[发明专利]用于太阳能电池元件的硅衬底的制造方法

说明书

本发明的课题在于提供一种用于太阳能电池元件的硅衬底的制造方法，所述制造方法通过在降低外部扩散的影响的同时、在相同温度下同时进行硼化合物向硅衬底的一侧的面的扩散和磷化合物向另一侧的面的扩散，从而能在短时间内高效率地制造用于太阳能电池元件的硅衬底。本发明的解决手段为：在2片硅衬底的各自的第1面上形成含有磷化合物的层、在作为第1面的背面的第2面上形成含有硼化合物的层，接下来，将2片硅衬底以含有磷化合物的层彼此或含有硼化合物的层彼此接触的方式进行配置，从而得到复合硅衬底，对得到的复合硅衬底进行加热，同时进行磷化合物向复合硅衬底中的硅衬底的第1面的扩散和硼化合物向复合硅衬底中的硅衬底的第2面的扩散。

技术领域

本发明涉及用于太阳能电池元件的硅衬底的制造方法。

背景技术

在制造太阳能电池时，可使用扩散有杂质扩散成分的半导体衬底。作为使杂质扩散成分向硅衬底等半导体衬底中扩散的方法，例如，常常采用使杂质扩散成分气化而使其向半导体衬底中扩散的方法。

具体而言，将半导体衬底隔开间隔地配置在扩散炉内，以气化的杂质扩散成分遍布于半导体衬底的周边的方式，进行杂质扩散成分向半导体衬底中的扩散。例如，杂质扩散成分包含磷时，通过在将载置有硅衬底等半导体衬底的扩散炉内加热至800～900℃的状态下，使气化的杂质扩散成分遍布于扩散炉内，从而可形成呈现n型导电型的杂质扩散层。

另外，在硅衬底上形成呈现p型导电型的杂质扩散层的情况下，常常使用包含硼的杂质扩散成分。作为使包含硼的杂质扩散成分向半导体衬底中扩散的方法，可举出热分解法、对置NB法、掺杂剂主体法、及涂布法等。这些中，从不需要昂贵的装置、可进行均匀的扩散、量产性优异的方面考虑，优选采用涂布法。尤其是，常常采用利用旋涂机等涂布含有硼的涂布液的方法。

所述涂布法不仅可应用于硼的扩散，而且可应用于各种n型的杂质扩散成分的扩散、硼以外的各种p型的杂质扩散成分的扩散。

即，太阳能电池的制造中，在半导体衬底上形成n型或p型的杂质扩散层的情况下，将包含n型或p型的杂质扩散成分的扩散剂涂布于半导体衬底表面，使n型或p型的杂质扩散成分从涂布膜扩散，由此，可合适地形成n型或p型的杂质扩散层。

作为用于太阳能电池元件的半导体衬底的制造方法，例如，为了提高太阳能电池的转换效率，下述方法是已知的：在半导体衬底的一侧的面上设置硼等p型杂质扩散而成的p型杂质扩散层，在半导体衬底的另一侧的面上设置磷等n型杂质扩散而成的n型杂质扩散层。

具体而言，例如，提出了下述方法：使硼等p型杂质在n型的多晶硅衬底的受光面(表面)上扩散从而形成p型杂质扩散层，接下来，使磷等n型杂质在n型的多晶硅衬底的背面上扩散从而形成n型杂质扩散层(参见专利文献1、实施方式8。)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-073897号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，专利文献1中记载的方法中，进行2次形成杂质扩散层的操作，因此，用于太阳能电池元件的硅衬底的制造需要长时间，存在制造效率低的问题。另外，专利文献1中记载的方法中，由于外部扩散(外扩散(out diffusion))的影响，导致存在下述问题：p型杂质扩散层中容易扩散有一部分n型杂质，n型杂质扩散层中容易扩散有一部分p型杂质。

在使包含硼的p型杂质向硅衬底的一侧的面扩散、使包含磷的n型杂质向另一侧的面扩散的情况下，作为提高用于太阳能电池元件的硅衬底的制造效率的方法，可以考虑同时进行p型杂质的扩散和n型杂质的扩散的方法。

然而，通常，硼与磷的最合适的扩散温度不同，可预测在同时进行包含硼的p型杂质的扩散和包含磷的n型杂质的扩散的情况下，难以使p型杂质和n型杂质中的至少一方良好地扩散。