JP5554359B2 - 基板の粗面化方法、太陽電池の製造方法および太陽電池、太陽電池モジュール - Google Patents
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Description
図1−1〜図1−5は、本実施の形態にかかる太陽電池の製造工程においてシリコン基板の表面に逆ピラミッド型テクスチャ構造を形成する基板の粗面化工程を模式的に示す断面図である。図2は、本実施の形態にかかる太陽電池の製造方法を示すフローチャートである。
1a 第1凹部
1b 第2凹部
1c 凹部
2 耐エッチング膜
3 開口部
4a 斜面
4b 斜面
5a 最深部
5b 最深部
5c 最深部
6 細線状テラス
7 稜線部
8 稜線部
9 稜線部
14 斜面
21 半導体基板
21a n層
22 反射防止膜
23 受光面側電極
23a グリッド電極
23b バス電極
24 裏面電極
31 i型シリコン膜層
32 p型非晶質シリコン膜層
33 透明導電膜層
34 受光面側集電極
35 i型シリコン膜層
36 n型非晶質シリコン膜層
37 透明導電膜層
38 裏面集電極
W テラス幅
α シリコン基板に形成される逆ピラミッド型の凹部における底面の正方形の1辺長さ
β 開口部の長手方向長さ
γ 開口部の幅
Claims (13)
- 半導体基板の表面に保護膜を形成する第1の工程と、
前記保護膜に一定間隔で規則的に配列された複数の開口部を形成する第2の工程と、
前記開口部が形成された前記保護膜をマスクとして、前記半導体基板における前記保護膜が形成された面に対して前記開口部を介して異方性エッチングを施して、前記開口部の下部およびその近傍領域に複数の逆ピラミッド型の第1の凹部を形成するとともに隣接する前記第1の凹部間に前記半導体基板の表面の未エッチング領域を形成する第3の工程と、
前記開口部が形成された前記保護膜をマスクとして、前記半導体基板における前記保護膜が形成された面に対して前記開口部を介して等方性エッチングを施して、前記第1の凹部をさらにエッチングして複数の逆ピラミッド型の第2の凹部を前記開口部の下部およびその近傍領域に形成する第4の工程と、
前記保護膜を除去する第5の工程と、
を含むことを特徴とする基板の粗面化方法。 - 前記第4工程では、前記等方性エッチングにより、隣接する前記第2の凹部間の前記未エッチング領域の幅が狭幅化され、前記第2の凹部を構成する4つの斜面が互いに交差する部分が曲面化されること、
を特徴とする請求項1に記載の基板の粗面化方法。 - 前記半導体基板は、主面の結晶面方位が(100)を有する単結晶シリコン基板であり、
前記第1の凹部は、結晶面方位が(111)である面を有すること、
を特徴とする請求項1または2に記載の基板の粗面化方法。 - 前記等方性エッチングの実施前の前記未エッチング領域の幅が1μm以上かつ3μm以下であること、
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の基板の粗面化方法。 - 前記等方性エッチングの実施後の隣接する前記第2の凹部間に、前記異方性エッチングの実施前の前記半導体基板と同等の高さの稜線部を有すること、
を特徴とする請求項4に記載の基板の粗面化方法。 - 前記保護膜が無機材料からなり、前記開口部をレーザー加工により形成すること、
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の基板の粗面化方法。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の基板の粗面化方法により第1導電型の前記半導体基板の一面側を粗面化する粗面化工程と、
前記半導体基板の一面側に、第2導電型の不純物元素を拡散して不純物拡散層を形成する不純物拡散層形成工程と、
前記不純物拡散層上に反射防止膜を形成する反射防止膜形成工程と、
前記半導体基板の一面側および前記半導体基板の他面側に電極を形成する電極形成工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 請求項1〜6のいずれか1つに記載の基板の粗面化方法により第1導電型の前記半導体基板の一面側を粗面化する粗面化工程と、
前記半導体基板の一面側に、第2導電型の半導体膜を形成する第1半導体膜形成工程と、
前記半導体基板の他面側に、第1導電型の半導体膜を形成する第2半導体膜形成工程と、
前記第2導電型の半導体膜上および前記第1導電型の半導体膜上に電極を形成する電極形成工程と、
を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。 - 一面側に第2導電型の不純物元素が拡散された不純物拡散層を有する第1導電型の半導体基板と、
前記不純物拡散層上に形成された反射防止膜と、
前記半導体基板の一面側および前記半導体基板の他面側に形成された電極と、
を備え、
前記半導体基板は、4つの斜面により構成された複数の逆ピラミッド型の凹部が一面側の表面に一定間隔で規則的に配列され、
隣接する前記凹部間に、前記半導体基板における前記凹部の形成されていない表面と同じの高さを有する領域を有し、
前記凹部を構成する4つの斜面が互いに交差する部分が曲面を有していること、
を特徴とする太陽電池。 - 前記半導体基板は、主面の結晶面方位が(100)を有する単結晶シリコン基板であり、
前記4つの斜面は、結晶面方位が(111)である面を有すること、
を特徴とする請求項9に記載の太陽電池。 - 第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板の一面側に形成された第2導電型の半導体膜と、
前記半導体基板の他面側に形成された第1導電型の半導体膜と、
前記第2導電型の半導体膜上および前記第1導電型の半導体膜上に形成された電極と、
を備え、
前記半導体基板は、4つの斜面により構成された複数の逆ピラミッド型の凹部が一面側の表面に一定間隔で規則的に配列され、
隣接する前記凹部間に、前記半導体基板における前記凹部の形成されていない表面と同じの高さを有する領域を有し、
前記凹部を構成する4つの斜面が互いに交差する部分が曲面を有していること、
を特徴とする太陽電池。 - 前記半導体基板は、主面の結晶面方位が(100)を有する単結晶シリコン基板であり、
前記4つの斜面は、結晶面方位が(111)である面を有すること、
を特徴とする請求項11に記載の太陽電池。 - 請求項9〜12のいずれか1つに記載の太陽電池の少なくとも2つ以上が電気的に直列または並列に接続されてなること、
を特徴とする太陽電池モジュール。
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