JP5858889B2 - 太陽電池用基板、その製造方法、太陽電池及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1による太陽電池の概略構成を示す断面図である。この太陽電池は、比抵抗が1〜10Ω・cmで、(100)で構成される結晶配向面を主面(第1の面1A)とし、厚みが50μm以上300μm以下のn型単結晶シリコン基板1を用いたものである。このn型単結晶シリコン基板1の表面に、すべてλ/Ra≧100以上の{111}面からなるテクスチャ(凹凸部1T)が加工されている。
図3は本発明の実施の形態1の結晶系シリコン太陽電池の製造方法の手順を示す断面図である。図4は同製造工程を示すフローチャートである。
実施の形態2は、テクスチャとしての凹凸部1Tを形成した太陽電池用基板に追加処理として平滑化処理を実施して{111}表面を平滑化した基板に関する。図9はこの太陽電池の製造工程を示すフローチャートである。太陽電池の概略構成図に関しては実施の形態1と同様であり、凹凸部1T形成後の追加処理を除いては、実施の形態1と同様の製造方法である。
実施の形態3は、テクスチャとしての凹凸部1Tを形成した太陽電池用基板に対し、原子間力顕微鏡を用いて凹凸部1Tの側面である{111}面粗さを測定する工程(ステップS2001)を追加し、平滑な面となったものに対してのみ、太陽電池を作成するようにしたものである。図10はこの太陽電池の製造工程を示すフローチャートである。太陽電池の概略構成図に関しては実施の形態1、2と同様であり、凹凸部1T形成後の測定工程と、追加処理を除いては、実施の形態1と同様の製造方法である。
Claims (13)
- 表面に凹凸部を有する、一導電型の基板で構成され、
前記凹凸部の側面における、表面ラフネスの平均面粗さRaと空間周期λの比が100以上であることを特徴とする、太陽電池用基板。 - 前記基板が、単結晶シリコン基板であり、前記凹凸部の側面が{111}面であることを特徴とする、請求項1に記載の太陽電池用基板。
- 前記基板の表面は、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)の金属汚染が、それぞれ1×1011atoms/cm2以下であることを特徴とする、請求項1または2に記載の太陽電池用基板。
- 結晶系シリコン基板表面に凹凸部を形成する工程を含む太陽電池用基板の製造方法であって、
前記凹凸部を形成する工程が、
前記凹凸部の側面を原子間力顕微鏡により測定することによって得られる、表面ラフネスの平均面粗さRaと空間周期λの比が100以上となるように、前記凹凸部を形成するエッチング工程であることを特徴とする、太陽電池用基板の製造方法。 - 前記凹凸部を形成する工程は、
前記エッチング工程後に、平滑化処理工程を含むことを特徴とする、請求項4に記載の太陽電池用基板の製造方法。 - 前記凹凸部を形成する工程は、
前記エッチング工程後に、
前記基板表面における、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)の金属汚染が、それぞれ1×1011atoms/cm2以下であるように前記基板表面を洗浄する工程を含むことを特徴とする、請求項4または5に記載の太陽電池用基板の製造方法。 - 表面に多数の凹凸部が形成された第1導電型の基板表面に、第2導電型の半導体層が形成された太陽電池であって、
前記基板の表面に設けられた凹凸部の側面における、表面ラフネスの平均面粗さRaと空間周期λの比が、100以上であることを特徴とする、太陽電池。 - 前記第1導電型の基板が単結晶シリコン基板であり、凹凸部側面が{111}面であることを特徴とする、請求項7に記載の太陽電池。
- 前記第2導電型の半導体層が、非結晶性半導体層であることを特徴とする、請求項7または8に記載の太陽電池。
- 前記基板表面の、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)の金属汚染が、それぞれ1×1011atoms/cm2以下であることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の太陽電池。
- 第1導電型の結晶系シリコン基板表面に凹凸部を形成する工程と、
前記結晶系シリコン基板表面に第2導電型の半導体層を形成する工程とを含む太陽電池
の製造方法であって、
前記凹凸部を形成する工程が、
前記凹凸部の側面を原子間力顕微鏡により測定することによって得られる、表面ラフネスの平均面粗さRaと空間周期λの比が100以上となるように、前記凹凸部を形成するエッチング工程であることを特徴とする、太陽電池の製造方法。 - 前記凹凸部を形成する工程は、
前記エッチング工程後に、平滑化処理工程を含むことを特徴とする、請求項11に記載の太陽電池の製造方法。 - 前記凹凸部を形成する工程は、
前記エッチング工程後に、
前記基板表面における、チタン(Ti)、クロム(Cr)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)の金属汚染が、それぞれ1×1011atoms/cm2以下であるように前記基板表面を洗浄する工程を含むことを特徴とする、請求項11または12に記載の太陽電池の製造方法。
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