(57)【要約】  半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程と、を含む太陽電池の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、
前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、
前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、
前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程と、
を含む、太陽電池の製造方法。
【請求項２】
半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、
前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、
前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、
前記熱拡散工程の前に、前記半導体基板の前記第１の領域及び第２の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域、第２の領域、並びに、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域から選択される少なくとも１つの領域の上に、保護層を設ける工程と、
前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程と、
を含む、太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記保護層は、酸化物膜である請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記ｎ型不純物は、Ｐ（リン）及びＳｂ（アンチモン）から選択される少なくとも１種の元素を含む請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記ｐ型不純物は、Ｂ（ほう素）、Ａｌ（アルミニウム）及びＧａ（ガリウム）から選択される少なくとも１種の元素を含む請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記ｎ型不純物を含むガラス粉末は、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及びＳｂ２Ｏ３から選択される少なくとも１種のｎ型不純物含有物質と、
ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、
を含有する請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記ｐ型不純物を含むガラス粉末は、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも１種のｐ型不純物含有物質と、
ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、
を含有する請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在量産されている太陽電池は、シリコン基板の受光面にｎ電極を形成し、裏面にｐ電極を形成した両面電極型の太陽電池が多数を占めている。しかしながら、両面電極型の太陽電池においては、受光面に形成されているｎ電極直下のシリコン基板には太陽光が入射しないためその部分においては電流が発生しない。
そこで、太陽電池の受光面には電極を形成せず、受光面とは反対側の裏面にｎ電極およびｐ電極の双方を形成した裏面電極型太陽電池が提案されている。この裏面電極型太陽電池においては、受光面に形成された電極によって太陽光の入射が阻害されることがないことから、原理的には高い変換効率を期待することができる。【０００３】
裏面電極型太陽電池の製造方法としては、例えば以下の製造方法が知られている（例えば、米国特許第４９２７７７０号明細書参照）。
まず、シリコン基板の受光面及び裏面の全面にマスクとしての拡散制御マスクを形成する。ここで、拡散制御マスクは、シリコン基板内に不純物が拡散するのを抑制する機能を有する。
次に、シリコン基板の裏面の拡散制御マスクの一部を除去して開口部を形成する。
そして、拡散制御マスクの開口部からｐ型不純物をシリコン基板の裏面に拡散させると、開口部にのみｐ型不純物拡散層が形成される。
次に、シリコン基板の裏面の拡散制御マスクをすべて除去した後に、再度シリコン基板の裏面に拡散制御マスクを形成する。そして、シリコン基板の裏面の拡散制御マスクの一部を除去し、開口部からｎ型不純物をシリコン基板の裏面に拡散させて、ｎ型不純物層を形成する。
続いて、シリコン基板の裏面の拡散制御マスクをすべて除去することで、裏面にｐ型不純物拡散層及びｎ型不純物拡散層が形成される。さらに、テクスチャ構造、反射防止膜、パッシベーション膜、電極等を形成することで裏面電極型太陽電池が完成する。【０００４】
また、ｎ型不純物を含む拡散剤と、ｐ型不純物を含む拡散剤とを用いて、裏面電極型太陽電池を製造する方法が開示されている（例えば、特開２００９−７６５４６号公報参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、米国特許第４９２７７７０号明細書に記載の製造方法では、裏面にｐ型不純物拡散層及びｎ型不純物拡散層を形成するために、拡散制御マスクの形成、開口部形成、不純物の拡散、拡散制御マスク除去の各工程を繰り返し行うという煩雑な工程が必要であった。
また、特開２００９−７６５４６号公報に記載の製造方法では、保護層を設ける工程及び除去する工程が必須であり、また拡散時の熱処理条件によっては、不必要な箇所にまで拡散層が形成される場合があった。
本発明は、以上の従来の問題点に鑑みなされたものであり、裏面電極型太陽電池の製造工程において、同一面上に互いに異なる２種の不純物拡散層を、簡便なプロセスで形成することが可能な太陽電池の製造方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下の態様を包含する。
＜１＞  半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法である。【０００７】
＜２＞  半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、前記熱拡散工程の前に、前記半導体基板の前記第１の領域及び第２の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域、第２の領域、並びに、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域から選択される少なくとも１つの領域に、保護層を設ける工程と、前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程と、を含む、太陽電池の製造方法である。【０００８】
＜３＞  前記保護層は、酸化物膜である前記＜２＞に記載の太陽電池の製造方法である。【０００９】
＜４＞  前記ｎ型不純物は、Ｐ（リン）及びＳｂ（アンチモン）から選択される少なくとも１種の元素を含む前記＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法である。【００１０】
＜５＞  前記ｐ型不純物は、Ｂ（ほう素）、Ａｌ（アルミニウム）及びＧａ（ガリウム）から選択される少なくとも１種の元素を含む前記＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法である。【００１１】
＜６＞  前記ｎ型不純物を含むガラス粉末は、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及びＳｂ２Ｏ３から選択される少なくとも１種のｎ型不純物含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有する前記＜１＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法である。【００１２】
＜７＞  前記ｐ型不純物を含むガラス粉末は、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも１種のｐ型不純物含有物質と、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種のガラス成分物質と、を含有する前記＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、裏面電極型太陽電池の製造工程において、同一面上に互いに異なる２種の不純物拡散層を、簡便なプロセスで形成することが可能な太陽電池の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。さらに本明細書において組成物中の各成分の量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。【００１５】
本発明の太陽電池の製造方法の第１の態様は、半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程とを含み、必要に応じてその他の工程を含んで構成される太陽電池の製造方法である。
ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を第１の領域及び第２の領域にそれぞれ付与した後、熱処理することで、第１の領域ではｎ型拡散層形成組成物からｎ型不純物が半導体基板中に拡散してｎ型拡散層が、また、第２の領域ではｐ型拡散層形成組成物からｐ型不純物が半導体基板中に拡散してｐ型拡散層が、それぞれ所望の形状に精度よく形成される。また、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域に、ｎ型拡散層またはｐ型拡散層が形成されることを抑制できる。【００１６】
本発明の太陽電池の製造方法の第２の態様は、半導体基板の一方の面上の第１の領域に、ｎ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｎ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記半導体基板の前記第１の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域以外の第２の領域に、ｐ型不純物を含むガラス粉末と分散媒とを含有するｐ型拡散層形成組成物を付与する工程と、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された半導体基板を熱処理してｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱拡散工程と、前記熱拡散工程の前に、前記半導体基板の前記第１の領域及び第２の領域が設けられる面上であって、前記第１の領域、第２の領域、並びに、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域から選択される少なくとも１つの領域の上に、保護層を設ける工程と、前記ｎ型拡散層が形成された第１の領域及びｐ型拡散層が形成された第２の領域のそれぞれに電極を形成する工程とを含み、必要に応じてその他の工程を含んで構成される太陽電池の製造方法である。
熱拡散工程の前に、保護層を設けることで、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域に、ｎ型拡散層またはｐ型拡散層が形成されることがより効果的に抑制される。【００１７】
以下、本発明におけるｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物について説明し、次にｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を用いる裏面電極型太陽電池の製造方法について説明する。【００１８】
［ｎ型拡散層形成組成物］
前記ｎ型拡散層形成組成物は、ｎ型不純物を含むガラス粉末の少なくとも１種と、分散媒の少なくとも１種と、を含有し、更に塗布性などを考慮してその他の添加剤を必要に応じて含有してもよい。
ここで、ｎ型拡散層形成組成物とは、ｎ型不純物を含有し、シリコン基板に塗布した後に、このｎ型不純物を熱拡散することでｎ型拡散層を形成することが可能な材料をいう。ｎ型拡散層形成組成物を用いることで、所望の部位にｎ型拡散層が形成される。
また、ガラス粉末中のｎ型不純物は焼成中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によってｎ型拡散層形成組成物を付与した部分のみでなく裏面や側面にまでｎ型拡散層が形成されるということが抑制される。この理由として、ｎ型不純物がガラス粉末中の元素と結合しているか、又はガラス中に取り込まれているため、揮散しにくいものと考えられる。【００１９】
（ｎ型不純物を含むガラス粉末）
前記ｎ型不純物とは、シリコン基板中に拡散することによってｎ型拡散層を形成することが可能な元素である。ｎ型不純物としては第１５族の元素が使用でき、例えばＰ（リン）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）、Ａｓ（ヒ素）などが挙げられる。安全性、ガラス化の容易さなどの観点から、Ｐ又はＳｂが好適である。
ｎ型不純物をガラス粉末に導入するために用いるｎ型不純物含有物質としては、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｓｂ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３及びＡｓ２Ｏ３が挙げられ、Ｐ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５及びＳｂ２Ｏ３から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
また、ｎ型不純物を含むガラス粉末は、必要に応じて成分比率を調整することによって、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を制御することが可能である。更に以下に記すガラス成分物質を含むことが好ましい。【００２０】
ガラス成分物質としては、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｔｌ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２及びＬｕ２Ｏ３等が挙げられ、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種を用いることが、好ましい。
ｎ型不純物を含むガラス粉末の具体例としては、前記ｎ型不純物含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含む系が挙げられ、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２系（ｎ型不純物含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様）、Ｐ２Ｏ５−Ｋ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−Ｎａ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−Ｌｉ２Ｏ系、Ｐ２Ｏ５−ＢａＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＳｒＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＣａＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＭｇＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＢｅＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＣｄＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＰｂＯ系、Ｐ２Ｏ５−Ｖ２Ｏ５系、Ｐ２Ｏ５−ＳｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＧｅＯ２系、Ｐ２Ｏ５−ＴｅＯ２系等のｎ型不純物含有物質としてＰ２Ｏ５を含む系、前記のＰ２Ｏ５を含む系のＰ２Ｏ５の代わりにｎ型不純物含有物質としてＳｂ２Ｏ３を含む系のガラス粉末が挙げられる。
なお、Ｐ２Ｏ５−Ｓｂ２Ｏ３系、Ｐ２Ｏ５−Ａｓ２Ｏ３系等のように、２種類以上のｎ型不純物含有物質を含むガラス粉末でもよい。
上記では２成分を含む複合ガラスを例示したが、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−Ｖ２Ｏ５、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯ等、３成分以上の物質を含むガラス粉末でもよい。【００２１】
ｎ型不純物を含むガラス粉末中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を考慮して適宜設定することが望ましく、一般には、０．１質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。
具体的には、Ｐ２Ｏ５−ＳｉＯ２−ＣａＯ系ガラスの場合には、ＣａＯの含有比率は、１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上２０質量％以下であることがより好ましい。【００２２】
ｎ型不純物を含むガラス粉末の軟化点は、拡散処理時の拡散性、液だれの観点から、２００℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜９００℃であることがより好ましい。
ガラス粉末の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状及び鱗片状等が挙げられ、ｎ型拡散層形成組成物とした場合の基板への塗布性や均一拡散性の点から、略球状、扁平状又は板状であることが望ましい。ガラス粉末の平均粒径は、１００μｍ以下であることが望ましい。１００μｍ以下の平均粒径を有するガラス粉末を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粉末の平均粒径は５０μｍ以下であることがより望ましく、１０μｍ以下であることがさらに望ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０１μｍ以上であることが好ましい。
ここで、ガラスの平均粒径は、体積平均粒子径を表し、レーザー散乱回折法粒度分布測定装置等により測定することができる。【００２３】
ｎ型不純物を含むガラス粉末は、以下の手順で作製される。
最初に原料を秤量し、るつぼに充填する。るつぼの材質としては白金、白金−ロジウム、イリジウム、アルミナ、石英、炭素等が挙げられるが、溶融温度、雰囲気、溶融物質との反応性、不純物の混入等を考慮して適宜選ばれる。
次に、電気炉でガラス組成に応じた温度で加熱し融液とする。このとき融液が均一となるよう攪拌することが望ましい。
続いて得られた融液をジルコニア基板やカーボン基板等の上に流し出して融液をガラス化する。
最後にガラスを粉砕し粉末状とする。粉砕にはジェットミル、ビーズミル、ボールミル等公知の方法が適用できる。【００２４】
ｎ型拡散層形成組成物中のｎ型不純物を含むガラス粉末の含有比率は、塗布性、ｎ型不純物の拡散性等を考慮して決定される。一般には、ｎ型拡散層形成組成物中のガラス粉末の含有比率は、０．１質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以上８５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上８０質量％以下が特に好ましい。【００２５】
（分散媒）
次に、分散媒について説明する。
分散媒とは、組成物中において上記ガラス粉末を分散させる媒体である。具体的に分散媒としては、バインダーや溶剤などが採用される。【００２６】
−バインダー−
バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド類、ポリビニルアミド類、ポリビニルピロリドン、ポリ（メタ）アクリル酸類、ポリエチレンオキサイド類、ポリスルホン酸、アクリルアミドアルキルスルホン酸、セルロースエーテル類、セルロース誘導体、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチルセルロース、ゼラチン、澱粉及び澱粉誘導体、アルギン酸ナトリウム類、キサンタン及びキサンタン誘導体、グア及びグア誘導体、スクレログルカン及びスクレログルカン誘導体、トラガカント及びトラガカント誘導体、デキストリン及びデキストリン誘導体、（メタ）アクリル酸樹脂、（メタ）アクリル酸樹脂、(メタ）アクリル酸エステル樹脂（例えば、アルキル（メタ）アクリレート樹脂、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート樹脂等）、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、及びこれらの共重合体、並びに、シロキサン樹脂などを適宜選択しうる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。
バインダーの分子量は特に制限されず、組成物としての所望の粘度を鑑みて適宜調整することが望ましい。【００２７】
−溶剤−
溶剤としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｉｓｏ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｉｓｏ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジエチルケトン、ジプロピルケトン、ジ−ｉｓｏ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン等のケトン系溶剤；ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、メチル−ｎ−プロピルエーテル、ジ−ｉｓｏ−プロピルエーテル、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラジエチレングリコールメチルエチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラエチレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジメチルエーテル、テトラプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル、テトラプロピレングリコールメチル−ｎ−ヘキシルエーテル、テトラプロピレングリコールジ−ｎ−ブチルエーテル等のエーテル系溶剤；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸ジエチレングリコールメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールエチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、エチレングリコールメチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールエチルエーテルプロピオネート、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等のエステル系溶剤；アセトニトリル、Ｎ−メチルピロリジノン、Ｎ−エチルピロリジノン、Ｎ−プロピルピロリジノン、Ｎ−ブチルピロリジノン、Ｎ−ヘキシルピロリジノン、Ｎ−シクロヘキシルピロリジノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶剤；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等のアルコール系溶剤；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ヘキシルエーテル、エトキシトリグリコール、テトラエチレングリコールモノ��ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールモノエーテル系溶剤；α−テルピネン、α−テルピネオール、ミルセン、アロオシメン、リモネン、ジペンテン、α−ピネン、β−ピネン、ターピネオール、カルボン、オシメン、フェランドレン等のテルペン系溶剤；水が挙げられる。これらは１種類を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。ｎ型拡散層形成組成物とした場合、基板への塗布性の観点から、α−テルピネオール、ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸２−（２−ブトキシエトキシ）エチルが好ましい。【００２８】
ｎ型拡散層形成組成物中の分散媒の含有比率は、塗布性、ｎ型不純物濃度を考慮し決定される。
ｎ型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、１０ｍＰａ・ｓ以上１００００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、５０ｍＰａ・ｓ以上５０００００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。【００２９】
［ｐ型拡散層形成組成物］
前記ｐ型拡散層形成組成物は、ｐ型不純物を含むガラス粉末の少なくとも１種と、分散媒の少なくとも１種と、を含有し、更に塗布性などを考慮してその他の添加剤を必要に応じて含有してもよい。
ここで、ｐ型拡散層形成組成物とは、ｐ型不純物を含有し、シリコン基板に塗布した後に、このｐ型不純物を熱拡散することでｐ型拡散層を形成することが可能な材料をいう。ｐ型拡散層形成組成物を用いることで、所望の部位にｐ型拡散層が形成される。
また、ガラス粉末中のｐ型不純物は焼成中でも揮散しにくいため、揮散ガスの発生によってｐ型拡散層形成組成物を付与した部分のみでなく裏面や側面にまでｐ型拡散層が形成されるということが抑制される。この理由として、ｐ型不純物がガラス粉末中の元素と結合しているか、又はガラス中に取り込まれているため、揮散しにくいものと考えられる。【００３０】
（ｐ型不純物を含むガラス粉末）
前記ｐ型不純物とは、シリコン基板中に拡散することによってｐ型拡散層を形成することが可能な元素である。ｐ型不純物としては第１３族の元素が使用でき、例えばＢ（ホウ素）、Ａｌ（アルミニウム）、及びＧａ（ガリウム）などが挙げられる。
ｐ型不純物含有物質としては、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、及びＧａ２Ｏ３が挙げられ、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びＧａ２Ｏ３から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
また、ｐ型不純物を含むガラス粉末は、必要に応じて成分比率を調整することによって、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を制御することが可能である。
更に以下に記すガラス成分物質を含むことが好ましい。【００３１】
ガラス成分物質としては、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｔｌ２Ｏ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＷＯ３、ＭｏＯ３、ＭｎＯ、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＧｅＯ２、ＴｅＯ２及びＬｕ２Ｏ３等が挙げられ、ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ、ＺｎＯ、ＰｂＯ、ＣｄＯ、Ｖ２Ｏ５、ＳｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２、及びＭｏＯ３から選択される少なくとも１種を用いることが、好ましい。
ｐ型不純物を含むガラス粉末の具体例としては、前記ｐ型不純物含有物質と前記ガラス成分物質の双方を含むが挙げられ、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系（ｐ型不純物含有物質−ガラス成分物質の順で記載、以下同様）、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＰｂＯ系、Ｂ２Ｏ３単独系等のｐ型不純物含有物質としてＢ２Ｏ３を含む系、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等のｐ型不純物含有物質としてＡｌ２Ｏ３を含む系、Ｇａ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、系等のｐ型不純物含有物質としてＧａ２Ｏ３を含む系などのガラス粉末が挙げられる。
また、Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系、Ｇａ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３系等のように、２種類以上のｐ型不純物含有物質を含むガラス粉末でもよい。
上記では１成分ガラスあるいは２成分を含む複合ガラスを例示したが、Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｎａ２Ｏ等、３成分以上の物質を含むガラス粉末でもよい。【００３２】
ｐ型不純物を含むガラス粉末中のガラス成分物質の含有比率は、溶融温度、軟化点、ガラス転移点、化学的耐久性等を考慮して適宜設定することが望ましく、一般には、０．１質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、０．５質量％以上９０質量％以下であることがより好ましい。【００３３】
ｐ型不純物を含むガラス粉末の軟化点は、拡散処理時の拡散性、液だれの観点から、２００℃〜１０００℃であることが好ましく、３００℃〜９００℃であることがより好ましい。
ガラス粉末の形状としては、略球状、扁平状、ブロック状、板状、および鱗片状等が挙げられ、ｎ型拡散層形成組成物とした場合の基板への塗布性や均一拡散性の点から略球状、扁平状、または板状であることが望ましい。ｐ型不純物を含むガラス粉末の平均粒径は、１００μｍ以下であることが望ましい。１００μｍ以下の平均粒径を有するガラス粉末を用いた場合には、平滑な塗膜が得られやすい。更に、ガラス粉末の平均粒径は５０μｍ以下であることがより望ましく、１０μｍ以下がさらに望ましい。なお、下限は特に制限されないが、０．０１μｍ以上であることが好ましい。【００３４】
ｐ型不純物を含むガラス粉末は、既述のｎ型不純物を含むガラス粉末と同様の手順で作製することができる。【００３５】
ｐ型拡散層形成組成物中のｐ型不純物を含むガラス粉末の含有比率は、塗布性、ｐ型不純物の拡散性等を考慮して決定される。一般には、ｐ型拡散層形成組成物中のガラス粉末の含有比率は、０．１質量％以上９５質量％以下であることが好ましく、１質量％以上９０質量％以下であることがより好ましく、１．５質量％以上８５質量％以下であることがさらに好ましく、２質量％以上８０質量％以下であることが特に好ましい。【００３６】
分散媒としては、ｎ型拡散層形成組成物と同様なものを用いることができる。
またｐ型拡散層形成組成物中の分散媒の含有比率は、塗布性、ｐ型不純物濃度を考慮し決定される。
ｐ型拡散層形成組成物の粘度は、塗布性を考慮して、１０ｍＰａ・Ｓ以上１００００００ｍＰａ・Ｓ以下であることが好ましく、５０ｍＰａ・Ｓ以上５０００００ｍＰａ・Ｓ以下であることがより好ましい。【００３７】
［太陽電池の製造方法］
まず、シリコン基板の表面にあるダメージ層を、酸性あるいははアルカリ性の溶液を用いてエッチングして除去する。
次に、シリコン基板の一方の表面に珪素の酸化物膜あるいは珪素の窒化物膜からなる保護膜を形成する。ここで、珪素の酸化物膜は、たとえばシランガスと酸素を用いた常圧ＣＶＤ法により形成することができる。また、珪素の窒化物膜は、たとえば、シランガス、アンモニアガス及び窒素ガスを用いたプラズマＣＶＤ法により形成することができる。【００３８】
次に、シリコン基板の保護膜が形成されていない側の表面にテクスチャ構造と呼ばれる微細な凹凸構造を形成する。テクスチャ構造は、たとえば、保護膜が形成されたシリコン基板を水酸化カリウムとイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）とを含む約８０℃程度の液に浸漬させることによって形成することができる。
続いて、シリコン基板をフッ酸に浸漬させることによって、保護膜をエッチング除去する。
上記のテクスチャ構造の形成工程は、後述する拡散層の形成後に行なってもよい。【００３９】
次に、シリコン基板の同一面内の第１の領域にｎ型拡散層を、第２の領域にｐ型拡散層をそれぞれ選択的に形成する。
前記第１の領域及び第２の領域の形状及び大きさは特に制限されず、裏面電極型太陽電池で通常採用されるｎ型拡散層及びｐ型拡散層の形状及び大きさから適宜選択することができる。【００４０】
具体的には例えば、シリコン基板の受光面となる面とは反対側の面（以下、「裏面」ともいう）上の第１の領域にｎ型拡散層形成組成物を付与する。第１の領域の形状及び大きさは、例えば、形成されるｎ型拡散層の形状及び大きさに応じて適宜選択される。形状としては例えば、ライン状とすることができる。またライン幅は例えば、１００μｍ〜３００μｍとすることができる。
またシリコン基板の裏面上の第２の領域にはｐ型拡散層形成組成物が付与される。第２の領域の形状及び大きさは、例えば、形成されるｐ型拡散層の形状及び大きさに応じて適宜選択される。形状としては例えば、ライン状とすることができる。またライン幅は例えば、５００μｍ〜９００μｍとすることができる。【００４１】
前記第１の領域及び第２の領域は互いに接触せずに、所定の間隔をあけて設けられることが好ましい。第１の領域及び第２の領域の間隔は、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物の諸物性に応じて適宜選択することができる。例えば１ｍｍ〜３ｍｍとすることができる。
第１の領域及び第２の領域に所定の間隔が設けることで、構成される裏面電極型太陽電池の発電効率を向上させることができる。【００４２】
なお、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を付与する順番は特に制限されない。すなわち、ｎ型拡散層形成組成物を第１の領域に付与した後、ｐ型拡散層形成組成物を第２の領域に付与してもよく、また、ｐ型拡散層形成組成物を第２の領域に付与した後、ｎ型拡散層形成組成物を第１の領域に付与してもよい。さらに付与方法によっては、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を同時に付与してもよい。【００４３】
ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物の付与方法は、特に制限されず通常用いられる方法を用いることができる。例えば、スクリーン印刷法、グラビア印刷法などの印刷法、スピン法、刷毛塗り、スプレー法、ドクターブレード法、ロールコーター法、インクジェット法等を用いて行うことができる。さらにｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物の付与方法はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物の付与量としては特に制限はない。例えば、ガラス粉末量として０．０１ｇ／ｍ２〜１００ｇ／ｍ２とすることができ、０．１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２であることが好ましい。ここでｎ型拡散層形成組成物の付与量及びｐ型拡散層形成組成物の付与量は、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物の構成や、形成されるｎ型拡散層及びｐ型拡散層における不純物濃度に応じて、それぞれ独立に適宜選択することができる。【００４４】
シリコン基板上にｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与された後には、分散媒の少なくとも一部を除去する加熱工程を設けてもよい。加熱工程においては例えば、１００℃〜２００℃で加熱処理することで、溶剤の少なくとも一部を揮発させることができる。また例えば、２００℃〜５００℃で加熱処理することでバインダーの少なくとも一部を除去してもよい。
加熱工程は、ｎ型拡散層形成組成物又はｐ型拡散層形成組成物の付与後にそれぞれ行ってもよいし、両方をそれぞれ付与した後に行ってもよい。【００４５】
次に、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物が付与されたシリコン基板を熱処理することによって、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する。熱処理によって第１の領域に付与されたｎ型拡散層形成組成物からｎ型不純物がシリコン基板中に拡散し、第２の領域に付与されたｐ型拡散層形成組成物からｐ型不純物がシリコン基板中に拡散して、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層がそれぞれ形成される。
本発明においては、前記ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物を用いることで、所望の形状に精度よくｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成することができ、さらに後述する保護層を設けなくても、拡散が不要領域にｎ型拡散層又はｐ型拡散層が形成されることを抑制できる。
熱処理温度はｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成可能であれば特に制限されないが、８００℃以上１１００℃以下であることが好ましく、さらに８５０℃以上１１００℃以下が好ましく、９００℃以上１１００℃以下がより好ましい。【００４６】
上記のようにしてｎ型拡散層及びｐ型拡散層が形成されたシリコン基板にはガラス層が残存しているが、該ガラス層は除去されることが好ましい。ガラス層の除去は、フッ酸などの酸に浸漬する方法、苛性ソーダなどのアルカリに浸漬する方法等公知の方法が適用できる。【００４７】
本発明においては、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱処理工程前に、シリコン基板の裏面の少なくとも一部に保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、所望の領域以外にｎ型不純物またはｐ型不純物が拡散して、拡散層が形成されることをより効果的に抑制することができる。
前記保護層は、シリコン基板の裏面上であって、前記第１の領域、第２の領域、並びに、第１の領域及び第２の領域以外の第３の領域から選択される少なくとも１つの領域の上に設けられる。すなわち、ｎ型拡散層形成組成物が付与された第１の領域の上、及び、ｐ型拡散層形成組成物が付与された第２の領域の上の少なくとも一方、第３の領域の上、または裏面の全面に保護層が設けられる。
ここで第３の領域に保護層を設ける場合は、ｎ型拡散層形成組成物又はｐ型拡散層形成組成物が付与される前に保護層を設けてもよい。【００４８】
前記保護層としては、加熱処理により飛散するｎ型不純物およびｐ型不純物がシリコン基板上の所望の領域以外の領域に侵入を抑止する機能を有するものであれば特に限定されないが、珪素の酸化物膜を用いることが好ましい。ここで、保護層として用いられる珪素の酸化物膜は、珪素化合物、有機溶剤および増粘剤等を含むペーストをスピンコート、スクリーン印刷法、グラビア印刷法またはインクジェット印刷法等により塗布することによって形成することができる。
また、シランガスと酸素ガスとを用いて常圧ＣＶＤ法によって珪素の酸化物膜からなる保護層を形成することもできる。【００４９】
前記保護層は、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成する熱処理後に除去されることが好ましい。保護層の除去は例えば、保護層がガラス層となっている場合、フッ酸などの酸に浸漬する方法、苛性ソーダなどのアルカリに浸漬する方法等公知の方法が適用できる。また保護層の除去の際に、ｎ型拡散層形成組成物及びｐ型拡散層形成組成物に由来するガラス層を同時に除去してもよい。【００５０】
ｎ型拡散層及びｐ型拡散層形成後、裏面側のシリコン基板上にパッシベーション膜を形成することが好ましい。ここで、パッシベーション膜としては、珪素の酸化物膜、珪素の窒化物膜またはこれらの積層膜等を用いることができる。パッシベーション膜を構成する珪素の酸化物膜はたとえば熱酸化法または常圧ＣＶＤ法により形成することができ、パッシベーション膜を構成する珪素の窒化物膜はたとえばプラズマＣＶＤ法により形成することができる。また、パッシベーション膜の形成前に、シリコン基板の表面を従来から公知の方法によって洗浄してもよい。【００５１】
次に、シリコン基板のテクスチャ構造が形成されている側の表面に反射防止膜を形成することが好ましい。ここで、反射防止膜としては、たとえばプラズマＣＶＤ法により形成された窒化物膜を用いることができる。【００５２】
次に、上記で形成されたｎ型拡散層及びｐ型拡散層上にそれぞれ電極を形成する。
具体的には例えば、裏面に形成されたパッシベーション膜の一部を除去することによって、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層のそれぞれの表面の一部を露出させる。ここで、パッシベーション膜の除去は、従来から公知の方法が用いられる。
そして、露出したｎ型拡散層の表面上にｎ電極を形成し、また露出したｐ型拡散層の表面上にｐ電極を形成することによって、裏面電極型太陽電池が製造される。ｎ電極およびｐ電極は、ｎ型拡散層およびｐ型拡散層のそれぞれの露出表面上に銀を含む電極材料を塗布し、乾燥および／または焼成することによって形成することができる。また、その他に、蒸着法を用いて、ｎ電極およびｐ電極を形成することも可能である。【００５３】
本発明においては、ｎ型不純物およびｐ型不純物はガラス化されているため、拡散層の形成時にｎ型不純物およびｐ型不純物が拡散不要な領域に拡散してしまうのを抑制できる。さらに保護膜を形成することで、該抑制効果をより向上させることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断りのない限り、薬品は全て試薬を使用した。また「部」及び「％」は質量基準である。【００５５】
［実施例１］
粒子形状が略球状で、平均粒径が０．２５μｍ、軟化温度が約８００℃のガラス粉末（Ｐ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＣａＯを主成分とし、それぞれ５０％、４３％、７％）、エチルセルロース、テルピネオールをそれぞれ１０ｇ、４ｇ、８６ｇ混合してペースト化し、ｎ型拡散層形成組成物を作製した。
続いて、粒子形状が略球状で、平均粒径が１．５μｍ、軟化温度が約８１０℃のガラス粉末（Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＢａＯを主成分とし、それぞれ３０％、４０％、１０％、１０％、１０％）、エチルセルロース、テルピネオールをそれぞれ、２０ｇ、４ｇ、７６ｇ混合してペースト化し、ｐ型拡散層形成組成物を作製した。【００５６】
なお、ガラス粒子形状は、（株）日立ハイテクノロジーズ製ＴＭ−１０００型走査型電子顕微鏡を用いて観察して判定した。ガラスの平均粒径はベックマン・コールター（株）製ＬＳ  １３  ３２０型レーザー散乱回折法粒度分布測定装置（測定波長：６３２ｎｍ）を用いて算出した。ガラスの軟化点は（株）島津製作所製ＤＴＧ−６０Ｈ型示差熱・熱重量同時測定装置を用いて、示差熱（ＤＴＡ）曲線により求めた。【００５７】
次に、シリコン基板の表面にｎ型拡散層形成組成物をスクリーン印刷により、ライン状に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させ、続いて、シリコン基板の同じ表面にｎ型拡散層形成組成物塗布領域と間隔をあけて、ｐ型拡散層形成組成物をスクリーン印刷により、ライン状に塗布し、１５０℃で１０分間乾燥させた。そして、３５０℃で３分間脱バインダー処理を行った。
次に、大気中で９５０℃で１０分間熱処理し、ｎ型不純物及びｐ型不純物をシリコン基板中に拡散させ、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成した。
続いて、シリコン基板の表面に残存したガラス層をフッ酸によって除去した。【００５８】
次に、ＳＩＭＳ測定により、シリコン基板への不純物の拡散状態を確認した。ｎ型拡散層形成組成物塗布部には表面から約０．７μｍまでＰ（リン）が拡散していた。また、ｐ型拡散層形成組成物塗布部には表面から約０．６μｍまでＢ（ホウ素）が拡散していた。それに対して、拡散層形成組成物未塗布部にはＰ（リン）、Ｂ（ホウ素）ともに拡散していなかった。
尚ＳＩＭＳ測定は、ＣＡＭＥＣＡ社製ＩＭＳ−７Ｆを用いて、Ｏ２＋及びＣｓ＋を一次イオンとして行なった。【００５９】
［実施例２］
実施例１において、脱バインダー処理後、拡散層形成組成物塗布面の全面に、保護膜として珪素の酸化物膜を常圧ＣＶＤ法により３００ｎｍの厚さに形成し、窒素雰囲気で熱処理した以外は、実施例１と同様にして、ｎ型拡散層及びｐ型拡散層を形成した。続いて、シリコン基板の表面に残存したガラス層をフッ酸によって除去した。
次に、上記と同様ＳＩＭＳ測定により、シリコン基板への不純物の拡散状態を確認した。ｎ型拡散層形成組成物塗布部には表面から約０．７μｍまでＰ（リン）が拡散していた。また、ｐ型拡散層形成組成物塗布部には表面から約０．６μｍまでＢ（ほう素）が拡散していた。それに対して、拡散層形成組成物未塗布部にはＰ（リン）、Ｂ（ほう素）ともに拡散していなかった。【００６０】
［太陽電池の作製］
上記で得られたｎ型拡散層及びｐ型拡散層が形成されたシリコン基板を用い、常法により、ｎ型拡散層上にｎ電極を、ｐ型拡散層上にｐ電極をそれぞれ形成して、裏面電極型太陽電池を作製した。得られた裏面電極型太陽電池は、良好な光変換特性を示した。【００６１】
日本国特許出願２０１０−２５７１６７号の開示はその全体が参照により本明細書に取り込まれる。本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
【国際調査報告】
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