(57)【要約】 【課題】  受光面積の減少がなく、確実にＰＮ接合が分離された太陽電池セルおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  半導体基板の一方の主面にドーピング材料を拡散させてドーピング領域を形成し、前記一方の主面側に表面電極を形成し、他方の主面側に裏面電極を形成する太陽電池セルの製造方法において、前記半導体基板の一方の主面に前記ドーピング材料を塗布する工程と、熱処理によって前記ドーピング材料を拡散させる工程と、前記半導体基板の側面に、底部が前記半導体基板の非ドーピング領域に達するように凹所を形成する工程とを含む。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板の一方の主面にドーピング材料を拡散させてドーピング領域を形成し、前記一方の主面側に表面電極を形成し、他方の主面側に裏面電極を形成する太陽電池セルの製造方法であって、
前記半導体基板の一方の主面に前記ドーピング材料を塗布する工程と、
熱処理によって前記ドーピング材料を拡散させる工程と、
前記半導体基板の側面に、底部が前記半導体基板の非ドーピング領域に達するように凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記半導体基板の側面に凹所を形成する工程は、前記半導体基板の一方の側面と前記一方の側面と反対側にある他方の側面と同時に行われることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
前記半導体基板の側面に凹所を形成する工程は、レーザ光を照射することによって行われることを特徴とする請求項１または２に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
前記レーザは、ＹＡＧレーザまたはＹＶＯ４レーザであることを特徴とする請求項３に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
一方の主面にドーピング材料を拡散させてドーピング領域が形成された半導体基板の前記一方の主面および他方の主面にそれぞれ電極が形成された太陽電池セルであって、
前記半導体基板の側面において、一方の主面側のドーピング領域と他方の主面側のドーピング領域とを分離したことを特徴とする太陽電池セル。
【請求項６】
前記半導体基板の側面において、底部が前記半導体基板の非ドーピング領域に達する凹所を形成することによって、一方の主面側のドーピング領域と他方の主面側のドーピング領域とを分離したことを特徴とする請求項５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、太陽電池セルおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来技術における太陽電池セルの製造方法の一例を概略的に示す断面工程図である（たとえば、特許文献１参照）。以下、図４にしたがって、従来の太陽電池セルの製造方法について説明する。
【０００３】
図４（ａ）において、多結晶Ｐ型シリコンインゴットから２００μｍ程度の厚さに切り出された半導体基板であるＰ型シリコン基板１は、所定の濃度の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液、またはフッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）を所定の混合比（たとえば、ＨＦ：ＨＮＯ３＝１：３）で混ぜ合わせて作成した混酸に浸漬してエッチング処理される。Ｐ型シリコン基板１は、シリコンインゴットからシリコンウェーハにスライスするスライシング工程において、ウェーハ表面に加工変質層（ダメージ層）２が形成されるので、ウェーハ表面をエッチングすることによってダメージ層２が除去される。このとき、エッチングの条件を調整することによって、Ｐ型シリコン基板１の表面に微細な凹凸構造（以下、「テクスチャ構造」と記す）３を形成することができる。このテクスチャ構造３は、太陽光が受光面で反射する割合を低減させるために形成される。
【０００４】
図４（ｂ）において、Ｐ型シリコン基板１は、その受光面とは反対側の面（以下、単に「裏面」と記す）の周縁部に、チタン酸を含むマスク液４がスピンコータによって塗布される。すなわち、Ｐ型シリコン基板１の裏面には、マスク液塗布膜４が形成されている領域とマスク液塗布膜４が形成されていない領域とが生ずる。このマスク液塗布膜４は、ＰＮ接合の分離を目的として塗布され、後述するＰＮ接合形成熱処理の際に、マスク液塗布膜４が形成された領域ではｎ＋層が形成されずＰＮ接合が形成されない。したがって、ＰＮ接合の分離を容易に行うことが可能であり、この方法は大量生産に適している。
【０００５】
図４（ｃ）において、Ｐ型シリコン基板１は、受光面の全面に、拡散源として五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）等を含むドーパント液５がスピンコータによって塗布される。このとき、ドーパント液５はマスク液４を介してＰ型シリコン基板１の側面および裏面にも回り込んで塗布される。前述するマスク液４は、ドーパント液５が回り込まない領域まで塗布されている。なお、ドーパント液５の塗布とマスク液４の塗布は、同時に行われてもよい。
【０００６】
図４（ｄ）において、Ｐ型シリコン基板１は、拡散炉で８００℃〜９００℃で熱処理することによって、受光面にｎ＋層６ａが形成される。これにより、ｎ＋層６ａとＰ型シリコン基板１との間にＰＮ接合が形成される。このとき、Ｐ型シリコン基板１の裏面におけるマスク液４が塗布された領域には、マスク液４が加熱されることによって生じるＴｉＯ２とＳｉＯ２とが混在したマスク膜４ａが形成され、このマスク膜４ａの下にはｎ＋層は形成されない。このように、Ｐ型シリコン基板１の側面および裏面においては、Ｐ型シリコン基板１とドーパント液５との間にマスク膜４ａが介在されるので、ＰＮ接合の分離をすることが可能となる。このとき、Ｐ型シリコン基板１の裏面においてマスク膜４ａが形成されていない領域には、アウトディフュージョンにより濃度の薄いｎ層が形成される。ＰＮ接合がＰ型シリコン基板１の全面に亘って形成されていると、形成された太陽電池セルの負極（Ｎ側）と正極（Ｐ側）とが短絡されて電気特性は低下してしまう。このように、ＰＮ接合の分離は、太陽電池セルの性能に影響を及ぼすため、太陽電池セルの製造において不可欠な工程である。
【０００７】
図４（ｅ）において、Ｐ型シリコン基板１は、所定の濃度のフッ酸に浸漬され、マスク膜４ａおよびドーパント液５が加熱されｎ型不純物が拡散する際に表面に形成されたＰＳＧ（リンシリケートガラス）層５ａが除去される。
【０００８】
図４（ｆ）において、Ｐ型シリコン基板１は、受光面側に、太陽光の反射を防止するための反射防止膜７が形成される。この反射防止膜７は、シランとアンモニアの混合ガスを原料としてプラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン膜、またはチタン酸アルコキシドを原料として常圧ＣＶＤ法によって形成される酸化チタン膜から成る。
【０００９】
図４（ｇ）において、Ｐ型シリコン基板１は、裏面にアルミニウムペースト８が印刷される。そして、６５０℃〜８００℃で焼成することによって、Ｐ型シリコン基板１の裏面には、アルミニウム電極８が形成されるとともに、Ｐ型シリコン基板１中にアルミニウム電極８のＡｌが拡散して合金化し、ｐ＋層９が形成される。このとき、前述するＰ型シリコン基板１の裏面に形成された濃度の薄いｎ層は、ｐ＋層９となる。このｐ＋層９は背面電界（ＢＳＦ：Back Surface Field）層と呼ばれ、Ｐ型シリコン基板１の裏面近傍にｐｐ＋層の障壁（内部電界）を形成する。これにより、Ｐ型シリコン基板１内で生成された少数キャリアがＰ型シリコン基板１の裏面に向かわないようにすることができるため、ＰＮ接合部に到達するものが増加し、光電流を増加させる。さらに、ｐｐ＋層間のエネルギー差が開放電圧の増大をもたらす。これにより、太陽電池セルの性能が向上される。
【００１０】
図４（ｈ）において、Ｐ型シリコン基板１の裏面側では、スクリーン印刷法により、例えば銀粉末、ガラスフリット、樹脂バインダー、および有機溶剤などからなる銀ペースト１０がアルミニウム電極９の一部と重なるようにして印刷される。また、受光面側でも、銀ペースト１１が反射防止膜７上にスクリーン印刷法によって印刷される。そして、これらの銀ペースト１０，１１は６００℃〜８００℃で焼成される。これにより、裏面側では、アルミニウム電極９上に裏面銀電極１０が形成される。また受光面側では、銀ペースト１１が反射防止膜７下のＰ型シリコン基板１と電極のコンタクトをとる、いわゆるファイヤスルー法によって、ｎ＋層６ａとオーミックコンタクトを有する表面銀電極１１が形成される。
【００１１】
このように、マスク液４を塗布することによって、ＰＮ接合が形成されない領域を設けることができるので、ＰＮ接合が分離された太陽電池セルを製造することができる。このようにして形成された太陽電池セルは、複数の太陽電池セルが一平面上でマトリクス状に配列され、隣接する一方の太陽電池セルにおける表面銀電極１１と他方の太陽電池セルにおける裏面銀電極１０とがインタコネクタによって接続される。これにより、太陽電池モジュールが完成される。
【００１２】
図５は、太陽電池セルの製造方法における従来技術のＰＮ接合分離方法の他の一例を概略的に示す斜視図である。このＰＮ接合の分離方法では、ＰＮ接合が形成されているＰ型シリコン基板２１の受光面に対して、受光面の各周縁辺からそれぞれ０．５ｍｍ程度離間した位置に、光源２０から出射されたレーザ光２３が照射される。ガルバノスキャナ２２には、ガルバノモータの先端にレーザ光２３を反射させるためのミラー２４が付いており、このミラー２４によってＸ軸方向およびＹ軸方向の２軸を組み合わせてレーザ光２３を走査するように制御される。レーザ光２３を受光面に集光させるために、ｆθ（エフシータ）レンズ２５という特殊なレンズが用いられている。このようにレーザ光２３が照射されたレーザ加工部２６では、ｎ＋層が除去される。したがって、受光面において、レーザ加工部２６を介してＰＮ接合を分離することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開平７−１３５３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前者のようなマスク液を塗布する方法を用いると、大量生産によりコストの低減を図ることができるという利点はあるが、ドーパント液の管理が困難であり、さらにマスク液として安定性に欠けているために、ＰＮ接合を十分に分離することができない場合があるという問題があった。
【００１５】
また、後者のようなガルバノスキャナを用いる方法では、レーザ加工部によってＰＮ接合の分離をすることは可能であるが、ガルバノスキャナの温度ドリフトによる動作不安定から、安定した加工をすることができない、および受光面の面積が減少することに伴って発電電力が低下してしまうという問題があった。さらに、インタコネクタを太陽電池セルに半田付けする際にレーザ加工部に半田が流れ込んでしまい、短絡してしまうという問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、受光面積の減少がなく、確実にＰＮ接合が分離された太陽電池セルおよびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、半導体基板の一方の主面にドーピング材料を拡散させてドーピング領域を形成し、前記一方の主面側に表面電極を形成し、他方の主面側に裏面電極を形成する太陽電池セルの製造方法であって、
前記半導体基板の一方の主面に前記ドーピング材料を塗布する工程と、
熱処理によって前記ドーピング材料を拡散させる工程と、
前記半導体基板の側面に、底部が前記半導体基板の非ドーピング領域に達するように凹所を形成する工程とを含むことを特徴とする太陽電池セルの製造方法である。
【００１８】
また本発明は、一方の主面にドーピング材料を拡散させてドーピング領域が形成された半導体基板の前記一方の主面および他方の主面にそれぞれ電極が形成された太陽電池セルであって、
前記半導体基板の側面において、一方の主面側のドーピング領域と他方の主面側のドーピング領域とを分離したことを特徴とする太陽電池セルである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体基板の一方の主面にドーピング材料を塗布し、熱処理によってドーピング材料を半導体基板内に拡散させ、ドーピング領域を形成することによってＰＮ接合を生じさせる際に、半導体基板の側面および他方の主面にも表面近傍に薄く不要なドーピング領域が形成されてしまっても、半導体基板の側面において、底部が前記半導体基板の非ドーピング領域に達するように凹所を形成するので、前述する安定性に欠くマスク液を用いる場合と比較して、一方の主面側に形成されるＰＮ接合と他方の主面側に形成されるＰＮ接合とを確実に分離することができる。
【００２０】
このように側面に凹所を形成することによって、受光面積を減少させることがない。したがって、太陽電池セルの発電電力の低下を防止することができる。また、インタコネクタを太陽電池セルに半田付けする際に、半田がＰＮ接合の分離部である凹所に流れ込むこともないので、リーク電流の発生を防止し、変換効率の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法によって製造されたＰＮ接合が分離された太陽電池セル３０の構成を概略的に示す断面図である。
【００２２】
太陽電池セル３０は、厚み方向の一方の主面（以下、「受光面」と記す）３１ａにテクスチャ構造を有する半導体基板であるＰ型シリコン基板３１と、Ｐ型シリコン基板３１の受光面３１ａ側に形成されるドーピング領域である第１ｎ＋層３６ａと、第１ｎ＋層３６ａを覆うように設けられる反射防止膜３７と、一端部が反射防止膜３７を貫き第１ｎ＋層３６ａとオーミックコンタクトを有するように設けられる表面銀電極４１と、Ｐ型シリコン基板３１の厚み方向の他方の主面（以下、「裏面」と記す）３１ｂ側に形成されるドーピング領域である第２ｎ＋層３６ｂと、Ｐ型シリコン基板３１の裏面３１ｂ側に設けられるアルミニウム電極３８および裏面銀電極４０と、Ｐ型シリコン基板３１の裏面側に形成されるｐ＋層３９と、Ｐ型シリコン基板３１の側面３１ｃに形成される凹溝４２とを含んで構成される。
【００２３】
ＰＮ接合構造を有する太陽電池セル３０は、Ｐ型シリコン基板３１の受光面３１ａにドーパント液を塗布し、拡散炉で熱処理を行うことによって形成される。すなわち、この熱処理によって、Ｐ型シリコン基板３１の受光面３１ａ側にｎ＋層が形成されてＰＮ接合が生じる。しかしながら、その際に、Ｐ型シリコン基板３１の側面３１ｃおよび裏面３１ｂにも、不要なｎ＋層が薄く形成されてしまう。すなわち、Ｐ型シリコン基板３１の全表面に亘ってＰＮ接合が形成されてしまう。そうすると、太陽電池セル３０において、リーク電流が増加してしまい、さらに逆耐圧時に発熱が生じてしまう。
【００２４】
本実施の形態の太陽電池セル３０は、全ての側面３１ｃに対して、側面３１ｃの延びる方向に沿って延在するように凹溝４２が形成される。各側面３１ｃにおける凹溝４２は、隣接する側面３１ｃに形成される凹溝４２と連なって形成されている。凹溝４２は、側面３１ｃからの深さＤが、凹溝４２の底部４２ａがＰ型シリコン基板３１の非ドーピング領域、すなわちｐ層に達するように形成されている。
【００２５】
このような凹溝４２を形成することによって、前述するようにＰ型シリコン基板３１の全表面に亘って形成されるｎ＋層を、第１ｎ＋層３６ａと第２ｎ＋層３６ｂとに確実に分割することができる。したがって、リーク電流の増加および逆耐圧時の発熱を確実に防止することができる。
【００２６】
また、このような凹溝４２をＰ型シリコン基板３１の側面３１ｃに形成することによって、インタコネクタを表面銀電極４１および裏面銀電極４０それぞれに対して接合する場合に、ＰＮ接合の分離部である凹溝４２に半田が流れ込むことがなく、インタコネクタと太陽電池セル３０とをショートさせずに確実に接合することができ、リーク電流の発生を防止し、変換効率の低下を防止することができる。さらには、側面３１ｃに形成することによって、受光面３１ａ側に形成する場合と比較して、受光面積の減少を太陽電池セル３０の特性に影響を及ぼさない程度に抑えることができる。
【００２７】
図２は、本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の一例を概略的に示す断面工程図である。以下、図２にしたがって、本発明の実施の形態に係る太陽電池セル３０の製造方法について説明する。
【００２８】
図２（ａ）において、多結晶Ｐ型シリコンインゴットから２００μｍ程度の厚さに切り出された半導体基板であるＰ型シリコン基板３１は、所定の濃度の水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液、またはフッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）を所定の混合比で混ぜ合わせて作成した混酸に浸漬してエッチング処理され、ウェーハ表面のダメージ層３２が除去される。このとき、エッチングの条件を調整することによって、Ｐ型シリコン基板３１の表面にテクスチャ構造３３を形成することができる（図２（ｂ））。このテクスチャ構造３３は、太陽光が受光面で反射する割合を低減させるために形成される。
【００２９】
図２（ｃ）において、Ｐ型シリコン基板３１は、受光面３１ａの全面に、拡散源として五酸化二リン（Ｐ２Ｏ５）等を含むドーパント液３５がスピンコータによって塗布される。このとき、ドーパント液３５はＰ型シリコン基板３１の側面３１ｃおよび裏面３１ｂにも回り込んで塗布されてしまう。図２（ｄ）において、Ｐ型シリコン基板３１は、拡散炉で８００℃〜９００℃で熱処理することによって、Ｐ型シリコン基板３１におけるドーパント液３５が塗布された領域には、ｎ型不純物であるリンが拡散されてｎ＋層３６が形成される。このとき、Ｐ型シリコン基板３１の裏面３１ｂにおいてドーパント液３５が塗布されていない領域には、アウトディフュージョンにより濃度の薄いｎ層が形成される。
【００３０】
図２（ｅ）において、Ｐ型シリコン基板３１は、所定の濃度のフッ酸に浸漬され、ドーパント液３５が加熱されｎ型不純物が拡散する際に形成されたＰＳＧ（リンシリケートガラス）層３５ａが除去される。
【００３１】
図２（ｆ）において、Ｐ型シリコン基板３１は、その側面３１ｃに凹溝４２が形成される。この工程については、別途詳細に説明する。この工程は、本実施の形態ではＰＳＧ層３５ａ除去工程（図２（ｅ））の後に行われているが、拡散工程（図２（ｄ））の後であれば、どの工程で行っても良い。
【００３２】
図２（ｇ）において、凹溝４２が形成されたＰ型シリコン基板３１は、受光面３１ａ側に、太陽光の反射を防止するための反射防止膜３７が形成される。この反射防止膜３７は、たとえばシランとアンモニアの混合ガスを原料としてプラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン膜、またはチタン酸アルコキシドを原料として常圧ＣＶＤ法によって形成される酸化チタン膜から成る。
【００３３】
図２（ｈ）において、Ｐ型シリコン基板３１は、裏面３１ｂにアルミニウムペースト３８が印刷される。そして、６５０℃〜８００℃で焼成することによって、Ｐ型シリコン基板３１の裏面３１ｂには、アルミニウム電極３８が形成されるとともに、Ｐ型シリコン基板３１中にアルミニウム電極３８のＡｌが拡散して合金化し、ｐ＋層３９が形成される。このとき、前述するＰ型シリコン基板３１の裏面３１ｂに形成された濃度の薄いｎ層は、ｐ＋層３９となる。ここで、第２ｎ＋層３６ｂとｐ＋層３９とが、Ｐ型シリコン基板３１の裏面３１ｂにおいて重なってしまうことがあるが、Ｐ型シリコン基板３１の側面３１ｃにおいて、ＰＮ接合の分離がされているので問題がない。
【００３４】
図２（ｉ）において、Ｐ型シリコン基板３１の裏面３１ｂ側では、スクリーン印刷法により、例えば銀粉末、ガラスフリット、樹脂バインダー、および有機溶剤などからなる銀ペースト４０がアルミニウム電極３９の一部と重なるようにして印刷される。また、受光面３１ａ側でも、銀ペースト４１が反射防止膜３７上にスクリーン印刷法によって印刷される。そして、これらの銀ペースト４０，４１は６００℃〜８００℃で焼成される。これにより、裏面３１ｂ側では、アルミニウム電極３９上に裏面銀電極４０が形成される。また受光面３１ａ側では、銀ペースト４１が反射防止膜３７下のＰ型シリコン基板３１と電極のコンタクトをとる、いわゆるファイヤスルー法によって、第１ｎ＋層３６ａとオーミックコンタクトを有する表面銀電極４１が形成される。
【００３５】
このようにして形成された太陽電池セル３０は、複数の太陽電池セル３０が一平面上でマトリクス状に配列され、隣接する一方の太陽電池セル３０における表面銀電極４１と他方の太陽電池セル３０における裏面銀電極４０とがインタコネクタによって接続される。インタコネクタと表面銀電極４１または裏面銀電極４０との接続は、半田付けによって行われる。これにより、太陽電池モジュールが完成される。
【００３６】
以下、Ｐ型シリコン基板３１の側面３１ｃに凹溝４２を形成するＰＮ接合分離工程について、図３を用いて説明する。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法において用いられるＰＮ接合分離装置５０を簡略化して示す斜視図である。ＰＮ接合分離装置５０は、レーザ光５４を発振するレーザ発振器５１、レーザ光５４を分岐する光分岐手段であるアッテネータ５２、レーザ光５４の方向を変化させる複数（本実施の形態では４）のミラー５３を含み、Ｐ型シリコン基板３１の側面３１ｃに対してレーザ光５４を照射することによって、ＰＮ接合の分離を行う。
【００３８】
また、レーザ発振器５１、アッテネータ５２、ミラー５３は、予め定める位置に固定して設けられて、ＰＮ接合分離装置５０を構成している。このように光学系として固定光学系が用いられるため、ガルバノスキャナのような移動光学系を用いる場合と比較して、温度ドリフトなどによる動作の不安定さを改善することができ、安定して加工を行うことができる。
【００３９】
Ｐ型シリコン基板３１は、たとえば矩形板状であり、ＰＮ接合分離装置５０の図示しないステージ上に保持される。前記ステージは、Ｐ型シリコン基板３１の一側面３１ｃの延びる方向と平行なＸ軸方向に沿って移動可能に構成されている。本実施の形態においては、ＰＮ接合分離装置５０を固定しておいてＰ型シリコン基板３１を移動させて加工を行っているが、逆にＰ型シリコン基板３１を固定しておいてＰＮ接合分離装置の方を移動させて加工を行っても良い。
【００４０】
ステージ上に保持されたＰ型シリコン基板３１に対し、一方の側面３１ｃおよび前記一方の側面３１ｃと反対側にある他方の側面３１ｃに対し、レーザ光５４がそれぞれ垂直に照射されるように、すなわち最終的にＹ方向に沿ってレーザ光５４が出射されるようにＰＮ接合分離装置５０は配置される。ＰＮ接合分離装置５０によって照射されるレーザ光５４に対し、Ｐ型シリコン基板３１をＸ軸方向に移動することによって、前記２つの側面３１ｃにそれぞれ同時に凹溝４２を形成することができる。したがって、効率的にＰＮ接合の分離を行うことができる。
【００４１】
前記２つの側面３１ｃにそれぞれ凹溝４２が形成されると、残余の２つの側面３１ｃについても同様に凹溝４２を形成する加工が行われる。このようにして、全ての側面３１ｃに凹溝４２が形成され、また各凹溝４２は隣接する側面３１ｃに形成される凹溝４２と連なるように形成される。
【００４２】
凹溝４２は、図１に示すように、側面３１ｃからの深さＤが、凹溝４２の底部４２ａがＰ型シリコン基板３１の非ドーピング領域、すなわちｐ層に達するように形成されている。このような凹溝４２を形成することによって、Ｐ型シリコン基板３１の受光面３１ａ、側面３１ｃおよび裏面３１ｂの周縁部に形成されるｎ＋層３６を、第１ｎ＋層３６ａと第２ｎ＋層３６ｂとに確実に分割することができる。したがって、リーク電流の増加および逆耐圧時の発熱を確実に防止することができる。
【００４３】
また、このような凹溝４２をＰ型シリコン基板３１の側面３１ｃに形成することによって、インタコネクタを表面銀電極４１および裏面銀電極４０と接合する場合に、ＰＮ接合の分離部である凹溝４２に半田が流れ込むことがなく、インタコネクタと太陽電池セル３０とをショートさせずに確実に接合することができ、リーク電流の発生を防止し、変換効率の低下を防止することができる。さらには、側面３１ｃに形成することによって、受光面３１ａ側に形成する場合と比較して、受光面積の減少を太陽電池セル３０の特性に影響を及ぼさない程度に抑えることができる。
【００４４】
本実施の形態では、深さＤが約１０μｍとなるように凹溝４２は形成されている。このような凹溝４２の形成を可能にするために、レーザ発振器５１が選択され、またレーザ光５４の条件が決定される。
【００４５】
このようなＰＮ接合分離工程を行うに当たっては、レーザ発振器５１として、ＱスイッチＹＡＧレーザまたはＱスイッチＹＶＯ４レーザを発振するレーザ発振器を用いるのが好適である。
【００４６】
また、Ｐ型シリコン基板３１に照射するレーザ光５４の条件としては、たとえば周波数３０〜６０ｋＨｚ程度、パルス幅１２〜１６ｎｓ程度、エネルギー密度２０〜５０Ｊ／ｃｍ２程度として加工するのが好ましい。さらに、レーザパルスの重なりが８５％程度になるように、Ｐ型シリコン基板３１を移動させる速度を調節して加工を行うことが好ましい。このような条件で加工を行うと、側面３１ｃからの深さＤが１０μｍ程度となるように凹溝４２を形成することができる。側面３１ｃに形成されるｎ＋層は、０．３μｍ程度の厚さであるため、このような条件で加工を行うことによって、Ｐ型シリコン基板３１の受光面３１ａ、側面３１ｃおよび裏面３１ｂの周縁部に形成されるｎ＋層３６を、第１ｎ＋層３６ａと第２ｎ＋層３６ｂとに確実に分割することができる。したがって、リーク電流の増加および逆耐圧時の発熱を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法によって製造されたＰＮ接合が分離された太陽電池セル３０の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の一例を概略的に示す断面工程図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法において用いられるＰＮ接合分離装置５０を簡略化して示す斜視図である。
【図４】従来技術における太陽電池セルの製造方法の一例を概略的に示す断面工程図である。
【図５】太陽電池セルの製造方法における従来技術のＰＮ接合分離方法の他の一例を簡略化して示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
３１  Ｐ型シリコン基板
３５  ドーパント液
３６，３６ａ，３６ｂ  ｎ＋層
３７  反射防止膜
３８  アルミニウム電極
３９  ｐ＋層
４０  裏面銀電極
４１  表面銀電極
４２  レーザ加工部
５０  ＰＮ接合分離装置
５１  レーザ発振器
５２  アッテネータ
５３  ミラー
５４  レーザ光
【図１】
2010010493.tif 000003
【図２】
2010010493.tif 000004
【図３】
2010010493.tif 000005
【図４】
2010010493.tif 000006
【図５】
2010010493.tif 000007