专利名称：单晶硅太阳能电池的制造方法及单晶硅太阳能电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单晶硅太阳能电池的制造方法及单晶硅太阳能电池，特 别是涉及一种在透明绝缘性基板上形成单晶硅层的单晶硅太阳能电池的制 造方法及单晶硅太阳能电池。
背景技术：
以硅为主要原料的太阳能电池，依其结晶性可区分为单晶硅太阳能电 池、多晶硅太阳能电池、以及非晶硅太阳能电池。其中，单晶硅太阳能电池
是将拉晶而成的单晶锭以线锯切割成晶片状，加工成100 200Pm厚的晶 片，然后于此形成pn结、电极、保护膜等而成为太阳能电池单体。
多晶硅的情况时，不是以拉晶的方式，而是利用铸模来使溶融金属硅结 晶化来制造多结晶锭，与单晶硅太阳能电池相同地，将此以线锯切割成晶片 状，相同地作成100 200um厚的晶片，与单晶硅基板相同地形成pn结、 电极、保护膜而成为太阳能电池单体。
非晶硅太阳能电池中，例如通过等离子体化学气相沉积(CVD)法，以 硅垸气体于气相中放电、分解，于基板上形成非晶质的氢化硅膜，并添加作 为掺杂气体的乙硼烷、膦等于此，同时堆积，由此同时进行pn结与成膜工 序，形成电极、保护膜，来制成太阳能电池单体。非晶硅太阳能电池中，因 非晶硅为直接转换型而吸收入射光，其光吸收系数与单晶以及多晶硅的情形 相较比，大约高出一位数(高桥清、浜川圭弘、后川昭雄编着，「太阳光发 电」，森北出版，1980年，233页)，因此，与结晶系的太阳能电池相较， 具有以下优点，即，非晶硅层的厚度，其膜厚只要1/100的约lum即可。 近年来，世界上的太阳能电池的生产量，年超过十亿瓦特，预期今后生产量 将进一步增加，对于可有效利用资源的薄膜非晶硅太阳能电池有极大的期 待。
但是，非晶硅太阳能电池的制造中，原料是使用硅烷、乙硅垸等的高纯 度气体原料，而且由于在等离子体CVD装置内，也有堆积在基板以外的地 方，因此，其气体原料的有效利用率，并无法利用与结晶系太阳能电池所必 须的膜厚的单纯的比较，来决定资源的有效利用率。另外，相对于结晶系太 阳能电池的变换效率约15%左右，非晶硅太阳能电池约10%左右，再者， 光照射下的输出特性劣化的问题依然存在。
对此，进行了利用结晶系硅材料来开发薄膜太阳能电池的各种尝试(高
桥清、浜川圭弘、后川昭雄编着，「太阳光发电」，森北出版，1980年，217 页)。例如于氧化铝基板、石墨基板等，利用三氯硅垸气体、四氯硅烷气体 等堆积多晶薄膜。此堆积膜中的结晶缺陷多，仅依此则变换效率低，为提高 变换效率，必要进行区域熔融以改善结晶性(例如参照日本专利公开公报特 开2004-342909号)。但是，即使进行如此的区域熔融方法，也有结晶界面 中的漏电流以及因寿命降低造成的长波长域中的光电流响应特性降低等的 问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而开发出来，其目的是提供一种单晶硅太阳能 电池，是针对硅太阳能电池，为了有效地活用其原料(硅)而将光变换层制成 薄膜，且变换特性优异，并且因光照射所造成的劣化少；因而提供一种可使 用作为住宅等的采光窗材料，受光的可见光中的一部分可透过的透视型太阳 能电池及其制造方法。
为了达成上述目的，本发明提供一种单晶硅太阳能电池的制造方法，是 用以制造出在透明绝缘性基板上配置有作为光变换层的单晶硅层的单晶硅 太阳能电池的方法，其特征为至少包含准备透明绝缘性基板与第一导电型 的单晶硅基板的工序；将氢离子或稀有气体离子中的至少其中一种注入该单 晶硅基板，来形成离子注入层的工序；形成透明导电性膜于该透明绝缘性基 板的至少其中一侧的表面的工序；于该单晶硅基板的离子注入面及/或该透明 绝缘性基板上的该透明导电性膜的表面，进行表面活化处理的工序；贴合该 单晶硅基板的离子注入面与该透明绝缘性基板上的该透明导电性膜的表面 的工序；对该离子注入层施予冲击，机械性剥离该单晶硅基板，来形成单晶 硅层的工序；于该单晶硅层形成与该第一导电型相异的导电型也就是第二导 电型的扩散层，来形成pn结的工序；以及形成电极于该单晶硅层上的工序。通过包含如此工序的单晶硅太阳能电池的制造方法，即可制造出在透明 绝缘性基板上配置单晶硅层来作为光变换层的单晶硅太阳能电池。
另外，单晶硅基板与形成透明导电性膜的透明绝缘性基板，因表面活化 处理后贴合，可牢固地贴合两者。因此，即使不施以提高结合力的高温热处 理，也可充分地牢固接合。另外，因接合面如此地牢固接合，可于之后对离 子注入层施以冲击，机械性剥离单晶硅基板，于透明绝缘性基板上形成薄的 单晶硅层。因此，即使不进行剥离的热处理，也可将单晶硅层薄膜化。
而且，若通过包含如此工序的单晶硅太阳能电池的制造方法，通过进行 从单晶硅基板剥离以形成作为光变换层的单晶硅层，可提高该单晶硅层的结 晶性。其结果，可提高太阳能电池的变换效率。
又，不通过加热而通过机械性剥离来进行用以形成单晶硅层的单晶硅基 板的剥离，因此，可抑制于光变换层发生因热膨胀率相异所造成的龟裂、缺 陷等。
又，由于作成薄硅层的薄膜太阳能电池，可节约、有效利用硅原料。 此时，上述表面活化处理为等离子体处理或臭氧处理的至少其中一种。 如此，若表面活化处理为等离子体处理或臭氧处理的至少其中一种，则
可容易地进行表面活化，牢固地贴合单晶硅基板与透明绝缘性基板上的透明
导电性膜。
又，上述透明绝缘性基板可为石英玻璃、结晶化玻璃、硼硅酸玻璃、以 及碱石灰玻璃中的任一种。
如此，透明绝缘性基板若为石英玻璃、结晶化玻璃、硼硅酸玻璃、以及 碱石灰玻璃中的任一种，这些玻璃为光学特性良好的透明绝缘性基板，可容 易制造出透视型单晶硅太阳能电池。又，所制造的单晶硅太阳能电池容易与 已有的窗玻璃等置换。
又，优选上述透明导电性膜含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟 中的至少一种，并含有施体形成用添加材料。
如此，透明导电性膜若含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟中的 至少一种，并含有施体形成用添加材料，则面电阻低，可制成单晶硅太阳能 电池的变换光也就是可视光附近的透过率高的透明导电性膜。
又，优选上述形成透明导电性膜的形成，是进行化学合成溅镀法、化学
合成蒸镀法、化学气相沉积法(CVD法)、以及浸涂法中的至少一种。
如此，透明导电性膜的形成，若是通过进行化学合成溅镀法、化学合成
蒸镀法、化学气相沉积法(CVD法)、以及浸涂法中的至少一种，则可确实 且容易地形成透明导电性膜。
再者，优选上述离子注入的深度为距离子注入面0.1 u m以上、5 y m以下。
如此，离子注入的深度为距离子注入面0.1 u m以上、5 u m以下，由此， 作为所制造的单晶硅太阳能电池的光变换层的单晶硅层的厚度，约可为0.1 um以上、5Pm以下。而且，若为具有如此厚度的单晶硅层的单晶硅太阳 能电池，薄膜单晶硅太阳能电池可获得实用的效率，且可节约硅原料的使用 量。又，若为具有如此厚度的单晶硅层的单晶硅太阳能电池，则可确实地透 过一部分的可见光。
又，本发明提供一种单晶硅太阳能电池，是根据上述任一种单晶硅太阳 能电池的制造方法制造出来，至少依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、 形成pn结的单晶硅层、以及电极而成。
如此，若是根据上述任一种单晶硅太阳能电池的制造方法制造出来，至 少依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、形成pn结的单晶硅层、以及 电极而成的单晶硅太阳能电池，则通过进行从单晶硅基板剥离以形成作为光 变换层的单晶硅层，不通过加热而是通过机械性剥离来进行形成单晶硅层的 单晶硅基板的剥离，所以可作出结晶性高的单晶硅层。因此，与膜厚相较， 可作出变换效率高的太阳能电池。又，因为是单晶硅层的厚度薄的薄膜太阳 能电池，故可有效利用硅原料。
此时，优选上述单晶硅太阳能电池从一侧面来看时可透视另一侧面。
如此，如为从一侧面来看时可透视另一侧面的透明太阳能电池，则可与 已有的窗玻璃等置换，可适应各种各样的情形。
若根据本发明的单晶硅太阳能电池的制造方法，则可制造出一种透视型 薄膜太阳能电池，其将结晶性良好、变换效率高的单晶硅层作为光变换层。
又，若根据本发明的单晶硅太阳能电池，则为于透明绝缘性基板上配置 光变换层的硅太阳能电池中，以单晶硅层作为光变换层的太阳能电池，因此， 与膜厚相较，可作成变换效率高的太阳能电池。
图1是表示本发明的单晶硅太阳能电池的制造方法的一例的工序图。 其中，附图标记说明如下
11:单晶硅基板12:透明绝缘性基板
13:离子注入面14:离子注入层
16:透明导电性膜17:单晶硅层
21:第一导电型硅层22:第二导电型硅层
23:电极31:太阳能电池
具体实施例方式
如上所述，即使是可节约硅原料的薄膜太阳能电池中，也更追求高的变 换效率，因此，不但采用结晶系太阳能电池，且再进一步追求结晶性的改善。
对此，本发明人发现，预先形成作为电极功能的透明导电性膜于透明绝 缘性基板的表面，将该透明绝缘性基板上的透明导电性膜与单晶硅基板贴合 后，通过将该单晶硅基板薄膜化，可提高作为光变换层的硅层的结晶性。再 者，也考虑到单晶硅基板与透明绝缘性基板上的透明导电性膜贴合前，通过 使两者的表面活化，则无须热处理也可提高接合强度，另外，剥离时进行机 械性的剥离，因未经高温热处理而剥离，故可保持单晶硅层的良好结晶性。 另外想到若为如此的薄膜太阳能电池，即可使用作为住宅的窗材料，从一表 面侧来看时可透视另一表面侧，也即，可作成透视型太阳能电池，进而完成 本发明。
以下具体说明本发明的实施方式，但本发明并非限定于这些实施方式。 图1是表示本发明的单晶硅太阳能电池的制造方法的一例的工序图。
首先，准备单晶硅基板11与透明绝缘性基板12 (工序a)。 对于单晶硅基板并无特别限制，例如可采用将切克劳斯基(CZ)法生长
的单晶切片而获得，直径为100 300mm，导电型为p型或n型，电阻率为
0.1 20Q. cm。
另外，透明绝缘性基板可选择石英玻璃、结晶化玻璃、硼硅酸玻璃、碱 石灰玻璃等。并非限定于这些，但考虑到透明性、可代替窗玻璃材料的情况，
以如上所述的玻璃材料为优选。另外，透明绝缘性基板为玻璃材料中的广泛 使用的碱石灰玻璃时，也可于其表面通过浸涂法形成氧化硅皮膜或氧化锡皮
膜(奈塞(nesa)膜)等。这些皮膜具有防止碱石灰玻璃中的碱金属成分向表 面溶解析出与扩散的缓冲膜的机能，所以是优选的。
接着，将氢离子或稀有气体离子的至少其中一种，注入单晶硅基板ll， 形成离子注入层14 (工序b)。
例如，将单晶硅基板的温度设为200 450°C，从其表面13，对应预定 单晶硅层厚度的深度，例如0.1 5um以下的深度，以可形成离子注入层14 的注入能量，注入预定剂量的氢离子或稀有气体离子中的至少一种。此时， 因氢离子轻，在相同的加速能量中，可从离子注入面13深入地注入而特别 优异。氢离子的电荷极性正负皆可，除了原子的离子之外，也可为氢气离子。 稀有气体的情况时，电荷极性也可为正或负电荷的任一种。
另外，如在单晶硅基板的表面预先形成薄硅氧化膜等的绝缘膜，由此进 行离子注入，可以得到一种可抑制注入离子的穿隧效应(channding)的效果。 又，形成厚的绝缘膜时，必须于工序d的表面活化工序之前，通过蚀刻等， 加以除去。
另一方面，至少于透明绝缘性基板12 —侧的表面形成透明导电性膜16 (工序c)。
此透明导电性膜的材料可举出例如含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化 铟等，并含有提高这些材料的导电性的施体形成用添加材料的透明导电性材 料。作为施体形成用添加材料，除了在氧化铟中添加锡而作成所谓的氧化铟 锡(于氧化铟添加锡；ITO)以外， 一般是于氧化锡中添加氟、锑，于氧化 锌中添加镓、铝，但可适当的设定而非限定于这些种类。所使用的透明导电 性膜并未限定这些，但优选面电阻于100Q/口以下，可见光的透过率于80 %以上。
这些透明导电性膜的形成，可通过化学合成溅镀法、化学合成沉积法等， 于真空成膜装置进行，但也可选择化学气相沉积法(Chemical Vapor Depostion; CVD)、浸涂法等。形成此透明导电性膜时，为提高下述工序e 的贴合工序时的接合强度，优选表面经充分地平坦化。如此的高平坦度的表 面，例如，在沉积透明导电性膜后，可通过研磨等，实现表面平坦化。
又，工序b的对单晶硅基板的离子注入工序，与工序C的于透明绝缘性 基板表面形成透明导电性膜工序的顺序，何者为先皆可。
接着，于单晶硅基板11的离子注入面13及/或透明绝缘性基板12上的 透明导电性膜16的表面，进行表面活性处理(工序d)。
此表面活化处理，如可于次一工序e的贴合工序中，牢固贴合单晶硅基 板11与透明绝缘基板12上的透明导电性膜16，则无特别限定，但可通过等 离子体处理或臭氧处理的至少其中一种，适当地进行为优选。
以等离子体处理时，于真空气室中载置以RCA洗净法(美国RCA公司 开发的洗净法)等洗净后的单晶硅基板11及/或已形成透明导电性膜16的透 明绝缘性基板12，导入等离子体用气体后，于约100W的高频等离子体中曝 露约5 10秒，至少，将表面活化处理的表面，也即，单晶硅基板ll的离 子注入面13，透明绝缘性基板12的透明导电性膜16的表面，进行等离子体 处理。等离子体用气体并无特别限定，可采用氢气、氩气、或这些的混合气 体，或是氢气与氦气的混合气体等。
以臭氧处理时，于导入大气的气室中载置以RCA洗净法等洗净后的单 晶硅基板11及/或已形成透明导电性膜16的透明绝缘性基板12，导入氮气、 氩气等的等离子体用气体后，产生高频等离子体，将大气中的氧变换为臭氧， 至少将上述要进行表面活化处理的表面，进行臭氧处理。等离子体处理与臭 氧处理可进行任一种或两种皆进行。
通过此等离子体处理、臭氧处理等的表面活化处理，氧化除去单晶硅基 板11及/或透明绝缘性基板12上的透明导电性膜16的表面的有机物，并增 加表面的氢氧基而活化。单晶硅基板11、透明绝缘性基板12上的透明导电 性膜16的表面的两者，皆进行此表面活化处理则更为优选，也可以仅其中 一方进行。
接着，贴合单晶硅基板11的离子注入面13与透明绝缘性基板12上的 透明导电性膜16的表面(工序e)。
工序d中，单晶硅基板的离子注入面13或透明绝缘性基板12上的透明 导电性膜16的表面中，至少一方经表面活化处理，因此，两者例如于减压 或常压下，从室温至约25(TC，优选是以约为室温的温度下，仅使其粘结， 便能以可承受其后的工序中的机械性剥离的强度，牢固地接合。
此贴合工序是于室温至约25(TC左右为止的温度条件下进行，不进行300 'C以上的热处理。如单晶硅基板11与透明绝缘性基板12于贴合状态下，进 行300。C以上的高温热处理，则因两者的热膨胀系数相异，可能会发生热歪 曲、裂痕、剥离等。如此，相同地，直到下述工序f的单晶硅基板ll的剥离 转印结束为止，不进行30(TC以上的高温热处理。
接着，对离子注入层14施予冲击，机械性剥离上述单晶硅基板11，作 成单晶硅层17 (工序f)。
在本发明中，由于是对离子注入层施予冲击来进行机械性剥离，因此没 有伴随加热发生热歪曲、裂痕、剥离的可能性。对离子注入层施予冲击的方 法，例如，可连续或间歇地对接合的晶片的侧面，以气体、液体等的流体喷 吹，但是对于通过冲击产生机械性剥离的方法并无特别限定。
又，单晶硅基板的机械性剥离时，优选以于透明绝缘性基板的背面粘结 第一辅助基板，并于上述单晶硅基板的背面粘结第二辅助基板，来进行单晶 硅基板的剥离。若如此地利用辅助基板来进行机械性剥离，可防止剥离转印 的硅单晶层17发生因弯曲造成微小的龟裂以及因此造成的结晶缺陷，防止 太阳能电池的变换效率降低。两者的基板厚度薄，为约lmm以下时，此方 法的效果显著。例如，透明绝缘性基板为碱石灰玻璃，厚0.7mm时，以同样 的碱石灰玻璃作为辅助基板，其总计厚度设成lmm以上，来进行剥离。
另外，进行单晶硅基板的剥离转印之后，也可进行用以恢复单晶硅层17 表面附近的离子注入损伤的热处理。此时，因单晶硅基板11已剥离转印， 成为薄膜的单晶硅层17，因此，即使表面附近局部进行30(TC以上的热处理， 也几乎未发生新的龟裂或伴随此的缺陷。另外，此之后的工序也相同。
接着，于单晶硅层17，形成与工序a中准备的单晶硅基板的导电型也就 是第一导电型相异的导电型也就是第二导电型的扩散层，而作成由第一导电 型硅层21、第二导电型硅层22所构成，已形成pn结的单晶硅层(工序g)。
工序a中准备的单晶硅基板11如为p型单晶硅时，则形成n型的扩散 层，如为n型的单晶硅时，则形成p型的扩散层。第二导电型的扩散层的形 成方法，例如可采用下述方法。工序a中准备的单晶硅基板11为p型时， 于单晶硅层17的表面，将磷的元素离子，通过离子注入法注入，对此进行 闪光灯退火、或是照射在单晶硅层表面中的吸收系数高的紫外线、深紫外线
的激光等，通过进行施体的活化处理，能够形成pn结。如此的pn结，也可 先作成包含用以形成施体的磷的浆状组合物，将此涂布于单晶硅层17表面， 以闪光灯退火、或是照射在单晶硅层表面中的吸收系数高的紫外线、深紫外 线的激光、或是利用红外线加热炉等，进行扩散处理。
又，如此地形成pn结后，可进行例如接触研磨(Touch polish)的研磨 量极少的约5 400nm的研磨。
接着，于单晶硅层17的第二导电型硅层22侧的表面，形成电极23 (工 序h)。此电极23为透明导电性膜16的相对极。
于经扩散处理的表面，利用金属或透明导电性材料，通过真空蒸镀法或 化学合成溅镀法等形成线状等的电极，来形成电极23(成为透明导电性膜16 的相对极)。再者，也可利用包含金属的导电性浆料，通过印刷法形成集电电 极。此集电电极形成用组合物的固化可根据上述的闪光灯退火、红外线加热 法来进行。本发明的单晶硅太阳能电池为了作成可确实地从一侧面来看时可 透视另一侧面的构造，因此，形成金属的电极时，优选电极面积为光受光面 整体的80%以下，更优选为50%以下。形成透明导电性膜时，也可整个表 面地形成。另外，集电电极也可形成于透明绝缘基板的端部。
另外，电极23形成后，更可形成氮化硅等的保护膜。
根据工序a h制造出来的单晶硅太阳能电池，在制造时无热歪曲、剥 离、裂痕等的发生，薄且具有良好的膜厚均匀性，结晶性佳，是一种在透明 绝缘性基板上具有单晶硅层的单晶硅太阳能电池31。
又，工序f中，单晶硅层17剥离转印后剩下的单晶硅基板，通过研磨剥 离后的粗面与离子注入层，进行平滑化与除去处理，并进行重复的离子注入 处理，由此可以再度作为单晶硅基板11来使用。本发明的单晶硅太阳能电 池的制造方法，在从离子注入工序至剥离工序，由于不需要将单晶硅基板加 热至30(TC以上，所以氧诱导缺陷不会有被导入单晶硅基板中的可能性。因 此，在最初使用厚度比lmm小的单晶硅基板的情况，将单晶硅层17的膜厚 设为5um时，可以剥离转印100次以上。
如图1 (h)所示，根据如此的制造方法制造出来的单晶硅太阳能电池 31，依次积层透明绝缘性基板12、透明导电性膜16、形成pn结的单晶硅层 17、以及电极23而成。单晶硅太阳能电池31，以形成pn结的单晶硅层17
(光变换层)，将入射光变换为电能，然后分别以透明导电性膜16与电极
23作为正极或负极中之其中一方，将电能取出。
单晶硅层17如为0.1 li m以上5 U m以下时，薄膜单晶硅太阳能电池可 获得实用的效率，且可节约硅原料的使用量。另外，若是具有如此厚度的单 晶硅层的单晶硅太阳能电池，则能够确实地使一部分的可见光透过而成为透 明。
另外，本发明的单晶硅太阳能电池31，能够作成当从一侧面来看时可透 视另一侧面。此时，受光面可为透明绝缘性基板12侧与电极23侧的任一方。
实施例
准备一单晶硅基板来作为单晶硅基板11，其一侧面经镜面研磨、直径 200mm (8英寸)、结晶面(100) 、 p型、电阻率15 Q. cm。又，准备直 径200mm (8英寸)、厚2.5mm的石英玻璃基板来作为透明绝缘性基板12 (工序a)。
接着，以加速电压350keV、剂量1.0X10"/ci^的条件，将氢阳离子注 入单晶硅基板11 (工序b)。离子注入层14的深度距离子注入面13约3 u m。
另一方面，在石英玻璃基板12的一侧表面，通过化学蒸镀法，形成厚 约0.5 um的添加氟的氧化锡皮膜，作为透明导电性膜16 (工序c)。此透 明导电性膜表面通过化学机械研磨(Chemical mechanical Polishing; CMP) 法，于原子力显微镜(Atomic Force Microscope; AFM) 10umX10um的 扫描下进行研磨以获得平均粗度0.3nm以下的镜面。该研磨后的添加氟的氧 化锡膜的膜厚为0.4ixm，其面电阻为15Q/口。
接着，单晶硅基板11的离子注入面13与石英玻璃基板12上的添加氟 的氧化锡皮膜16的表面，通过减压等离子体法，曝露于氮等离子体中15秒， 进行表面活化处理(工序d)。
接着，以进行上述表面活化处理后的表面作为互相贴合的面，牢固地贴 合单晶硅基板11与石英玻璃基板12上的添加氟的锡皮膜16 (工序e)。
接着，于接合界面附近，以高压氮气喷吹后，从该喷吹面开始剥离，进 行剥起单晶硅基板的机械性剥离(工序f)。此时，使辅助基板从背面吸住
单晶硅基板与石英玻璃基板后，进行剥离。又，通过闪光灯退火法，以表面
瞬间成为70(TC以上的条件，照射剥离转印后的单晶硅基板，来修复氢注入损伤。
接着，通过网版印刷法，将以包含磷玻璃的乙二醇乙醚作为增粘剂的扩
散用浆料，整个表面地涂布于单晶硅层17的表面。将此以闪光灯进行照射 使其表面瞬间成为600°C以上，形成约1 u m接合深度的pn结界面(工序g)。
以氢氟酸以及丙酮、异丙醇除去、洗净此扩散浆料后，通过真空蒸镀法 与图案成形法，形成银电极23 (工序h)。之后，再利用金属屏蔽，通过真 空蒸镀法形成银的集电电极图案。之后，在除了取出电极部分的表面上，通 过反应性溅镀法形成氮化硅的保护皮膜。
如此，制造出一种依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、形成有pn 结的单晶硅层、以及电极而成的薄膜单晶体硅太阳能电池31。
对如此地制造出来的单晶硅太阳能电池，以太阳光模拟仪照射光谱 AM1.5、 100mW/cn^的光，求取变换效率。其变换效率为9%，未随时间发 生变化。
另夕卜，透过此太阳能电池，晴天时的白天中，可将室外的光线引入，目 视室外时，可看见室外的情况。
又，本发明不限定于上述实施方式。上述实施方式仅为例示。与本发明 的权利要求中记载的技术思想，实质上具有相同的构成，产生相同的效果的 实施方式，不论为如何的方式，皆应包含于本发明的技术思想的范围内。
权利要求
1.一种单晶硅太阳能电池的制造方法，是用以制造出在透明绝缘性基板上配置有作为光变换层的单晶硅层的单晶硅太阳能电池的方法，其特征为至少包含准备透明绝缘性基板与第一导电型的单晶硅基板的工序；将氢离子或稀有气体离子中的至少一种，注入该单晶硅基板，来形成离子注入层的工序；于该透明绝缘性基板的至少一侧的表面形成透明导电性膜的工序；于该单晶硅基板的离子注入面及/或该透明绝缘性基板上的该透明导电性膜的表面，进行表面活化处理的工序；贴合该单晶硅基板的离子注入面与该透明绝缘性基板上的该透明导电性膜的表面的工序；对该离子注入层施予冲击，机械地剥离该单晶硅基板，来形成单晶硅层的工序；在该单晶硅层，形成与该第一导电型相异的导电型即第二导电型的扩散层，来形成pn结的工序；以及于该单晶硅层上形成电极的工序。
2. 如权利要求1所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该表面活 化处理为等离子体处理或臭氧处理中的至少一种。
3. 如权利要求1所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明绝 缘性基板为石英玻璃、结晶化玻璃、硼硅酸玻璃、以及碱石灰玻璃中的任一 种。
4. 如权利要求2所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明绝 缘性基板为石英玻璃、结晶化玻璃、硼硅酸玻璃、以及碱石灰玻璃中的任一 种。
5. 如权利要求1所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明导 电性膜含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟中的至少一种，并含有施 体形成用添加材料。
6. 如权利要求2所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明导 电性膜含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟中的至少一种，并含有施 体形成用添加材料。
7. 如权利要求3所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明导 电性膜含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟中的至少一种，并含有施 体形成用添加材料。
8. 如权利要求4所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该透明导电性膜含有氧化钛、氧化锌、氧化锡、以及氧化铟中的至少一种，并含有施 体形成用添加材料。
9. 如权利要求1 8中任一项所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其 中，该形成透明导电性膜的工序，是进行化学合成溅镀法、化学合成蒸镀法、 CVD法、以及浸涂法中的至少一种。
10. 如权利要求1 8中任一项所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其 中，该离子注入的深度为距离子注入面O.lPm以上、5um以下。
11. 如权利要求9所述的单晶硅太阳能电池的制造方法，其中，该离子注 入的深度为距离子注入面0.1um以上、5um以下。
12. —种单晶硅太阳能电池，是根据权利要求1 8中任一项所述的单晶 硅太阳能电池的制造方法制造而成，至少依次积层透明绝缘性基板、透明导 电性膜、形成pn结的单晶硅层、以及电极。
13. —种单晶硅太阳能电池，是根据权利要求9所述的单晶硅太阳能电池 的制造方法制造而成，至少依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、形成 pn结的单晶硅层、以及电极。
14. 一种单晶硅太阳能电池，是根据权利要求IO所述的单晶硅太阳能电 池的制造方法制造而成，至少依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、形 成pn结的单晶硅层、以及电极。
15. —种单晶硅太阳能电池，是根据权利要求11所述的单晶硅太阳能电 池的制造方法制造而成，至少依次积层透明绝缘性基板、透明导电性膜、形 成pn结的单晶硅层、以及电极。
16. 如权利要求12所述的单晶硅太阳能电池，其中，该单晶硅太阳能电 池可从一侧面透视另一侧面。
17. 如权利要求13所述的单晶硅太阳能电池，其中，该单晶硅太阳能电 池可从一侧面透视另一侧面。
18. 如权利要求14所述的单晶硅太阳能电池，其中，该单晶硅太阳能电 池可从一侧面透视另一侧面。
19. 如权利要求15所述的单晶硅太阳能电池，其中，该单晶硅太阳能电 池可从一侧面透视另 一侧面。
全文摘要
一种单晶硅太阳能电池的制造方法，包含将氢离子或稀有气体离子注入单晶硅基板的工序；形成透明导电性膜于透明绝缘性基板的表面的工序；于该单晶硅基板的离子注入面及/或该透明绝缘性基板上的该透明导电性膜的表面，进行表面活化处理的工序；贴合该单晶硅基板的离子注入面与该透明绝缘性基板上的该透明导电性膜表面的工序；对该离子注入层施予冲击，机械性剥离该单晶硅基板，形成单晶硅层的工序；以及于该单晶硅层形成pn结的工序。由此，提供一种单晶硅太阳能电池，于硅太阳能电池中，为了有效活用其原料(硅)而将光变换层制成薄膜，且变换特性优异，并且因光照射产生的劣化少，所以可使用作为住宅等的采光窗材料的透视型太阳能电池。
文档编号H01L31/18GK101174659SQ20071018512
公开日2008年5月7日 申请日期2007年10月30日 优先权日2006年10月30日
发明者久保田芳宏, 伊藤厚雄, 川合信, 田中好一, 秋山昌次, 飞坂优二 申请人:信越化学工业株式会社