TWI589015B - 太陽能電池的製造方法 - Google Patents

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Description

太陽能電池的製造方法
本發明關於太陽能電池的製造方法。
現在已知有例如具有n型半導體基板和配置在半導體基板上的p型半導體層的太陽能電池。在此種太陽能電池中，已知藉由在半導體層中導入氫，以降低半導體層中的缺陷的密度，由此抑制載流子的複合。此外，已知藉由在半導體層中導入氫，增加與矽原子結合的氫原子的量，由此增大半導體層的帶隙能量(band gap energy)，減少光吸收損失。
例如在專利文獻1中，記載了對半導體層照射藉由施加了約1eV至約5keV的加速電壓的電場而加速的氫離子的方法，作為在半導體層中導入氫的方法。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2004-289058號公報
近年來，要使太陽能電池的輸出特性進一步提高的要求正在提高。
本發明係有鑒於此點而研創完成者，目的在於提供一種能夠製造得到具有改善的輸出特性的太陽能電池的方法。
在本發明的太陽能電池的製造方法中，係在具有一種導電型的半導體基板的第一主面上，形成具有另一種導電型的第一半導體層。在半導體基板的第二主面上，形成具有一種導電型的第二半導體層。對第一和第二半導體層中的至少一方，實施不使用離子的氫自由基處理。
根據本發明，能夠提供一種能製造得到具有改善的輸出特性的太陽能電池的方法。
以下說明實施本發明的較佳方式的一例。但是，下述實施方式只是單純的舉例。本發明並不限定於下述實施方式。
此外，在實施方式等中所參照的各圖式中，實質上具有相同功能的構件用相同符號來參照。此外，在實施方式等中所參照的附圖，係示意性地記載者，圖式上描繪的物體的尺寸之比率等會有與現實的物體的尺寸比率等不同的情況。在圖式彼此間，亦會有物體的尺寸比率等不同的情況。具體的物體的尺寸比率等，應參考以下說明來進行判斷。
(第一實施方式)
(太陽能電池1的結構)
第1圖是第一實施方式中所製造的太陽能電池的概要剖面圖。首先，一面參照第1圖一面說明本實施方式中所 製造的太陽能電池的構成。
太陽能電池1具備半導體基板10。半導體基板10例如能夠藉由單晶半導體基板或多晶半導體基板構成。具體而言，半導體基板10例如能夠用單晶矽基板構成。
而且，在本實施方式中，係就半導體基板10的導電型是n型的例子進行說明。但是，本發明並不限定於此，半導體基板10的導電型也可以是p型。
在半導體基板10的第一主面10a上，配置有與半導體基板10的導電型不同的p型半導體層11。p型半導體層11例如能夠藉由p型非晶矽(amorphous silicon)等p型非單晶矽類半導體等構成。p型半導體層11較佳為含有氫。p型半導體層11的厚度例如較佳為3nm至20nm，更佳為5nm至15nm。
在半導體基板10的第一主面10a與p型半導體層11之間，配置有i型半導體層12。i型半導體層12例如能夠藉由i型非晶矽等實質上本徵的非單晶矽類半導體等構成。i型半導體層12較佳為含有氫。i型半導體層12的厚度較佳為實質上對發電沒有影響的程度。i型半導體層12的厚度例如較佳為3nm至15nm，更佳為5nm至10nm。
另一方面，在半導體基板10的第二主面10b上，配置有與半導體基板10的導電型相同的n型半導體層13。n型半導體層13例如能夠藉由n型非晶矽等n型非單晶矽類半導體等構成。n型半導體層13較佳為含有氫。n型半導體層13的厚度例如較佳為3nm至25nm，更佳為5nm至15nm。
在半導體基板10的第二主面10b與n型半導體層13之間，配置有i型半導體層14。i型半導體層14例如能夠藉由i型非晶矽等實質上本徵的非單晶矽類半導體等構成。i型半導體14的厚度較佳為實質上對發電沒有影響的程度。i型半導體層14較佳為含有氫。i型半導體層14的厚度例如較佳為3nm至15nm，更佳為5nm至10nm。
在半導體層11、13上，配置有透明導電性氧化物(Transparent Conductive Oxide：TCO)層15、16。在TCO層15上配置有p側電極17。藉由該p側電極17收集正電孔。另一方面，在TCO層16上配置有n側電極18。藉由該n側電極18收集電子。
(太陽能電池1的製造方法)
接著，說明太陽能電池1的製造方法的一例。
首先，在半導體基板10上形成i型半導體層12、14。接著，在i型半導體層12上形成p型半導體層11，並且在i型半導體層14上形成n型半導體層13。i型半導體層12、14以及p型半導體層11和n型半導體層13的形成，例如能夠藉由CVD(Chemical Vapor Deposition)法等蒸鍍法或濺鍍(sputtering)法進行。
接著，對p型半導體層11和n型半導體層13的至少一方，在減壓容器內實施不使用離子的氫自由基處理。具體而言，係藉由遠距離電漿法、觸媒化學氣相沈積(Catalytic Chemical Vapor Deposition：Cat-CVD)法、熱線法等進行不使用離子的氫自由基處理。藉此，使p型半導體層11 和n型半導體層13改質。具體而言，使p型半導體層11和n型半導體層13中含有的氫的結合狀態等改質。而且，在該改質步驟中，亦可以在p型半導體層11和n型半導體層13中導入氫。亦即，該改質步驟亦可以為提高p型半導體層11和n型半導體層13中的氫濃度的步驟。
另外，上述改質步驟較佳在形成p型半導體層11和n型半導體層13之後，在暴露於大氣之前進行。
改質步驟結束後，暴露在大氣，之後，在半導體層11、13上形成TCO層15、16。TCO層15、16的形成，例如能夠藉由濺鍍法或CVD法等蒸鍍法進行。TCO層15、16的形成，也可以在有氧氛圍中進行。
最後，藉由形成p側電極17和n側電極18，能夠完成太陽能電池1。而且，電極17、18的形成，例如能夠通過塗敷導電性塗料(paste)或電鍍法等進行。
如上所述，專利文獻1中記載了對半導體層照射藉由施加了約1eV至約5keV的加速電壓的電場而加速的氫離子的方法，作為在半導體層中導入氫的方法。本發明人等對該氫的導入方法努力研究，結果發現了半導體層會因導入氫時照射的氫離子而受到損傷，及因該損傷造成所製造的太陽能電池的輸出特性降低。結果，思及對半導體層實施不使用離子的氫自由基處理。
如本實施方式所述，在對半導體層11、13實施不使用離子的氫自由基處理，使半導體層11、13改質的情況下，係與藉由照射離子使半導體層改質的情況不同，而能 夠抑制在半導體層11、13中發生因照射離子引起的損傷。因此，在實施不使用離子的氫自由基處理的本實施方式中，能夠抑制半導體層11、13的損傷，同時改善半導體層11、13中含有的氫的結合狀態等。結果，能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池1。
從得到具有更優秀的輸出特性的太陽能電池1的觀點觀之，較佳係對導電型與半導體基板10不同的p型半導體層11實施不使用離子的氫自由基處理。
從得到具有進一步優秀的輸出特性的太陽能電池1的觀點觀之，較佳係對p型半導體層11和n型半導體層13雙方實施不使用離子的氫自由基處理。
此外，在本實施方式中，係在形成半導體層11、13後，在暴露在大氣之前，分別將半導體層11、13進行不使用離子的氫自由基處理。因此，能夠提高半導體層11、13和TCO層15、16的密合性。此可認為是因為以下理由。亦即，藉由進行不使用離子的氫自由基處理，半導體層11、13的表面被活性化。此可認為是當在該狀態下將半導體層11、13暴露在大氣中時，會在暴露在大氣中後之瞬後在半導體層11、13的表層形成薄的氧化膜。因此，半導體層11、13的表面難以被有機物等污染。因而，此可認為是半導體層11、13與TCO層15、16的密合性提高。
此外，藉由在不使用離子的氫自由基處理步驟之後暴露在大氣中，能夠在半導體層11、13的表層形成自然氧化膜，因此也能夠期待鈍化(passivation)特性的提高。
而且，作為不使用離子的氫自由基處理而例示的遠距離電漿法，為了能夠僅使氫自由基到達基板表面，只要是使用能夠藉由磁場或電場使離子從電漿空間中分離的裝置來進行的方法即可。
以下說明本發明的較佳實施方式的其他例子。在以下說明中，以共通的符號參照具有與上述第一實施方式實質上共通的功能的構件，並省略說明。
(第二實施方式)
第2圖是第二實施方式中所製造的太陽能電池的概要剖面圖。
在第一實施方式中，已說明過製造在半導體基板10的第一主面10a上形成有p型半導體層11，另一方面在第二主面10b上形成有n型半導體層13的太陽能電池1的例子。但是，本發明的太陽能電池的製造方法，也能夠應用於其他方式的太陽能電池的製造。在本實施方式中，說明背面接合型的太陽能電池的製造例。
如第2圖所示，在第二實施方式的太陽能電池2中，在半導體基板10的第二主面10b上，形成有i型半導體層12和p型半導體層11、以及i型半導體層14和n型半導體層13雙方。在半導體基板10的第一主面10a上，依序形成i型半導體層19、n型半導體層20、及兼具反射抑制功能的保護膜21。
製造該太陽能電池2時，亦對p型半導體層11和n型半導體層13的至少一方，實施不使用離子的氫自由基處 理。藉由該方式，在第二實施方式中，也與第一實施方式同樣地能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池2。
以下，根據具體的實施例，對於本發明進行更詳細的說明，但本發明並非為限定於以下實施例者，能夠在不變更其主旨的範圍內適當地變更而實施。
(實施例1)
藉由第一實施方式中說明過的方法，並以下述條件製造具有與第一實施方式的太陽能電池1實質上相同構成的太陽能電池。
在實施例1中，在製造太陽能電池時，係對於n型半導體層13，實施不使用離子的氫自由基處理。具體而言，在已被減壓的CVD裝置的真空容器內以200sccm導入氫氣，並將壓力調整為2Pa至10Pa。之後，使對CVD裝置的供給電力為3.5kW至4.0kW而產生氫自由基，在遍及40秒期間對n型半導體層13照射氫自由基，藉以進行氫自由基處理。而且，在本實施方式中，對p型半導體層11不進行氫自由基處理。
對實施例1中製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)進行測定。將結果顯示於下述的第1表。
此外，在實施例1中，p型半導體層11係在CVD裝置的真空容器內導入矽烷(silane)(SiH4)氣體150sccm、氫(H2)氣750sccm和乙硼烷(diborane)(B2H6)5sccm的混合氣體，並將壓力調整為1Pa至5Pa，將供給電力設為3.5kW 至4.0kW，而以膜厚成為5nm至15nm的方式來形成。
此外，在實施例1中，n型半導體層13係在CVD裝置的真空容器內導入矽烷(SiH4)氣體200sccm、氫(H2)氣500sccm和磷化氫(phosphine)(PH3)5sccm的混合氣體，並將壓力調整為1Pa至5Pa，將供給電力設為3.5kW至4.0kW，而以膜厚成為5nm至15nm的方式來形成。
(比較例1)
除了不對p型半導體層11和n型半導體層13實施不使用離子的氫自由基處理以外，係以與實施例1同樣的方式，來製造具有與實施例1中所製造的太陽能電池實質上同樣構成的太陽能電池。
測定在比較例1中所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述的第1表。
(實施例2)
對於p型半導體層11和n型半導體層13，除了實施與在實施例1中進行的處理同樣的不使用離子的氫自由基處理以外，係以與實施例1同樣的方式，來製造具有與實施例1中所製造的太陽能電池實質上同樣構成的太陽能電池。
測定在實施例2中所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第2表。
而且，第1表和第2表所示的結果，係為在將不對p 型半導體層11和n型半導體層13實施氫自由基處理的比較例1的值設為100時的規格化值。
根據第1表和第2表所示的結果，可得知藉由對p型半導體層11和n型半導體層13實施不使用離子的氫自由基處理，會比不實施不使用離子的氫自由基處理的情況、和實施使用離子的氫自由基處理的情況，更能夠改善曲線因數和最大輸出等太陽能電池的輸出特性。
(第三實施方式) (太陽能電池1的結構)
第1圖係為第三實施方式中所製造的太陽能電池的概要剖面圖。第三實施方式中的太陽能電池的構成，係與第一實施方式中的太陽能電池的構成相同，因此省略說明。
(太陽能電池1的製造方法)
接著，說明第三實施方式中的太陽能電池1的製造方法的一例。
首先，在半導體基板10上形成i型半導體層12、14。 i型半導體層12、14的形成，例如能夠藉由CVD(Chemical Vapor Deposition)法或濺鍍法等蒸鍍法進行。
接著，對i型半導體層12、14的至少一方，實施不使用離子的氫自由基處理。具體而言，係藉由遠距離電漿法、觸媒化學氣相沈積(Catalytic Chemical Vapor Deposition：Cat-CVD)法、熱線法等進行不使用離子的氫自由基處理。藉此，使i型半導體層12、14改質。具體而言，係使i型半導體層12、14中含有的氫的結合狀態改質。而且，該改質步驟中，也可以在i型半導體層12、14中導入氫。亦即，該改質步驟亦可為提高i型半導體層12、14中的氫濃度的步驟。
接著，在i型半導體層12上形成p型半導體層11，並且在i型半導體層14上形成n型半導體層13。p型半導體層11和n型半導體層13的形成，係例如能夠藉由CVD法或濺鍍法等蒸鍍法進行。
接著，在半導體層11、13上形成TCO層15、16。TCO層15、16的形成，係例如能夠藉由CVD法或濺鍍法等蒸鍍法形成。
最後，藉由形成電極17和電極18而能夠完成太陽能電池1。而且，電極17、18的形成，係例如能夠藉由塗布導電性塗料或電鍍法等進行。
如上所述，專利文獻1中記載有一種對i型非晶矽層照射藉由施加了約1eV至約5keV的加速電壓的電場而加速的氫離子的方法，作為在i型非晶矽層中導入氫的方法。 本發明人等對該氫的導入方法努力研究，結果發現了i型非晶矽層會因導入氫時照射的氫離子而受到損傷，及因該損傷而會使所製造的太陽能電池的輸出特性降低。結果，思及對i型半導體層實施不使用離子的氫自由基處理。
如同本實施方式，在對i型半導體層12、14實施不使用離子的氫自由基處理，而使i型半導體層12、14改質的情況，係與藉由照射離子而使i型半導體層改質的情況不同，而能夠抑制在i型半導體層12、14中發生因照射離子引起的損傷。因此，在實施不使用離子的氫自由基處理的本實施方式中，係能夠抑制i型半導體層12、14的損傷，並且使i型半導體層12、14中含有的氫的結合狀態等改質。結果，能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池1。
從得到具有更優秀的輸出特性的太陽能電池1的觀點觀之，較佳為對i型半導體層12和i型半導體層14雙方實施不使用離子的氫自由基處理。
以下，說明本發明的較佳實施方式的其他例子。在以下的說明中，以共通的符號參照具有與前述第三實施方式實質上共通的功能的構件，並省略說明。
(第四實施方式)
第2圖係為第四實施方式中製造的太陽能電池的概要剖面圖。
在第三實施方式中，已說明過製造在半導體基板10的第一主面10a上形成有p型半導體層11、另一方面在第二主面10b上形成有n型半導體層13的太陽能電池1的例 子。但是，本發明的太陽能電池的製造方法，也能夠應用於其他方式的太陽能電池的製造。在本實施方式中，說明背面接合型的太陽能電池的製造例。
第四實施方式中的太陽能電池的構成，係與第2圖所示的第二實施方式中的太陽能電池的構成相同，因此省略說明。
在製造該太陽能電池2時，亦對i型半導體層12、14的至少一方實施不使用離子的氫自由基處理，而使i型半導體層12、14改質。藉由此方式在第四實施方式中，也與第一實施方式同樣地能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池2。
以下，根據具體的實施例，對於本發明進行更詳細的說明，但本發明並非為限定於以下實施例者，能夠在不變更其主旨的範圍內適當地變更來實施。
(實施例3)
藉由第三實施方式中說明過的方法，以下述條件製造具有與第三實施方式的太陽能電池1實質上相同構成的太陽能電池。
在實施例3中，係在製造太陽能電池時，對i型半導體層12實施不使用離子的氫自由基處理。具體而言，係在已被減壓的CVD裝置的真空容器內以500sccm導入氫氣，並將壓力調整為2Pa至10Pa。之後，將對CVD裝置的供給電力設為3.5kW至4.0kW而產生氫自由基，在遍及20秒期間對i型半導體層12照射氫自由基，藉此進行氫自由基處 理。而且，在本實施方式中，並未對i型半導體層14實施氫自由基處理。
此外，在實施例3中，i型半導體層12係在CVD裝置的真空容器內導入矽烷(SiH4)氣體200sccm和氫(H2)氣100sccm的混合氣體，並將壓力調整為1Pa至5Pa，將供給電力設為3.5kW至4.0kW，而以膜厚成為10nm的方式來形成。
測定在實施例3中所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第3表。
測定在比較例1中製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第3表。
而且，第3表所示的結果，係為將不對i型半導體層12實施氫自由基處理的比較例1的值設為100時的規格化值。
根據第3表所示的結果，可得知藉由對i型半導體層12、14實施不使用離子的氫自由基處理，會比不實施不使用離子的氫自由基處理的情況、和實施使用離子的氫自由基處理的情況，更能夠改善曲線因數和最大輸出等太陽能 電池的輸出特性。
(第五實施方式) (太陽能電池1的構成)
第1圖係為第五實施方式中所製造的太陽能電池的概要剖面圖。第五實施方式中的太陽能電池的構成與第一實施方式中的太陽能電池的構成相同，因此省略說明。
(太陽能電池1的製造方法)
接著，說明太陽能電池1的製造方法的一例。
(第一固定步驟)
首先，如第3圖所示，將複數個半導體基板10固定在托盤20上。托盤20係例如能夠利用由SUS等構成的板狀體構成。複數個半導體基板10的固定，係例如能夠藉由使用該托盤20和未圖示的遮罩(mask)，而從半導體基板10的表面側和背面側分別壓住半導體基板10的各周緣部而進行。
(半導體層形成步驟)
接著，在固定於托盤20上的複數個半導體基板10上，形成i型半導體層14、n型半導體層13。之後，在複數個半導體基板10之形成有n型半導體層13的面的反面，形成i型半導體層12、p型半導體層11。i型半導體層12、14以及p型半導體層11和n型半導體層13的形成，例如能夠藉由CVD(Chemical Vapor Deposition)法或濺鍍法等蒸鍍法進行。
(照射步驟)
接著，在形成有半導體層11至14的複數個半導體基板10被固定的狀態下，對托盤20照射氫自由基和氫離子之中的至少一者。
(拆卸步驟)
接著，從托盤20上拆卸複數個半導體基板10。
(透明導電性氧化物(TCO)層形成步驟)
接著，形成TCO層15、16。TCO層15、16的形成，係例如能夠藉由濺鍍法或CVD法等蒸鍍法進行。
而且，該TCO層形成步驟，亦可在拆卸步驟之前進行。亦即，亦可在複數個半導體基板10固定在托盤20的狀態下進行TCO層形成步驟。
(電極形成步驟)
接著，藉由形成電極17和電極18而能夠完成太陽能電池1。而且，電極17、18的形成，係例如能夠藉由塗布導電性塗料或者電鍍法等進行。
(第二固定步驟)
在拆卸工序之後，對在拆卸工序中已拆卸半導體基板10的托盤20，固定未形成半導體層11至14的新的半導體基板10。
在本實施方式中，藉由反復進行第二固定步驟、半導體層形成步驟、照射步驟、拆卸步驟、TCO層形成步驟和電極形成步驟，持續製造複數個太陽能電池1。
如此，在第五實施方式中，在形成摻雜有摻雜物(dopant)的半導體層之半導體層形成步驟之後，進行對托 盤20照射氫自由基和氫離子中的至少一者的照射步驟。因此，能夠有效率地製造具有經改善之輸出特性的複個太陽能電池1。此可認為是因為以下理由。亦即，在半導體基板上形成摻雜有摻雜物的半導體層不屬於p型半導體層和n型半導體層的步驟中，摻雜有摻雜物的半導體層亦形成在托盤和未圖示的遮罩上。因此，在再利用該托盤的情況，會在形成i型半導體層時，包括托盤上所形成的摻雜物之半導體層的摻雜物會被摻雜i型半導體層內。結果，所製造的太陽能電池的輸出特性會降低。對此，如本實施方式所示，在對托盤照射氫自由基和氫離子之中的至少一者的情況，係能夠在該照射工序中使摻雜物從在形成在托盤上的半導體層中放出。因此，能夠降低托盤上所形成的半導體層中的摻雜物濃度。因此，即使在再利用托託盤的情況下，亦能夠抑制形成於托盤上的半導體層中所含有的摻雜物摻雜到i型半導體層。結果，可認為能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池。
此外，在第五實施方式中，係在拆卸步驟之前進行照射步驟。因此，亦對半導體層11、13也照射氫自由基和氫離子的至少一者。藉此，半導體層11、13會被改質。具體而言，係半導體層11、13中含有的氫的結合狀態等被改質。因此，能夠製造具有更優秀的輸出特性的太陽能電池1。
從得到具有更優秀的輸出特性的太陽能電池的觀點觀之，照射步驟較佳為對半導體層11、13實施不使用離子的氫自由基處理的步驟。在該情況能夠得到具有更優秀的 輸出特性的太陽能電池的理由，係能夠認為是因為能夠抑制半導體層11、13的氫離子造成的損傷。而且，不使用離子的氫自由基處理，係能夠藉由遠距離電漿法、觸媒化學氣相沈積(Catalytic Chemical Vapor Deposition：Cat-CVD)法、熱線法等進行。
此外，藉由在拆卸步驟之前進行照射步驟，能夠改善半導體層11、13和TCO層15、16的歐姆性。因此，能夠得到具有進一步優秀的輸出特性的太陽能電池。此係能夠認為是因為在照射步驟中從形成於托盤20上的半導體層所放出的摻雜物附著在半導體層11、13的表面，並且半導體層11、13的表層的摻雜物濃度提高。
而且，本發明的太陽能電池的製造方法，係只要是具有i型半導體層和摻雜有摻雜物的半導體層的太陽能電池，即可應用於任一種太陽能電池。本發明的太陽能電池的製造方法，係例如能夠應用於背面接合型的太陽能電池，亦能夠應用於薄膜太陽能電池。
在前述第五實施方式中，已說明過在照射步驟之後進行拆卸步驟的例子，但亦可在照射步驟之前進行拆卸步驟。
此外，在存在有複數個摻雜有摻雜物的半導體層的情況，只要在至少一個摻雜有摻雜物的半導體層形成之後進行照射步驟即可，未必必須在所有的摻雜有摻雜物的半導體層形成之後進行照射步驟。
在本發明中，基板並不限定於半導體基板。
以下，根據具體的實施例，對於本發明進行更詳細的 說明，但本發明並非為限定於以下實施例者，而能夠在不變更其主旨的範圍內適當地變更來實施。
(實施例4)
藉由在上述實施方式中說明過的方法，以下述條件製造複數個具有與上述第五實施方式的太陽能電池1實質上同樣構成的太陽能電池。具體而言，在本實施例中，係在形成n型半導體層13之後，形成p型半導體層11。之後，進行照射步驟。
具體而言，在已被減壓的CVD裝置的真空容器內以200sccm導入氫氣，並將壓力調整為2Pa至10Pa。之後，將對CVD裝置的供給電力設為3.5kW至4.0kW而產生氫自由基，並在遍及40秒期間對p型半導體層11照射氫自由基，藉以進行氫自由基處理。
測定在實施例4中，在已進行第二固定步驟後所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第4表。
此外，在實施例4中，p型半導體層11係在CVD裝置的真空容器內導入矽烷(SiH4)氣體150sccm、氫(H2)氣750sccm和乙硼烷(B2H6)5sccm的混合氣體，並將壓力調整為1Pa至5Pa，將供給電力設為3.5kW至4.0kW，並以膜厚成為5nm至15nm的方式形成。
(實施例5)
除了在形成n型半導體層13之後進行照射步驟，並形成p型半導體層11，且其後不進行照射步驟以外，係以 與實施例4同樣的方式製造複數個太陽能電池。
測定在實施例5中已進行第二固定步驟後所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第4表。
測定在比較例1中已進行第二固定步驟後所製造的太陽能電池的開放電壓(Voc)、短路電流(Isc)、曲線因數(F.F.)、最大輸出(Pmax)。將結果顯示於下述之第4表所示。而且，第4表所示的結果係為將比較例1的值設為100的規格化值。
根據第4表所示的結果，可知通過在半導體層形成工序之後進行照射工序，能夠製造具有優秀的輸出特性的太陽能電池。
1、2‧‧‧太陽能電池
10‧‧‧半導體基板
10a‧‧‧第一主面
10b‧‧‧第二主面
11‧‧‧p型半導體層
12、14‧‧‧i型半導體層
13‧‧‧n型半導體層
15、16‧‧‧TCO層
17‧‧‧p側電極
18‧‧‧n側電極
20‧‧‧托盤
第1圖係為在第一實施方式中製造的太陽能電池的概要剖面圖。
第2圖係為在第二實施方式中製造的太陽能電池的概要剖面圖。
第3圖係為固定有半導體基板的託盤的概要立體圖。
1‧‧‧太陽能電池
10‧‧‧半導體基板
10a‧‧‧第一主面
10b‧‧‧第二主面
11‧‧‧p型半導體層
12、14‧‧‧i型半導體層
13‧‧‧n型半導體層
15、16‧‧‧TCO層
17‧‧‧p側電極
18‧‧‧n側電極

Claims (13)

  1. 一種太陽能電池的製造方法，係包括：在具有一種導電型的半導體基板的第一主面上，藉由蒸鍍法形成具有另一種導電型的第一半導體層的步驟；在前述半導體基板的第二主面上，藉由蒸鍍法形成具有一種導電型的第二半導體層的步驟；和對前述第一和第二半導體層的至少一方，實施不使用離子的氫自由基處理的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的太陽能電池的製造方法，其中，藉由遠距離電漿法、觸媒化學氣相沈積法和熱線法中的至少一種進行前述不使用離子的氫自由基處理。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的太陽能電池的製造方法，其中，前述形成第一半導體層的步驟，係包括：在前述半導體基板的前述第一主面上，形成實質上本徵的非單晶矽類i型半導體層的步驟；及在前述非單晶矽類i型半導體層上，形成另一種導電型的非單晶矽類半導體層的步驟，並對前述另一種導電型的非單晶矽類半導體層的表面實施前述不使用離子的氫自由基處理。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的太陽能電池的製造方法，其中， 形成前述第二半導體層的步驟，係包括：在前述半導體基板的前述第二主面上，形成實質上本徵的非單晶矽類i型半導體層的步驟；及在前述非單晶矽類i型半導體層上，形成一種導電型的非單晶矽類半導體層的步驟，並對前述一種導電型的非單晶矽類半導體層的表面實施前述不使用離子的氫自由基處理。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的太陽能電池的製造方法，其特徵在於，復包括：在實施前述氫自由基處理的步驟之後，使前述半導體基板暴露在大氣中的步驟；及在前述第一和第二半導體層之中的至少一方上，形成透明導電性氧化物層的步驟。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的太陽能電池的製造方法，其特徵在於，復包括：在實施前述氫自由基處理的步驟之後，使前述半導體基板暴露在大氣中的步驟；及在前述第一和第二半導體層之中的至少一方上，形成透明導電性氧化物層的步驟。
  7. 一種太陽能電池的製造方法，係包括：在具有一種導電型的半導體基板的第一主面上，藉由蒸鍍法形成實質上本徵的第一i型半導體層的步驟；在前述第一i型半導體層上，藉由蒸鍍法形成具有另一種導電型的第一半導體層的步驟； 在前述半導體基板的第二主面上，藉由蒸鍍法形成實質上本徵的第二i型半導體層的步驟；和在前述第二i型半導體層上，藉由蒸鍍法形成具有一種導電型的第二半導體層的步驟，在形成前述第一i型半導體層的步驟或者形成前述第二i型半導體層的步驟之後，復包括對前述第一和第二i型半導體層的至少一方實施不使用離子的氫自由基處理的步驟。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的太陽能電池的製造方法，其中，藉由遠距離電漿法、觸媒化學氣相沈積法和熱線法中的至少一種進行前述不使用離子的氫自由基處理。
  9. 如申請專利範圍第7項或第8項所述的太陽能電池的製造方法，其中，前述第一i型半導體層、前述第一半導體層、前述第二i型半導體層和前述第二半導體層中的至少一個，係由含有氫的非單晶矽類半導體構成。
  10. 一種太陽能電池的製造方法，係為製造複數個具備基板、配置於前述基板上的實質上本徵的i型半導體層、及配置於前述基板上的摻雜有摻雜物的半導體層的太陽能電池，係包括：將前述基板固定在托盤上的第一固定步驟；在固定於前述托盤上的前述基板上藉由蒸鍍法形成前述i型半導體層，其後，藉由蒸鍍法形成前述摻雜 有摻雜物的半導體層的半導體層形成步驟；在前述半導體層形成步驟之後，對前述托盤照射不使用離子的氫自由基的照射步驟；在前述照射步驟之前或者在前述照射步驟之後，將前述基板從前述托盤拆卸的拆卸步驟；及對在前述拆卸步驟中已拆卸前述基板的托盤固定新的前述基板的第二固定步驟，反復進行複數次前述第二固定步驟、前述半導體層形成步驟、前述照射步驟和前述拆卸步驟。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的太陽能電池的製造方法，其中，在進行前述拆卸步驟之前，進行前述照射步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的太陽能電池的製造方法，其中，在前述照射步驟之後，復包括在前述摻雜有摻雜物的半導體層上形成透明導電層的步驟。
  13. 如申請專利範圍第10項至第12項中任一項所述的太陽能電池的製造方法，其中，前述太陽能電池係具備：半導體基板，係具有一種導電型並且構成前述基板；第一半導體層，係配置於前述半導體基板的第1主面上，藉由蒸鍍法具有另一種導電型，並且構成前述摻雜有摻雜物的半導體層；第二半導體層，係配置於前述半導體基板的第2主面上，藉由蒸鍍法具有一種導電型，並且構成前述摻雜有摻雜物的 半導體層；第一實質上本徵的i型半導體層，係藉由蒸鍍法配置在前述半導體基板與前述第一半導體層之間；及第二實質上本徵的i型半導體層，係藉由蒸鍍法配置在前述半導體基板與前述第二半導體層之間。
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