未进行高温热处理的比较例2相比，可抑制由氧引起的缺陷的生成，由此，可抑制基板的基体(bulk)部分的少数载流子寿命下降。还可知，在POCl3环境下进行高温热处理的实施例4中，更加提升转换效率。另外，在将高温热处理设为30分钟以下的实施例3～4中，与高温热处理超过30分钟的实施例5相比，填充因子、转换效率提升。一般认为其原因在于，在实施例3～4中，通过将高温热处理设为30分钟以下，来防止镓掺杂剂从基板脱离，由此，可防止基板电阻变高而串联电阻增大。
另外，本发明并不限定于上述实施方式。上述实施方式为示例，具有与本发明的权利要求书所述的技术思想实质相同的结构并发挥相同作用效果的技术方案，均包含在本发明的技术范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板由单晶硅构成，所述制造方法的特征在于，具有以下步骤：
制作单晶硅棒；
由所述单晶硅棒切出硅基板；以及，
以800℃以上且低于1200℃的温度对所述硅基板进行低温热处理；
并且，在进行所述低温热处理前，以1200℃以上的温度对所述单晶硅棒或所述硅基板进行30秒以上的高温热处理。
2.如权利要求1所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，在由所述单晶硅棒切出所述硅基板后，对所述硅基板进行所述高温热处理。
3.如权利要求1或2所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，所述低温热处理伴随有掺杂剂扩散处理或氧化处理。
4.如权利要求1～3中任一项所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，将所述硅基板的氧浓度设为12ppm以上。
5.如权利要求1～4中任一项所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，将所述单晶硅棒制成用磷掺杂而成的单晶硅棒。
6.如权利要求1～4中任一项所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，使所述单晶硅棒掺杂镓，并将所述高温热处理的时间设为30分钟以下。
7.如权利要求1～6中任一项所述的太阳能电池用基板的制造方法，其中，在含有氧氯化磷的环境下进行所述高温热处理。
8.一种太阳能电池用基板，其特征在于：利用如权利要求1～7中任一项所述的太阳能电池用基板的制造方法制造而成。
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