(57)【要約】      （修正有）【課題】発電効率が向上することとともに、半導体基板と真性半導体層とが剥離することを抑制できる太陽電池セルを提供する。【解決手段】太陽電池セル１０は、第１主面及び第２主面を有する、ｎ型のシリコン基板２０と、第１主面上に設けられる、ｎ型の第１半導体層２２ｎと、第１主面と第１半導体層２２ｎとの間に設けられる、第１の真性半導体層２２ｉと、第２主面上に設けられる、ｐ型の第２半導体層２１ｐと、第２主面と第２半導体層２１ｐとの間に設けられる、第２の真性半導体層２１ｉとを備える。シリコン基板２０と第２の真性半導体層２１ｉとの界面における酸素濃度は、シリコン基板２０と第１の第２の真性半導体層２２ｉとの界面における酸素濃度より低く、第２の真性半導体層２２ｉと第２半導体層２１ｐとの界面における酸素濃度は、第１の真性半導体層２２ｉと第１半導体層２２ｎとの界面における酸素濃度より高い。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び前記第１主面と背向する第２主面を有する、第１導電型の結晶系シリコンで形成される半導体基板と、
前記第１主面上に設けられる、第１導電型の非晶質シリコン系薄膜で形成される第１半導体層と、
前記第１主面と前記第１半導体層との間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成される第１の真性半導体層と、
前記第２主面上に設けられる、第２導電型の非晶質シリコン系薄膜で形成される第２半導体層と、
前記第２主面と前記第２半導体層との間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成される第２の真性半導体層とを備え、
前記半導体基板と前記第２の真性半導体層との界面における第１酸素濃度は、前記半導体基板と前記第１の真性半導体層との界面における第２酸素濃度より低く、
前記第２の真性半導体層と前記第２半導体層との界面における第３酸素濃度は、前記第１の真性半導体層と前記第１半導体層との界面における第４酸素濃度より高い
太陽電池セル。
【請求項２】
前記第１酸素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満であり、
前記第２酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満であり、
前記第３酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満であり、
前記第４酸素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満である
請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記第２の真性半導体層の面積は、前記半導体基板の平面視において、前記第１の真性半導体層の面積より広い
請求項１又は２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記第２の真性半導体層と前記第２半導体層との界面において、前記第２半導体層のドーパンドの拡散を抑制する拡散抑制層を、さらに備え、
前記拡散抑制層は、酸素、炭素、及び、窒素を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記第２の真性半導体層は、前記第２半導体層より膜厚のバラつきが小さい
請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
前記第１導電型は、ｎ型であり、
前記第２導電型は、ｐ型である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池セルの開発が進められている。太陽電池セルは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
特許文献１には、半導体基板の受光面に第一の真性非晶質半導体層を形成した後に、半導体基板の非受光面に第二の真性非晶質半導体層を形成する光電変換素子（太陽電池セル）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２４６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、太陽電池セルにおいては、発電効率が向上することとともに、半導体基板と真性な非晶質半導体層とが剥離することを抑制することが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、発電効率が向上することとともに、半導体基板と非晶質半導体層とが剥離することを抑制することができる太陽電池セルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルは、第１主面及び前記第１主面と背向する第２主面を有する、第１導電型の結晶系シリコンで形成される半導体基板と、前記第１主面上に設けられる、第１導電型の非晶質シリコン系薄膜で形成される第１半導体層と、前記第１主面と前記第１半導体層との間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成される第１の真性半導体層と、前記第２主面上に設けられる、第２導電型の非晶質シリコン系薄膜で形成される第２半導体層と、前記第２主面と前記第２半導体層との間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成される第２の真性半導体層とを備え、前記半導体基板と前記第２の真性半導体層との界面における第１酸素濃度は、前記半導体基板と前記第１の真性半導体層との界面における第２酸素濃度より低く、前記第２の真性半導体層と前記第２半導体層との界面における第３酸素濃度は、前記第１の真性半導体層と前記第１半導体層との界面における第４酸素濃度より高い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、発電効率が向上することとともに、半導体基板と非晶質半導体層とが剥離することを抑制することができる太陽電池セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】実施の形態に係る太陽電池セルの受光面側の平面図である。
【図１Ｂ】実施の形態に係る太陽電池セルの裏面側の平面図である。
【図２】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る太陽電池セルの断面図である。
【図３】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る半導体基板の断面図である。
【図４】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態に係る半導体基板の他の例を示す断面図である。
【図５】実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の第一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の第二例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の第三例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の第四例を示すフローチャートである。
【図９】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線に対応する、実施の形態の変形例に係る太陽電池セルの断面図の一例である。
【図１０】図１ＡのＩＩ−ＩＩ線に対応する、実施の形態の変形例に係る太陽電池セルの断面図の他の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、工程（ステップ）、および、工程（ステップ）の順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１１】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１２】
また、本明細書において、平行などの要素間の関係性を示す用語、および、矩形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値、および、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数％程度の差異をも含むことを意味する表現である。
【００１３】
また、各図において、Ｚ軸方向は、例えば、太陽電池セルの受光面に垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸方向に直交する方向である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。
【００１４】
（実施の形態）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図１Ａ〜図８を参照しながら説明する。
【００１５】
［１．太陽電池セルの構成］
まず、本実施の形態に係る太陽電池セルの構成について、図１Ａ〜図４を参照しながら説明する。
【００１６】
図１Ａは、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の受光面１１側の平面図である。図１Ｂは、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の裏面１２側の平面図である。図２は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の断面図である。なお、図２においては、シリコン基板２０上に形成される半導体層は、図示を省略している。
【００１７】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、太陽電池セル１０の平面視形状は、矩形状である。例えば、太陽電池セル１０は、１２５ｍｍ角の正方形の角が欠けた形状である。なお、太陽電池セル１０の形状は、矩形状に限定されない。
【００１８】
図２に示すように、太陽電池セル１０は、半導体ｐｎ接合を基本構造としており、一例として、シリコン基板２０と、当該シリコン基板２０の一方の主面側（Ｚ軸プラス側）に順次形成された、ｎ側電極３０ｎ及びｎ側集電電極４０ｎと、当該シリコン基板２０の他方の主面側（Ｚ軸マイナス側）に順次形成された、ｐ側電極３０ｐ及びｐ側集電電極５０ｐとを備える。なお、本実施の形態では、シリコン基板２０の一方の主面は太陽電池セル１０の主受光面側の面であり、以降において受光面１１とも記載する。主受光面とは、太陽電池セル１０を用いて太陽電池モジュールを構築したときに、当該太陽電池セル１０に入射する光のうち５０％より多い光が入射する面である。また、本実施の形態では、シリコン基板２０の他方の主面はシリコン基板２０の一方の主面と背向する面であり、以降において裏面１２とも記載する。裏面１２は、受光面１１と反対側の面である。また、シリコン基板２０の受光面１１側の面は第１主面の一例であり、シリコン基板２０の裏面１２側の面は第２主面の一例である。
【００１９】
シリコン基板２０は、結晶系シリコン基板であり、一例としてｎ型の単結晶シリコン基板である。なお、シリコン基板２０は、単結晶シリコン基板（ｎ型単結晶シリコン基板、又は、ｐ型単結晶シリコン基板）に限定されず、多結晶シリコン基板等の結晶系シリコン基板であってもよい。以降の説明において、シリコン基板２０は、ｎ型単結晶シリコン基板である例について説明する。シリコン基板２０は、半導体基板の一例である。なお、本明細書において、ｐ型を第１導電型、ｎ型を第２導電型とも記載する。例えば、シリコン基板２０は、第２導電型を有するシリコン基板である。また、例えば、シリコン基板２０の平面形状は矩形状であり、厚みは５０μｍ〜３００μｍであり、好ましくは１５０μｍ以下である。
【００２０】
シリコン基板２０の受光面１１側及び裏面１２側の面の少なくとも一方には、複数の角錐が２次元状に配置されたテクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状（図示しない）が形成されていてもよい。これにより、太陽電池セル１０は、シリコン基板２０内において実効的に光の光路長を長くすることができるので、シリコン基板２０の厚みを厚くすることなく発電に寄与する光の吸収を増やすことができる。太陽電池セル１０は、例えば、シリコン基板２０において吸収係数の小さい波長の光を、有効に発電に寄与させることができる。
【００２１】
ここで、シリコン基板２０上に形成される半導体層の構成について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係るシリコン基板２０の断面図である。
【００２２】
図３に示すように、シリコン基板２０には、ｐ側真性半導体層２１ｉ、ｐ型半導体層２１ｐ、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎが形成されている。シリコン基板２０は、他方の主面にｐ側真性半導体層２１ｉ、及び、ｐ型半導体層２１ｐが形成され、一方の主面にｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎが形成されている。例えば、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎは、シリコン基板２０の受光面１１側の面に配置されており、ｐ側真性半導体層２１ｉ、及び、ｐ型半導体層２１ｐは、シリコン基板２０の裏面１２側の面に配置されているが、これに限定されない。
【００２３】
ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉは、例えば、真性の非晶質シリコン系薄膜により形成される非晶質半導体層である。ｐ側真性半導体層２１ｉは、第２の真性半導体層の一例であり、ｎ側真性半導体層２２ｉは、第１の真性半導体層の一例である。また、ｐ型半導体層２１ｐは、例えば、ｐ型の非晶質シリコン系薄膜により形成される非晶質半導体層であり、第２半導体層の一例である。また、ｎ型半導体層２２ｎは、例えば、ｎ型の非晶質シリコン系薄膜により形成される非晶質半導体層であり、第１半導体層の一例である。なお、非晶質シリコン系とは、非晶質体のみならず、微結晶体、酸素又は炭素不純物を含んでいてもよい。
【００２４】
ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとは、この順にシリコン基板２０の裏面１２側の面上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸マイナス方向に積層されていることを意味する。ｐ側真性半導体層２１ｉは、シリコン基板２０の裏面１２側の面とｐ型半導体層２１ｐとの間に配置されるパッシベーション層である。ｐ側真性半導体層２１ｉは、ドーパントの含有率が１×１０１９ｃｍ−３未満であるアモルファスシリコンにより構成することができる。ｐ型半導体層２１ｐは、シリコン基板２０の裏面１２側の面上に設けられ、シリコン基板２０と異なる導電型を有する半導体層である。ｐ型半導体層２１ｐは、例えば、ボロン（Ｂ）などのｐ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。
【００２５】
ｎ側真性半導体層２２ｉとｎ型半導体層２２ｎとは、この順にシリコン基板２０の受光面１１側の面上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸プラス方向に積層されていることを意味する。ｎ側真性半導体層２２ｉは、シリコン基板２０の受光面１１側の面とｎ型半導体層２２ｎとの間に配置されるパッシベーション層である。ｎ側真性半導体層２２ｉは、ドーパントの含有率が１×１０１９ｃｍ−３未満であるアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型半導体層２２ｎは、シリコン基板２０の受光面１１側の面上に設けられ、シリコン基板２０と同じ導電型を有する半導体層である。ｎ型半導体層２２ｎは、例えば、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）などのｎ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。
【００２６】
ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの厚みは、発電に実質的に寄与しない程度の厚みであれば特に限定されない。ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの厚みは、例えば、数Å〜２５０Å程度である。また、ｐ型半導体層２１ｐの厚みは、例えば、２ｎｍ〜５０ｎｍであり、ｎ型半導体層２２ｎの厚みは、例えば、１ｎｍ〜５０ｎｍ程度である。
【００２７】
本願の太陽電池セル１０は、上記の各半導体層の界面における酸素濃度の関係に特徴を有する。具体的には、シリコン基板２０とｐ側真性半導体層２１ｉとの第１界面２３における第１酸素濃度は、シリコン基板２０とｎ側真性半導体層２２ｉとの第２界面２４における第２酸素濃度より低い。また、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの第３界面２５における第３酸素濃度は、ｎ側真性半導体層２２ｉとｎ型半導体層２２ｎとの第４界面２６における第４酸素濃度より高い。
【００２８】
上記のように、太陽電池セル１０は、第１界面２３における酸素濃度が低く、かつシリコン基板２０の両面のそれぞれに酸素濃度が高い界面（例えば、第２界面２４及び第３界面２５）及び酸素濃度が低い界面（第１界面２３及び第４界面２６）を有している。つまり、太陽電池セル１０は、第１界面２３における酸素濃度が低く、かつシリコン基板２０の両面における酸素濃度が表裏対象構造を有する。これにより、シリコン基板２０の一方の主面に酸素濃度が高い界面のみが存在し、他方の主面に酸素濃度が低い界面のみが存在している場合に比べ、シリコン基板２０の片面に応力が集中することでｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの少なくとも一方がシリコン基板２０から剥がれてしまうことを抑制することができる。例えば、シリコン基板２０に反りが発生する可能性を低減することができる。また、第３界面２５の酸素濃度が高いことで、ｐ型半導体層２１ｐからｐ側真性半導体層２１ｉへのドーパントの拡散を防止する効果をさらに有する。
【００２９】
第１酸素濃度は、例えば、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満であり、第２酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満である。また、第３酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満であり、第４酸素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満である。なお、第１酸素濃度〜第４酸素濃度は、酸素原子の面密度（界面酸素原子密度とも記載する）として規定されてもよい。第１酸素濃度（第１界面２３における酸素原子の面密度）は、５×１０１３ｃｍ−２以上かつ６×１０１４ｃｍ−２未満であり、第２酸素濃度（第２界面２４における酸素原子の面密度）は、６×１０１４ｃｍ−２以上かつ２×１０１５ｃｍ−２未満であってもよい。また、第３酸素濃度（第３界面２５における酸素原子の面密度）は、６×１０１４ｃｍ−２以上かつ２×１０１５ｃｍ−２未満であり、第４酸素濃度（第４界面２６における酸素原子の面密度）は、５×１０１３ｃｍ−２以上かつ６×１０１４ｃｍ−２未満であってもよい。
【００３０】
これにより、シリコン基板２０の受光面１１及び裏面１２側の面における酸素濃度の比を１０未満にすることができる。つまり、酸素濃度が表裏対象構造を有する太陽電池セル１０を実現することができる。なお、酸素濃度の比は、１に近い方がよい。酸素濃度の比は、例えば、５以下であるとよい。また、酸素濃度の比とは、第１酸素濃度及び第３酸素濃度の高い方（本実施の形態では第３酸素濃度が該当）と、第２酸素濃度及び第４酸素濃度の高い方（本実施の形態では第２酸素濃度が該当）とにおいて、酸素濃度の高い方から低い方を除算した値（本実施の形態では第３酸素濃度÷第２酸素濃度、又は、第２酸素濃度÷第３酸素濃度が該当）である。
【００３１】
ここで、酸素濃度の測定方法について説明する。まず、酸素濃度の一例である体積濃度の測定方法について、第１界面２３を例に説明する。体積濃度は、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）によりにより測定される。ＳＩＭＳとは、加速して細く絞った一次イオンビーム（例えば、セシウム：Ｃｓ＋など）を真空中で試料に照射し、スパッタリングにより試料表面から飛び出す粒子のうち、二次イオンを電場で引き出して質量分析を行う方法である。例えば、ＳＩＭＳにより、ｐ側真性半導体層２１ｉ側から深さ方向（Ｚ軸方向）に測定することで酸素（Ｏ）の体積濃度を求める。
【００３２】
次に、酸素濃度の一例である界面酸素原子面密度の測定方法について、第１界面２３を例に説明する。まず、ＳＩＭＳにより、ｐ側真性半導体層２１ｉ側から深さ方向に測定し、酸素の体積濃度を求める。そして、第１界面２３の前後のシリコン基板２０及びｐ側真性半導体層２１ｉの酸素濃度のバックグランドレベルに達する箇所から深さ方向（例えば、２０〜３０Å）の体積濃度を求めて、第１界面２３の酸素原子の面密度を算出して、第１界面２３における界面酸素原子面密度としている。その他の界面においても、同様に界面酸素原子密度が算出される。
【００３３】
第１界面２３における酸素濃度は、テクスチャ構造が形成されたシリコン基板２０の表面をＳＩＭＳにより測定することもできるが、次の方法により容易に測定できる。具体的には、テクスチャ構造を形成しない、単結晶シリコン基板の平坦な表面にｐ側真性半導体層、ｐ型半導体層、ｎ側真性半導体層、及び、ｎ型半導体層を形成し、ＳＩＭＳによって単結晶シリコン基板とｐ側真性半導体層との界面における酸素濃度を測定する。テクスチャ構造が形成されたシリコン基板２０へのｐ側真性半導体層２１ｉ、ｐ型半導体層２１ｐ、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎの形成と単結晶シリコン基板の平坦な表面へのｐ側真性半導体層、ｐ型半導体層、ｎ側真性半導体層、及び、ｎ型半導体層の形成が同じ条件で行われた場合、第１界面２３における酸素濃度は、平坦な表面に形成したｐ側真性半導体層と単結晶シリコン基板との界面における酸素濃度と等しいと推定できる。
【００３４】
また、シリコン基板２０上に形成される半導体層の構成の他の例について、図４を参照しながら説明する。図４は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係るシリコン基板２０の他の例を示す断面図である。
【００３５】
図４に示すように、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの界面に拡散抑制層２７が形成されている点が図３に示す太陽電池セル１０と異なる。拡散抑制層２７は、ｐ型半導体層２１ｐのドーパンドがｐ側真性半導体層２１ｉ側に拡散することを抑制する機能を有する。拡散抑制層２７は、酸素、炭素、及び、窒素を含んで構成される。拡散抑制層２７は、例えば、ＳｉＯｘＣｙＮｚで構成される層である。酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満である。炭素濃度は、１×１０１９ｃｍ−３以上かつ１×１０２０ｃｍ−３未満である。窒素濃度は、１×１０１８ｃｍ−３以上かつ１×１０１９ｃｍ−３未満である。上記濃度を満たす中で、ｘ、ｙ、ｚの値が決定される。
【００３６】
この場合、第３酸素濃度は、拡散抑制層２７の酸素濃度を意味する。拡散抑制層２７の酸素濃度は、第４酸素濃度より高い。また、拡散抑制層２７の厚みは、例えば、数Å〜５０Å程度であり、具体例としては１〜２０Åである。拡散抑制層２７の厚みは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用いたセルの断面観察により測定される。なお、他の層についても同様である。
【００３７】
図２を再び参照して、ｎ側電極３０ｎ及びｐ側電極３０ｐは、例えば、透明な導電性材材料から構成される透明導電膜（ＴＣＯ膜）である。透明導電膜は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム(Ｉｎ２Ｏ３)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、酸化錫(ＳｎＯ２)、及び酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物のうち少なくとも１種を含んで構成されることが好ましい。これらの金属酸化物に、錫(Ｓｎ)、亜鉛(Ｚｎ)、タングステン(Ｗ)、アンチモン(Ｓｂ)、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム(Ｃｅ)、ガリウム(Ｇａ)などのドーパン卜がドープされていてもよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎがドープされたＩＴＯが特に好ましい。ドーパン卜の濃度は、０〜２０質量％とすることができる。
【００３８】
ｎ側電極３０ｎ及びｐ側電極３０ｐは、蒸着法及びスパッタリング法などにより成膜されることで形成される。ｎ側電極３０ｎは、ｎ型半導体層２２ｎ上に設けられ、ｐ側電極３０ｐは、ｐ型半導体層２１ｐ上に設けられる。
【００３９】
ｎ側集電電極４０ｎは、ｎ側電極３０ｎ上に設けられ、シリコン基板２０上の受光領域で発生した受光電荷（電子）を集電する電極である。ｎ側集電電極４０ｎは、例えば、配線部材（図示しない）の延在方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極４１と、これらのフィンガー電極４１に接続されるとともにフィンガー電極４１に直交する方向に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極４２とを有する。複数本のフィンガー電極４１は、例えば、互いに平行に設けられる。また、複数本のバスバー電極４２のそれぞれは、例えば、配線部材と一対一に接続される。
【００４０】
ｐ側集電電極５０ｐは、ｐ側電極３０ｐ上に設けられ、シリコン基板２０上の受光領域で発生した受光電荷（正孔）を集電する電極である。ｐ側集電電極５０ｐは、例えば、配線部材（図示しない）の延在方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極５１と、これらのフィンガー電極５１に接続されるとともにフィンガー電極５１に直交する方向に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極５２とを有する。複数本のバスバー電極５２のそれぞれは、例えば、配線部材と一対一に接続される。
【００４１】
フィンガー電極４１とフィンガー電極５１とは、平面視において、平行である。また、バスバー電極４２とバスバー電極５２とは、平面視において、平行である。
【００４２】
なお、フィンガー電極４１及び５１、並びに、バスバー電極４２及び５２の本数は、特に限定されない。フィンガー電極４１及び５１、並びに、バスバー電極４２及び５２はそれぞれ、１本以上設けられていればよい。例えば、バスバー電極４２及び５２の本数はそれぞれ、配線部材と同数であってもよいし、同数でなくてもよい。言い換えると、バスバー電極４２及び５２は、配線部材と一対一に設けられていてもよいし、一対一に設けられていなくてもよい。バスバー電極４２及び５２の本数は、同数であるとよい。本実施の形態では、バスバー電極４２及び５２の本数は、それぞれ３本である。
【００４３】
これにより、バスバー電極４２及び５２による応力の違いにより、ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの少なくとも一方がシリコン基板２０から剥がれてしまうことをさらに抑制することができる。例えば、シリコン基板２０に反りが発生する可能性をさらに低減することができる。
【００４４】
なお、配線部材は、太陽電池モジュールを形成する際、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士を電気的に接続するタブ配線である。また、ｎ側集電電極４０ｎ及びｐ側集電電極５０ｐは、互いに同じ形状である場合を図示しているが、これに限定されない。
【００４５】
ｎ側集電電極４０ｎ及びｐ側集電電極５０ｐは、銀（Ａｇ）等の低抵抗導電材料から構成される。例えば、ｎ側集電電極４０ｎ及びｐ側集電電極５０ｐは、バインダ樹脂中に銀粒子等の導電性フィラーが分散した樹脂型導電性ペースト（銀ペースト等）を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
【００４６】
なお、上記では、太陽電池セル１０は、フィンガー電極４１及び５１、並びに、バスバー電極４２及び５２を有する例について説明したが、これに限定されない。太陽電池セル１０は、例えば、バスバー電極４２及び５２を有していなくてもよい。この場合、バスバー電極４２及び５２の替わりに、図示しない第１ワイヤ配線（ワイヤ電極）が形成されていてもよい。第１ワイヤ配線は、太陽電池セル１０に形成されたフィンガー電極（例えば、フィンガー電極４１）に導電性接着剤等を介して接続されるとともに、フィンガー電極と交差する方向に沿って直線状に設けられる。第１ワイヤ配線は、例えば、フィンガー電極と直交する方向に沿って設けられる。第１ワイヤ配線は、フィンガー電極で集電されたキャリアをさらに集電する。
【００４７】
さらに、隣り合う太陽電池セル１０が有する第１ワイヤ配線同士が、例えば、第１ワイヤ配線と異なる第２ワイヤ配線（図示しない）を介して電気的に接続されてもよい。例えば、第２ワイヤ配線は、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの一方の太陽電池セル１０の受光面１１側に配置されている第１ワイヤ配線の端部と、隣り合う２つの太陽電池セル１０のうちの他方の太陽電池セル１０の裏面１２側に配置されている第１ワイヤ配線の端部とを電気的に接続する。第２ワイヤ配線は、配線部材の一例である。なお、第１ワイヤ配線と第２ワイヤ配線とは、一体形成されていてもよい。
【００４８】
上記のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、例えば、ヘテロ接合型の太陽電池セルである。これにより、シリコン基板２０とｎ型半導体層２２ｎとの界面、及び、シリコン基板２０とｐ型半導体層２１ｐとの界面（ヘテロ接合界面）での欠陥が低減する。よって、太陽電池セル１０の光電変換効率を向上させることができる。
【００４９】
なお、パッシベーション層は、真性の非晶質シリコン層に限定されず、酸化シリコン層、窒化シリコン層、又は酸窒化シリコン層等でもよい。ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの両方を酸化シリコン層、窒化シリコン層、又は酸窒化シリコン層に置き換えてもよいし、いずれか一方を酸化シリコン層、窒化シリコン層、又は酸窒化シリコン層に置き換えてもよい。
【００５０】
［２．太陽電池セルの製造方法］
次に、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法について、図５〜図８を参照しながら説明する。図５は、本実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の第一例を示すフローチャートである。
【００５１】
図５に示すように、まず半導体基板を準備する（Ｓ１０）。すなわち、シリコン基板２０を準備する。シリコン基板２０は、例えば、成膜用トレイに複数配置される。そして、シリコン基板２０にｐ側真性半導体層２１ｉを形成する（Ｓ２０）。ステップＳ２０では、シリコン基板２０の他方の主面に、まずｐ側真性半導体層２１ｉが成膜される。ｐ側真性半導体層２１ｉは、プラズマ化学気相成長法（ＰＥ−ＣＶＤ：Ｐｌａｓｍａ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、又は、触媒化学気相成長法（ＣＡＴ−ＣＶＤ：Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成される。
【００５２】
ＰＥ−ＣＶＤは、プラズマ源を搭載した製膜室（真空容器）に材料ガスを流入させ、電源からプラズマ源に電力供給することで、製膜室内に放電プラズマを発生させ、プラズマで材料ガスを分解反応させ、生成された反応種を対象物（例えば、シリコン基板２０）上に堆積させる方法である。また、ＣＡＴ−ＣＶＤは、タングステン等より構成されるワイヤ（触媒体）を内部に配した製膜室に材料ガスを流入させ、電源により通電加熱されたワイヤで材料ガスを接触分解反応させ、生成された反応種（分解種）を対象物に堆積させる方法である。
【００５３】
第１界面２３における第１酸素濃度を低くする観点から、ｐ側真性半導体層２１ｉはＰＥ−ＣＶＤにより形成されるとよい。界面欠陥形成の抑制及び界面酸素濃度の制御の観点から、ｐ側真性半導体層２１ｉは、界面構造の制御性に優れるＰＥ−ＣＶＤが好適である。これにより、太陽電池セル１０の出力への影響が大きい第１酸素濃度を低くすることで第１界面２３における抵抗増加を抑制することができるので、太陽電池セル１０のＦＦ（Ｆｉｌｌ  Ｆａｃｔｏｒ：曲線因子）を向上することができる。以降においては、ｐ側真性半導体層２１ｉは、ＰＥ−ＣＶＤにより形成される例について説明する。
【００５４】
なお、ＰＥ−ＣＶＤは、ＲＦプラズマＣＶＤ法、周波数の高いＶＨＦプラズマＣＶＤ法、及びマイクロ波プラズマＣＶＤ法など、いずれの手法を用いてもよい。本実施の形態では、例えば、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いてｐ側真性半導体層２１ｉを形成する。
【００５５】
ステップＳ２０において使用される成膜装置及び成膜用トレイは、ステップＳ３０以降で用いられる成膜装置及び成膜用トレイとは、別のものが用いられるとよい。言い換えると、ｐ側真性半導体層２１ｉのみ独立の成膜装置及び成膜用トレイで成膜されるとよい。これにより、ｐ側真性半導体層２１ｉを成膜中に、成膜用トレイからボロンが叩き出されて、当該ボロンがシリコン基板２０上に堆積することを抑制することができる。つまり、ボロンの第１界面２３へのオートドープを抑制することができるので、太陽電池セル１０のＶｏｃ（Ｏｐｅｎ−Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｖｏｌｔａｇｅ：開放電圧）を向上することができる。
【００５６】
ステップＳ２０では、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガスを水素で希釈したガスを材料ガスとして製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ周波数電力を印加して当該ガスをプラズマ化する。このプラズマ化されたガスを、１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０の第２主面に供給することにより、ｐ側真性半導体層２１ｉが形成される。
【００５７】
そして、シリコン基板２０の一方の主面にｎ側真性半導体層２２ｉを形成する（Ｓ３０）。つまり、シリコン基板２０にｐ側真性半導体層２１ｉが成膜された後に、ｎ側真性半導体層２２ｉが成膜される。本実施の形態では、生産性の観点から、ｎ側真性半導体層２２ｉをＣＡＴ−ＣＶＤにより形成する。
【００５８】
シリコン基板２０は、例えば、ＰＥ−ＣＶＤによりｐ側真性半導体層２１ｉが形成された後、ＰＥ−ＣＶＤ用の成膜装置から取り出され、シリコン基板２０の一方の主面が露出するように成膜用トレイに裏返して配置される。このとき、シリコン基板２０の一方の主面が高温の状態で大気（空気）に曝されることにより、当該一方の主面に酸化層が形成される。この状態で、ｎ側真性半導体層２２ｉが形成されることで、第１界面２３より酸素濃度が高い第２界面２４を有する太陽電池セル１０が形成される。また、ＣＡＴ−ＣＶＤによりｎ側真性半導体層２２ｉを形成することにより、さらに第２界面２４の酸素濃度を高くすることができる。
【００５９】
ステップＳ３０では、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガスを水素で希釈したガスを材料ガスとして製膜室に供給し、当該製膜室に配置され通電加熱したワイヤ表面において当該ガスを分解する。この分解されたガスを、加熱されたシリコン基板２０の第１主面上に供給することにより、ｎ側真性半導体層２２ｉが形成される。また、ステップＳ３０では、シリコン基板２０は、ＣＡＴ−ＣＶＤによる成膜専用のトレイ、又は、ｎ型半導体層２２ｎの形成専用のトレイに移し替えられるとよい。
【００６０】
そして、ｎ側真性半導体層２２ｉの上にｎ型半導体層２２ｎを形成する（Ｓ４０）。ｎ型半導体層２２ｎは、生産性の観点から、ＣＡＴ−ＣＶＤにより形成されるとよい。シリコン基板２０は、例えば、ＣＡＴ−ＣＶＤによりｎ側真性半導体層２２ｉが形成された後、続けてｎ型半導体層２２ｎが形成される。つまり、ｎ側真性半導体層２２ｉ及びｎ型半導体層２２ｎは、同一の装置で連続して形成される。例えば、ステップＳ３０とＳ４０とは、同一の装置において、成膜用トレイを装置の外部に取り出さずに連続して行われる。これにより、第４界面２６の酸素濃度は、第２界面２４の酸素濃度より低くなる。
【００６１】
ステップＳ４０では、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びホスフィン（ＰＨ３）などのｎ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを材料ガスとして製膜室に供給し、当該製膜室に配置され通電加熱したワイヤ表面において当該ガスを分解する。この分解されたガスを、加熱されたシリコン基板２０のｎ側真性半導体層２２ｉ上に供給することにより、ｎ型半導体層２２ｎが形成される。
【００６２】
そして、ｐ型半導体層２１ｐを形成する（Ｓ５０）。つまり、ｐ側真性半導体層２１ｉ、ｐ型半導体層２１ｐ、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎのうち、ｐ型半導体層２１ｐが最後に成膜される。ｐ型半導体層２１ｐを最後に成膜することで、ボロンの第１界面２３、第２界面２４、及び第４界面２６へのオートドープを抑制することができる。つまり、太陽電池セル１０のＶｏｃの低下を抑制することができる。
【００６３】
ｐ型半導体層２１ｐは、生産性の観点から、ＣＡＴ−ＣＶＤにより形成されるとよい。シリコン基板２０は、例えば、ＣＡＴ−ＣＶＤによりｎ型半導体層２２ｎが形成された後、ＣＡＴ−ＣＶＤ用の成膜装置から取り出され、シリコン基板２０の他方の主面（ｐ側真性半導体層２１ｉが形成された面）が露出するように成膜用トレイに裏返して配置される。このとき、シリコン基板２０の他方の主面が高温の状態で大気に曝されることにより、当該他方の主面に酸化層が形成される。具体的には、ｐ側真性半導体層２１ｉ上に酸素が堆積する。この状態で、ｐ型半導体層２１ｐが形成されることで、第４界面２６より酸素濃度が低い第３界面２５を有する太陽電池セル１０が形成される。また、ＣＡＴ−ＣＶＤによりｐ型半導体層２１ｐを形成することにより、さらに第３界面２５の酸素濃度を高くすることができる。
【００６４】
ステップＳ５０では、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びジボラン（Ｂ２Ｈ６）などのｐ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを材料ガスとして製膜室に供給し、当該製膜室に配置され通電加熱したワイヤ表面において当該ガスを分解する。この分解されたガスを、加熱されたシリコン基板２０のｐ側真性半導体層２１ｉ上に供給することにより、ｐ型半導体層２１ｐが形成される。また、ステップＳ５０では、シリコン基板２０は、ｐ型半導体層２１ｐの形成専用のトレイに移し替えられるとよいが、ステップＳ３０及びＳ４０で用いられた成膜用トレイがそのまま用いられてもよい。
【００６５】
以上のように、ｐ側真性半導体層２１ｉを独立で成膜することで、ボロンのオートドープを抑制し、かつ第１界面２３における第１酸素濃度を低くすることでシリコン基板２０とｐ側真性半導体層２１ｉとの接触抵抗の増加を抑制することができる。つまり、上記の方法であれば、生産性の低下を抑制しつつ、Ｖｏｃの向上とＦＦの向上とを両立する太陽電池セル１０を作製することができる。なお、ｐ側真性半導体層２１ｉを独立で成膜するとは、ｐ側真性半導体層２１ｉのみＰＥ−ＣＶＤで成膜すること、並びに、ｐ側真性半導体層２１ｉのみ専用の成膜装置及び成膜用トレイを使用して成膜することの少なくとも一方を含む。
【００６６】
なお、ステップＳ５０でシリコン基板２０が成膜用トレイに裏返して配置されたときに、大気に曝されたｐ側真性半導体層２１ｉ上に、酸化層の形成に加えて、炭素、及び、窒素が堆積することがある。この状態で、ｐ型半導体層２１ｐを形成すると、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの間に、酸素、炭素、及び、窒素を含む拡散抑制層２７が形成される。つまり、図４に示す太陽電池セル１０が形成される。また、ｐ側真性半導体層２１ｉ上に堆積した炭素、及び、窒素を除去した後にｐ型半導体層２１ｐを形成すると、図３に示す太陽電池セル１０が形成される。
【００６７】
なお、太陽電池セル１０の製造方法は、上記に限定されない。具体的には、各半導体層の成膜順序（Ｓ２０〜Ｓ５０）は、上記に限定されない。太陽電池セル１０の製造方法の他の例について、図６〜図８を参照しながら説明する。図６は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法の第二例を示すフローチャートである。
【００６８】
図６に示すように、ステップＳ１０で準備したシリコン基板２０にステップＳ３０及びＳ４０でｎ側真性半導体層２２ｉ及びｎ型半導体層２２ｎを形成した後に、ステップＳ２０でｐ側真性半導体層２１ｉを形成してもよい。この場合、ＣＡＴ−ＣＶＤによりｎ側真性半導体層２２ｉ及びｎ型半導体層２２ｎを形成した後に、ＰＥ−ＣＶＤによりによりｐ側真性半導体層２１ｉを形成する。これにより、シリコン基板２０とｐ側真性半導体層２１ｉとの第１界面２３の酸素濃度をシリコン基板２０とｎ側真性半導体層２２ｉとの第２界面２４の酸素濃度より低くすることができる。そして、ｐ側真性半導体層２１ｉの上に、ｐ型半導体層２１ｐを形成する（Ｓ５０）。
【００６９】
上記のように、シリコン基板２０の一方の主面に、ｎ側真性半導体層２２ｉ及びｎ型半導体層２２ｎをこの順で積層した後に、シリコン基板２０の他方の主面に、ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｐ型半導体層２１ｐをこの順で積層することで、太陽電池セル１０が形成されてもよい。そして、ｐ側真性半導体層２１ｉ、ｐ型半導体層２１ｐ、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎのうち、ｐ側真性半導体層２１ｉは、独立で形成される。なお、ｐ側真性半導体層２１ｉを独立で形成するとは、ｐ側真性半導体層２１ｉのみＰＥ−ＣＶＤで形成すること、並びに、ｐ側真性半導体層２１ｉのみ専用の成膜装置及び成膜用トレイを使用して形成することの少なくとも一方を含む。
【００７０】
なお、図６において、ｐ側真性半導体層２１ｉをＣＡＴ−ＣＶＤで形成する場合、専用の成膜装置及び成膜用トレイを使用して形成されるとよい。この場合、ステップＳ４０とステップＳ２０との間に、シリコン基板２０の裏面１２側の面上の酸化層を除去する工程が含まれていてもよい。
【００７１】
図７は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法の第三例を示すフローチャートである。
【００７２】
図７に示すように、ステップＳ１０で準備したシリコン基板２０にステップＳ３０及びＳ２０でｎ側真性半導体層２２ｉ及びｐ側真性半導体層２１ｉを形成した後に、ステップＳ５０及びＳ４０でｐ型半導体層２１ｐ及びｎ型半導体層２２ｎを形成してもよい。この場合、ステップＳ２０でｐ側真性半導体層２１ｉを形成した後にステップＳ５０でｐ型半導体層２１ｐが形成されるが、ｐ型半導体層２１ｐを形成するＣＡＴ−ＣＶＤ用の成膜装置内に、酸素、二酸化炭素、又は、水などの酸素含有ガス及びシラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びジボラン（Ｂ２Ｈ６）などのｐ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを材料ガスとして製膜室に供給してもよい。これにより、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの間の第３界面２５の酸素濃度を、ｐ型半導体層２１ｐよりも後に形成されるｎ型半導体層２２ｎとｎ側真性半導体層２２ｉとの間の第４界面２６の酸素濃度より容易に高くすることができる。
【００７３】
図８は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法の第四例を示すフローチャートである。なお、図８に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２０までの処理は図７に示す処理と同じであるため、説明を省略する。
【００７４】
図８に示すように、シリコン基板２０にｎ側真性半導体層２２ｉ及びｐ側真性半導体層２１ｉを形成した後に、ステップＳ４０及びＳ５０でｎ型半導体層２２ｎ及びｐ型半導体層２１ｐを形成してもよい。これにより、ｎ型半導体層２２ｎを形成するＣＡＴ−ＣＶＤ用の成膜装置内に、酸素、二酸化炭素、又は、水などの酸素含有ガスを材料ガスとして製膜室に供給することなく、第３界面２５の酸素濃度を第４界面２６の酸素濃度より高くすることができる。
【００７５】
図７及び図８に示すように、シリコン基板２０に形成される各半導体層は、同一の装置で連続して形成されなくてもよい。つまり、シリコン基板２０に形成される各半導体層は、１つの半導体層を形成した後、成膜装置の真空を解除し、シリコン基板２０を装置から取り出して形成されてもよい。
【００７６】
［３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、受光面１１（第１主面の一例）及び受光面１１と背向する裏面１２（第２主面の一例）を有する、ｎ型（第１導電型の一例）の結晶系シリコンで形成されるシリコン基板２０と、受光面１１上に設けられる、ｎ型の非晶質シリコン系薄膜で形成されるｎ型半導体層２２ｎ（第１半導体層の一例）と、受光面１１とｎ型半導体層２２ｎとの間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成されるｎ側真性半導体層２２ｉ（第１の真性半導体層の一例）と、裏面１２上に設けられる、ｐ型（第２導電型の一例）の非晶質シリコン系薄膜で形成されるｐ型半導体層２１ｐ（第２半導体層の一例）と、裏面１２とｐ型半導体層２１ｐとの間に設けられる、真性の非晶質シリコン系薄膜で形成されるｐ側真性半導体層２１ｉ（第２の真性半導体層の一例）とを備える。そして、シリコン基板２０とｐ側真性半導体層２１ｉとの界面における第１酸素濃度は、シリコン基板２０とｎ側真性半導体層２２ｉとの界面における第２酸素濃度より低い。ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの界面における第３酸素濃度は、ｎ側真性半導体層２２ｉとｎ型半導体層２２ｎとの界面における第４酸素濃度より高い。
【００７７】
これにより、太陽電池セル１０の出力への影響が大きい第１界面２３における抵抗増加を抑制することができるので、太陽電池セル１０のＦＦを向上することができる。また、シリコン基板２０の両面における酸素濃度が表裏対象構造を有することで、シリコン基板２０の片面に応力が集中しｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉの少なくとも一方がシリコン基板２０から剥がれてしまうことを抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、発電効率が向上することとともに、シリコン基板２０と真性半導体層（例えば、ｐ側真性半導体層２１ｉ及びｎ側真性半導体層２２ｉ）とが剥離することを抑制することができる。
【００７８】
また、第１酸素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満であり、第２酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満であり、第３酸素濃度は、１×１０２１ｃｍ−３以上かつ１×１０２２ｃｍ−３未満であり、第４酸素濃度は、１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満である。
【００７９】
これにより、シリコン基板２０の両面における酸素濃度をさらに表裏対象にすることができる。また、第１酸素濃度が１×１０２０ｃｍ−３以上かつ１×１０２１ｃｍ−３未満であることで、第１酸素濃度が１×１０２１ｃｍ−３以上である場合に比べ、発電効率を向上させることができる。よって、発電効率がさらに向上し、かつシリコン基板２０と真性半導体層との剥離をさらに抑制することができる太陽電池セル１０を実現することができる。
【００８０】
また、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの界面において、ｐ型半導体層２１ｐのドーパンドの拡散を抑制する拡散抑制層２７を、さらに備える。そして、拡散抑制層２７は、酸素、炭素、及び、窒素を含む。
【００８１】
これにより、ｐ側真性半導体層２１ｉとｐ型半導体層２１ｐとの第３界面２５が炭素及び窒素を実質的に含まない場合に比べ、ｐ型半導体層２１ｐのドーパントの拡散を抑制することができる。つまり、ｐ型半導体層２１ｐのドーパントがｐ側真性半導体層２１ｉ及び第１界面２３に拡散することにより、Ｖｏｃが低下することを抑制することができる。
【００８２】
また、第１導電型は、ｎ型であり、第２導電型は、ｐ型である。
【００８３】
これにより、ｎ型の結晶系シリコンで形成されるシリコン基板２０を備える太陽電池セル１０において、発電効率の向上、及び、シリコン基板２０と真性半導体との剥離の抑制を実現することができる。
【００８４】
（実施の形態の変形例）
以下、本変形例に係る太陽電池セルについて、図面を参照しながら説明する。本変形例において、太陽電池セルのｐ側真性半導体層は、ＰＥ−ＣＶＤにより形成される。以降において、ｐ側真性半導体層がＰＥ−ＣＶＤにより形成された場合の太陽電池セルの構成について、図９及び図１０を参照しながら説明する。なお、図９及び図１０においては、便宜上、第１界面〜第４界面を省略して図示している。
【００８５】
図９は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線に対応する、本変形例に係る太陽電池セル１０の断面図の一例である。
【００８６】
図９に示すように、ｐ側真性半導体層２１ｉをＰＥ−ＣＶＤで形成する場合、シリコン基板２０を固定するためのマスクを用いずに成膜することができるので、シリコン基板２０に形成される各半導体層のうち、ｐ側真性半導体層２１ｉのみを、シリコン基板２０の端部にまで形成することができる。なお、図示していないが、ｐ側真性半導体層２１ｉは、シリコン基板２０の端部、及び、シリコン基板２０の側面にまで形成されていてもよい。ｐ側真性半導体層２１ｉがシリコン基板２０の側面に形成されていることで、ｐ側真性半導体層２１ｉとシリコン基板２０とが剥がれてしまうことを、より抑制することができる。具体的には、平面視において、シリコン基板２０の周辺部からｐ側真性半導体層２１ｉが剥がれることを、より抑制することができる。
【００８７】
一方、ｎ側真性半導体層２２ｉ等をＣＡＴ−ＣＶＤで形成する場合、シリコン基板２０を成膜用トレイに固定するためにマスクが用いられる。シリコン基板２０の成膜用トレイへの固定は、例えば、マスクを用いてシリコン基板２０の各周縁部を、シリコン基板２０の両面のそれぞれから押さえることにより行う。このため、ｐ型半導体層２１ｐをＣＡＴ−ＣＶＤで形成する場合、シリコン基板２０を固定するためのマスクを用いて成膜するので、シリコン基板２０の各外周部には半導体層が形成されない。つまり、ｐ側真性半導体層２１ｉの面積は、シリコン基板２０の平面視において、ｎ側真性半導体層２２ｉの面積より広くなる。なお、成膜用トレイには、複数のシリコン基板２０が固定される。
【００８８】
太陽電池セル１０の製造においては、生産性が高いことが望まれる。ＣＡＴ−ＣＶＤは、材料ガスの分解効率が高いこと、及び、ドーピング効率が高いことから、ＰＥ−ＣＶＤより生産性が高い。そのため、生産性を高くする観点においては、ＰＥ−ＣＶＤとＣＡＴ−ＣＶＤとでは、ＣＡＴ−ＣＶＤが用いられるとよい。本変形例では、ｐ型半導体層２１ｐ、ｎ側真性半導体層２２ｉ、及び、ｎ型半導体層２２ｎは、ＣＡＴ−ＣＶＤにより形成される。また、界面における酸素濃度を低くする観点においては、ＰＥ−ＣＶＤとＣＡＴ−ＣＶＤとでは、ＰＥ−ＣＶＤが用いられるとよい。本変形例では、ｐ側真性半導体層２１ｉは、ＰＥ−ＣＶＤにより形成される。これにより、太陽電池セル１０の生産性を維持しつつ、太陽電池セル１０の出力に最も影響のあるシリコン基板２０とｐ側真性半導体層２１ｉとの間の第１界面２３の酸素濃度を低くすることができる。
【００８９】
図１０は、図１ＡのＩＩ−ＩＩ線に対応する、本変形例に係る太陽電池セル１０の断面図の他の一例である。また、ＰＥ−ＣＶＤは、ＣＡＴ−ＣＶＤより膜厚が均一な層を形成することが可能である。
【００９０】
図１０に示すように、ｐ側真性半導体層２１ｉをＰＥ−ＣＶＤで形成し、ｐ型半導体層２１ｐをＣＡＴ−ＣＶＤで形成する場合、ｐ側真性半導体層２１ｉはｐ型半導体層２１ｐより厚みが均一な層となる。つまり、ｐ側真性半導体層２１ｉは、ｐ型半導体層２１ｐより膜厚のバラつきが小さい。図１０の例では、ｐ側真性半導体層２１ｉは、均一な厚みであり、ｐ型半導体層２１ｐは、Ｙ軸プラス側の端部の厚みがその他の部分（例えば、Ｙ軸マイナス側の端部）の厚みより厚くなっている例を示している。なお、ｐ型半導体層２１ｐの厚みが厚くなる位置は、Ｙ軸プラス側の端部に限定されない。また、厚みは厚くなることに限定されず、例えば、Ｙ軸プラス側の端部の厚みがその他の部分の厚みより薄くなっていてもよい。
【００９１】
また、図１０には図示していないが、ｐ側真性半導体層２１ｉは、ｎ側真性半導体層２２ｉ及びｎ型半導体層２２ｎより膜厚のバラツキが小さい。なお、膜厚のバラつきが小さいとは、例えば、膜厚の最大値と最小値との差分が小さいことであってもよいし、膜厚の標準偏差が小さいことであってもよい。
【００９２】
以上のように、本変形例に係る太陽電池セル１０のｐ側真性半導体層２１ｉの面積は、シリコン基板２０の平面視において、ｎ側真性半導体層２２ｉの面積より広い。
【００９３】
これにより、ｐ側真性半導体層２１ｉをＣＡＴ−ＣＶＤで形成した場合に比べ、発生したキャリア（例えば、正孔）の再結合を抑制することができる。よって、太陽電池セル１０の発電効率をさらに向上させることができる。
【００９４】
また、ｐ側真性半導体層２１ｉは、ｐ型半導体層２１ｐより膜厚のバラつきが小さい。
【００９５】
これにより、ｐ側真性半導体層２１ｉの膜厚のバラつきにより生じる太陽電池セル１０の出力の低下を抑制することができる。
【００９６】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る太陽電池セルについて、実施の形態及び変形例（以降において、実施の形態等とも記載する）に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態等に限定されない。
【００９７】
例えば、上記実施の形態等では、太陽電池セルの受光面側の面にｎ型半導体層が形成される例について説明したが、これに限定されない。太陽電池セルの受光面側の面にｐ型半導体層が形成されていてもよい。
【００９８】
また、上記実施の形態等では、集電電極は、フィンガー電極及びバスバー電極の両方を含む例を示したが、これに限定されない。集電電極は、少なくともバスバー電極を含んでいればよい。
【００９９】
また、本発明は、複数の太陽電池セルと隣り合う太陽電池セルを電気的に接続する配線部材とを備える太陽電池モジュールとして実現されてもよい。この場合、太陽電池モジュールが備える複数の太陽電池セルのうち少なくとも１つは、上記実施の形態等に記載した太陽電池セルである。
【０１００】
また、上記実施の形態等で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程の順序は一例であり、これに限定されない。各工程の順序は入れ替えられてもよいし、各工程の一部は行われなくてもよい。
【０１０１】
また、上記実施の形態等で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。
【０１０２】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態等における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    太陽電池セル
１１    受光面（第１主面）
１２    裏面（第２主面）
２０    シリコン基板（半導体基板）
２１ｉ    ｐ側真性半導体層（第２の真性半導体層）
２１ｐ    ｐ型半導体層
２２ｉ    ｎ側真性半導体層（第１の真性半導体層）
２２ｎ    ｎ型半導体層
２３    第１界面
２４    第２界面
２５    第３界面
２６    第４界面
２７    拡散抑制層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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