TW201125138A - Solar cell - Google Patents

Description

201125138 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種太陽電池單元，更詳細而言，本 發明是有關於如下的技術，該技術可減少作為半導體基板 的多晶矽所固有的結晶缺陷或晶界上的電子-電洞再結合 所引起的光電轉換損耗，並可減少多晶矽太陽電池單元的 内部應力及由該内部應力所引起的單元的翹曲，且可提昇 單元·模組製造步驟中的良率。 【先前技術】 使用圖4 (1)至圖4 (6)說明先前的多晶矽太陽電g 單元的製造步驟。於圖4 ( 1)中，在摻雜硼的p型半導骨 基板10中，利用20〇/〇苛性鈉去除自鑄錠進行切片時所』 生的矽表面的損傷層。繼而，利用1%苛性鈉與1〇%異戸 醇的混合液進行侧，形成紐結構。太陽電池單元藉^ 於文光面（表面）娜成紐結構，^促進光封閉效果， 並可謀求高效率化。於® 4⑺中，義塗佈含有p2〇 的溶液’並於800t〜900t：下進行幾十分鐘的處理， 在氧氯_ (P〇Cl3)、氮氣、氧氣的混合 中 ^C 〜9(KrC：下騎幾十分蘭處_囉㈣成η型肩 it時’於使用氧氯化璘環境的方法中，磷的擴散亦讀 =側=及背面’ n型層不僅形成於表面，而且亦形成於伽 =::4(3)中’為去除側面的· 厚度形成包含氮化賴的抗反制。胃表―相同的 4 201125138 例如，氮化矽膜是藉由將SiH4與NH3的混合氣體作為 原料的電漿化學氣相沈積（ChemiCal Vapor Deposition， CVD)法而形成。此時，氫於結晶十擴散，與矽原子的鍵 無關之軌道，即懸鍵與氫鍵結，而使結晶缺陷鈍化。將此 種用於修正結晶缺陷賴作稱為氫鈍化，例如於專利文獻 1十有該氫純化的記載。另外，關於缺陷的純化，亦提出 有使用氫化非轉的方法，於專敎獻2中有該方 載。 繼而於圖4 (5)巾，利用網版印刷法塗佈表面電極 ，銀聚並使其乾燥，形成表面電極18。此時，表面電極18 2¾/成於k反射膜上。繼而，於背面側，亦與表面側同樣 P刷塗佈者面用！gf並使其乾燥，形成背面電極2〇。 =^為了模組製造步驟中的單元間的連接，亦於背面的 H 設置銀電極形成用銀I。進而，於圖4 (6)中， 沾、田=進行般燒後形成太陽電池單元。若於600°c〜90〇i3c 燒幾分鐘，則於表面側，藉由絲中所包 二％ # ;4而使作為絕緣膜的抗反_财的—部分亦 可射進行歐姆_。肢稱為火焰穿越（加 through )〇另一古工从斗 面，於者面側，在如上述般背面亦為n BSF )層? 電月匕力的背面電場（Back Surface Field， 氣相=述不時，尤其於使用氧氣化_ 僅在原本而要n型層的一面（通常受光面 201125138 :表：：形成n型層，而且在另一面（非受光 或侧面亦形成n型層。因此，為 面） 必需進行侧面_，且必需於= 2 =。於上述情況下，在先前的多晶石夕太陽電池ΐΐ 的製造步财’於背面塗佈作為第u族元素_ :疋 並進行職，從而將η型層再次變換成p型層。— 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本專利特開昭π,%6號公報 專利文獻2 .日本專利特開加⑽⑸726號公報 於上述多晶石夕太陽電池單元的製造步驟中，成為基板 的多晶石夕包含許多源自晶界的結晶缺陷。該些成為藉由太 陽光等的光照射而產生的電子及電洞的載體的再結合中 心，並成為電力損耗的原因。尤其，於多Μ太陽電池單 兀的製造步驟巾’在背面印刷轉，並對其進行般燒而將 η型層變成Ρ+型層的同時，獲得歐姆接觸。但是，由於鋁 漿的導電率較低，因此必需降低薄片電阻，通常必需於在 整個背面鍛燒銘層後形成10 μιη〜2〇 μιη左右的厚度。進 而’矽與紹的熱膨脹係數差異較大，因此於煅燒及冷卻的 過程中’在矽基板中產生較大的内部應力，而成為翹曲的 原因。 該内部應力及翹曲對於單元本身的特性、及其後的模 組製造步驟而言均是不希望出現的。即，因該應力而對多 晶的晶界造成相傷’使上述再結合中心增長，電力損耗增 201125138 大。另外，翹曲於模組製造步驟中的單元的搬送、或單元 與被稱為Tab線的銅線的連接中，易於使單元破損。最近， 由於切片技術的提昇，多晶矽基板的厚度已薄型化至17〇 μηι ’進而，於不久的將來會更薄型化，而存在比先前更容 易破損的傾向。 為減輕此種内部應力，可考慮避免使用背面的鋁漿， 但於先前的製造步驟中，為了如上述般將η型層再次變換 成Ρ型層，並保持單元的特性，而難以避免使用鋁漿。 另外，於上述多晶矽太陽電池單元的製造步驟中，在 進行用於修補結晶缺陷的氫純化後進行產生應力的背面電 極的印刷及煅燒，因此藉由此處的應力而再次增加結晶缺 陷。 、 另外，於上述多晶矽太陽電池單元的製造步驟中，用 =修補結晶缺關氫鈍化處理是於形成抗反㈣時同時進 仃。因此，纽化處理僅於表面有效，在結晶内部（稱為 bulk)或背面，結晶缺陷未得到處理而仍為再結合中心。 【發明内容】 本發明是繁於以上先前的問題點開發而成的，其將 成以下的目的作為課題。 、 本發明的目的尤其在於提供一種太陽電池單元， 時，亦減少内部應力的產生，藉此減 損失。另外，本發明的目的在於同時 驟^由内部應力所引起的翹曲’減少單元及模組製造步 驟中的単元的破損，並提昇良率。 201125138 ，其i i _池單元’其於形成有沖接合的半導 乂板的受光面側具有抗反射膜與外部取出用電極，於非 又光面側具有電極層，其特徵在於： 上述電極層是形成為整面狀，且厚度為5 μιη以下。 (2) 如上述（1)所述之太陽電池單元，其中上述電 極層的薄片電阻為ΐχΐ〇-4Ω/□以下。 (3) 厂種太陽電池單元，其於形成有ρη接合的半導 ，，板的受光面側具有抗反射膜與外部取出用電極於非 受光面側具有電極層，其特徵在於： 上述電極層是非整面狀的電極層。 (4) 如上述（3)所述之太陽電池單元，其中上述非 面狀的電極層包含匯流條電極（busbar eiectr〇de)、及與 該匯流條電極交叉的指狀電極（finger electrode )。 (5) 如上述（3)所述之太陽電池單元，其中上述非 整面狀的電極是網狀的電極。 (6) 如上述Q)〜上述（5)中任一項所述之太陽電 池單元’其中上述半導體基板包含多晶矽。 [發明的效果] 根據本發明，將背面電極厚度形成地較薄’或者將背 面電極形成為包含匯流條電極、及與該匯流條電極交叉的 指狀電極的電極，因此可抑制内部應力的產生’藉此可抑 制對於晶界的損傷，並可抑制結晶缺陷的增長’且可減少 步驟中的破損，可提供一種能夠實現高效率化、高良率化 的太陽電池單元。 201125138 ▲為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 ^ 【實施方式】 a根據苐1型態，本發明的太陽電池單元於形成有pn 接&的半導體基板的受光_具有抗反射膜與外部取出用 電極’於非受光面側具有電極層（以下，树稱為「背面 電極層」）’其特徵在於··上述電極層是形成為整面狀，且 厚度為5 μπι以下。 另外，根據第2型態，本發明的太陽電池單元於形成 有Ρη接合的半導體基板的受光面側具有抗反射膜與外部 取出用電極’於非受光面側具有電極層，其特徵在於：上 述電極層是非整面狀的電極層。 即，於第1型態中，位於與受光面側相反側的背面電 極層的厚度為5 μιη以下而為薄膜，另外，於第2型態中， 將背面電極層形成為非整面狀的電極層，因此本發明“的太 陽電池單元可抑咖部應力的產生，藉此可抑觸於晶界 的損傷’並可抑制結晶缺陷的增長，且可減:破 損，有助於高效率化、高良率化。 干的破 以下，參照圖1對本發明的太陽電池單元中，用於 背面電極層的厚度變成5 μιη以下的方法、或者用於將背 面電極層形成為非整面狀的電極層的方法進行說明，並# 由該說明來使本發明的太陽電池單元的構造明破。圖1 a 概念性地表示本發明的太陽電池單元的製造步驟的模式二 201125138 卸圖。於圖l (1)至圄1 “、木 的要 其板的夕日欲=與先前技術烟，是作為ρ型半導體 ίΐ::與先前技術同樣地利用驗性溶液去::: 層，並It由侧獲做賴構。 衫除#傷 扣Γ圖1⑵中，在表面即成為受光面的面上，為❹ η型：12而塗佈n型層形成用擴散液，在背面即非= 上，為形成p型層14而塗佈 本發明m田h 盾形成用擴散液。即，於 P型X層。i用產生如上所述的問題的_轉而形成 本發明的塗佈方法並無限制，例如有印刷法、旋塗法、 刷塗、噴霧法等。另外，根據擴散液的組成，有時於各面 塗佈後需要進行溶劑乾燥，其中，當使用加熱板時，在80t 150 C左右的溫度下乾燥i分鐘〜5分鐘，當使用電爐等 時在80 c〜150 c左右的溫度下乾燥1〇分鐘〜3〇分鐘 左右。該乾燥條件依存於擴散液的溶劑組成，本發明並不 特別限定於該條件。 此處所使用的η型層形成用擴散液是包含具有磷等第 15族元素的化合物作為成為施體的雜質的擴散液，具體而 言，可列舉：P2〇5、P(〇r)3、P(0R)5、p〇(〇R)3、磷酸二氫 銨等磷酸鹽、AsX3、AsX5、As2〇3、As205、As(OR)3、 As(OR)5、SbXs、SbXs、Sb(OR)3、Sb(OR)5 (式中 ’ R 表示 烷基、烯丙基、乙烯基、醯基，X表示鹵素原子）等。 另外，此處所使用的p型層形成用擴散液是包含硼等 201125138 第13族元素的單體或含有其的化合物作為成 質的擴散液，具體而言，可列舉：Β2、β2〇 7乏體的雜 Al(OR)3、Aix3、Ga(N〇3)3、Ga(OR)3、GaX3 3( <B(0R)” 示烷基、烯丙基、乙烯基、醯基，X表示鹵素^中，尺表 但是，於本發明中，並非在n、p型層形成用擴散二 該些雜質化合物，只要是可於半導體層中良好地^中指定 層、Ρ型層的化合物，則不論其種類。 也成η型 另外，η、ρ各形成用擴散液除可使用（j ) 所 化合物以外，亦可使用⑺黏合劑作為必需成分， 要可使用（3)溶劑、（4)其他添加劑。 現而 作為⑵的黏"合劑’大致區分為二氧化石夕系點合劑與 有機糸黏合劑。二氧化衫黏合劑與有機祕合劑阶 任一者或兩者。當形成η、ρ各層時，二氧化矽:曰 用於控制摻侧濃度均勻性、深料，具體*言^使^ 鹵化矽烷、烷氧基矽烷或其縮合物。 作為函化石夕烧，可列舉：四氣石夕⑧、四漠石夕烧、 二氣石夕燒、乙縣三氣魏、甲基三氣魏、乙基三氣石夕 烷、二苯基二氯矽烷、二乙基二氯矽烷等。 作為石夕烧氧化物，例如可列舉：四炫氧基石夕烧、三燒 氧基矽烷、二有機二烷氧基矽燒等。 作為四烧氧基魏，例如可列舉：四甲氧基魏、四 乙乳基魏、四·正丙氧基魏、^異丙氧基魏、四正 丁氧基石夕烧、四-第二丁氧基石夕燒、四-第三丁氧基魏、 四苯氧基矽烷等。 201125138 作為三院氧基石夕烧，例如可列舉：三曱氧基；g夕烧、三 乙氧基石夕烧、二丙氧基石夕炫、氟三甲氧基石夕烧、氟三乙氧 基矽烷、甲基三曱氧基矽烷、曱基三乙氧基矽烷、甲基三· 正丙氧基矽烷、曱基三-異丙氧基矽烷、曱基三_正丁氧基 矽烷、甲基三-異丁氧基矽烷、甲基三_第三丁氧基矽烷、 曱基二苯氧基石夕烧、乙基三甲氧基石夕烧、乙基三乙氧基石夕 烷、乙基三-正丙氧基矽烷、乙基三-異丙氧基矽烷、乙基 二- 正丁氧基石夕烧、乙基三-異丁氧基石夕烧、乙基三_第三丁 氧基石夕烧、乙基三苯氧基石夕烧、正丙基三曱氧基石夕燒、正 丙基三乙氧基矽烷、正丙基三-正丙氧基矽烷、正丙基三_ 異丙氧基石夕烧、正丙基三-正丁氧基石夕烧、正丙基三_異丁 氧基矽烷、正丙基三-第三丁氧基矽烷、正丙基三苯氧基矽 烧、異丙基三甲氧基石夕烧、異丙基三乙氧基石夕烧、異丙基 三- 正丙氧基石夕烧、異丙基三-異丙氧基石夕烧、異丙基三_正 丁氧基石夕烧、異丙基三-異丁氧基石夕烧、異丙基三-第三丁 氧基矽烷、異丙基三苯氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、 正丁基三乙氧基石夕烧、正丁基三-正丙氧基碎烧、正丁基三 -異丙氧基石夕烧、正丁基三-正丁氧基>5夕烧、正丁基三-異丁 乳基碎烧、正丁基二-第二丁氧基梦烧、正丁基三苯氧基石夕 烷、第二丁基三甲氧基矽烷、第二丁基三乙氧基矽烷、第 二丁基三-正丙氧基矽烷、第二丁基三-異丙氧基矽烷、第 二丁基三-正丁氧基矽烷、第二丁基三_異丁氧基矽烷、第 二丁基三-第三丁氧基矽烷、第二丁基三苯氧基矽烷、第三 丁基三甲氧基矽烷、第三丁基三乙氧基矽烷、第三丁基三_ 12 201125138 正丙氧基矽烷、第三丁基三-異丙氧基矽烷、第三丁基三-正丁氧基矽烷、第三丁基三·異丁氧基矽烷、第三丁基三_ 第二丁氧基矽烷、第三丁基三苯氧基矽烷、苯基三曱氧基 石夕院、笨基二乙氧基石夕烧、苯基三·正丙氧基石夕烧、苯基三 -異丙氧基矽烷、苯基三·正丁氧基矽烷、苯基三_異丁氧基 矽烷、苯基三-第三丁氧基矽烷、苯基三苯氧基矽烷、三氣 曱基三甲氧基矽烷、五氟乙基三曱氧基矽烷、3,3,3_三氟丙 基二甲氧基矽烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基矽烷等。 作為二有機二烷氧基矽烷，例如可列舉：二曱基二曱 氧基矽烷、二曱基二乙氧基矽烷、二曱基二_正丙氧基矽 院一甲基一·異丙乳基石夕炫、一甲基二-正丁氧1基石夕炫>、 二曱基二第二丁氧基矽烷、二甲基二_第三丁氧基矽烷' 一曱基二笨氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二乙基二乙 氧基矽烷、二乙基二-正丙氧基矽烷、二乙基二_異丙氧基 矽烷、二乙基二-正丁氧基矽烷、二乙基二-第二丁氧基矽 烷、二乙基二·第三丁氧基矽烷、二乙基二苯氧基矽烷、二 -正丙基二曱氧基矽烷、二-正丙基二乙氧基矽烷、二_正丙 基二-正丙氧基矽烷、二-正丙基二-異丙氧基矽烷、二_正丙 基二-正丁氧基矽烷、二-正丙基二-第二丁氧基矽烷、二、 正丙基二-第三丁氧基矽烷、二-正丙基二苯氧基矽烷、二、 異丙基二曱氧基矽烷、二-異丙基二乙氧基矽烷、二異丙 基二-正丙氧基矽烷、二-異丙基二-異丙氧基矽烷、二-異丙 基二-正丁氧基矽烷、二-異丙基二-第二丁氧基矽烷、二、 異丙基二-第三丁氧基矽烷、二-異丙基二苯氧基矽烷、二、 13 201125138 正丁基二曱氧基石夕烧、二·正丁基二乙氧基石夕院、二正丁 基二-正丙氧基矽烷、二·正丁基二-異丙氧基矽烷、二_正丁 基二-正丁氧基矽烷、二-正丁基二·第二丁氧基矽烷、二_ 正丁基二-第三丁氧基矽烷、二-正丁基二苯氧基矽烷、二-第二丁基二曱氧基矽烷、二_第二丁基二乙氧基矽烷、二_ 第二丁基二·正丙氧基矽烷、二_第二丁基二_異丙氧基矽 烧、一-第二丁基二-正丁氧基石夕院、二-第二丁基二-第二丁 氧基矽烷、二-第二丁基二_第三丁氧基矽烷、二_第二丁基 一苯氧基石夕烧、二-第三丁基二曱氧基矽烧、二_第三丁基 二乙氧基矽烧、二-第三丁基二·正丙氧基石夕烷、二_第三丁 基二-異丙氧基矽烷、二_第三丁基二_正丁氧基矽烷、二_ 第三丁基二-第二丁氧基矽烷、二_第三丁基二第三丁氧基 矽烷、二-第三丁基二苯氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、 一本基二乙氧基石夕烧、二笨基二-正丙氧基碎烧、二苯基二 -異丙氧基矽烷、二苯基二-正丁氧基矽烷、二苯基二·第二 丁氧基石夕烷、二苯基二-第三丁氧基矽烷、二苯基二苯氧基 石夕烧、雙(3,3,3_三氟丙基)二曱氧基矽烷、曱基⑻义王氟 丙基)二甲氧基矽烷等。 作為上述以外的化合物，例如可列舉：雙(三曱氧基石夕 烷基）曱烷，雙(三乙氧基矽烷基）曱烷，雙(三_正丙氧基矽 烧基）甲烧，雙(三-異丙氧基石夕院基）曱烧，雙(三曱氧基石夕 烧基）乙燦，雙(三乙氧基石夕烧基）乙烧，雙(三_正丙氧基石夕 烷基）乙烷，雙(三-異丙氧基矽烷基）乙烷，雙(三甲氧基矽 烷基）丙烷，雙(三乙氧基矽烷基）丙烷，雙(三_正丙氧基矽 14 201125138 烷基）丙烷，雙(三-異丙氧基矽烷基）丙烷，雙(三曱氧基矽 烧基)苯’雙(三乙氧基矽烷基)苯，雙(三·正丙氧基矽烷基) 本，雙(二-異丙氧基碎烧基)苯等雙石夕烧基烧煙、雙石夕烧基 苯等。 另外，可列舉·六甲氧基二石夕院、六乙氧基二石夕烧、 六-正丙氧基二矽烷、六-異丙氧基二矽烷等六烷氧基二矽 烷類，1，2-二甲基四甲氧基二矽烷、12_二甲基四乙氧基二 矽烷、1，2-二曱基四丙氧基二矽烷等二烷基四烷氧基二矽 烷類等。 有機系黏合劑主要用於調整塗佈液的黏度，控制塗佈 膜厚，進而用於控制上述雜質化合物、二氧化矽系黏合劑 的穩疋性。本發明的有機系黏合劑的至少一部分必需具有 親水性基，作為親水性基，例如可列舉：_〇H、-NH3、 •COOH、-CHO、>CO等。有機黏合劑較佳為具有上述親 水性基的高分子量體，例如可列舉：（甲基）丙烯酸二甲基 胺基乙醋聚合物、聚乙稀醇、聚丙烯酿胺類、聚乙稀酿胺 類、聚乙烯吡咯烷酮、聚（甲基)丙烯酸類、聚環氧乙烷類、 聚磺酸、丙烯醯胺烷基磺酸、纖維素醚類、纖維素衍生物、 羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、明膠、澱粉及澱粉衍生物、 海藻酸鈉類、三仙膠、瓜爾膠及瓜爾膠衍生物、硬葡聚醣、 黃蓍膠或糊精衍生物等。 但是，當單獨使用高分子量體作為黏合劑時，並不特 別需要親水性，可自由地選擇丙烯酸樹脂、丙烯酸酯樹脂、 丁二烯樹脂、苯乙烯樹脂、該些的共聚物等。 15 201125138 作為可用於本發明的（3)溶 施體的雜質的具有财第可，容解作為成為 為受體的雜質的硼等第13族元专、”。合物、或者作為成 與有機溶_混合溶液。作為可溶解可於本發日种使用ί 石夕燒氧化誠分的有機溶劑，可解：非質子性溶劑（2,5_ 二曱基曱醢胺（dunethyl f0rmamide，聽）' 四氫呋喃 (tetmhydmfuran ’ THF)、氣仿、甲苯等）、質子性溶劑（曱 醇及乙醇等醇類）等。該些可單獨使用、或者組合使用兩 種以上。 作為非質子性溶劑，例如可列舉：丙酮、甲基乙基酮、 甲基-正丙基酮、甲基-異丙基酮、甲基_正丁基酮、曱基_ 異丁基酮、甲基-正戊基酮、曱基·正己基酮、二乙酮、二 丙酮、二-異丁基酮、三曱基壬酮、環己酮、環戊酮、甲基 己酮、2,4-戊二酮、丙g同基丙g同、丫_丁内酯、戊内酯等 酮系溶劑，二乙醚、曱基乙基醚、曱基_η_二-正丙基醚、 二異丙醚、四氫呋喃、曱基四氫呋喃、二噁烷、二甲基二 °惡燒、乙二醇二曱醚、乙二醇二乙_、乙二醇二_正丙醚、 乙一醇一丁醚、一乙二醇二甲趟、二乙二醇二乙謎、二乙 二醇曱基乙基醚、二乙二醇曱基單_正丙醚、二乙二醇甲基 單-正丁醚、二乙二醇二-正丙趟、二乙二醇二_正丁酸、二 乙一醇曱基單-正己喊、三乙二醇二曱喊、三乙二醇二乙 醚、三乙二醇甲基乙基醚、三乙二醇曱基單_正丁醚、三乙 二醇二-正丁醚、三乙二醇曱基單·正己醚、四乙二醇二曱 16 201125138 鍵、Γ乙二醇二⑽、四二乙二醇甲基乙基輕、四乙二醇 曱基單正丁醚、二乙二醇二_正丁趟、四乙二醇甲基單-正 己醚、四乙二醇二_正丁醚、丙二醇二曱醚、丙二醇二乙醚、 丙t醇二·正丙醚、丙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙 一醇一乙喊、二丙二醇曱基乙基醚、二丙二醇曱基單-正丁 謎一丙一醇二_正丙喊、二丙二醇二_正丁鱗、二丙二醇 曱基單-正己醚、三丙二醇二曱醚、三丙二醇二乙醚、三丙 二醇曱基乙基醚、三丙二醇曱基單_正丁醚、三丙二醇二_ 正丁趟、二丙二醇甲基單_正己轉、四丙二醇二甲醚、四丙 二醇二乙醚、四二丙二醇曱基乙基醚、四丙二醇曱基單_ 正丁縫、二丙二醇二·正丁喊、四丙二醇曱基單-正己趟、 四丙二醇二-正丁醚等醚系溶劑，乙酸曱酯、乙酸乙酯、乙 酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸 第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3_甲氧基丁 酯、乙酸曱基戍酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2_乙基己酯、 乙酸苄酯、乙酸環己酯、乙酸曱基環己酯、乙酸壬酯、乙 醮乙酸曱酯、乙酿乙酸乙酯、二乙二醇單曱醚乙酸酯、二 乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單_正丁醚乙酸酯、二丙二 醇單曱醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇二乙酸 酉曰、乙酸曱氧三甘酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊 酯、草酸二乙酯、草酸二-正丁酯等酯系溶劑，乙二醇曱醚 丙酸酯、乙二醇乙醚丙酸酯、乙二醇曱醚乙酸酯、乙二醇 乙醚乙酸酯、二乙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇乙醚乙酸酯、 二乙二醇-正丁醚乙酸酯、丙二醇曱醚乙酸酯、丙二醇乙醚 17 201125138 乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸^旨、_ ^ 二醇乙醚乙酸酯等醚乙釀二丙一醇甲醚乙酸酯、二丙 酮’N-乙基吡咯烷酮，办劑’乙腈’ Ν·甲基吡咯烷 N-己基吡咯烷酮，队環比11 各烧綱，队丁基吡咯烷酮， 胺，N，N-二甲基乙醯胺，各烧酮’ N，N-二甲基甲醯 使用-種、或者組合使用_ =基亞解，該些可單獨 作為質子性溶劑，例如可 > 異丙醇、正丁醇、異丁醇、 ·甲醇、乙醇、正丙醇、 異戊醇、2-曱基丁醇、第_ —丁醇、第三丁醇、正戊醇、 醇、正己醇、2·甲基戊醇'^醇J三戊醇、3·甲氧基丁 庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、第2_乙基>丁醇、第二 第二-十一烧醇、三甲基壬醇二:、正壬醇、正癸醇、 燒醇、苯紛、環己醇、甲義 了四燒醇、第二-十七 内二醇、1 醇、节醇、乙二醇、以 一哔，丁一醇、二乙二醇、二而一 二兩二醇等醇系溶劑，乙 -二乙二醇、 單細、二乙二_ :二:=乙趟、乙二醇 正丁醚、二乙-萨II 乙一知单乙醚、二乙二醇單_ 醇單下丁:料-正己醚、乙氧基三乙二醇醚、四乙二 正頂、丙二醇單㈣、二丙二醇單㈣、二丙二醇 gt 一丙-醇早曱喊等峻系溶劑，乳酸曱醋、乳酸乙 13，車父佳為醇糸溶劑。該些之中，就抑制塗佈 望或彈力的觀點而言，較佳為乙醇、異丙醇、丙二醇丙 該些可單獨使用一種、或者組合使用兩種以上。 作為本發明中的（4 )其他添加劑，例如當使用二氧化 201125138. 黏』作為(2)的黏合劑成分時’可列舉使用水及觸 為此凝膠反應中所使用的觸媒，作 f合物等。 例如可列舉：酸觸媒、_媒、金屬 有機 鄰苯二曱酸、丙丁烯:酸:反丁歸二酸、 檸檬酸、乙si、丙酸、τϋ ^酉石&、蘋果酸、乳酸、 壬酸、癸酸、草:己丁!、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、 酸、亞麻減、切癸二酸、崎、油酸、硬脂 對胺基苯f酸、水揚酸、苯俩、笨甲酸、 土尽T夂對甲本石頁酸、甲績酸、三氣 乙爾。作為無機酸，例 :氟 :酸、硫酸、_，單獨使用一二= 使用兩種以上。 很次者組合 ^ ’例如可列舉··無機驗及有機驗等。作為 ΐί驗，例如可列舉：a氧化納、氫氧化鉀、氫氧^為 風氧化铯等。作為有機驗，例如可列舉：σ比咬 ’’ ，乙醇胺、三乙醇胺、二甲基單乙醇胺、單甲基二乙 乱、氣氧化四曱銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四丙錄= 乙广二丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺： 月女、十一胺、十二胺、環戊胺、環己胺、ν具二曱胺、㈣ j胺、__二碰、Ν，Ν_:了胺、邮二戊胺、咖二 己胺、Ν，Ν-二環戊胺、Ν，Ν-二環己胺、三甲胺、三乙胺、 201125138 二丙胺、二丁胺、三戊胺、三己胺、三環戊胺、三環己胺 等。該些可單獨使用一種、或者組合使用兩種以上。 作為金屬螯合物，例如可列舉：三曱氧基_單（乙醯丙 酮)鈦、二乙氧基-單（乙醯丙酮)鈦、三_正丙氧基_單（乙醯丙 酮)鈦、二-異丙氧基-單（乙醯丙_)鈦、三-正丁氧基_單（乙 酿丙嗣)欽、二-第一丁氧基-单（乙酿丙綱)欽、三-第三丁氧 基-單（乙醯丙酮)鈦、二曱氧基-單（乙醯丙酮)鈦、二乙氧基 -二（乙醢丙酮）鈥、二-正丙氧基-二（乙醯丙酮)鈦、二·異丙 氧基-二（乙醯丙酮)鈦、二-正丁氧基-二（乙醯丙酮)鈦、二_ 第二丁氧基-二（乙醯丙酮)鈦、二-第三丁氧基_二（乙醯丙酮) 鈦、單甲氧基-三（乙醯丙酿|)鈦、單乙氧基·三（乙醯丙酮) 鈦、單正丙氧基-三（乙醯丙酮)鈦、單異丙氧基·三（乙醯丙 酮)鈦、單正丁氧基-三（乙醯丙酮)鈦、單第二丁氧基-三（乙 醯丙酮)鈦、單第二丁氧基_三（乙酿丙酿J)鈦、四（乙醯丙酮) 欽、二甲氧基•單（乙醯乙酸乙g旨)欽、三乙氧基_單（乙醯乙 酸乙酯)鈦、三-正丙氧基-單（乙醯乙酸乙酯）鈦、三_異丙氧 基-單（乙醯乙酸乙酯）鈦、三-正丁氧基_單（乙醯乙酸乙酯） 鈦、二-第一丁氧基-單（乙醯乙酸乙g旨)鈦、三_第三丁氧基_ 單（乙醯乙酸乙酯）鈦、二甲氧基-單（乙醯乙酸乙酯）鈦、二 乙氧基-二（乙醯乙酸乙酯）鈦、二-正丙氧基_二（乙醯乙酸乙 酉旨）鈦、一-異丙氧基-二（乙酿乙酸乙酯）鈦、二_正丁氧基_ 二（乙醯乙酸乙酯）鈦、二-第二丁氧基_二（乙醯乙酸乙酯） 鈦、二-第三丁氧基-二（乙醯乙酸乙酯)鈦、單曱氧基_三（乙 醯乙酸乙酯）鈦、單乙氧基·三（乙醯乙酸乙酯）鈦、單正丙氧 20 201125138 之;(正乙二乙=日”鈦、單異丙氧基-三(乙酿乙酸乙醋) 醯乙酸乙乙酸^輯、單第二丁氧基-三（乙 醯乙酸乙酯)鈦等具有敍^土屈二（乙醯乙酸乙酯)鈦、四（乙 螯合物的斜冰μ 一有鈦的金屬螯合物，上述具有鈦的金屬 -種、！I! I 1呂等取代的化合物等。該些可單獨使用 種或者組合使用兩種以上。 各*，在赋〜崎對塗佈有上述" 2 =的t導體基板進行熱處理’藉此使雜質向半導 體曰中擴放，從而獲得η型層12、p型層14。 膜16^1/ -以與先前方法相同的方法獲得抗反射 氣，氮化石夕膜是藉由將SiH4與NH3的混合 乳體作為原料的電聚CVD法而形成。 =了!子的鍵無關之軌道，即懸鍵與氮鍵結:而： 缺陷純化（虱純化）。 旦體而言，於如下的條件下形成：上述混合氣體流 里t H3/SiH4為0.054 〇，反應室的壓力為〇 ι τ⑽〜2 加’成膜時的溫度為30(TC〜55(rc，用於電肢 率為100 KHz以上。 於圖1⑸中，在表面（受光面）的抗反射膜16上， 利用網版印刷法印職佈表面電極用金輕料並使立乾 燥’形成表面電極（外部取出用電極）.繼而，於:方面 側，亦與表面側同樣地，印刷塗佈背面用金屬漿料並使其 乾燥，形成背面電極（電極層）20。此處，於本發明中， 由於在背面電極侧已形成有p型層，因此不需要如先前般 21 201125138 換成p細步驟，進而，無需使用 :為形成於15型層上的背面電極。因 ’對於方面電極的材質或形態 ==!用銘時的問題。具體而言，作為背:電極 屬，#錢般，可使祕或銅雜以外的金 屬祕釔方面而言，可形成為整面狀 面狀。作為非整㈣㈣搞7雜a①麟并堂 可列舉包含匯流條電極、及 的指狀電極的電極，或者網狀的電極 等，该些f極均可抑❹晶絲板的應力的產生。 用金屬聚料塗佈於整個面上時，將般燒後的 膜厚控制成5帅以下的膜厚。具體而言，較佳為控制成！ μιη〜5 μηι的膜厚。另外，f _金屬轉較佳為即使膜 厚為5 μιη以下’亦可獲得1χ1〇_4Ω/口以下的足夠低的薄片 ，阻的金屬毁料，例如，可形成低電阻的電極的金屬㈣ 是將⑴金屬粉末與⑴玻璃粉作為必需成分，並視需 要包含⑴樹脂齡劑、⑷其他添加劑等的金屬激料。 作為⑴金屬粉末，可列舉：銀（Ag)、銅（Cu)、 金（Au)、銘（A1)或該些的合金。該些金屬粉末較佳為 片狀、球狀’其粒徑較佳為〇 〇〇1 μηι〜1〇 〇 _。 (2)玻璃粉是使用如下的玻璃粉，即利 碎將抓，2〇3、蘭、祕3、勝灿5、秘5、^3如 BaO、Te〇2等無機氧化物於高溫下溶解，然後冷卻所獲得 者，並使其形成為10 μιη左右的玻璃粉。此時，將玻璃: 的軟化點調整為比金屬漿料的煅燒溫度600°C〜900¾更 22 201125138 低的溫度。 (3)樹脂黏合劑只要是具有熱分解性的樹脂黏合 則並無特別限定’例如可列舉：曱基纖維素、乙 緩曱基纖維素等纖維素類，聚乙稀醇類，聚乙 類，丙稀酸樹脂，乙酸乙坤酿·丙稀酸酿共聚物 搭等丁_脂類，毅性醇酸樹脂，聽油脂肪酸= 酸樹脂等。 Γ 生虹 作為（4)其他添加劑，例如可列舉：燒結 結輔助劑、增姻、穩定劑、分散劑、黏度調 ， 電極另匯⑷至圖2⑻對包;匯流條 電極、及與《流條電極交又的指狀電極的背面電 說明。圖2(A)是自形成包含匯流條電極、及與該匯 電極父叉的指狀電極的構成的太陽電池單元的背皆 面電極的平面圖，圖2⑻是將圖2⑷的_部分擴大 表示的立顧。本構成㈣㈣極包含匯流條電極％與指 =電極3 2 ’於® 2所示的f面f極巾，構成為2根匯流條 電極30與多根指狀電極32正交。 此種背面電極例如可藉由以下等方法形成：上述的金 屬聚料的網版印刷、或者電極材料的織、高真空中的利 用電子束加熱的電極材料的蒸鍍。但是，眾所周知包含匯 流條電極與指狀電極的電極—般用作受光面側的電極，可 直接應用'光面側的匯流條電極及指狀電極的形成方法。 卯再者’藉由使用本發明中所使用的擴散液（聚料），於 早晶石夕基板、多晶石夕基板上，均可利用選擇擴散技術使該 23 201125138 擴散液局部地高濃度擴散。更具體而言，藉由印刷及般声， 可僅於金屬電歸近使養成高濃度㈣η型層形成為 Π++型層’且相反側的電極亦可將ρ型層形成為Ρ++型層。 =該些選擇擴，可於保持高薄片電阻的狀態下降低接 觸電阻，可獲得尚效率的太陽電池單元。 態。ί:是〜進行锻燒後形成太陽電池單元的狀 :、 C的溫度範圍内烺燒幾分鐘，則於表 的表銀轉中所包含的玻璃材料使作為絕緣膜 的抗反射膜溶融，進而借 内，銀材料卩分祕融的期間 葬由太^目成接觸㈣凝固，藉此可進行電性接觸。 曰本見象而確保表銀電極與矽的導通。 單元i次田參照圖3⑴至圖3⑷對本發_太陽電池 形態進扞Z使旁面電極層的厚度變成5 μιη以下的其他 明的太。圖3 至圖3 (6)是概念性地表示本發 圖的製造步驟的模式剖面圖。圖3⑴至 ⑴至圖4 j造步驟是於已述的先前的製造方法中（圖4 佈液,6))，使用P型層形成用擴散液（擴散用塗 即，於^ 2^層來代替细轉形成P型層的製造步驟。 所示的mH3 (ηυ〜圖3⑷的步驟實質上與圖4 表面（典#/驟相同。而且’於圖3⑸的步驟中，在 佈表面k 的抗反_ 16上，利賴版印刷法印刷塗 Z用金輕料並使其乾燥，形成表面電極18。 並實施熱#^型層22的表面_P型層形細擴散液， *、、、s月处理，而將n型層再次變換成p型層。此處 24 201125138 所使用的p型層形成用擴散液與已述的P型層形成用擴散 液相同。於再次變換成P型層的擴散n型層22的表面^與 圖1同樣地印刷塗佈背面用金屬漿料並使其乾燥，形成^ _極20。此時，尤其於背面’當與圖j的情況同樣地‘ 金屬漿料塗佈於整個面上時，將煅燒後的膜厚控制成如不 超過5 μιη的膜厚。另外，背面用金屬漿料與已 用金屬漿料相同。 月卸 如上所述，當使用氧氯化磷已形成η型層時，η型層 不僅形成於表面，亦形成於側面或背面，但若如圖3 (/) f圖3 (6)所示般進行處理，則將形成於背面的η型層再 -人變換成ρ型層，藉此無需如先前般利用鋁漿形成 20师左右的較厚的背面電極，而可形成為$卿以下的 者面電極，並可抑制内部應力的產生。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以 本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神 範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此 範圍當視_之巾請專概_界定者鱗。 保°蔓 【圖式簡單說明】 圖1 (1)至圖丨（6)是概念性地表示本發明的太陽電 池早元的製造步驟的剖面圖。 圖2 (A)至圖2 (B)是對包含匯流條電極、及與該 圖 匯机條電極父叉的指狀電極的背面電極進行說明的概略 〇 圖3(1)至圖3(6)是概念性地表示本發明的太陽電 25 201125138 池單元的與圖1不同的製造步驟的剖面圖。 圖4(1)至圖4(6)是概念性地表示先前的多晶矽太 陽電池的製造步驟的剖面圖。 【主要元件符號說明】 10 : p型半導體基板 12、22 : η 型層 14 : Ρ型層 16 :抗反射膜 18 :表面電極（外部取出用電極） 20 :背面電極（電極層） 30 :匯流條電極 32 :指狀電極 26

Claims (1)

1. 201125138 七、申請專利範園： 導體 於非受 光面側具有電極層，其特徵在於：°於 上述電極層是形成為整面狀，且厚度為 2·如申請專利範圍第！項所述之太陽電 '下。 上述電極層的薄片電阻為1χ1〇·4Ω/□以下。 ”中 其太陽電池單元，其於軸有ρη接合的半導體 基板的乂光面侧具有抗反射膜與外部取錢電極，， 光面侧具有電極層，其特徵在於： ' 戸文 上述電極層是非整面狀的電極層。 4·如申請專利範圍第3項所述之太陽電池單元，其中 上述非整面狀的電極層包含匯流條電極、及與該匯流條電 極交又的指狀電極。 5. 如申請專利範圍第3項所述之太陽電池單元，其中 上述非整面狀的電極是網狀的電極。 6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之太 陽電池單元，其中上述半導體基板包含多晶矽。 27