TWI587539B - Manufacturing method of substrate for solar cell - Google Patents

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大寛之
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Description

太陽能電池用基板之製造方法
本發明係有關太陽能電池用基板之製造方法及太陽能電池用基板。
一般上，太陽能電池在採用p型矽基板之場合，電極係利用以銀膏作為材料的網版印刷法而被形成，此外，防反射膜係利用CVD法來形成SiNx膜，再者，發射層(n型擴散層)係利用熱擴散而被形成(例如，參照專利文獻1)。這熱擴散係藉由利用POCl3所形成的氣相擴散、或者磷酸鹽基的塗布擴散而形成的，並將800℃前後的熱施加到基板。再者，在為了高效率化而形成BSF層之硼擴散層之場合下，必須對基板施加1000℃前後的熱。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本專利特開2002-076388號公報
然而，在上述之類的熱擴散、或在基板表面形成氧化膜時在對矽單晶基板施以800℃以上之類的熱處理時，矽單晶基板含有某濃度以上的氧原子之場合，會出現氧引起的缺陷成長、矽單晶基板的少數載子生命期低落之場合。此外，結果，產生採用這樣的基板製作出的太陽能電池的特性降低之問題。上述的特性降低在氧濃度高的基板係特別顯著。
本發明係有鑑於上述問題點而提出的，其目的在於提供一種即使在基板的氧濃度較多之場合下，也能抑制基板少數載子的生命期低落之太陽能電池用基板之製造方法。
為達成上述目的，本發明係提供一種由單晶矽所構成的太陽能電池用基板之製造方法，其特徵為具有：製作矽單晶錠之步驟，從前述矽單晶錠切出矽基板之步驟，與對前述矽基板在800℃以上、未滿1200℃的溫度下進行低溫熱處理之步驟；在進行前述低溫熱處理之前，對前述矽單晶錠或前述矽基板以1200℃以上的溫度進行30秒以上的高溫熱處理。
以此方式，在進行溫度800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理之前，藉由對矽單晶錠或矽基板以溫度 1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理，將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核事先溶化(固溶)，即使在後續的製造過程經過低溫熱處理，氧引起的缺陷也不會成長，因而，能夠製造抑制少數載子生命期低落之基板，藉此，能夠使採用被製造出的基板來製作的太陽能電池的變換效率提高。本發明的說明方面，為了方便區別溫度1200℃以上的「高溫熱處理」，而將溫度800℃以上1200℃未滿的熱處理稱作「低溫熱處理」。
此時，最好是在從前述矽單晶錠切出前述矽基板之後，對前述矽基板進行前述高溫熱處理。
如果以此方式對矽基板進行高溫熱處理，由於能夠將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核確實地固溶，所以能夠確實地抑制基板少數載子的生命期低落。
此時，可以讓前述低溫熱處理伴隨摻質擴散處理、或氧化處理。
在太陽能電池用基板之製造，摻質擴散處理、或者氧化處理大多是在上述低溫熱處理的溫度範圍內進行。在進行這樣的低溫熱處理之摻質擴散處理、或者氧化處理之場合下，能正好適用本發明。
此時，可以將前述矽基板的氧濃度設定在12ppm以上。
在矽基板的氧濃度為12ppm以上之場合，特別是在從前法下太陽能電池的特性會大大降低，而可以正好適用本發明。又，在本發明之說明，矽基板中的氧濃度 係原子數比基準(該場合，也有將單位記為「ppma」)，是根據new ASTM規格的。
此時，可以將矽單晶錠做成摻入磷。
在矽單晶錠是被摻入磷成為n型之場合下，能正好適用本發明。
此時，最好是將前述矽單晶錠做成摻入鎵，將前述高溫熱處理的時間設在30分鐘以下。
可以藉由採用鎵做成p型摻質摻雜進矽單晶錠，而更有效果地抑制基板少數載子的生命期低落。此外，藉由將高溫熱處理的時間設在30分鐘以下，可以抑制鎵從基板表面蒸發之情事，藉此，可抑制基板的表面成為高電阻，能夠抑制採用這樣的基板製作出的太陽能電池的填充因子(Fill Factor)低落。
此時，最好是在包含三氯氧磷的氛圍下進行高溫熱處理。
如果在包含三氯氧磷的氛圍下進行高溫熱處理，就能利用磷的強力的吸氣作用(gettering effect)，更有效果地抑制基板少數載子的生命期低落。
此外，本發明提供一種太陽能電池用基板，其特徵為依照上述太陽能電池用基板之製造方法而被製造。
如果是這樣的太陽能電池用基板，就可以抑制基板少數載子生命期低落之情事，藉此，能夠使採用這樣的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。
如以上，根據本發明之太陽能電池用基板之製造方法，就能製造被抑制少數載子生命期低落的基板，藉此，能夠使採用被製造的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。此外，如果是本發明的太陽能電池用基板，就可以抑制基板少數載子生命期低落之情事，藉此，能夠使採用這樣的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。
10‧‧‧太陽能電池用基板
11‧‧‧太陽能電池
100‧‧‧磷摻入矽基板
110‧‧‧發射層
111‧‧‧BSF層
120‧‧‧受光面防反射膜
121‧‧‧裏面防反射膜
130‧‧‧受光面電極
131‧‧‧裏面電極
圖1係顯示本發明之太陽能電池用基板之製造方法之實施型態之一例之流程圖。
圖2係顯示本發明之太陽能電池用基板之製造方法之實施型態之另一例之流程圖。
圖3係顯示本發明之太陽能電池用基板之一例之剖面圖。
圖4係顯示採用圖3的太陽能電池用基板被製造出的太陽能電池之一例之剖面圖。
圖5係顯示製造圖3的太陽能電池用基板之流程圖。
圖6係顯示製造圖4的太陽能電池之流程圖。
圖7係顯示本發明之太陽能電池用基板之另一例之剖面圖。
圖8係顯示採用圖7的太陽能電池用基板被製造出的太陽能電池之另一例之剖面圖。
圖9係顯示製造圖7的太陽能電池用基板之流程圖。
圖10係顯示製造圖8的太陽能電池之流程圖。
圖11係顯示採用實施例1及比較例1的太陽能電池用基板來製作的太陽能電池之EL圖像。
以下，針對本發明，作為實施型態之一例，邊參照圖邊詳細說明，但本發明並非受限於此。
在如前述之方式，對矽單晶基板施行800℃以上1200℃未滿之類的熱處理時，在矽單晶基板含有某種濃度以上的氧原子之場合，氧引起的缺陷會成長、矽單晶基板的少數載子生命期降低，結果，產生採用這樣的基板被製作出的太陽能電池的特性會降低之問題。
於是，發明人等針對即使在基板的氧濃度高之場合，也能夠抑制基板少數載子的生命期低落之太陽能電池用基板之製造方法一再銳意檢討。結果，在進行溫度800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理之前，藉由對矽單晶錠或矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理，將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核事先固溶，即使在後續的製造過程經過低溫熱處理，氧引起的缺陷也不會成長，藉此，發現能夠製造抑制少數載子生命期低落之基板，完成本發明。
以下，邊參照圖1，邊說明本發明之太陽能電池用基板之製造方法之實施型態之一例(第1型態)。
首先，製作矽單晶錠(參照圖1的步驟S11)。具體而言，例如，利用CZ法(柴可拉斯基法)來製作矽單晶錠。此時，能以矽單晶錠具有所期待的導電型之方式，摻入雜質形成n型摻質、或p型摻質。又，在依照CZ法的矽單晶培育，從收容原料熔液的石英坩堝將氧取入矽單晶中。
其次，從步驟S11所製作的矽單晶錠切出矽基板(參照圖1的步驟S12)。具體而言，例如，使用切割機、鋼絲鋸等，從矽單晶錠，將具有指定厚度的矽基板切出成晶圓狀。
其次，對步驟S12所切出的矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理(參照圖1的步驟S13)。在此，高溫熱處理的溫度係意味在熱處理中被施加在矽基板的最高溫度；高溫熱處理的時間係意味維持1200℃以上的時間。又，高溫熱處理，例如，可以使用燈管回火器(lamp annealer)、臥式爐、立式爐等來進行。高溫熱處理的上限，原理上，為矽的熔點。
在步驟S13後，在製造太陽能電池用基板之過程中，對矽基板進行800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理(參照圖1的步驟S14)。
以此方式，在進行低溫熱處理之前，藉由對矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理， 而將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核事先溶化(使之固溶)。藉此，由於在後續的製造過程即使經過低溫熱處理，氧引起的缺陷也不會成長，所以能製造被抑制少數載子生命期低落的基板，藉此，能夠使採用被製造的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。
其次，邊參照圖2，邊說明本發明之太陽能電池用基板之製造方法之實施型態之另一例(第2型態)。與第1型態重複之說明則酌情省略。
首先，製作矽單晶錠(參照圖2的步驟S21)。
其次，對步驟S21所製作出的矽單晶錠，以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理(參照圖2的步驟S22)。
其次，從已進行高溫熱處理的矽單晶錠切出矽基板(參照圖2的步驟S23)。
其次，在製造太陽能電池用基板之過程，對矽基板進行800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理(參照圖2的步驟S24)。
如採用圖2並在上述之說明，本發明方面也可以對矽單晶錠進行高溫熱處理。
上述的第1型態、第2型態，都可以將低溫熱處理設定為伴隨著摻質擴散處理、或者氧化處理。在太陽能電池用基板之製造，摻質擴散處理、或者氧化處理大多是在上述低溫熱處理下進行。在以進行這樣的低溫熱處 理之摻質擴散處理、或者氧化處理作為本發明之低溫熱處理而進行之場合下，能正好適用本發明。
在此，可以將矽基板的氧濃度設定在12ppm(12ppma、new ASTM規格)以上。在矽基板的氧濃度為12ppm以上之場合，可以正好適用本發明。特別是，在以CZ法來製作矽單晶錠(CZ結晶)、從該錠切出矽基板時，氧濃度容易增加，容易成為12ppm以上。特別是CZ結晶的提拉初期(錐形側)之氧濃度容易增加。即使在以此方式下氧濃度隨著一支矽單晶錠的不同位置而有所差異之場合，也可以不排除氧濃度較高的矽基板而做成太陽能電池用基板。
在此，可以將矽單晶錠做成摻入磷。在矽單晶錠是被摻入磷成為n型之場合下，能正好適用本發明。
在此，最好是將矽單晶錠做成摻入鎵者，且將前述高溫熱處理的時間設在30分鐘以下。可以藉由採用鎵做成p型摻質摻雜進矽單晶錠，而更有效果地抑制基板少數載子的生命期低落。此外，藉由將高溫熱處理的時間設在30分鐘以下，可以抑制鎵從基板表面蒸發之情事，藉此，可抑制基板的表面成為高電阻，能夠抑制採用這樣的基板製作出的太陽能電池的填充因子低落。
在此，最好是在包含三氯氧磷的氛圍下進行高溫熱處理。如果在包含三氯氧磷的氛圍下進行高溫熱處理，就能利用磷的強力的吸氣作用，更有效果地抑制基板少數載子的生命期低落。在此包含三氯氧磷的雰圍下來摻 入磷，但這不會成為問題。例如，若是磷摻入基板則原本磷就被摻入的緣故。此外，若是鎵摻入基板，則在形成pn接合時無論如何都會導入n型摻質的緣故。
其次，參照圖3，同時說明本發明之太陽能電池用基板之實施型態之一例。
圖3之太陽能電池用基板10，係採用上述用圖1及圖2說明之太陽能電池用基板之製造方法而被製造出的基板。太陽能電池用基板10，例如，具有：磷摻入矽基板100、被設在磷摻入矽基板100的受光面側之發射層(硼擴散層)110、與被設在磷摻入矽基板100的裏面側之BSF層(磷擴散層)111；在發射層110的受光面側表面設置受光面防反射膜120；在BSF層111的裏面側表面設置裏面防反射膜121。
太陽能電池用基板10，係在進行800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理之前，對矽單晶錠或矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理而被製造出的基板。因此，會將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核事先固溶，即使在後續的製造過程經過低溫熱處理，氧引起的缺陷也不會成長。在此的低溫熱處理，例如，係供形成發射層110用的硼擴散熱處理。太陽能電池用基板10，以此方式成為抑制少數載子生命期低落之基板，藉此，能夠使採用這樣的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。
其次，參照圖4，同時說明採用太陽能電池用 基板10而製造出之太陽能電池之實施型態之一例。
圖4的太陽能電池11，係一種在太陽能電池用基板10的發射層110的受光面側表面上設置受光面電極130、在太陽能電池用基板10的BSF層111的裏面側表面上設置裏面電極131之電極。又，圖4方面，例示在太陽能電池11，受光面電極130係貫通受光面防反射膜120而與發射層110導電地接續著，裏面電極131則貫通裏面防反射膜121而與BSF層111導電地接續著。
其次，邊參照圖5、邊具體地說明圖3之太陽能電池用基板10之製造方法之一例(採用磷摻入基板之型態)。本發明並不受限於以下之太陽能電池用基板之製造方法。
首先，把從矽單晶錠切出的磷摻入矽基板100的損傷層除去之後進行洗淨(參照圖5(a))。損傷層的除去，例如，可以藉由將磷摻入矽基板100浸漬在熱濃氫氧化鉀水溶液中來進行。
其次，對於被除去損傷層的磷摻入矽基板100，以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理(參照圖5(b))。在此，高溫熱處理，例如，可以使用燈管回火器、臥式爐、立式爐等來進行。
其次，在對已進行高溫熱處理的磷摻入矽基板100進行紋理蝕刻(texture etching)之後進行洗淨(參照圖5(c))。紋理蝕刻，例如，能夠藉由浸漬在氫氧化鉀/異丙醇(2-propanol)的水溶液中來進行。又， 可以藉由進行紋理蝕刻來形成被稱為紋理組織的微細的凹凸，能夠減低受光面的反射率。又，該紋理組織形成處理也可以是在前述高溫熱處理之前進行。此場合，高溫熱處理與下個步驟的擴散遮罩形成步驟，也可以使用臥式爐等連續地進行。
其次，對進行了紋理蝕刻的磷摻入矽基板100形成發射層110形成用的擴散遮罩(參照圖5(d))。擴散遮罩的形成，例如，可以藉由將磷摻入矽基板100放入臥式爐，利用熱氧化使氧化膜成長，蝕刻單面氧化膜而進行。此時，氧化採用氧化膜成長方面比乾式氧化快的濕式氧化，最好是採用焦熱氧化(pyrogenic oxidation)來進行，這在成本方面也較佳。此熱氧化處理，也可以是在「低溫熱處理」的溫度範圍內進行。
其次，對已形成擴散遮罩的磷摻入矽基板100進行硼擴散(參照圖5(e))。硼擴散，例如，可以藉由將磷摻入矽基板100放入臥式爐，在氬氣及BBr3氣體氛圍中予以熱處理而進行。利用此步驟，形成發射層(硼擴散層)110。此熱處理，例如，係在溫度1000℃左右(「低溫熱處理」的溫度範圍內)進行。
其次，將被形成在磷摻入矽基板100表面的硼玻璃及氧化矽膜用氟酸予以除去(參照圖5(f))。
其次，對已進行硼擴散的磷摻入矽基板100形成BSF層111形成用的擴散遮罩(參照圖5(g))。擴散遮罩的形成，可以藉由將已形成發射層的基板100放 入臥式爐，利用熱氧化使氧化膜成長，蝕刻裏面側的氧化膜而進行。此熱氧化處理，也可以是在「低溫熱處理」的溫度範圍內進行。
其次，對已形成擴散遮罩的磷摻入矽基板100進行磷擴散(參照圖5(h))。磷擴散，例如，可以藉由將磷摻入矽基板100放入臥式爐、在氧氣及POCl3氣體氛圍中熱處理而進行。利用此步驟，形成BSF層(磷擴散層)111。該採用POCl3的磷擴散，通常是將800℃前後的熱施加到基板。
其次，將被形成在磷摻入矽基板100表面的含磷玻璃及氧化矽膜用氟酸予以除去(參照圖5(i))。再者，為了提高變換效率，也可以在磷摻入矽基板100的表面形成氧化膜或氧化鋁膜的鈍化膜。該鈍化膜的形成，對於氧化膜可以利用熱氧化、LPCVD等予以形成。此外，對於氧化鋁膜，可以利用PECVD、ALD等予以形成。
其次，在磷摻入矽基板100的發射層110的受光面側表面形成受光面防反射膜120(參照圖5(j))。受光面防反射膜120的形成，例如，可以藉由利用電漿CVD法形成氮化矽膜來進行。
其次，在磷摻入矽基板100的BSF層111的受光面側表面形成裏面防反射膜121(參照圖5(k))。裏面防反射膜121的形成，例如，可以藉由利用電漿CVD法形成氮化矽膜來進行。
可以上述作法，來製造圖3的太陽能電池用基板10。
其次，邊參照圖6，邊說明採用圖3的太陽能電池用基板10來製造圖4之太陽能電池11之方法之一例。
首先，在太陽能電池用基板10的裏面防反射膜121的裏面側表面形成裏面電極131(參照圖6(a))。裏面電極131的形成，例如，可以藉由使用銀膏、網版印刷成所期待的圖案而進行。
其次，在太陽能電池用基板10的受光面防反射膜120的受光面側表面形成受光面電極130(參照圖6(b))。受光面電極130的形成，例如，可以藉由使用銀膏、網版印刷成所期待的圖案而進行。
其次，對已進行形成裏面電極131及受光面電極130之太陽能電池用基板10進行燒成(參照圖6(c))。該燒成時的溫度，例如，為600~850℃。又，藉由不使受光面防反射膜120及裏面防反射膜121開口，而在燒成時使該等膜貫通至裏面電極131及受光面電極130，能夠使受光面電極130與發射層110、以及裏面電極131與BSF層111導電地接續。
可以上述作法，來製造圖4的太陽能電池11。
其次，參照圖7，同時說明本發明之太陽能電池用基板之實施型態之另一例。
圖7之太陽能電池用基板20，係採用上述用圖1及圖2說明之太陽能電池用基板之製造方法而被製造出的基板。太陽能電池用基板20，例如，具有鎵摻入矽基板101、與被設在鎵摻入矽基板101的受光面側的發射層(磷擴散層)112，在發射層112的受光面側表面設置受光面防反射膜120。
太陽能電池用基板20，係在進行800℃以上1200℃未滿的低溫熱處理之前，對矽單晶錠或矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理而被製造出的基板。因此，會將成為氧析出缺陷的根源的氧析出核事先固溶，即使在後續的製造過程經過低溫熱處理，氧引起的缺陷也不會成長。在此的低溫熱處理，例如，係供形成發射層112用的磷擴散熱處理。太陽能電池用基板20，以此方式成為抑制少數載子生命期低落之基板，藉此，能夠使採用這樣的基板而製作出的太陽能電池的變換效率提升。
其次，參照圖8，同時說明採用太陽能電池用基板20而製造出之太陽能電池之實施型態之另一例。
圖8之太陽能電池21，係一種在太陽能電池用基板20的發射層112的受光面側表面上設置受光面電極130，在太陽能電池用基板20的裏面側表面設置裏面鋁電極132，在太陽能電池用基板20的裏面側設置BSF層(鋁擴散層)113之電池。又，圖8中，在太陽能電池21，受光面電極130係貫通受光面防反射膜120而與發射 層112導電地接續，裏面鋁電極132則是與BSF層113導電地接續。
其次，邊參照圖9、邊具體地說明圖7之太陽能電池用基板20之製造方法之一例(採用鎵摻入基板之型態)。與已說明的採用磷摻入基板的型態重複之說明酌情省略。
首先，把從矽單晶錠切出的鎵摻入矽基板101的損傷層除去之後進行洗淨(參照圖9(a))。
其次，對於被除去損傷層的鎵摻入矽基板101，以溫度1200℃以上進行30秒以上的高溫熱處理(參照圖9(b))。
其次，在對已進行高溫熱處理的鎵摻入矽基板101進行紋理蝕刻之後進行洗淨(參照圖9(c))。本紋理組織形成步驟可在前述高溫熱處理步驟之前或後進行。
其次，對已進行紋理蝕刻的鎵摻入矽基板101形成發射層112形成用的擴散遮罩(參照圖9(d))。擴散遮罩的形成，係可以藉由將鎵摻入矽基板101放入臥式爐、利用熱氧化使氧化膜成長、單面蝕刻而進行。
其次，對已形成擴散遮罩的鎵摻入矽基板101進行磷擴散(參照圖9(e))。磷擴散，例如，可以藉由將鎵摻入矽基板101放入臥式爐、在氧氣及POCl3氣體氛圍中熱處理而進行。為了減低製造成本，也可以不形成前述擴散遮罩，而在擴散時將2枚鎵摻入基板101放入石 英舟的一溝，形成單面不被POCl3氣體環繞，而在另一方單面形成磷擴散層。此時的熱處理溫度，通常上，為800℃前後。
其次，將被形成在鎵摻入矽基板101表面的含磷玻璃及氧化矽膜用氟酸予以除去(參照圖9(f))。
其次，在鎵摻入矽基板101的發射層112的受光面側表面形成受光面防反射膜120(參照圖9(g))。受光面防反射膜120的形成，例如，可以藉由利用電漿CVD法形成氮化矽膜來進行。
可以上述作法，來製造圖7的太陽能電池用基板20。
其次，邊參照圖10，邊說明採用圖7的太陽能電池用基板20來製造圖8之太陽能電池21之方法之一例。
首先，在太陽能電池用基板20的裏面側表面的匯流排電極部以外形成裏面鋁電極132(參照圖10(a))。裏面鋁電極132的形成，例如，可以藉由將鋁膏網版印刷在太陽能電池用基板20的裏面來進行。
其次，可以在太陽能電池用基板20的裏面的匯流排電極部使用銀膏並利用網版印刷法來形成銀電極(參照圖10(b))。
其次，在太陽能電池用基板20的受光面防反射膜120的受光面側表面形成受光面電極130(參照圖10(c))。
其次，對已進行形成裏面鋁電極132、及受光面電極130之太陽能電池用基板20進行燒成(參照圖10(d))。在該燒成時，從裏面鋁電極132讓鋁擴散到鎵摻入矽基板101內，形成BSF層(鋁擴散層)113。又，可以藉由在受光面防反射膜120不開口下、在燒成時使該膜貫通至受光面電極130，而使受光面電極130與發射層112導電地接續。
可以上述作法，來製造圖8的太陽能電池21。
〔實施例〕
以下，顯示實施例及比較例更具體說明本發明，但本發明並不以這些實施例為限。
(實施例1)
依圖5的製造流程來製造圖3的太陽能電池用基板10。但是，磷摻入矽基板100係採用n型且電阻率1Ω‧cm的基板(CZ法提拉、氧濃度17~18ppm)，高溫熱處理則是用臥式爐(使用碳化矽管)在氮氣氛圍下、依1250℃、5分鐘的條件來進行。
使用製造出的太陽能電池用基板，依圖6的製造流程製造100枚圖4的太陽能電池11。將太陽能電池製造後的EL(Electroluminescence)圖像顯示在圖11(a)。由圖11(a)可知後述的漩渦狀的氧引起的缺陷都 消滅。此外，針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因數、變換效率)。將此結果顯示於表1。在此，短路電流密度係被接續到太陽能電池的電阻器的電阻為0Ω時之電流密度值；開放電壓係被接續到太陽能電池的電阻器的電阻非常大時之電壓值；填充因子(形狀因子)係最大發電電力/(短路電流×開放電壓)；變換效率係(來自太陽能電池的輸出/進入太陽能電池的太陽能)×100。
(實施例2)
與實施例1同樣作法，製造圖3的太陽能電池用基板10。但是，高溫熱處理係用臥式爐(使用碳化矽管)在POCl3氛圍下、依1200℃、10分鐘的條件進行磷擴散，藉此溶化氧析出核同時進行磷吸氣(P-getter，利用磷之吸氣)。
使用製造出的太陽能電池用基板，與實施例1同樣作法，製造100枚圖4的太陽能電池11。針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表1。
(比較例1)
與實施例1同樣作法，製造圖3的太陽能電池用基板10。但是，不進行高溫熱處理。
使用製造出的太陽能電池用基板，與實施例1同樣作法，製造100枚圖4的太陽能電池11。將太陽能電池製造後的EL圖像顯示在圖11(b)。由圖11(b)可知可以看到漩渦狀的氧引起的缺陷。此外，針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表1。
由表1可知，使用磷摻入基板之場合下，實施例1-2方面，相較於比較例1，變換效率提升了。此外，實施例1-2方面，相較於比較例1，太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)的差異減低了。這被認為是，進行了高溫熱處理的實施例1-2方面，相較於未進行高溫熱處理的比較例1，氧引起的缺陷的生成被抑制(參照圖11)，並藉此抑制了基板的大塊(bulk)部分的生命期的低落的緣故。再者可知，在POCl3氛圍下進行高溫熱處理之實施例2方面，變換效率更提升了。
(實施例3)
依圖9的製造流程來製造圖7的太陽能電池用基板20。但是，鎵摻入矽基板101係採用p型且電阻率1Ω‧cm的基板(CZ法提拉、氧濃度17~18ppm)，高溫熱處理則是用臥式爐(使用碳化矽管)在氮氣氛圍下、依1250℃、5分鐘的條件來進行。
使用製造出的太陽能電池用基板，依圖10的製造流程製造100枚圖8的太陽能電池21。針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表2。
(實施例4)
與實施例3同樣作法，製造圖7的太陽能電池用基板20。但是，高溫熱處理係用臥式爐(使用碳化矽管)在POCl3氛圍下、依1200℃、10分鐘的條件進行磷擴散，藉此溶化氧析出核同時進行磷吸氣。
使用製造出的太陽能電池用基板，與實施例3同樣作法，製造100枚圖8的太陽能電池21。針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表2。
(比較例2)
與實施例3同樣作法，製造圖7的太陽能電池用基板20。但是，不進行高溫熱處理。
使用製造出的太陽能電池用基板，與實施例3同樣作法，製造100枚圖8的太陽能電池21。針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表2。
(實施例5)
與實施例3同樣作法，製造圖7的太陽能電池用基板20。但是，高溫熱處理係用臥式爐(使用碳化矽管)在氮氣氛圍下、依1250℃、40分鐘的條件來進行。
使用製造出的太陽能電池用基板，與實施例3同樣作法，製造100枚圖8的太陽能電池21。針對製造出的太陽能電池，測定太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)。將此結果顯示於表2。
由表2可知，使用鎵摻入基板之場合下，實施例3-5方面，相較於比較例2，變換效率也提升了。此外，實施例3-5方面，相較於比較例2，太陽能電池的特性(短路電流密度、開放電壓、填充因子、變換效率)的差異減低了。這被認為是，進行了高溫熱處理的實施例3-5方面，相較於未進行高溫熱處理的比較例2，氧引起的缺陷的生成被抑制，並藉此抑制了基板的大塊(bulk)部分的生命期的低落的緣故。再者可知，在POCl3氛圍下進行高溫熱處理之實施例4方面，變換效率更提升了。此外，進行30分鐘以下高溫熱處理的實施例3-4方面，相較於高溫熱處理超過30分鐘的實施例5，填充因子、變換效率提升了。這被認為是，實施例3-4方面，藉由將高溫熱處理設定為30分鐘以下來防止鎵摻質從基板逸失，藉此，防止基板高電阻化且串聯電阻增大的緣故。
又，本發明並不以上述實施型態為限。上述 實施型態為例示，具有與本發明的申請專利範圍所記載的技術思想實質上相同的構成，發揮同樣作用效果者，無論如何變形都包含於本發明的技術範圍。

Claims (5)

  1. 一種太陽能電池用基板之製造方法，由單晶矽所構成的太陽能電池用基板之製造方法，其特徵係具有：製作被摻入鎵的矽單晶錠之步驟，從前述矽單晶錠切出矽基板之步驟，與對前述矽基板以溫度800℃以上、1200℃未滿進行低溫熱處理之步驟；在進行前述低溫熱處理之前，對前述矽單晶錠或前述矽基板以溫度1200℃以上進行30秒以上30分鐘以下的高溫熱處理。
  2. 如申請專利範圍第1項記載之太陽能電池用基板之製造方法，其中在從前述矽單晶錠切出前述矽基板之後，對前述矽基板進行前述高溫熱處理。
  3. 如申請專利範圍第1或2項記載之太陽能電池用基板之製造方法，其中前述低溫熱處理係伴隨摻質擴散處理，或者氧化處理。
  4. 如申請專利範圍第1或2項記載之太陽能電池用基板之製造方法，其中將前述矽基板的氧濃度設定在12ppm以上。
  5. 如申請專利範圍第1或2項記載之太陽能電池用基板之製造方法，其中在包含三氯氧磷的氛圍下進行前述高溫熱處理。
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