JP4326314B2

JP4326314B2 - 太陽電池の製造方法

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Publication number: JP4326314B2
Application number: JP2003409189A
Authority: JP
Inventors: 彰宮澤
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Priority date: 2003-12-08
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Publication date: 2009-09-02
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Also published as: JP2005175005A

Description

本発明は太陽電池の製造方法に関し、特に出力を向上させた太陽電池の製造方法に関する。

近年、エネルギ資源の枯渇の問題や大気中の二酸化炭素の増加のような地球環境問題からクリーンなエネルギの開発が望まれている。特に、太陽電池を用いた太陽光発電が、地球環境問題を解決することができる新しいエネルギ源として開発、実用化され、発展の道を歩んでいる。

図７の模式的断面図に従来の太陽電池の製造工程の一例の一連の流れを示す。まず、図７（Ａ）において、ｐ型のシリコン等からなる半導体基板１０１の製造時に生じる表面の加工変質層を除去し、半導体基板１０１の表面に微細なピラミッド状の凹凸を含むテクスチャ表面を形成するため、半導体基板１０１を水酸化ナトリウムを含む水溶液（ＮａＯＨ水溶液）中に浸漬することによって、半導体基板１０１のエッチング処理を行なう。

次に、図７（Ｂ）に示すように、リン（Ｐ）等のｎ型の拡散源を含むドーパント液１０２を半導体基板１０１の表面に塗布する。

そして、ドーパント液１０２が塗布された半導体基板１０１を熱処理することによって、図７（Ｃ）に示すように、半導体基板１０１の受光面側にｎ⁺層１０３が形成される。

その後、図７（Ｄ）に示すように窒化シリコンからなる反射防止膜１０４をプラズマＣＶＤ法等を用いてｎ⁺層１０３上に成膜する。

次いで、図７（Ｅ）に示すように、半導体基板１０１の受光側の表面（以下、「受光面」という。）と反対側の面（以下、「裏面」という。）にアルミニウム（Ａｌ）を含む導電性ペースト（以下、「Ａｌペースト」という。）１０５を塗布する。

続いて、半導体基板１０１を焼成炉で加熱することによって、図７（Ｆ）に示すように、半導体基板１０１の裏面にＡｌ電極１０６が形成されると共にＡｌが半導体基板１０１中に拡散することによってｐ⁺層１０７が形成される。

ここで、図８に、図７（Ｆ）に示すｐ⁺層１０７の形成に用いられる焼成炉の模式的な断面図を示す。図８に示す焼成炉１１２において、Ａｌペースト１０５が塗布された半導体基板１０１は、焼成炉１１２内にベルト１１３によって図８が記載されている紙面の裏側から表側へ搬入される。そして、焼成炉１１２内において、半導体基板１０１は、半導体基板１０１の受光面側にあるヒータ１１４および半導体基板１０１の裏面側にあるヒータ１１５によって加熱される。ここで、半導体基板１０１の加熱の際には、ｐ⁺層１０７を十分に形成するため、半導体基板１０１の裏面側に設置されているガス供給管１１６からガス１１７が導入され、ガス１１７はヒータ１１５によって加熱された後に半導体基板１０１側へ向かう。

最後に、半導体基板１０１の受光面および裏面に銀（Ａｇ）を含む導電性ペースト（以下、「Ａｇペースト」という。）を塗布して半導体基板１０１を焼成することによって、図７（Ｇ）に示すＡｇ電極１０８、１０９を形成した後に、Ａｇ電極１０８、１０９に半田１１０、１１１がそれぞれ被覆されて太陽電池が完成する。

しかしながら、上述した従来の太陽電池の製造方法においては、図８に示す焼成炉１１２における半導体基板１０１の加熱工程において反射防止膜１０４中にピンホールが発生し、ピンホール部分での反射率が高くなることから、太陽電池の出力が低下してしまうという問題があった。

ピンホールは、反射防止膜１０４が焼成炉１１２内において加熱され、反射防止膜１０４に応力が加わることによって発生する。

このようなピンホールの発生を抑止するため、焼成炉１１２内の温度を低下させて半導体基板１０１を加熱する方法が考えられる。しかしながら、この方法においては、焼成炉１１２内の温度が低すぎて半導体基板１０１中にＡｌが拡散せず、ｐ⁺層１０７が十分に形成されないことから、却って太陽電池の出力が低下するという問題があった。

また、焼成炉１１２内における半導体基板１０１の加熱時間を短縮することによって、ピンホールの発生を抑止する方法も考えられる。しかしながら、この方法においては、焼成炉１１２内における加熱時間が短すぎて半導体基板１０１中にＡｌが拡散せず、ｐ⁺層１０７が十分に形成されないことから、却って太陽電池の出力が低下するという問題があった。
特開２００２−１７０９７２号公報

本発明の目的は、出力を向上させた太陽電池の製造方法を提供することにある。

本発明は、半導体基板の受光面に反射防止膜を形成する工程と、半導体基板の受光面の反対側にある裏面にアルミニウムペーストを塗布する工程と、アルミニウムペーストの塗布後に半導体基板を加熱室で加熱する工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、加熱室内の半導体基板の受光面側には、半導体基板の受光面と第１ヒータとの間に第１ガス供給部が配置されており、半導体基板の裏面側には、半導体基板の裏面と第２ガス供給部との間に第２ヒータが配置されており、半導体基板を加熱室で加熱する工程は、第１ガス供給部から半導体基板の受光面に向けてガスを供給し、第２ガス供給部から第２ヒータに向けてガスを供給する太陽電池の製造方法である。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第１ガス供給部を構成する複数のガス供給管が、第１ヒータを構成する複数のヒータの間に対応する領域に設置されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第２ガス供給部を構成する複数のガス供給管が、第２ヒータを構成する複数のヒータの間に対応する領域以外の領域に設置されていることが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第１ヒータおよび第２ヒータが赤外線ヒータであることが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第１ガス供給部から供給されるガスが酸素または酸素を含むガスであることが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第１ガス供給部から供給されるガスが半導体基板に対して垂直に供給されることが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、半導体基板の加熱時における反射防止膜の表面温度が導電性ペーストの表面温度よりも５℃以上５０℃以下低いことが好ましい。

また、本発明の太陽電池の製造方法においては、第１ガス供給部から供給されるガスの供給量が第２ガス供給部から供給されるガスの供給量よりも多いことが好ましい。

本発明によれば、ｐ⁺層を十分に形成し、反射防止膜におけるピンホールの発生を抑止することによって、出力を向上させた太陽電池の製造方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。

図１の模式的断面図に本発明の太陽電池の製造工程の好ましい一例の一連の流れを示す。まず、図１（Ａ）において、ｐ型の多結晶または単結晶のシリコンからなる半導体基板１の製造時に生じる表面の加工変質層を除去し、半導体基板１の受光面に微細なピラミッド状の凹凸を含むテクスチャ構造を形成するため、半導体基板１の受光面をＮａＯＨ水溶液中に浸漬することによって半導体基板１のエッチング処理を行なう。ここで、ＮａＯＨ水溶液の代わりに、酸を用いてもよく、ＮａＯＨ等の水溶液にイソプロパノール等のアルコールを混合した溶液を用いてもよい。

次に、図１（Ｂ）に示すように、半導体基板１の受光面に、五酸化二リン（Ｐ₂Ｏ₅）をアルコールに溶解させたドーパント液２を塗布する。そして、ドーパント液２が塗布された半導体基板１を拡散炉で８００℃以上９５０℃以下の温度で５分間以上３０分間以下加熱することによって、図１（Ｃ）に示すように、半導体基板１の受光面にｎ⁺層３を形成する。ここで、ｎ⁺層３は、半導体基板１を拡散炉に設置した後にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ₃）中で加熱すること等によって形成することもできる。

その後、図１（Ｄ）に示すように、反射防止膜４として酸化チタンからなる膜をｎ⁺層３上にＣＶＤ法を用いて６０ｎｍ以上９０ｎｍ以下の厚みで成膜する。ここで、反射防止膜４としては、プラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコンからなる膜をｎ⁺層３上に７０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚みで成膜することもできる。

また、ドーパント液２に反射防止膜となる材料を混合することによって、ｎ⁺層３と反射防止膜４とを同時に形成してもよい。

次いで、図１（Ｅ）に示すように、半導体基板１の裏面にＡｌペースト５をスクリーン印刷する。ここで、Ａｌペースト５にはＡｌの他、有機溶剤等が含まれる。

その後、半導体基板１を焼成炉内において６００℃以上９００℃以下の温度で加熱することによって、図１（Ｆ）に示すように、半導体基板１の裏面にＡｌ電極６が形成されると共にＡｌが半導体基板１中に拡散することによってｐ⁺層７が形成される。

最後に、半導体基板１の受光面および裏面にＡｇペーストを塗布して半導体基板１を５００℃以上９００℃以下の温度で加熱することによって、図１（Ｇ）に示すように、Ａｇ電極８、９が形成される。

また、Ａｌペースト５、受光面のＡｇペーストおよび裏面のＡｇペーストの塗布の順番は入れ替わってもよい。また、１回の焼成でそれぞれの電極を同時に形成してもよい。

そして、Ａｇ電極８、９に半田１０、１１がそれぞれ被覆されることによって太陽電池が完成する。ここで、半田１０、１１の被覆は、Ａｇ電極８、９を溶融半田浴中に数秒間浸漬させることにより行なわれる。

図２に、図１（Ｆ）に示すｐ⁺層７の形成時に半導体基板１の加熱に用いられる加熱室の一例である焼成炉の模式的な断面図を示す。この焼成炉１２は、図２が記載されている紙面の裏側から表側へ向かって焼成炉１２の内部を進行するベルト１３と、ベルト１３の上方および下方においてベルト１３の進行方向と垂直な方向に伸びているヒータ１４、１５とガス供給部としてのガス供給管１６、１８とを含む。このガス供給管１６、１８には所定の間隔をあけて通気孔が複数形成されており、この通気孔を通ってガス１７、１９が焼成炉１２内に供給されることとなる。

この焼成炉１２内に、半導体基板１の反射防止膜４を上側にしてベルト１３によって搬入された半導体基板１は、半導体基板１の受光面側に設置されているヒータ１４および半導体基板１の裏面側に設置されているヒータ１５によって加熱される。そして、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６からはガス１７が焼成炉１２内に供給され、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８からはガス１９が焼成炉１２内に供給されている。なお、「半導体基板１の受光面側」とは半導体基板１の厚みの中心から半導体基板１の受光面側にある領域Ｙのことを意味し、「半導体基板１の裏面側」とは半導体基板１の厚みの中心から半導体基板１の裏面側にある領域Ｚのことを意味する。

また、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６は、同じく半導体基板１の受光面側に設置されているヒータ１４よりも半導体基板１に近い位置に設置されている。また、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８は、同じく半導体基板１の裏面側に設置されているヒータ１５よりも半導体基板１から離れた位置に設置されている。

ここで、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から焼成炉１２内に供給されたガス１７はヒータ１４を通過せずに半導体基板１に到達するため、半導体基板１の受光面に形成された反射防止膜４の表面を冷却し、半導体基板１の加熱時における反射防止膜４の温度上昇を抑えることができることから、反射防止膜４におけるピンホールの発生を抑止することができる。他方、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から焼成炉１２内に供給されたガス１９はヒータ１５によって加熱された後に半導体基板１に到達するため、半導体基板１の裏面に印刷されたＡｌペースト５の焼成が促進され、ｐ⁺層の形成が十分に行なわれる。その結果、本発明においては、高出力の太陽電池を製造することができる。

図３は図２に示す焼成炉のＸ３−Ｘ３に沿った断面を表わしている。図３に示すように、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６は、半導体基板１の受光面側に設置されているヒータ１４の間に対応する領域Ｖ（ヒータ１４の間にある半導体基板１の受光面側の領域Ｙ）に設置されていることが好ましい。この場合には、ガス供給管１６から供給されるガス１７はヒータ１４による影響を受けにくくなり、反射防止膜の温度上昇を抑制することから、反射防止膜４におけるピンホールの発生をより有効に抑止することができるものと考えられる。

また、図３に示すように、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８は、半導体基板１の裏面側に設置されているヒータ１５の間に対応する領域Ｕ（ヒータ１５の間にある半導体基板１の裏面側の領域Ｚ）以外の領域Ｗに設置されていることが好ましい。この場合には、ガス供給管１８から供給されるガス１９はヒータ１５による影響を受けやすくなり、加熱されたガス１９が半導体基板１の裏面側に供給されることから、ｐ⁺層７の形成をより十分に行なうことができるものと考えられる。

また、図４に示すように、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８が半導体基板１の裏面側に設置されているヒータ１５の間に対応する領域Ｕに設置されている場合においては、ガス供給管１８から供給されるガス１９はヒータ１５に向けて供給されることが好ましい。この場合にも、ガス供給管１８から供給されるガス１９はヒータ１５による影響を受けやすくなり、加熱されたガス１９が半導体基板１の裏面側に供給されることから、ｐ⁺層７の形成をより十分に行なうことができるものと考えられる。

図５に、半導体基板１の加熱に用いられる加熱室の一例である焼成炉のさらに他の例の模式的な断面図を示す。この焼成炉１２においては、半導体基板１は、反射防止膜４を下側にしてベルト１３によって焼成炉１２内に搬入されることに特徴がある。

この場合においては、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されたガス１９はヒータ１５によって加熱された後にベルト１３を介さずに半導体基板１に到達するため、ｐ⁺層７の形成がより十分に行なわれる傾向にある。また、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されたガス１７はヒータ１４を通過せずに半導体基板１に到達するため、反射防止膜４におけるピンホールの発生を抑止することができる。

図６に、半導体基板１の加熱に用いられる加熱室の一例である焼成炉の他の例の模式的な断面図を示す。この焼成炉１２においては、半導体基板１は、反射防止膜４を下側にしてベルト１３によって焼成炉１２内に搬入されており、半導体基板１の受光面側にはヒータが設置されていないことに特徴がある。

この場合においても、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されたガス１９はヒータ１５によって加熱された後にベルト１３を介さずに半導体基板１に到達するため、ｐ⁺層７の形成がより十分に行なわれる傾向にある。また、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されたガス１７はヒータによって加熱されることなく半導体基板１に到達するため、半導体基板１の加熱時における反射防止膜４の温度上昇をさらに抑えることができる。

上記実施の形態において、ヒータ１４、１５は赤外線ヒータであることが好ましい。この場合には、半導体基板１の温度を効率よく上昇させることができる。特に、シリコン等の半導体基板１を図２に示すようなベルト式の焼成炉１２で加熱する場合には効果が大きい。なお、赤外線ヒータは赤外線ブロックヒータまたは赤外線ランプヒータのいずれであっても構わない。

また、上記実施の形態において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７は酸素または酸素を含むガスであることが好ましい。この場合には、反射防止膜４との反応等によって反射防止膜４の表面に酸化物からなる保護膜が形成されるため、反射防止膜４においてピンホールが発生しにくくなる傾向にある。また、酸素または酸素を含むガスが半導体基板１の裏面側に回り込むことによって、ｐ⁺層７の形成が促進される。

また、上記実施の形態において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７は、図２〜図６に示すように、半導体基板１に対して垂直に供給されることが好ましい。この場合には、ガス供給管１６と半導体基板１との距離が最短となることから、ガス１７は、温度があまり上昇することなく半導体基板１に到達しやすくなる。

また、焼成炉１２内に供給されるガスの総量は、焼成炉１２の炉内容積に対して、毎分１倍以上３倍以下供給することが好ましい。毎分１倍未満の場合には、Ａｌペースト５の不十分な燃焼によってｐ⁺層７の形成が不十分となる傾向にあり、毎分３倍よりも多い場合には、ヒータ１５による半導体基板１の加熱よりもガス１９による半導体基板１の冷却が大きくなりすぎ、半導体基板１の加熱が不安定となってｐ⁺層７の形成が不十分となる傾向にある。

また、上記実施の形態において、半導体基板１の加熱時における反射防止膜４の表面温度がＡｌペースト５の表面温度よりも５℃以上５０℃以下低いことが好ましい。反射防止膜４とＡｌペースト５の表面温度差が５℃未満である場合にはｐ⁺層７を十分に形成できたとしても反射防止膜４におけるピンホールの発生を抑止できない傾向にあり、５０℃よりも高くなる場合には反射防止膜４におけるピンホールの発生を抑止できたとしてもｐ⁺層７を十分に形成できない傾向にある。ここで、反射防止膜４およびＡｌペースト５の表面温度はそれぞれ、反射防止膜４およびＡｌペースト５の表面に取り付けた熱電対によって測定される。

また、上記実施の形態において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量は、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量よりも多いことが好ましい。反射防止膜４とＡｌペースト５の表面温度差は、半導体基板１の受光面側に設置されているヒータ１４の位置を半導体基板１から遠ざけ、半導体基板１の裏面側に設置されているヒータ１５の位置を半導体基板１に近づけることによっても行なうことができる。しかしながら、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量を、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量よりも多くすることによって、反射防止膜４とＡｌペースト５の表面温度差を容易に大きくすることができ、また、ガス１７、１９の供給量を変更することによって反射防止膜４とＡｌペースト５の表面温度差の調節も容易となる。

（実施例１）
図１に示す太陽電池の製造工程に従って太陽電池を製造した。まず、図１（Ａ）において、ｐ型単結晶シリコンからなる半導体基板１の受光面をＮａＯＨ水溶液中に浸漬することによって、半導体基板１の製造時に生じる表面の加工変質層を除去し、半導体基板１の受光面に微細なピラミッド状の凹凸を含むテクスチャ構造を形成した。

次に、図１（Ｂ）に示すように、半導体基板１の受光面に、五酸化二リン（Ｐ₂Ｏ₅）をアルコールに溶解させたドーパント液２を塗布した後、図１（Ｃ）に示すように、半導体基板１を拡散炉において８５０℃で１０分間加熱することによって、半導体基板１の受光面にｎ⁺層３を形成した。

そして、図１（Ｄ）に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて窒化シリコンからなる反射防止膜４をｎ⁺層３上に８０ｎｍの厚みで成膜した。

次いで、図１（Ｅ）に示すように、半導体基板１の裏面にＡｌペースト５をスクリーン印刷した。

その後、半導体基板１を図２に示す焼成炉１２内（炉内容積：１００Ｌ）の温度を７００℃に設定して加熱することによって、図１（Ｆ）に示すように、半導体基板１の裏面にＡｌ電極６を形成すると共にｐ⁺層７を形成した。ここで、図２において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量は５０Ｌ／ｍｉｎであって、半導体基板１の裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量は１００Ｌ／ｍｉｎであった。また、ガス供給管１６から供給されるガス１７は半導体基板１に対して垂直に供給されており、反射防止膜４の表面温度はＡｌペースト５の表面温度よりも３０℃低かった。なお、ガス１７、１９は空気である。

最後に、半導体基板１の受光面および裏面にＡｇペーストを塗布して半導体基板１を６００℃で加熱することによって、図１（Ｇ）に示すように、Ａｇ電極８、９を形成した。そして、Ａｇ電極８、９に半田１０、１１をそれぞれ被覆することによって太陽電池を完成させた。

この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。なお、表１において、ピンホール発生率は、顕微鏡観察によるピンホールの数を測定し、後述する比較例１で発生したピンホールの数を１００としたときの相対値であり、出力は後述する比較例１の太陽電池の出力を１００としたときの相対値である。

（実施例２）
図２に示す焼成炉１２において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量を１００Ｌ／ｍｉｎとし、裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量を０Ｌ／ｍｉｎとしたこと以外は実施例１と同様にして太陽電池を製造した。この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。

（実施例３）
図６に示す焼成炉１２において、赤外線ヒータ１５だけで半導体基板１を加熱し、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量を２００Ｌ／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池を製造した。この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。

（実施例４）
図５に示す焼成炉１２において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量を１００Ｌ／ｍｉｎとし、裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量を１００Ｌ／ｍｉｎとしたこと以外は実施例１と同様にして太陽電池を製造した。この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。

（実施例５）
図４に示す焼成炉１２において、半導体基板１の受光面側に設置されているガス供給管１６から供給されるガス１７の供給量を１００Ｌ／ｍｉｎとし、裏面側に設置されているガス供給管１８から供給されるガス１９の供給量を５０Ｌ／ｍｉｎとしたこと以外は実施例１と同様にして太陽電池を製造した。この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。

（比較例１）
図８に示す焼成炉１１２を用いて半導体基板１０１の裏面側のみからガス１１７を供給したこと以外は、実施例１と同様にして太陽電池を製造した。この太陽電池について、ピンホール発生率と出力を算出した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、半導体基板１の受光面側からガスを供給している実施例１から実施例５の太陽電池は、半導体基板１０１の裏面側のみから焼成炉１１２内にガスを供給している比較例１の太陽電池と比べて、ピンホールの発生率が低く、出力も高くなった。

また、表１に示すように、半導体基板１の受光面側および裏面側の双方から焼成炉１２内にガスを供給している実施例３、実施例４および実施例５の太陽電池は、半導体基板１の表面側のみから焼成炉１２内にガスを供給している実施例２の太陽電池と比べて、出力が高くなった。これは、半導体基板１にｐ⁺層７を十分に形成しつつ、半導体基板１の受光面側から焼成炉１２内にガスを供給することによって半導体基板１の加熱時における反射防止膜４の温度上昇を抑え、反射防止膜４におけるピンホールの発生率を抑制できたためであると考えられる。

また、半導体基板１の受光面側にあるガス供給管１６から供給されたガスの供給量が、半導体基板１の裏面側にあるガス供給管１８から供給されたガスの供給量よりも多い実施例３および実施例５の太陽電池は、ガス供給管１６から供給されたガスの供給量とガス供給管１８から供給されたガスの供給量とが同量である実施例４の太陽電池よりも反射防止膜４におけるピンホールの発生率が低減しており、太陽電池の出力も向上していた。

また、実施例３および実施例５の太陽電池は、ガス供給管１６から供給されたガスの供給量がガス供給管１８から供給されたガスの供給量よりも少ない実施例１の太陽電池よりも反射防止膜４におけるピンホールの発生率が低減しており、太陽電池の出力も向上していた。

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の太陽電池の製造方法においては、半導体基板中にｐ⁺層を十分に形成しつつ、反射防止膜におけるピンホールの発生を抑止することによって高出力の太陽電池を製造することができるので、本発明は太陽電池分野に好適に用いられる。

（Ａ）は本発明に用いられる半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｂ）はドーパント液を塗布した後の半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｃ）はｎ⁺層形成後の半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｄ）は反射防止膜形成後の半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｅ）はＡｌペースト印刷後の半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｆ）はＡｌ電極およびｐ⁺層形成後の半導体基板の模式的な断面図であり、（Ｇ）は本発明に係る太陽電池の模式的な断面図である。本発明においてｐ⁺層の形成時に半導体基板の加熱に用いられる焼成炉の模式的な断面図である。図２に示す焼成炉のＸ３−Ｘ３に沿った断面である。図２に示す焼成炉のＸ３−Ｘ３に沿った断面の他の例である。本発明においてｐ⁺層の形成時に半導体基板の加熱に用いられる焼成炉の他の例の模式的な断面図である。本発明においてｐ⁺層の形成時に半導体基板の加熱に用いられる焼成炉のさらに他の例の模式的な断面図である。従来の太陽電池の製造工程の一例の一連の流れを示した模式的な断面図である。従来の太陽電池の製造方法においてｐ⁺層の形成に用いられる焼成炉の模式的な断面図である。

符号の説明

１，１０１半導体基板、２，１０２ドーパント液、３，１０３ｎ⁺層、４，１０４反射防止膜、５，１０５Ａｌペースト、６，１０６Ａｌ電極、７，１０７ｐ⁺層、８，９，１０８，１０９Ａｇ電極、１０，１１，１１０，１１１半田、１２，１１２焼成炉、１３，１１３ベルト、１４，１５，１１４，１１５ヒータ、１６，１８，１１６ガス供給管、１７，１９，１１７ガス。

Claims

半導体基板の受光面に反射防止膜を形成する工程と、前記半導体基板の受光面の反対側にある裏面にアルミニウムペーストを塗布する工程と、前記アルミニウムペーストの塗布後に前記半導体基板を加熱室で加熱する工程と、を含む太陽電池の製造方法であって、
前記加熱室内の前記半導体基板の受光面側には、前記半導体基板の受光面と第１ヒータとの間に第１ガス供給部が配置されており、前記半導体基板の裏面側には、前記半導体基板の裏面と第２ガス供給部との間に第２ヒータが配置されており、
前記半導体基板を加熱室で加熱する工程は、第１ガス供給部から前記半導体基板の受光面に向けてガスを供給し、前記第２ガス供給部から前記第２ヒータに向けてガスを供給することを特徴とする、太陽電池の製造方法。
前記第１ガス供給部を構成する複数のガス供給管が、前記第１ヒータを構成する複数のヒータの間に対応する領域に設置されていることを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
前記第２ガス供給部を構成する複数のガス供給管が、前記第２ヒータを構成する複数のヒータの間に対応する領域以外の領域に設置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽電池の製造方法。
前記第１ヒータおよび前記第２ヒータは赤外線ヒータであることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
前記第１ガス供給部から供給されるガスが酸素または酸素を含むガスであることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
前記第１ガス供給部から供給されるガスが前記半導体基板に対して垂直に供給されることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
前記半導体基板の加熱時における前記反射防止膜の表面温度が前記導電性ペーストの表面温度よりも５℃以上５０℃以下低いことを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。
前記第１ガス供給部から供給されるガスの供給量が前記第２ガス供給部から供給されるガスの供給量よりも多いことを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の太陽電池の製造方法。