[发明专利]太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池用基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能电池用基板的制造方法及太阳能电池用基板。

背景技术

通常的太阳能电池，在使用p型硅基板时，电极是利用以银膏为材料的丝网印刷法形成，另外，抗反射膜是利用化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)形成SiN_x膜，并且，发射极层(n型扩散层)是利用热扩散来形成(例如，参照专利文献1)。此热扩散是利用由POCl₃所实施的气相扩散、或者磷酸基料的涂布扩散所形成，并对基板施加800℃左右的热。而且，当形成硼扩散层作为BSF层以提高效率时，需要对基板施加1000℃左右的热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-076388号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是，如果在如上所述的热扩散和在基板表面形成氧化膜时，如果对单晶硅基板施加800℃以上的热处理，当单晶硅基板中含有某种浓度以上的氧原子时，有时会导致由氧所引起的缺陷增长，单晶硅基板的少数载流子寿命下降。另外，其结果，存在以下问题，也就是使用此种基板制作而成的太阳能电池的特性下降。上述特性下降尤其在氧浓度较高的基板中较为显著。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板即使当基板的氧浓度较多时，也可以抑制基板的少数载流子寿命下降。

解决问题的技术方案

为了实现上述目的，本发明提供一种太阳能电池用基板的制造方法，所述太阳能电池用基板由单晶硅构成，所述制造方法的特征在于，具有以下步骤：制作单晶硅棒；由前述单晶硅棒切出硅基板；以及，以800℃以上且低于1200℃的温度对前述硅基板进行低温热处理；并且，在进行前述低温热处理前，以1200℃以上的温度对前述单晶硅棒或前述硅基板进行30秒以上的高温热处理。

如此一来，在进行800℃以上且低于1200℃的温度的低温热处理前，以1200℃以上的温度对单晶硅棒或硅基板进行30秒以上的高温热处理，由此，预先将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，即使在后续的制造工序中经过低温热处理，氧引起的缺陷也不会发展，因此，可以制造一种少数载流子寿命下降得以被抑制的基板，由此，可以使用制造而成的基板来提升制作的太阳能电池的转换效率。在本发明的说明中，方便起见，为了与在1200℃以上的温度的“高温热处理”作区别，将800℃以上且低于1200℃的温度的热处理称作“低温热处理”。

此时优选为，在由前述单晶硅棒切出前述硅基板后，对前述硅基板进行前述高温热处理。

如此一来，如果对硅基板进行高温热处理，由于可以可靠地将氧析出缺陷的根源也就是氧析出核溶解，因此，可以可靠地抑制基板的少数载流子寿命下降。

此时，可以使前述低温热处理伴随有掺杂剂扩散处理或氧化处理。

在太阳能电池用基板的制造中，掺杂剂扩散处理或者氧化处理大多在上述低温热处理的温度范围内进行。当进行此种低温热处理或者进行掺杂剂扩散处理或者氧化处理时，可以适合地应用本发明。

此时，可以将前述硅基板的氧浓度设为12ppm以上。

当硅基板的氧浓度为12pp m以上时，在以往的方法中，太阳能电池的特性会大幅下降，可以适合地应用本发明。此外，在发明的说明中，基板中的氧浓度以原子数比为基准(此时，也会将单位记作“ppma”)，基板中的氧浓度是依据新的美国材料试验学会(American Society of Testing Materials，ASTM)规格。

此时，可以使单晶硅棒掺杂磷。

当单晶硅棒掺杂磷并形成n型时，可以适合地应用本发明。

此时优选为，使前述单晶硅棒掺杂镓，并将前述高温热处理的时间设为30分钟以下。

通过使用镓来作为掺杂到单晶硅棒中的p型掺杂剂，可以更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。另外，通过将高温热处理的时间设为30分钟以下，可以抑制镓从基板表面蒸发，由此，可以抑制基板的表面电阻变高，并可以抑制使用此种基板制作而成的太阳能电池的填充因子下降。

此时优选为，在含有氧氯化磷(phosphorus oxychloride)的环境下进行高温热处理。

如果在含有氧氯化磷的环境下进行高温热处理，可以利用磷的强力吸除作用，更有效地抑制基板的少数载流子寿命下降。