CN102893409A - 光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置 - Google Patents

Abstract

为了高速且高精度地形成逆金字塔状的纹理构造，利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在使用了单晶硅的光电动势装置表面形成防反射纹理时，使用脉冲激光和激光波束分支部件，在成为所期望的金字塔状凹部的底面的正方形的对角线方向上加工多个激光孔，使各正方形之间的激光孔的间距大于所述对角线上的间距。

Description

光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置

技术领域

本发明涉及一种使用了晶体硅的光电动势装置的制造方法以及制造装置。

背景技术

以往，已知有如下技术：通过抗蚀刻膜的激光构图、以及湿蚀刻，在晶体硅太阳能电池的表面形成用于降低反射率的微小的凹凸构造（纹理构造）。在激光构图中，为了在抗蚀刻膜中高速地形成许多孔（aperture），而采取通过衍射光学元件将激光进行分支的方法（例如，参照专利文献1、非专利文献1）。

专利文献1：日本特开2009-147059号公报

非专利文献1：D.Niinobe，K.Nishimura，S.Matsuno，H.Fujioka，T.Katsura，T.Okamoto，T.Ishihara，H.Morikawa，S.Arimoto著，“Honeycomb-Structured Multi-Crystalline SiliconSolar Cells With 18.6% Efficiency Via Industrially Applicable LaserProcess”，Proceedings of the 23rd EU PVSEC，2008年，p1824-1828

发明内容

在上述专利文献1、非专利文献1中公开的公知的在先技术中，在为了降低光电动势制造装置的反射率而形成微细的纹理构造时，对于针对抗蚀刻膜的一个激光孔（laser aperture），对应着一个纹理构造的凹部。

在对于使用了单晶硅的光电动势装置形成金字塔状的纹理的工艺中，当使用公知的在先例子时，存在生产率低下、纹理的尺寸的均匀性变差这样的课题。这是因为：在形成金字塔状纹理的各向异性蚀刻中，以激光孔的外切正方形为底面的大小的金字塔状纹理是通过短时间的蚀刻而形成的，但是扩大金字塔状纹理的底面以及深度的速度变慢。

在公知的在先技术中，为了无缝隙地形成金字塔状纹理而扩大激光孔直径、或实施长时间的蚀刻，在前者的情况下，激光孔工艺的生产率低下以及激光孔发生偏差所致的纹理尺寸均匀性的变差、由于激光高强度化而产生的晶片中残留的损伤所致的特性的变差成为问题，在后者的情况下，蚀刻工艺中的生产率的低下、以及在长时间的蚀刻中变化的温度、液体浓度等蚀刻条件的影响扩大所致的纹理的尺寸的偏差成为问题。

本发明的光电动势装置的制造方法以及制造装置的特征在于，

在利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在使用了单晶硅的光电动势装置表面形成防反射纹理时，使用脉冲激光和激光波束分支部件在成为所期望的金字塔状凹部的底面的正方形的对角线方向上加工多个激光孔，为了由各正方形之间的激光孔的间距大于所述对角线上的间距的多个激光孔形成一个纹理构造的凹部，以由至少2种间距的尺寸构成的图案来形成激光孔的配置。

根据本发明，从多个较小的激光孔形成一个纹理构造的凹部，因此起到如下那样的以往所没有的显著的效果：能够抑制激光孔工艺的生产率低下以及孔形状的偏差所引起的纹理的尺寸的均匀性变差，并且能够通过短时间的蚀刻而无尺寸偏差地形成金字塔状纹理。

附图说明

图1是用于说明一般的纹理构造的形成工序的一个例子的图。

图2是用于说明一般的纹理构造的形成工序的其它例子的图。

图3是用于说明一般的纹理构造的形成工序的其它例子的图。

图4是本发明的实施方式1中的激光孔部的图案的一个例子。

图5是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的一个例子的图。

图6是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图7是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图8是用于说明本发明的实施方式1中的纹理的形成工序的其它例子的图。

图9是用于形成本发明的实施方式1中的激光孔图案的激光加工装置的概要结构图。

图10是用于说明本发明的实施方式1中的激光波束分支图案的概要图。

图11是用于说明本发明的实施方式2中的激光波束分支图案的概要图。

图12是用于说明本发明的实施方式3中的激光波束分支图案的概要图。

图13是用于说明本发明的实施方式3中的激光脉冲的定时（timing）的概要图。

图14是用于说明本发明的实施方式中的硅基板搬运部件上的单晶硅基板的面方位的概要图。

图15是用于说明本发明的实施方式3中的激光孔部的图案的概要图。

图16是用于说明本发明的实施方式3中的纹理构造的概要图。

图17是用于说明本发明的实施方式4中的激光孔部的图案的概要图。

图18是用于说明本发明的实施方式5中的激光孔部的图案的概要图。

图19是用于形成本发明的实施方式5中的激光孔图案的激光加工装置的概要结构图。

图20是用于说明本发明的实施方式6中的纹理的形成工序的图。

（附图标记说明）

1：单晶硅基板；2：抗蚀刻膜；3：激光孔部；4：金字塔状凹部；5：硅基板搬运部件；6：激光振荡器；7：激光强度调整部件；8：激光波束形状调整部件；9：导光镜；10：激光波束分割部件；11：激光波束聚光部件；12：激光脉冲；13：椭圆光学系统；14：碗状凹部。

具体实施方式

下面，根据附图来详细地说明与本发明有关的光电动势装置的制造方法以及光电动势装置的制造装置的实施方式。

实施方式1.

在与本实施方式有关的光电动势装置的制造方法以及制造装置中，说明用于在单晶硅太阳能电池的表面（太阳光入射侧的面）形成纹理构造的激光加工概要。在此，纹理构造是指在单晶硅基板的表面设置的凹凸构造，入射的太阳光一边被基板表面的凹凸构造多重反射一边被吸收，因此对反射光的抑制有效。通过在单晶硅太阳能电池的表面形成纹理构造，能够抑制表面处的反射光，能够提高光电变换效率。

下面，详细地说明单晶硅太阳能电池的制造工序中的作为本发明所关联的工序的在单晶硅太阳能电池的表面形成纹理构造的工序。

首先，根据图1~图3来说明一般的纹理构造的形成工序的流程。图1~图3是用于说明一般的晶体硅太阳能电池的纹理构造的形成工序的示意图。在这些图中，各图的a是从光入射面观看的俯视图，b是将光入射面设为上时的截面图。

在纹理构造的形成中使用一般所使用的p型或者n型的单晶硅基板，其典型的规格是沿着（100）面而切成片的电阻率为0.1~10Ωcm、厚度为200~400μm。另外，能够利用激光对电极的图案等进行构图，因此在单晶硅基板1的表面的整个面形成针对湿蚀刻具有抗性的抗蚀刻膜2。例如使用氮化硅膜（Si₃N₄膜）作为抗蚀刻膜2（图1的a）以及图1的b））。此外，作为抗蚀刻膜2，除了氮化硅膜（Si₃N₄膜）之外，氧化硅膜（Si₂膜）等在碱性蚀刻下的硅和膜的蚀刻选择性也充分从而能够使用。

接着，在抗蚀刻膜2中形成具有几何学的周期构造地排列了的激光孔部3（图2）。在与（010）以及（001）面平行的方向上为20μm间距的正方形栅格上形成激光孔部3。

各激光孔部3的直径设为约φ7μm。根据所使用的激光的强度和硅基板上的聚光直径来决定该激光孔部3的直径。如后述那样扩大激光孔部3时，蚀刻工序中的生产率得到提高。

为了得到大的激光孔部3，只要提高向一个激光孔照射的激光强度，同时扩大硅基板上的聚光直径即可。为了扩大激光加工直径，只要扩大激光聚光直径即可，但是在不改变激光强度而扩大激光聚光直径时，每个单位面积的强度降低。因为在每个单位面积的激光强度降低时，激光照射所致的基板表面的温度上升变得不充分，无法形成孔。

在激光加工中，为了使激光加工高速化而将激光波束进行分支并同时在多点实施激光加工的方法是一个有效的方案。另一方面，为了提高向一个激光孔照射的激光强度，需要降低激光波束的分支数，当降低分支数时激光加工工序中的生产率下降。在此根据最重视激光加工的生产率的要求的立场，作为这两个要因的折中的结果，将激光孔的直径设为约φ7μm。

接着，通过激光孔部3利用氢氧化钾（KOH）、氢氧化钠（NaOH）水溶液等碱性的蚀刻剂对单晶硅基板1进行各向异性湿蚀刻。通常，在各向异性蚀刻中（111）面的蚀刻速度与其它晶体方位的蚀刻速度相比极慢。因此，当对沿（100）面切成片的单晶硅基板利用碱性水溶液进行各向异性蚀刻时，基板沿着（111）面被各向异性蚀刻，得到由向（111）面取向的4个壁形成、且截面为V字型的金字塔状凹部4。在通过形成于抗蚀刻膜2的激光孔部3来实施了各向异性蚀刻的情况下，对在激光孔部3处露出的硅进行各向异性蚀刻，因此通过较短时间的蚀刻，形成以激光孔部3的外切正方形为底面并由向（111）面取向的4面的壁形成的金字塔状凹部（图3）。

如上述那样向（111）面取向的面露出而形成金字塔状凹部时，在各向异性蚀刻中，（111）面的蚀刻速度慢，因此利用成为金字塔的底面的正方形的边的长度以及金字塔的高度而代表性地表现的凹部的尺寸扩大的速度下降。

另一方面，在相邻的金字塔状凹部之间的区域中，硅基板的表面是平坦的，因此几乎不具有反射率降低效果。因此，为了形成作为整体具有充分的反射率降低效果的纹理构造，需要使金字塔状凹部的间隔相比于金字塔的尺寸而充分窄。

如先前所述那样，各向异性蚀刻所致的金字塔状凹部的尺寸扩大速度显著下降，因此为了使金字塔状凹部的间隔充分窄，需要实施长时间的蚀刻、或扩大激光孔部3的面积。

在实施了长时间的蚀刻时，蚀刻工序的生产率下降本身成为问题，而且根据长时间的蚀刻的期间所变动的蚀刻液的温度、浓度等的蚀刻条件，在金字塔状凹部的尺寸中产生偏差。结果还存在如下问题：在基板的一部分区域中尽管金字塔状凹部的间隔仍然宽，但是在其它的区域中连接相邻的金字塔状凹部而使棱线平坦化从而减弱反射率降低效果。

另一方面，在扩大了激光孔部3的面积的情况下，除了如上所述那样激光加工工序的生产率下降的问题之外，还产生由与激光孔部3的孔部直径有关的形状偏差引起的金字塔状凹部的尺寸不均匀。在从硅基板的激光入射侧观看时，理想的是激光孔部3为大小一致的正圆，但是实际上由于实施激光孔的激光加工机的光学系统中特有的像差、晶片的厚度偏差，有时在最大直径的约30％的范围内直径有偏差、或正圆形状变成椭圆。根据由这样的激光孔部3的形状偏差引起的金字塔状凹部的尺寸的偏差，与在长时间的蚀刻中产生的问题同样地存在反射率降低效果减弱的问题。而且，为了扩大激光孔部3的面积，需要激光的强度。当照射高强度的激光时，由于通过激光的照射会在硅基板中产生的热而在硅基板的内部产生的损伤通过蚀刻无法充分除去而会残留，因此还产生所制造的光电动势装置的特性变差这样的问题。

因此，在本实施方式中，如图4所示那样以由4个孔构成的激光孔部3为1个单位，在基板上尽可能稠密地形成该激光孔部3。在这种情况下，以该激光孔部3为基础，最终形成如图8的a）所示那样的所期望的一个金字塔状凹部（在图8的a）中共计形成16个这种金字塔状凹部），但是上述激光孔部3形成在上述金字塔状凹部的底面的正方形的对角线上，这些对角线彼此相互隔着一定的距离而平行地形成（图6的a））。

图4是用于说明本发明的实施方式1中的激光孔部的图案的图。用于形成一个金字塔状凹部的4个激光孔与用于形成相邻的金字塔状凹部的4个激光孔部3相隔某一定的距离而形成。能够通过该距离（具体地说在图6的a）中用20μm来示出的距离）的控制而对形成的金字塔状凹部的间隔进行控制。即，激光孔部3的图案由对金字塔状凹部的对角线进行分割的较窄的间距（在本发明的例子中为6μm的间距）和用于对金字塔状凹部的间隔进行决定的较宽的间距（在本发明的例子中为20μm的间距）这样的两种间距形成。

使用图5~图8来说明基于本激光孔的图案的纹理构造的形成过程。

与一般的方法的情况同样地，在单晶硅基板1的表面的整个面，形成氮化硅膜（Si₃N₄膜）、氧化硅膜（SiO₂）作为对湿蚀刻具有抗性的抗蚀刻膜2（图5）。

接着，在抗蚀刻膜2中通过激光而形成激光孔部3（图6）。

此时，如图6那样，在（111）面上，在与（001）方向成45度的方向（成为在之后的蚀刻工序中形成的金字塔状凹部的底面的正方形的对角线方向）上以6μm间距将四个孔作为一组来形成，在成为金字塔状凹部的底面的正方形的各边的方向上，在各组间以20μm间距来形成激光孔部3。

与一般的方法的情况相比，形成于每一张硅基板的激光孔部3的个数增加为4倍。为了不降低激光加工中的生产率，需要增加激光波束的分支数，但是如果为此增加激光波束的分支数，则为了形成激光孔部3的4个孔中的1个孔而进行照射的激光强度变小，因此为了除去膜，需要在硅基板上将激光波束聚光为小径从而将激光孔部3的直径设定得小。在此设为φ4μm。根据与加工件数的增加相应的激光孔部3的小径化，不会降低激光加工的生产率而能够形成激光孔。作为孔尺寸的代表值，φ4μm±1μm成为目标。在后面叙述形成由这两种间距构成的周期图案的具体的方案。

接着，与一般的方法的情况同样地，通过激光孔部3对单晶硅基板1实施各向异性蚀刻。通过短时间的蚀刻，形成以与各激光孔部3的圆形的形状外切的外切正方形为底面的金字塔状凹部（图7）。

在形成了该金字塔状凹部之后，金字塔状凹部的尺寸扩大进行得非常缓慢。虽然蚀刻速度下降，但是关于由在激光孔工艺中形成的四个为一组的激光孔部3所形成的金字塔状凹部，由于间隔充分窄因此通过较短时间的蚀刻来连接。在连接了棱线的区域中，为了使（111）面以外的面露出，而再次高速地进行蚀刻。作为结果，如图8所示那样形成由四个激光孔形成的大的金字塔状凹部。蚀刻时间与使用了一般的方法的情况相比约为1/5，能够形成基于均匀的金字塔状凹部的纹理构造。在形成纹理构造之后，如果需要则实施除去抗蚀刻膜2的蚀刻。

接着，说明用于形成如图6那样的激光孔图案的具体的方案。图9中示出用于形成激光孔图案的激光加工装置的概要结构。本激光加工装置具备硅基板搬运部件5、激光振荡器6、激光波束强度调整部件7、激光波束形状调整部件8、一个或者多个导光镜9、激光波束分割部件10、以及激光波束聚光部件11。

硅基板搬运部件5以使被加工面朝上的状态来保持在表面形成了抗蚀刻膜（未图示）的单晶硅基板1，并且使单晶硅基板1沿着激光波束的聚光面上进行移动。

激光振荡器6射出激光波束。激光振荡器6例如作为其代表性的重复频率而能够使用40kHz的Q开关LD激发Nd：YVO₄激光的2倍波（波长532nm）。当使用3倍波、4倍波等的紫外激光时，抗蚀刻膜以及硅中的吸收系数高，因此能够以更小的直径来进行高品质的加工，但是激光强度下降，而且由于大气中的杂质的影响而产生光学元件劣化的问题。只要借鉴优缺点来选择合适的波长即可。在此，激光波束强度调整部件7是用于通过自动或者手动使激光强度衰减从而设为适合加工的激光强度的部件。

激光波束形状调整部件8由用于将激光波束的形状设为正圆的多个圆筒透镜的组合、和用于设为所期望的波束直径以及波束发散角度的多个球面透镜的组合构成。

在图9中，在激光波束形状调整部件8以及激光波束分割部件10之间配置有一个导光镜9，但是为了配合激光加工机的空间来导出激光波束，适当配置一个或者多个导光镜9。

激光波束分割部件10将激光波束分支到具有如图10所示那样的既定的几何学的周期构造的激光波束分支图案。图10是表示激光波束分支图案的概要图。在图10中用黑圆来表示所分支的激光波束的各中心。激光波束分支图案设为如下图案：将6μm间距且四个为一组的分支图案（在图10中用“A”表示）在与6μm间距的分支图案的排列方向形成45度的角度的方向（在图10中表示为Y方向）上以20μm间距排列了90组。

例如能够使用衍射光学元件作为激光波束分割部件10。作为其它的激光波束分割部件，例如还能够使用多个孔的掩模，但是从波束的均匀性以及效率的点考虑，理想的是使用衍射光学元件。

将由激光波束分割部件10分割了的激光波束通过激光波束聚光部件11而聚光到单晶硅基板1上。在使激光振荡器6以40kHz进行脉冲振荡的同时，通过单晶硅基板搬运部件5使单晶硅基板1在图9中表示为x方向的方向上以800mm/秒进行移动时，在单晶硅基板1上以800mm÷40kHz=20μm间距照射激光波束，能够形成如图6那样的激光孔部3的图案。在此，图9的y方向、x方向分别与图10中的X方向、Y方向一致。

在此，在单晶硅基板1上扫描激光波束时，通过单晶硅基板搬运部件5使单晶硅基板1移动，但是通过使用如电流镜（galvano mirror）那样的激光波束偏转部件以及作为聚光部件的Fθ透镜从而针对单晶硅基板1扫描由激光波束分割部件分割了的激光波束，也能够得到同样的效果。一般，激光波束扫描的方法与通过搬运部件移动加工对象相比能够进行更高速的扫描，如果适当选择激光强度和重复频率，则能够提高激光加工的生产率。

此外，在上述的说明中示出的数值是能够实现本发明的典型的数值，本发明的效果当然不限于使用了这些数值的情况，例如也可以代替6μm而设为12μm，代替20μm而设为40μm。

实施方式2.

在本实施方式中，在单晶硅太阳能电池的表面通过抗蚀刻膜的形成、抗蚀刻膜的激光孔、湿蚀刻，以在单晶硅太阳能电池的表面降低太阳光的反射率为目的，形成逆金字塔形状的凹凸构造，但是仅激光加工的工序与实施方式1不同，因此在此以激光加工的工序为中心进行叙述。

在实施方式1中，激光波束分支图案如图10所示将最窄的间距设定为6μm。与其相对应地，将单晶硅基板1上的激光波束的聚光直径设定为φ4μm。这样在激光波束分支图案的最窄的间距成为激光波束的聚光直径的2倍以下的情况下，相邻的激光波束彼此干涉，实际聚光的激光波束的波束图案成为椭圆等而从正圆较大地偏离，有时产生激光孔部3的形状变差这样的问题。

图11中示出本实施方式中的激光波束分支图案。在本激光波束分支图案中，最接近的点之间的距离是10μm。单晶硅基板1上的激光波束聚光直径是φ4μm，最接近的点之间的距离成为2倍以上，干涉导致的激光孔的形状的变差不会成为问题。

在根据本激光波束分支图案而在X方向上以20μm间距进行传送时，能够加工与图6的a）同样的激光孔图案。为了使用图9所示的激光加工机来实施本加工，将激光重复频率设为40kHz、并将硅基板搬运部件5的单晶硅基板1的移动速度设为800mm/秒即可。

对于蚀刻工序以后，如果与实施方式1同样地实施，就能够形成如图8所示的金字塔状凹部所致的纹理构造。

此外，在上述的说明中示出的数值是能够实现本发明的典型的数值，本发明的效果当然不限于使用了这些数值的情况。

实施方式3.

在本实施方式中，仅激光加工的工序与实施方式1不同，因此在此以激光加工的工序为中心进行叙述。

在实施方式1以及实施方式2中，激光波束分支图案如图10以及图11所示那样以两种间距来形成。在用于激光波束分支的衍射光学元件的设计、制造中，在两种间距混合存在的情况下，设定成为其最大公约数的间距的栅格，并根据在栅格上配置或者不配置激光波束来表现两种间距。例如在12μm间距和18μm间距混合存在的情况下，设定6μm间距的栅格，隔着一个表示12μm间距，隔着两个表示18μm间距。当该间距细小时为了扩大衍射光学元件的表面形状的间距，需要将向衍射光学元件入射的激光入射波束设定得大。

在聚光透镜中使用fθ透镜的情况下，当激光入射波束变大时，该波束通过透镜周边部，不能将该波束作为近轴光线来处理，因此产生设计、制造变得困难这样的问题。

因此，在本实施方式中，从实施方式1以及2中，变更激光波束分支图案以及激光脉冲的定时、硅基板搬运部件5上的单晶硅基板1的面方位。

图12是用于说明本发明的实施方式3中的激光波束分支图案的概要图。在本激光波束分支图案中，在Y方向上以28μm间距设为68个激光波束，使在X方向上以14μm间距配置了的两列的激光波束相互在Y方向上错开14μm。

图13中示出用于说明实施方式3中的激光脉冲的定时的概要图。将7.5μ秒间隔的四个激光脉冲设为一组。使该一组以35μ秒间距产生激光脉冲，设为如图13那样的定时的激光脉冲串。

硅基板搬运部件5上的单晶硅基板1的面方位配置成使（010）面和（001）面相对于单晶硅基板1的四边而成为45度。图14中示出本发明的实施方式中的硅基板搬运部件5上的单晶硅基板1的面方位。

在此，在图9所示的x方向移动的速度与实施方式1以及2同样地设为800mm/秒。

图15中示出以图12的激光波束分支图案按照图13的激光脉冲定时而在x方向上以800mm/秒移动了单晶硅基板1时加工的激光孔部3的图案。图15是用于说明本发明的实施方式3中的激光孔部的图案的概要图。对硅基板上的激光聚光直径和激光强度进行调整使得激光孔部3的直径成为φ4μm。

对通过本实施方式得到的激光孔部3实施了各向异性蚀刻的结果，能够形成如图16那样的金字塔状凹部所致的纹理构造。图16是用于说明本发明的实施方式3中的纹理构造的概要图。

此外，在上述的说明中示出的数值是能够实现本发明的典型的数值，本发明的效果当然不限于使用了这些数值的情况。

实施方式4.

在本实施方式中，仅激光加工的工序与实施方式1不同，因此在此以激光加工的工序为中心进行叙述。图17中示出实施方式4中的激光孔的图案。在实施方式1至实施方式3中，激光孔部由在成为应形成的方锥状凹部的底面的正方形的对角线上形成的激光孔构成。这样，通过在一条对角线上形成激光孔，从而能够以小面积的激光孔通过短时间的蚀刻来得到将所期望的纹理形状的对角线上进行连接的凹部。当简单考虑时，激光加工速度与激光孔的总面积成反比，因此利用小面积的激光孔能够快速进行。

另一方面，这样在对角线上形成激光孔时，用于在与形成了激光孔的对角线正交的对角线方向上扩大凹部的蚀刻时间需要一定程度的长短。在蚀刻的要求节拍短、且激光输出相对激光加工的要求节拍有余量的情况下，通过如图17那样在对角线上以外的地方也形成激光孔，能够降低扩大凹部的时间，因此能够缩短蚀刻时间。

实施方式5.

在本实施方式中，仅激光加工的工序与实施方式1不同，因此在此以激光加工的工序为中心进行叙述。图18中示出实施方式5中的激光孔的图案。在实施方式1~实施方式4中，将激光孔的形状设为正圆。与此相对，在本实施方式中，将激光孔的形状设定为椭圆。在与激光孔的形状为正圆的图4进行比较时可知，能够降低激光孔的面积。降低激光孔的面积的方案与提高激光加工的节拍的方案大致等效。

这基于下面的理由。

在减小激光孔的面积时，将激光波束聚光到更小的区域来进行加工，因此在相同的激光功率、相同的激光波束分支数时，能够提高每单位面积的激光能量密度。在将抗蚀刻膜的加工所需的激光能量密度设为加工激光能量密度时，能够以相同的激光功率设为更多的激光波束分支数。通过增加激光波束分支数，能够提高激光加工的节拍。

图19是用于形成本发明的实施方式5中的激光孔图案的激光加工装置的概要结构图。用于将激光孔的形状设为椭圆的椭圆光学系统13能够使用圆筒面透镜、棱镜。

实施方式6.

在本实施方式中，仅湿蚀刻的工序与实施方式1不同，因此在此以湿蚀刻的工序为中心进行叙述。在实施方式1中，湿蚀刻仅仅是各向异性的碱性蚀刻。与此相对，在本实施方式中，将湿蚀刻分割为两个阶段以上的工序。作为湿蚀刻工序，首先实施利用混合酸等的各向同性的蚀刻，之后实施各向异性的碱性蚀刻。在各向异性蚀刻中，在（111）面露出时扩大凹部的蚀刻速度显著下降，因此从（111）面露出起直至将以相邻的激光孔为基点的小的金字塔凹部进行连接为止会花费蚀刻时间。与此相对，在各向同性的蚀刻中，不受晶体方位的影响而如图20的a）以及图20的b）所示那样形成碗状的凹部，能够在较短时间内连接以相邻的激光孔为基点的凹部。图20的a）是从受光面侧观看太阳能电池部件的图，图20的b）是太阳能电池部件的截面图。因此，能够缩短蚀刻时间。另外，还通过在实施各向异性的碱性蚀刻之后利用放入了IPA等添加材料的碱来进行蚀刻，从而在连接了相邻的金字塔状凹部时，能够防止金字塔状凹部的边界线由于蚀刻而崩溃。

Claims (10)

1.一种光电动势装置的制造方法，使用单晶硅基板，利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在光电动势装置表面形成防反射纹理，所述光电动势装置的制造方法的特征在于，包括：

第一工序，通过所述激光构图，形成由多个孔构成的激光孔部；以及

第二工序，通过湿蚀刻来形成以所述各孔为基础而具有正方形形状底面、并从所述硅基板表面观看时成为逆金字塔状的与所述孔相同数量的方锥状凹部之后，包括与所述孔相同数量的所有方锥状凹部，形成与该方锥状凹部的正方形形状底面的多个方锥状凹部的数量大致相同数量倍的尺寸的方锥状凹部。

2.一种光电动势装置的制造方法，使用单晶硅基板，利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在光电动势装置表面形成防反射纹理，所述光电动势装置的制造方法的特征在于，包括：

第一工序，通过所述激光构图，形成由多个孔构成的激光孔部；以及

第二工序，通过湿蚀刻来形成以所述各孔为基础而具有正方形形状底面、并从所述硅基板表面观看时成为逆金字塔状的与所述孔相同数量的方锥状凹部之后，包括与所述孔相同数量的所有方锥状凹部，在该方锥状凹部的正方形形状底面的对角线方向中的所有方锥状凹部连接成一条直线状的方向上形成与所述多个方锥状凹部的数量大致相同数量倍的尺寸的方锥状凹部。

3.根据权利要求2所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

用于所述激光构图的激光波束是脉冲激光，

该激光构图是使用所述脉冲激光以及将所述激光波束分支到具有既定的几何学的周期构造的激光波束分支图案的激光波束分割部件而形成的，

该激光构图形成由多个激光孔构成的激光孔部，并且使所述激光孔部的各孔部之间的最短的间距比属于所述激光孔部的任意的2个激光孔之间的最短的间距大。

4.根据权利要求3所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

在所述激光波束分支图案中，将接近的激光波束之间的距离设定为激光波束聚光直径的2倍以上。

5.根据权利要求3所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

将所述激光波束分支图案的间距设为一种，通过激光脉冲的定时的调整来进行激光构图。

6.根据权利要求3所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

关于所述激光孔部的各激光孔之间的间距，至少包含1组孔，该1组孔至少由2个构成且是等间距。

7.根据权利要求1~3所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

所述激光孔部的各激光孔的形状是包括尺寸大的方向和尺寸小的方向的细长的形状。

8.根据权利要求1~7所述的光电动势装置的制造方法，其特征在于，

所述湿蚀刻包括改变了蚀刻液的组成的2种以上的蚀刻。

9.一种光电动势装置的制造装置，使用单晶硅基板，利用抗蚀刻膜的激光构图和湿蚀刻而在光电动势装置表面形成防反射纹理，所述光电动势装置的制造装置的特征在于，

通过所述激光构图，形成由多个孔构成的激光孔部，并且，

通过湿蚀刻来形成以所述各孔为基础而具有正方形形状底面、并从所述硅基板表面观看时成为逆金字塔状的与所述孔相同数量的方锥状凹部之后，包括与所述孔相同数量的所有方锥状凹部，在该方锥状凹部的正方形形状底面的对角线方向中的所有方锥状凹部连接成一条直线状的方向上形成与所述多个方锥状凹部的数量大致相同数量倍的尺寸的方锥状凹部。

10.根据权利要求9所述的光电动势装置的制造装置，其特征在于，

用于所述激光构图的激光波束是脉冲激光，

该激光构图是使用所述脉冲激光以及将所述激光波束分支到具有既定的几何学的周期构造的激光波束分支图案的激光波束分割部件而形成的，

该激光构图形成由多个激光孔构成的激光孔部，并且使所述激光孔部的各孔部之间的最短的间距比属于所述激光孔部的任意的2个激光孔之间的最短的间距大。

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