JP2005223080A

JP2005223080A - 太陽電池の製造方法

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Publication number: JP2005223080A
Application number: JP2004028288A
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Inventors: Yoshiaki Tonomura; 嘉章殿村
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Filing date: 2004-02-04
Publication date: 2005-08-18
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Abstract

【課題】本発明の目的は、受光により発生した少数キャリアの寿命を長寿命化することにより優れた光電変換効率を有する裏面接合型太陽電池を、製造コストを増大させることなく製造する方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の製造方法であって、上記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップと、上記シリコン基板の受光面側の表面に対して、上記受光面側に形成された不純物拡散層の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより上記受光面側に形成された不純物拡散層を除去するステップと、を含むことを特徴としている。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽電池の製造方法に関するものである。より詳細には、シリコン基板の受光面でない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の製造方法に関するものである。

従来の太陽電池においては、受光面（本明細書においては、表面と記すこともある）に対して基板の導電型と反対の導電型となる不純物を拡散することによって受光面近傍にｐｎ接合を形成するとともに、該受光面に一方の電極を配置し、他方の電極は受光面でない方の面（本明細書においては、裏面と記すこともある）に形成する構造が一般に採用されている。また、該裏面には基板と同じ導電型の不純物を高濃度に拡散し、裏面電界効果による高出力化を図ることも一般的である。

一方、このような構造の太陽電池においては、受光面に形成する電極が入射光を遮り、太陽電池の出力を抑制する原因となる。そこで近年、この弊害を解消するために、裏面に一方の導電型の電極と他方の導電型の電極（すなわちｐ型電極とｎ型電極）の両者を有する所謂裏面接合型太陽電池が開発されている（特許文献１）。

このような裏面接合型太陽電池では、ｐｎ接合が裏面に存在し、一方吸収光により励起されて発生する少数キャリアは表面近傍に多数存在するため、少数キャリアを効率よく収集するには、基板バルク層の少数キャリア寿命の長寿命化と、表面での少数キャリア再結合の抑制とが重要となる。すなわち、このタイプの太陽電池において優れた光電変換効率を得るためには、受光により基板で発生した少数キャリアを長寿命化することが必要とされる。

これに対して基板バルク層の少数キャリア寿命の長寿命化の手段として、元々少数キャリア寿命の高い高品質なＦＺ基板（浮遊帯溶融（ｆｌｏａｔｉｎｇｚｏｎｅｍｅｌｔｉｎｇ）法により製造される基板）等の利用が有効であるが、コスト増の問題がある。

また、比較的低コストなＣＺ基板（チョクラルスキー（Ｃｚｏｃｈｒａｌｓｋｉ）法により製造される基板）の少数キャリア寿命の改善手法として、不純物ゲッタリングがよく知られている。これは、シリコン基板に８００℃程度以上の高温にてリン等の不純物を拡散し、その拡散層に重金属不純物を捕獲した後、その拡散層をエッチングにより除去する手法である。

しかし、このようなゲッタリングは、不純物の拡散工程に加えて該拡散層の除去工程が必要とされる等、付加的な製造工程が多数要求されるため、製造コストが増大するという欠点があった（特許文献１）。したがって、低製造コストの実用的な太陽電池の製造方法の開発が強く望まれている。
特開平１０−１４４９４５号公報

本発明は、上述の現状に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、受光により発生した少数キャリアの寿命を長寿命化することにより優れた光電変換効率を有する裏面接合型太陽電池を、製造コストを増大させることなく製造する方法を提供することにある。

本発明は、シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の製造方法であって、上記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップと、上記シリコン基板の受光面側の表面に対して、上記受光面側に形成された不純物拡散層の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより上記受光面側に形成された不純物拡散層を除去するステップと、を含むことを特徴としている。

また、上記不純物拡散層を形成するステップは、上記受光面側に形成される不純物拡散層により、上記シリコン基板に含まれる汚染物質を同時にゲッタリングすることができる。

また、上記不純物拡散層を除去するステップは、上記シリコン基板の受光面側に対して同時にテクスチャ処理を実行することができる。

また、本発明の太陽電池の製造方法は、上記シリコン基板の受光面でない方の面側に対して、不純物拡散層を形成するために不純物を含むペースト材を塗布するステップを含むことができる。

また、本発明の太陽電池の製造方法は、上記シリコン基板の受光面でない方の面側に対して、ｐ型電極とｎ型電極の両者を形成するステップを含むことができる。

また、上記受光面側の不純物拡散層は、不純物としてリンまたは他のＶ族元素が拡散したものとすることができ、また、不純物としてホウ素または他のＩＩＩ族元素が拡散したものとすることができる。

本発明の太陽電池の製造方法は、上記のような構成を有することにより、製造コストを増大させることなく少数キャリアの寿命を長寿命化することにより優れた光電変換効率を有する太陽電池を提供するものである。すなわち、製造コストを低減させるためには、製造工程数を可能な限り減少させることが有効となるところ、上記構成を有する本発明の製造方法においては、受光面側の不純物拡散層と受光面ではない方の面側の不純物拡散層とを同時に形成する際に基板の汚染物質のゲッタリングを同時に行なうとともに、受光面側に形成された不純物拡散層の除去工程が所謂テクスチャ処理工程を兼ね備えたものとなるため、従来の製造工程数に比し特別な工程をほとんど追加することなく高品質な太陽電池を製造することができるものである。したがって、光電変換効率に優れた高品質の太陽電池を極めて低い製造コストで製造することができる点、その産業上の利用性は極めて大きいものである。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。

なお、本発明で使用するシリコン基板としては、単結晶シリコン基板を用いることが好ましいが、その製造方法は特に限定されるものではなく、たとえばＦＺ基板、ＣＺ基板等を使用することができる。

また、シリコン基板の導電型はｎ型でもｐ型でも良く、基板サイズや基板厚さも何等制限を受けるものではない。ただし、基板表面（受光面）にテクスチャと呼ばれる微細な無反射構造を形成するには面方位が（１００）であることが望ましい。

＜実施の形態１＞
シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池（所謂裏面接合型太陽電池）の製造方法について、図１に基づき説明する。

まず、シリコン基板１としてはインゴットからスライスしたものを用いた。このため、シリコン基板１の表面近傍にはダメージ層２０が存在するため、酸性またはアルカリ性の溶液によりエッチングすることによってこのダメージ層２０を除去するステップを実行した（図１（ａ）、（ｂ））。

次に、該シリコン基板１の受光面でない方の面側に対して、不純物拡散層を形成するために不純物を含むペースト材を塗布するステップを実行した。すなわち、シリコン基板１の片面（受光面でない方の面）にｐ型の不純物を含むペースト材２と、ｎ型の不純物を含むペースト材３を所望のパターン状に塗布させた（図１（ｃ））。

この場合、ｐ型の不純物としては、たとえばホウ素または他のＩＩＩ族元素を含む化合物を挙げることができるが、これらのみに限られるものではない。また、ｎ型の不純物としては、リンまたは他のＶ族元素を含む化合物を挙げることができるが、これらのみに限られるものではない。また、このような不純物を含む限り上記ペースト材の組成としては特に限定されることはなく、従来公知のものをいずれも使用することができる。

一方、上記において所望のパターン形状を形成する手段としては、スクリーン印刷やインクジェット印刷等を使用することができる。また、上記パターンの形状としては、シリコン基板内に発生する少数キャリアを効率良く収集するために、ｐ型領域とｎ型領域が交互に並ぶような形状が望ましい。

次いで、このようにｐ型の不純物を含むペースト材２とｎ型の不純物を含むペースト材３とを塗布させた後、該ペースト材に含まれる有機溶媒成分を蒸発させるために１００℃〜２００℃程度で乾燥するステップを実行した。

その後、該ペースト材を塗布した面全体に対して拡散防止膜４を形成するステップを実行した（図１（ｄ））。この拡散防止膜４は、ペースト材に含まれるｐ型の不純物とｎ型の不純物とをシリコン基板中に拡散させる際に、ペースト材から外部（シリコン基板以外）への不純物の拡散を防止することを目的として該塗布面を全体的に覆うものである。このような拡散防止膜４は、酸化シリコン膜を常圧ＣＶＤ（化学的蒸着）法により形成したり、酸化シリコンを含む塗布液を塗布したりすることにより形成することができる。

次に、上記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップを実行した（図１（ｅ））。すなわち、上記シリコン基板をたとえば９００℃〜１０００℃に昇温された石英炉内に投入し、３０〜６０分間程度その炉内に置くことにより、ｐ型の不純物を含むペースト材２とｎ型の不純物を含むペースト材３とに各々含まれるホウ素やリン等の不純物がシリコン基板中に拡散し、シリコン基板の受光面ではない方の面側に対してｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５を形成した。

一方、この高温処理の際、上記石英炉内にリン等の不純物を含むガスを同時に導入することにより、シリコン基板の受光面側にも不純物拡散層７を形成した。すなわち、このようにしてシリコン基板の両面（受光面側と受光面ではない方の面側）に対して同時に不純物拡散層を形成することができる。なお、この場合、上記拡散防止膜４の表面にも不純物拡散層８が副次的に形成されることになる。

そして、このシリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップは、上記受光面側に形成される不純物拡散層７により、上記シリコン基板１に含まれる汚染物質を同時にゲッタリングすることを可能としている。これにより、製造工程数を増加させることなく該シリコン基板中に存在する重金属等の汚染物質は捕獲または固定され、該不純物拡散層７以外のシリコン基板の欠陥が低減することにより品質向上が期待できる。すなわち、受光により発生する少数キャリアの寿命の長寿命化を期待することができ、光電変換効率を向上させることができる。

ここで、上記受光面側の不純物拡散層７は、不純物としてリンまたは他のＶ族元素が拡散したものであることが好ましい。また、該不純物としては、ホウ素または他のＩＩＩ族元素を拡散したものとすることもできる。とりわけ、不純物としてリンを拡散させると優れたゲッタリング効果を得ることができるため好ましい。

さらに、この不純物拡散層を形成するステップにおいては、受光面側の不純物拡散層７による効率的なゲッタリング効果を得るために、その処理温度を７００〜１０００℃とすることが好ましく、より好ましくはその上限温度を９５０℃、さらに好ましくは９００℃、その下限温度を７５０℃、さらに好ましくは８００℃とすることが好適である。７００℃未満では十分なゲッタリング効果を達成することができず、また１０００℃を超えてもゲッタリング効果に大差なく却って経済的に不利となる。

続いて、上記シリコン基板１の受光面側の表面に対して、上記受光面側に形成された不純物拡散層７の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより上記受光面側に形成された不純物拡散層７を除去するステップを実行した（図１（ｆ））。ゲッタリングにより品質が向上したシリコン基板を太陽電池として利用するには、重金属等の汚染物質を捕獲、固定した不純物拡散層７を除去する必要があるからである。

また、この不純物拡散層７を除去するステップは、上記シリコン基板の受光面側に対して同時にテクスチャ処理を実行するものとすることができる。ここで、テクスチャ処理とは、受光面に対して受光効率を向上させるためにテクスチャと呼ばれる微細な無反射構造を形成する処理をいい、たとえば受光面に対して微細なピラミッド形状等を形成させるものである。従来の技術では、上記のようなゲッタリング工程（不純物拡散層を除去する工程を含む）が、通常の太陽電池製造工程に別個独立して追加されていたため、工程数の増加によるコスト増の問題があったのに対して、本発明ではこの不純物拡散層を除去するステップにより、テクスチャ処理と、ゲッタリングされた不純物拡散層７を除去する処理とを同時に実行するものであるため、製造工程数が増加する問題を解消している。

このような不純物拡散層を除去するステップは、まず不純物拡散層７を形成したシリコン基板１の受光面を水酸化ナトリウムや水酸化カリウムとＩＰＡとを含む高温水溶液に浸すことにより実行される。これにより、シリコン基板を構成するシリコン結晶の方位に沿った異方性エッチングが進行し、受光面表面に（１１１）面による微細なピラミッド形状９が形成される。

そして、前工程で表面に形成された不純物拡散層７の深さは数μｍ以下であるのに対して、このテクスチャ処理でのエッチング深さは数１０μｍに達するため、上記不純物拡散層７は十分に除去されることになる。すなわち、上記シリコン基板の受光面側の表面に対して、上記受光面側に形成された不純物拡散層の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより上記受光面側に形成された不純物拡散層７を除去するわけである。

一方、シリコン基板の受光面ではない方の面に形成されたｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５は拡散防止膜４により覆われているため、このステップにおいてはエッチングされることなく保護される。

続いて、シリコン基板の受光面ではない方の面上の、ｐ型の不純物を含むペースト材２とｎ型の不純物を含むペースト材３、および拡散防止膜４（副次的に形成された不純物拡散層８を含む）をフッ酸等に浸漬することにより除去するステップを実行した（図１（ｇ））。

次いで、シリコン基板１の受光面および受光面でない方の面のそれぞれに対して表面再結合を抑制するためのパッシベーション膜１０、１１を形成するステップを実行した（図１（ｈ））。このようなパッシベーション膜としては、たとえば熱酸化によるシリコン酸化膜やプラズマＣＶＤ法によるシリコン窒化膜を挙げることができる。特に、上記受光面については、パッシベーション膜１０としてシリコン窒化膜を形成すれば、その屈折率が２．１程度であることから、該受光面表面での反射を抑制する反射防止膜として用いることができるため好ましい。

次に、上記シリコン基板１の受光面でない方の面側に対して、ｐ型電極１２とｎ型電極１３の両者を形成するステップを実行した（図１（ｉ）、（ｊ））。すなわち、まずシリコン基板１の受光面でない方の面側に形成されたｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５との電気的接続を行うために、これらの不純物拡散層５、６の上に形成されたパッシベーション膜１１を所定の形状に除去した（図１（ｉ））。

この場合、除去する形状は、ドット形状あるいはライン形状等とすることができ、ｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５の配置形状に応じて適宜選択することができる。またその際、ｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５以外の部分に電極が付着することのないように、それぞれの不純物拡散層の周辺よりやや内側のパッシベーション膜１１を除去することが好ましい。

次いで、上記パッシベーション膜１１が除去された部分に合せて、ｐ型電極１２用の材料およびｎ型電極１３用の材料をそれぞれ付着させることにより、シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極１２およびｎ型電極１３を形成し、本発明にかかる太陽電池１４を製造した（図１（ｊ））。

ここで、電極用の材料としては、太陽電池で発生する光電流を十分外部に取り出せるよう、銀、アルミ等の高導電率材料を用いることが好ましい。また、電極用の材料を付着させる手段としては、高真空中での電子ビーム加熱による蒸着法や、銀等の金属材料を含むペーストのスクリーン印刷法や、めっき法等を用いることができる。なお、電極用の材料とシリコンとの良好なオーム性接触を得るために、蒸着やスクリーン印刷による電極用の材料の付着後に４００〜５００℃の熱処理を行なうことが望ましい。

以上の各ステップを実行することにより、シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池を極めて低い製造コスト（少ない製造工程数）で製造することができた。また、このようにして製造された太陽電池は、極めて優れた光電変換効率を有するものであった。

＜実施の形態２＞
シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の別の製造方法について、図２に基づき説明する。

まず、シリコン基板１のダメージ層２０を除去するところまでは、上記の実施の形態１と同様にして実行した（図２（ａ）、（ｂ））。

次に、該シリコン基板１の受光面でない方の面側に対して、不純物拡散層を形成するために不純物を含むペースト材を塗布するステップを実行した（図２（ｃ））。すなわち、ｐ型の不純物を含むペースト材２を所望のパターン状に塗布させた。本実施の形態においては、ｎ型の不純物を含むペースト材を塗布することはなく、この点が上記実施の形態１と異なる。なおここで、ｐ型の不純物を含むペースト材２としては上記と同様のものを使用することができる。また、本実施の形態では、ペースト材としてｐ型の不純物を含むものを使用しているが、後述する導入ガスに含まれる不純物の導電型との関係により、ｎ型の不純物を含むペースト材を用いても差し支えない。

次いで、実施の形態１と同様にして、ペースト材に含まれる有機溶媒成分を蒸発させた後、該ペースト材を塗布した面全体に対して拡散防止膜４を形成するステップを実行した（図２（ｄ））。

次に、上記のようにして形成された拡散防止膜４を選択的にエッチングすることにより、ｎ型の不純物拡散層を形成したい領域に存在する拡散防止膜４を除去するステップを実行した（図２（ｅ））。ここで、上記選択的にエッチングする方法としては、感光性樹脂を露光・現像した後酸処理により該樹脂に覆われていない領域のみをエッチングするフォトエッチや、拡散防止膜４をエッチングする材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法等を挙げることができる。

次に、上記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップを実行した（図２（ｆ））。すなわち、上記シリコン基板をたとえば９００℃〜１０００℃に昇温された石英炉内に投入し、不純物としてリン等を含むガスを該炉内に導入しながら３０〜６０分間程度その炉内に上記シリコン基板を置くことにより、ｐ型の不純物を含むペースト材２に含まれるホウ素等の不純物がシリコン基板中に拡散するとともに、上記ガスに含まれているリン等の不純物がシリコン基板の受光面でない方の面側であって拡散防止膜４が形成されていない部分と受光面側の表面とに拡散する。これにより、シリコン基板の受光面ではない方の面側に対してｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５を形成するとともに、受光面側に対してｎ型の不純物拡散層７を形成した（なお、図２において拡散防止膜４の表面に副次的に形成される不純物拡散層は省略してある。）。

続いて、実施の形態１と同様にして、上記受光面側に形成された不純物拡散層７の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより前記受光面側に形成された不純物拡散層７を除去するステップを実行した（図２（ｇ）、（ｈ））。ただし、この場合、実施の形態１と異なり、シリコン基板１の受光面表面にテクスチャ処理を施す際に、受光面でない方の面側を保護するために、その面の全面に亘って保護膜１５を形成した。該保護膜１５は、たとえば酸化シリコン膜を常圧ＣＶＤ（化学的蒸着）法により形成したり、酸化シリコンを含む塗布液を塗布したりすることにより形成することができる。

このように保護膜１５をシリコン基板の受光面ではない方の面に形成することによってテクスチャ処理を行なうことより、受光面表面に微細なピラミッド形状９を形成するとともに、重金属等の汚染物質を捕獲した不純物拡散層７を除去することができる。なお、このようにして形成された保護膜１５は、実施の形態１で行なったのと同様にして拡散防止膜４等とともに後の工程で除去されるものである。

以下、実施の形態１と同様にしてパッシベーション膜を形成するとともに電極を形成等することにより、本発明にかかるシリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池を製造することができる（図２（ｉ）〜（ｌ））。

＜実施の形態３＞
シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の別の製造方法について、図３に基づき説明する。

まず、シリコン基板１のダメージ層２０を除去するところまでは、上記の実施の形態１と同様にして実行した（図３（ａ）、（ｂ））。

次に、該シリコン基板１の受光面でない方の面側に対して、不純物拡散層を形成するために不純物を含むペースト材を塗布するステップを実行した（図３（ｃ））。すなわち、上記の実施の形態２と同様にして、ｐ型の不純物を含むペースト材２を所望のパターン状に塗布させた。なおここで、ｐ型の不純物を含むペースト材２としては上記と同様のものを使用することができる。また、上記同様、このペースト材２はｎ型の不純物を含むものとすることもできる。

続いて、上記の実施の形態１および２と異なり、拡散防止膜４を形成させることなく直接的に、上記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップを実行した（図３（ｄ））。すなわち、上記シリコン基板をたとえば９００℃〜１０００℃に昇温された石英炉内に投入し、不純物としてリン等を含むガスを該炉内に導入しながら３０〜６０分間程度その炉内に上記シリコン基板を置くことにより、ｐ型の不純物を含むペースト材２に含まれるホウ素等の不純物がシリコン基板中に拡散するとともに、上記ガスに含まれているリン等の不純物がシリコン基板の受光面でない方の面側であってｐ型の不純物を含むペースト材２が形成されていない部分と受光面側の表面とに拡散する。これにより、シリコン基板の受光面ではない方の面側に対してｐ型の不純物拡散層６およびｎ型の不純物拡散層５を形成するとともに、受光面側に対してｎ型の不純物拡散層７を形成した。

この場合、拡散防止膜４がないため、シリコン基板の受光面でない方の面においてｐ型の不純物拡散層６とｎ型の不純物拡散層５が互いに接した状態となるため、この間で電気的に短絡する可能性が考えられる。しかし、ｐ型の不純物を含むペースト材２に含まれる不純物濃度および炉内に導入するｎ型の不純物の濃度を十分に低く制御することにより、ｐ型の不純物拡散層６とｎ型の不純物拡散層５の不純物濃度を下げることによって、互いに接した部分ではｐ型不純物とｎ型不純物が互いに補償した状態（中性層）とすることができる。したがって、これらの不純物拡散層間における電気的短絡を回避することができる。

以下、上記の実施の形態１および２と同様にして、保護膜１５の形成、受光面側のテクスチャ処理および重金属等の汚染物質を捕獲した不純物拡散層７の除去、パッシベーション膜１０、１１の形成、電極の形成等を行うことにより、本発明にかかるシリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池を製造することができる（図３（ｅ）〜（ｊ））。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

太陽電池の製造方法の工程を説明するものであって、（ａ）はダメージ層を伴ったシリコン基板の概略断面図、（ｂ）はダメージ層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｃ）はペースト材を塗布したシリコン基板の概略断面図、（ｄ）は拡散防止膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｅ）は不純物拡散層を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｆ）は受光面側の不純物拡散層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｇ）はペースト材および拡散防止膜を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｈ）はパッシベーション膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｉ）は受光面でない方の面上のパッシベーション膜を所定の形状に除去したシリコン基板の概略断面図、（ｊ）は電極を形成し完成した太陽電池の概略断面図、をそれぞれ表している。太陽電池の製造方法の工程を説明するものであって、（ａ）はダメージ層を伴ったシリコン基板の概略断面図、（ｂ）はダメージ層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｃ）はペースト材を塗布したシリコン基板の概略断面図、（ｄ）は拡散防止膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｅ）は拡散防止膜を所定の形状に除去したシリコン基板の概略断面図、（ｆ）は不純物拡散層を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｇ）は保護膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｈ）は受光面側の不純物拡散層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｉ）はペースト材、拡散防止膜および保護膜を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｊ）はパッシベーション膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｋ）は受光面でない方の面上のパッシベーション膜を所定の形状に除去したシリコン基板の概略断面図、（ｌ）は電極を形成し完成した太陽電池の概略断面図、をそれぞれ表している。太陽電池の製造方法の工程を説明するものであって、（ａ）はダメージ層を伴ったシリコン基板の概略断面図、（ｂ）はダメージ層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｃ）はペースト材を塗布したシリコン基板の概略断面図、（ｄ）は不純物拡散層を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｅ）は保護膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｆ）は受光面側の不純物拡散層を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｇ）はペースト材および保護膜を除去したシリコン基板の概略断面図、（ｈ）はパッシベーション膜を形成したシリコン基板の概略断面図、（ｉ）は受光面でない方の面上のパッシベーション膜を所定の形状に除去したシリコン基板の概略断面図、（ｊ）は電極を形成し完成した太陽電池の概略断面図、をそれぞれ表している。

符号の説明

１シリコン基板、２，３ペースト材、４拡散防止膜、５，６，７，８不純物拡散層、９ピラミッド形状、１０，１１パッシベーション膜、１２ｐ型電極、１３ｎ型電極、１４太陽電池、１５保護膜、２０ダメージ層。

Claims

シリコン基板の受光面ではない方の面にｐ型電極とｎ型電極の両者を有する太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン基板の受光面側と受光面ではない方の面側とに対して同時に不純物拡散層を形成するステップと、
前記シリコン基板の受光面側の表面に対して、前記受光面側に形成された不純物拡散層の深さよりも深くなる深さまでエッチングすることにより前記受光面側に形成された不純物拡散層を除去するステップと、
を含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
前記不純物拡散層を形成するステップは、前記受光面側に形成される不純物拡散層により、前記シリコン基板に含まれる汚染物質を同時にゲッタリングすることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。
前記不純物拡散層を除去するステップは、前記シリコン基板の受光面側に対して同時にテクスチャ処理を実行するものであることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。
前記シリコン基板の受光面でない方の面側に対して、不純物拡散層を形成するために不純物を含むペースト材を塗布するステップを含むことを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。
前記シリコン基板の受光面でない方の面側に対して、ｐ型電極とｎ型電極の両者を形成するステップを含むことを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。
前記受光面側の不純物拡散層は、不純物としてリンまたは他のＶ族元素が拡散したものであることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。
前記受光面側の不純物拡散層は、不純物としてホウ素または他のＩＩＩ族元素が拡散したものであることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池の製造方法。