JP2016072522A - 太陽電池用シリコン基板の製造方法、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 - Google Patents
太陽電池用シリコン基板の製造方法、太陽電池の製造方法及び太陽電池モジュールの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法は、アルカリ及び酸化剤を含む第1エッチング液と単結晶シリコン基板とを接触させる第1エッチング工程と、アルカリを含む第2エッチング液と上記単結晶シリコン基板とを接触させる第2エッチング工程と、アルカリ及び異方性エッチング用添加剤を含む第3エッチング液と上記単結晶シリコン基板とを接触させ、上記単結晶シリコン基板の表面にテクスチャを形成する第3エッチング工程と、をこの順で有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明の太陽電池用シリコン基板の製造方法では、アルカリ及び酸化剤を含む第1エッチング液と単結晶シリコン基板とを接触させた後(第1エッチング工程)、アルカリを含む第2エッチング液と単結晶シリコン基板とを接触させ(第2エッチング工程)、その後、アルカリ及び異方性エッチング用添加剤を含む第3エッチング液と単結晶シリコン基板とを接触させ、単結晶シリコン基板の表面にテクスチャを形成する(第3エッチング工程)。
図1に、単結晶シリコン基板の表面に形成されたテクスチャの一例を示す。十分な光散乱特性を得るためには、単結晶シリコン基板のテクスチャは、図1に示すように連続的に形成されていることが好ましい。テクスチャが連続した形状になっていないと、光散乱特性が低下する傾向がある。ここで、連続とは、構造が実質的に平坦部を有することなく凸部が隣接している状態を意味する。
上述の製造方法により製造された太陽電池用シリコン基板を用いて、結晶シリコン系太陽電池を製造することができる。上記太陽電池用シリコン基板の表面にはテクスチャが均一に形成されているため、基板の反射率を低くすることができ、短絡電流を向上させることができる。
膜厚は、断面の透過型電子顕微鏡(TEM)観察により求めた。なお、TEM観察によって、真性シリコン系層と導電型シリコン系層との界面を識別することは困難である。そのため、これらの層の膜厚は、TEM観察から求められた各層の合計厚みと製膜時間の比から算出した。また、テクスチャが形成されたシリコン基板表面に形成された層については、テクスチャの斜面と垂直な方向を膜厚方向とした。太陽電池の光電変換特性は、ソーラーシミュレータを用いて評価した。
実施例1では、以下の方法により太陽電池用シリコン基板を作製し、この基板を用いて、図2に模式的に示すヘテロ接合太陽電池を作製した。
比較例1では、以下の方法により太陽電池用シリコン基板を作製し、この基板を用いて、実施例1と同様にヘテロ接合太陽電池を作製した。
比較例2では、以下の方法により太陽電池用シリコン基板を作製し、この基板を用いて、実施例1と同様にヘテロ接合太陽電池を作製した。
比較例3では、以下の方法により太陽電池用シリコン基板を作製し、この基板を用いて、実施例1と同様にヘテロ接合太陽電池を作製した。
比較例4では、以下の方法により太陽電池用シリコン基板を作製し、この基板を用いて、実施例1と同様にヘテロ接合太陽電池を作製した。
2,4 真性シリコン系層
3 p型シリコン系層
5 n型シリコン系層
6,8 透明導電層
7,9 集電極
Claims (9)
- アルカリ及び酸化剤を含む第1エッチング液と単結晶シリコン基板とを接触させる第1エッチング工程と、
アルカリを含む第2エッチング液と前記単結晶シリコン基板とを接触させる第2エッチング工程と、
アルカリ及び異方性エッチング用添加剤を含む第3エッチング液と前記単結晶シリコン基板とを接触させ、前記単結晶シリコン基板の表面にテクスチャを形成する第3エッチング工程と、をこの順で有することを特徴とする太陽電池用シリコン基板の製造方法。 - 前記第3エッチング工程で形成されるテクスチャの大きさが1μm以上5μm未満である請求項1に記載の太陽電池用シリコン基板の製造方法。
- 前記第3エッチング工程後の単結晶シリコン基板の厚みが170μm以下である請求項1又は2に記載の太陽電池用シリコン基板の製造方法。
- 前記第1エッチング液中のアルカリ濃度をA1、前記第2エッチング液中のアルカリ濃度をA2、前記第3エッチング液中のアルカリ濃度をA3としたとき、A1≦A2≦A3の関係を満たす請求項1〜3のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の製造方法。
- 前記第1エッチング工程の処理温度をB1、前記第2エッチング工程の処理温度をB2、前記第3エッチング工程の処理温度をB3としたとき、B1≦B2≦B3の関係を満たす請求項1〜4のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の製造方法。
- 前記第1エッチング工程に供される前記単結晶シリコン基板として、基板表面に複数のスライス跡が平行に延在するものを用いる請求項1〜5のいずれか1項に記載の太陽電池用シリコン基板の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法により太陽電池用シリコン基板を製造し、
前記太陽電池用シリコン基板の一主面上に、非晶質又は微結晶シリコン系層を製膜することを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 前記非晶質又は微結晶シリコン系層を製膜した後、前記非晶質又は微結晶シリコン系層上に透明導電層を形成する請求項7に記載の太陽電池の製造方法。
- 請求項7又は8に記載の方法により太陽電池を製造し、
前記太陽電池の複数を接続し、封止材により封止することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
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