(57)【要約】【課題】反射光の再取り込み量を大きくしながら、断線を生じない安定した表面電極を形成することができる光起電力装置の製造方法を得ること。【解決手段】シリコン基板１２の第１の主面上のテクスチャ構造形成領域ＲTではレーザ光の照射中に貫通孔５３を形成可能なエネルギを吸収することができる閾値膜厚以下の厚さで、表面電極形成領域ＲEでは閾値膜厚よりも厚い第２の厚さで耐エッチング膜５２を形成する工程と、耐エッチング膜５２にレーザ光を照射して、テクスチャ構造形成領域ＲTの耐エッチング膜５２に貫通孔５３を形成する工程と、シリコン基板１２の露出位置を中心にシリコン基板１２をエッチングして凹部５１を形成する工程と、耐エッチング膜５２を除去する工程と、シリコン基板１２の第２の主面上に裏面電極形成層を形成し、第１の主面上の表面電極形成領域ＲE上に表面電極形成層を形成する工程と、半導体基板を焼成する工程と、を含む。【選択図】        図３−３
2010157614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型の半導体基板の第１の主面上に、テクスチャ構造形成領域では第１の厚さで、表面電極形成領域では第２の厚さで、後の凹部形成工程でのエッチング処理に耐性を有する耐エッチング膜をそれぞれ形成する耐エッチング膜形成工程と、
前記耐エッチング膜にレーザ光を照射して、前記耐エッチング膜の前記テクスチャ構造形成領域にのみ貫通孔を形成し、前記半導体基板を露出させる貫通孔形成工程と、
前記半導体基板の露出位置を中心に、前記半導体基板をエッチング液でエッチングし、凹部を形成する凹部形成工程と、
前記耐エッチング膜を除去するエッチング膜除去工程と、
前記半導体基板の第２の主面上に、導電性ペースト材料を塗布して裏面電極形成層を形成し、前記第１の主面上の凹部が形成されていない前記表面電極形成領域上に、導電性ペースト材料を塗布して表面電極形成層を形成する電極形成層形成工程と、
前記半導体基板を焼成して裏面電極と表面電極を形成する焼成工程と、
を含み、
前記耐エッチング膜形成工程で、前記第１の厚さは、前記レーザ光の照射中に前記貫通孔を形成可能なエネルギを吸収することができる閾値膜厚以下の厚さであり、前記第２の厚さは、前記閾値膜厚よりも厚い厚さであることを特徴とする光起電力装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１の厚さは、前記耐エッチング膜の厚さと屈折率の積で定義される光路長が前記レーザ光の１／４波長となる厚さであり、前記第２の厚さは、前記光路長が前記レーザ光の１／２波長となる厚さであることを特徴とする請求項１に記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項３】
前記耐エッチング膜形成工程は、
前記半導体基板の前記第１の主面上に前記第１の厚さの耐エッチング膜を形成する第１の耐エッチング膜形成工程と、
前記第１の耐エッチング膜上に、前記表面電極形成領域に対応する部分に開口を有するマスク基板を載置して、前記表面電極形成領域における前記耐エッチング膜の全体の厚さが前記第２の厚さとなるように第２の耐エッチング膜を形成する第２の耐エッチング膜形成工程と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項４】
前記エッチング膜除去工程の後で前記電極形成層形成工程の前に、前記半導体基板の前記第１の主面上に第２の導電型の不純物を拡散させて拡散層を形成する拡散層形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光起電力装置の製造方法。
【請求項５】
前記耐エッチング膜形成工程で使用される前記半導体基板の前記第１の主面上には、第２の導電型の不純物を拡散させた拡散層が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の光起電力装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光起電力装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池などの光起電力装置の性能向上には、太陽光を効率よく太陽電池を構成する基板内部に取り込むことが大切である。そのため、光入射側の基板表面にテクスチャ加工を施して、表面で一度反射した光を再度表面に入射させることで、より多くの太陽光を基板内部に取込み、光電変換効率の向上を図っている。ここで、テクスチャ加工とは、基板表面に意図的に数十ｎｍ〜数十μｍの寸法の微細な凹凸であるテクスチャ構造を形成する加工のことをいう。
【０００３】
太陽電池用基板にテクスチャ構造を形成する方法としては、基板が単結晶基板の場合には、エッチング速度に結晶方位依存性を有する水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液による結晶方位を利用した異方性エッチング処理が広く用いられる。たとえば、（１００）面の基板表面にこの異方性エッチング処理を行うと、（１１１）面が露出したピラミッド状のテクスチャ構造が形成される。
【０００４】
しかし、多結晶基板のテクスチャ構造に、アルカリ水溶液を用いた異方性エッチング処理を適用すると、結晶面方位が揃っていないこと、そしてエッチングレートが結晶面により大きく異なっていることによって、部分的にしかテクスチャ構造が作製できないため、太陽電池に入射する光の反射率を低減するには限界があった。たとえば、波長６２８ｎｍにおける反射率は、表面が鏡面研磨されたシリコン基板では約３６％であり、（１００）面のシリコン単結晶基板をウェットエッチングした場合では約１５％であるのに対し、多結晶基板をアルカリ水溶液でウェットエッチングした場合では２７〜３０％程度である。
【０００５】
そこで、結晶面方位によらず全面にテクスチャ構造を形成する方法として、耐エッチングマスクを用いた混酸エッチングが提案されている。エッチングマスクの作製方法は半導体プロセスで用いられるリソグラフィによる方法を用いてもよいが、製造コストがかかり太陽電池の作製には向かない。そのため、耐エッチング性材料の溶液中にエッチング耐性の低い微粒子を混合し、基板面に塗布することで耐エッチングマスクを形成した後、異なる結晶面方位に対しても等方的なエッチングが可能なフッ硝酸を用いてテクスチャ構造を形成する方法が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３０９２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、テクスチャ構造を形成する目的は反射光の再取り込みであり、エッチング形状の深さ／直径をアスペクト比と定義すると、アスペクト比が大きい方が反射光の再取り込み量が大きくなる。しかし、アスペクト比が大きいほど、テクスチャ構造を有する基板表面への櫛型の表面電極の形成は不安定になり、断線による発電力低下といった不具合を生じることとなる。そして、上記特許文献１に記載の方法では、このような不具合を解決するのは困難であるという問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、反射光の再取り込み量を大きくしながら、断線を生じない安定した表面電極を形成することができる光起電力装置の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明にかかる光起電力装置の製造方法は、
第１の導電型の半導体基板の第１の主面上に、テクスチャ構造形成領域では第１の厚さで、表面電極形成領域では第２の厚さで、後の凹部形成工程でのエッチング処理に耐性を有する耐エッチング膜をそれぞれ形成する耐エッチング膜形成工程と、前記耐エッチング膜にレーザ光を照射して、前記耐エッチング膜の前記テクスチャ構造形成領域にのみ貫通孔を形成し、前記半導体基板を露出させる貫通孔形成工程と、前記半導体基板の露出位置を中心に、前記半導体基板をエッチング液でエッチングし、凹部を形成する凹部形成工程と、前記耐エッチング膜を除去するエッチング膜除去工程と、前記半導体基板の第２の主面上に、導電性ペースト材料を塗布して裏面電極形成層を形成し、前記第１の主面上の凹部が形成されていない前記表面電極形成領域上に、導電性ペースト材料を塗布して表面電極形成層を形成する電極形成層形成工程と、前記半導体基板を焼成して裏面電極と表面電極を形成する焼成工程と、を含み、前記耐エッチング膜形成工程で、前記第１の厚さは、前記レーザ光の照射中に前記貫通孔を形成可能なエネルギを吸収することができる閾値膜厚以下の厚さであり、前記第２の厚さは、前記閾値膜厚よりも厚い厚さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、テクスチャ構造形成領域にはレーザ光のエネルギを吸収する厚さで、表面電極形成領域にはレーザ光を反射する厚さで、それぞれ耐エッチング膜を形成するようにしたので、耐エッチング膜にレーザ光を用いた微細な貫通孔を形成する際に、テクスチャ構造形成領域にのみ貫通孔が形成される。そして、テクスチャ構造形成領域では、この貫通孔を用いてエッチング液でエッチングを行って貫通孔を中心にしたアスペクト比の大きな凹部を形成することができ、表面電極形成領域では凹部が形成されることがない。その結果、表面電極は平坦な表面電極形成領域上に形成されるので、断線の発生を抑えることができ、発電効率の向上した光起電力装置を製造することができるという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる光起電力装置の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態では、光起電力装置として太陽電池を例に挙げて説明を行うが、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施の形態で用いられる太陽電池の断面図は模式的なものであり、層の厚みと幅との関係や各層の厚みの比率などは現実のものとは異なる。
【００１２】
最初に、この実施の形態によって製造される太陽電池の構成の概要について説明する。図１−１〜図１−３は、一般的な太陽電池の全体構成の一例を模式的に示す図であり、図１−１は太陽電池の上面図であり、図１−２は太陽電池の裏面図であり、図１−３は図１−２のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、図１−１〜図１−３に示される太陽電池のグリッド電極周辺の一部を拡大して示す断面図である。
【００１３】
図１−１〜図１−３に示されるように、太陽電池１０は、半導体基板としてのＰ型シリコン基板（以下、単にシリコン基板ともいう）１２と、このＰ型シリコン基板１２の一方の主面（受光面）側の表面に形成されるＮ型の不純物を拡散させたＮ型拡散層１３と、他方の主面（裏面）側の表面に形成されるシリコン基板１２よりも高濃度にＰ型の不純物を含んだＰ＋層１４と、を含む光電変換層１１を備える。
【００１４】
また、太陽電池１０は、光電変換層１１の受光面への入射光の反射を防止する反射防止膜１５と、光電変換層１１で発電された電気を局所的に集電するために受光面に所定のピッチで複数平行に設けられる銀などからなるグリッド電極２１と、グリッド電極２１で集電された電気を外部に取り出すためにグリッド電極２１にほぼ直交して設けられる銀などからなるバス電極２２と、光電変換層１１で発電された電気の集電と光電変換層１１を透過した入射光の反射を目的としてＰ型シリコン基板１２の裏面のほぼ全面に設けられるアルミニウムなどからなる裏側集電電極３１と、この裏側集電電極３１に生じた電気を外部に取り出す銀などからなる裏側取出電極３２と、を備える。なお、受光面側（表面側）のグリッド電極２１とバス電極２２とを合わせて、以下では、表面電極２０ともいい、裏面側の裏側集電電極３１と裏側取出電極３２とを合わせて、以下では、裏面電極３０ともいう。
【００１５】
さらに、図２に示されるように、太陽電池１０の受光面側は、曲率を有する面などで形成される複数の凹部５１からなるテクスチャ構造が形成されたテクスチャ構造形成領域ＲTと、太陽電池１０のグリッド電極２１などの表面電極２０が形成される表面電極形成領域ＲEと、を有する。表面電極形成領域ＲEは、たとえば表面電極２０の幅（寸法）と、そのマージンを足した幅（寸法）となる。
【００１６】
テクスチャ構造形成領域ＲTは、シリコン基板１２の上面に所定の間隔で形成された複数の凹部５１によってテクスチャ構造が形成されており、凹部５１を形成する面を含むシリコン基板１２の上面から所定の深さにはＮ型の不純物が拡散されたＮ型拡散層１３が形成される。また、この図２では断面図を示しているが、凹部５１の基板面と平行な方向の断面は、ほぼ円形状を有している。つまり、凹部５１の形状は、おわん状を有している。また、表面電極形成領域ＲEには、凹部５１が形成されておらず、シリコン基板１２表面に形成されたＮ型拡散層１３上の平坦な領域に表面電極２０が形成される。なお、シリコン基板１２の受光面と裏面の構造は、図１−１〜図１−３で説明したものと同様であるので、その説明を省略する。また、ここではグリッド電極２１周辺の構造について説明しているが、バス電極２２周辺の構造も同様である。
【００１７】
このように構成された太陽電池１０では、太陽光が太陽電池１０の受光面側からＰＮ接合面（Ｐ型シリコン基板１２とＮ型拡散層１３との接合面）に照射されると、ホールと電子が生成する。ＰＮ接合面付近の電界によって、生成した電子はＮ型拡散層１３に向かって移動し、ホールはＰ＋層１４に向かって移動する。これにより、Ｎ型拡散層１３に電子が過剰となり、Ｐ＋層１４にホールが過剰となる結果、光起電力が発生する。この光起電力はＰＮ接合を順方向にバイアスする向きに生じ、Ｎ型拡散層１３に接続した表面電極２０がマイナス極となり、Ｐ＋層１４に接続した裏面電極３０がプラス極となり、図示しない外部回路に電流が流れる。
【００１８】
つぎに、このような構造の太陽電池１０の製造方法について説明する。図３−１〜図３−９は、この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である。なお、ここでは図２に対応する断面領域を用いて、太陽電池の製造方法について説明を行う。
【００１９】
まず、Ｐ型シリコン基板１２を用意する（図３−１）。シリコン基板１２としては、民生用太陽電池向けとして最も多く使用されている多結晶シリコン基板であり、多結晶シリコンインゴットからマルチワイヤソーでスライスしたものを、酸またはアルカリ溶液を用いたウェットエッチングでスライス時のダメージを除去して製造する。
【００２０】
ついで、ダメージ除去後のシリコン基板１２上に、後のテクスチャ構造形成処理に使用するエッチング液に対して耐エッチング性を有する膜（以下、耐エッチング膜という）５２として、シリコン窒化（ＳｉＮ）膜をプラズマＣＶＤ（Chemical  Vapor  Deposition）法によって形成する（図３−２）。なお、耐エッチング膜５２は、窒化シリコン膜に限られず、後のエッチング工程で使用されるエッチング液に対して耐性を有するものであれば、酸化シリコン（ＳｉＯ2，ＳｉＯ）膜、シリコン酸窒化（ＳｉＯＮ）膜、アモルファスシリコン（а−Ｓｉ）膜、ダイアモンドライクカーボン膜、樹脂膜などを用いてもよい。
【００２１】
この耐エッチング膜５２は、後述する太陽電池１０を製造する上での後工程で、表面電極２０を形成しないシリコン基板１２上のテクスチャ構造形成領域ＲTにおいては、レーザ加工で貫通孔を形成可能なレーザ光のエネルギの吸収率を有する第１の膜厚を有し、表面電極２０を形成するシリコン基板１２上の表面電極形成領域ＲEにおいては、レーザ加工で貫通孔を形成することができないレーザ光の反射率を有する第２の膜厚を有するように形成される。たとえば、光路長を耐エッチング膜５２の厚さと屈折率の積で定義すると、光路長がレーザ光の１／４波長となる厚さを耐エッチング膜５２が有する場合に、最もレーザ光のエネルギの吸収率が高く、光路長が１／４波長から長くなるにつれてエネルギの吸収率が低くなり、光路長がレーザ光の１／２波長となる耐エッチング膜５２の厚さで最もレーザ光の反射率が高くなる。そこで、レーザ光を照射している間に貫通孔を形成することができる耐エッチング膜５２の閾値膜厚を設け、テクスチャ構造形成領域ＲTでは閾値膜厚以下の第１の厚さとし、表面電極形成領域ＲEでは閾値膜厚よりも厚い第２の厚さとすることが望ましい。さらに、理想的な耐エッチング膜５２は、テクスチャ構造形成領域ＲTでは第１の厚さとして、光路長がレーザ光の１／４波長となる厚さを有し、表面電極形成領域ＲEでは第２の厚さとして、光路長がレーザ光の１／２波長となる厚さを有することが望ましい。
【００２２】
このような場所によって厚さの異なる耐エッチング膜５２は、たとえば成膜室を２室設けたプラズマＣＶＤ装置を用いて形成することができる。最初に、第１の成膜室でシリコン基板１２の上面の全面に後のレーザ加工で使用するレーザ光の光路長が１／４波長となる厚さの第１の耐エッチング膜５２Ａを形成する。ついで、シリコン基板１２を第２の成膜室に搬送し、シリコン基板１２の第１の耐エッチング膜５２Ａ上の表面電極２０を形成しないテクスチャ構造形成領域ＲTを成膜マスクで覆った後、マスクされた領域以外の領域、すなわち表面電極形成領域ＲEに、耐エッチング膜５２の膜厚が、レーザ光の光路長がレーザ光の１／２波長となる厚さとなるように（光路長がレーザ光の１／４波長となる厚さの）の第２の耐エッチング膜５２Ｂを追加形成する。ここで、テクスチャ構造形成領域ＲTを覆う成膜マスクは、たとえばステンレスの薄板を、図１−１で示した表面電極２０（グリッド電極２１とバス電極２２）の形状となるように加工して得られるが、これに限られず任意の成膜マスクを用いることができる。
【００２３】
以上の方法によって、テクスチャ構造形成領域ＲTにおいては光路長がレーザ光の１／４波長となる厚さとし、表面電極形成領域ＲEにおいては光路長がレーザ光の１／２波長となる厚さの耐エッチング膜５２が形成される。
【００２４】
ついで、レーザ加工方法によって耐エッチング膜５２を貫通する貫通孔５３を形成する（図３−３）。図４は、貫通孔を形成するのに使用されるレーザ加工装置の構成の一例を模式的に示す図である。レーザ加工装置１００は、耐エッチング膜５２が形成されたシリコン基板１２などの加工対象を載置し、水平面内で移動可能な加工ステージ１０１と、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器１０２と、レーザ発振器１０２からのレーザ光Ｌを反射させながら光路に導く反射鏡１０３と、レーザ光Ｌを加工ステージ１０１上のシリコン基板１２に照射する縮小光学系１０４と、を備える。
【００２５】
このような構成のレーザ加工装置１００において、レーザ発振器１０２から発せられたレーザ光Ｌは、反射鏡１０３により光路を変更された後、縮小光学系１０４を経て加工対象であるシリコン基板１２上の耐エッチング膜５２に照射される。シリコン基板１２を固定した加工ステージ１０１を移動させることで、耐エッチング膜５２上の全面に複数の微細な貫通孔５３が開けられ、下地のシリコン基板１２の表面が露出する。
【００２６】
図５は、レーザ加工によって耐エッチング膜上に貫通孔が形成されたシリコン基板の一部の断面斜視図である。この図に示されるように、レーザ光の照射時において、第１の耐エッチング膜５２Ａのみが形成されたテクスチャ構造形成領域ＲTでは、レーザ光のエネルギの吸収率が高い第１の膜厚で形成されているので、レーザ光の照射によって貫通孔５３が形成される。一方、第１と第２の耐エッチング膜５２Ａ，５２Ｂが積層して形成された表面電極形成領域ＲEでは、レーザ光の反射率が高い第２の膜厚であり、貫通孔５３を形成することができるだけのレーザ光を吸収しないので、レーザ光が照射されても貫通孔５３は形成されない。つまり、第２の厚さを有する表面電極形成領域ＲEでは、貫通孔５３は形成されず、第１の厚さを有するテクスチャ構造形成領域ＲTにのみ、貫通孔５３が選択的に形成されることになる。
【００２７】
なお、図４の説明では、シリコン基板１２を固定した加工ステージ１０１を移動させることで、シリコン基板１２上に形成された耐エッチング膜５２の所望の位置に複数の貫通孔５３を形成する例を示したが、これに限られることはなく、たとえばガルバノミラーを用いてレーザ光Ｌをシリコン基板１２上に形成された耐エッチング膜５２上に走査してもよいし、これらを組み合わせてレーザ光Ｌをシリコン基板１２上に形成された耐エッチング膜５２上に走査してもよい。
【００２８】
以上のように、レーザ光を照射することによって貫通孔５３を形成する場合に、耐エッチング膜５２の膜厚を、レーザ加工で貫通孔５３を形成可能な膜厚と、貫通孔５３が形成されない膜厚とに分けて形成しているので、表面電極形成領域ＲEにレーザ光を照射させないように制御する必要がない。つまり、耐エッチング膜５２は、後のテクスチャ構造形成時の耐エッチング膜としてのほかに、レーザ加工用マスクとしての機能も有している。その結果、個別のレーザ加工用マスクを使用することがない。また個別のレーザ加工用マスクを使用することがないので、その耐久性も考慮する必要がなく、さらに、レーザ加工用マスクと加工対象であるシリコン基板との高精度な位置決めも必要がない、という利点を有する。
【００２９】
ついで、所望の位置に複数の貫通孔５３が形成された耐エッチング膜５２をマスクとして、フッ酸硝酸混合液をエッチング液として用いて、シリコン基板１２をエッチングし、貫通孔５３の形成位置を中心とした凹部５１（エッチング孔）を形成する（図３−４）。このエッチング処理によって、入射光の再取り込み量が大きくなるようにアスペクト比を大きくした凹部５１を形成することができ、この凹部５１によってシリコン基板１２の表面にテクスチャ構造が形成される。
【００３０】
その後、フッ酸を用いてシリコン基板１２上に残存する耐エッチング膜５２を除去する（図３−５）。ついで、テクスチャ構造形成後のシリコン基板１２を熱酸化炉へ投入し、Ｎ型の不純物としてのリン（Ｐ）の雰囲気下で加熱し、シリコン基板１２表面にリンを拡散させ、導電型を反転させたＮ型拡散層１３を形成する（図３−６）。ここではリン雰囲気の形成にオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ3）を用いて、８００〜８５０℃で拡散させる。また、特に工夫の無い場合には、Ｎ型拡散層１３はＰ型シリコン基板１２の全面に形成される。その後、オキシ塩化リン蒸気の存在下で加熱して生じたリンガラス層をフッ酸溶液中で除去する。
【００３１】
ついで、Ｐ型シリコン基板１２の受光面となる主面にレジストを塗布して保護した後、エッチングによって、レジストで保護した一主面のみにＮ型拡散層１３を残すように、Ｐ型シリコン基板１２の他の表面に形成されたＮ型拡散層１３を除去する。その後、レジストを有機溶剤などを用いて除去する。これによって、受光面側にのみＮ型拡散層１３が形成されたＰ型シリコン基板１２が得られる（図３−７）。
【００３２】
その後、プラズマＣＶＤ法によって、Ｎ型拡散層１３の表面に反射防止膜１５としてのＳｉＮ膜を形成する（図３−８）。膜厚および屈折率は、光反射を最も抑制する値に設定する。なお、反射防止膜１５として、屈折率の異なる２層以上の膜を積層してもよい。また、スパッタ法など異なる成膜方法によって形成してもよい。
【００３３】
ついで、アルミニウムの混入した導電性ペーストをシリコン基板１２の裏面の裏側取出電極３２形成位置以外の全面にスクリーン印刷法などの方法で印刷して裏側集電電極形成層３１Ａを形成する。また、銀などを混入した導電性ペーストをシリコン基板１２の裏面の所定の位置（裏側取出電極３２形成位置）にスクリーン印刷法などの方法で印刷して、図示しない裏側取出電極形成層を形成する。さらに、反射防止膜１５を形成したシリコン基板１２の表面の所定の位置に、銀などを混入した導電性ペーストを櫛形にスクリーン印刷法などの方法によって印刷し、表面電極形成層を形成する（図３−９）。このとき、受光面側に形成される導電性ペーストは、貫通孔５３が形成されていない平坦な表面電極形成領域ＲE上に塗布されるように、位置合わせを行って形成される。また、この図３−９では、表面電極形成層として、グリッド電極形成層２１Ａが形成された状態が示されているが、バス電極形成層も同様に形成される。
【００３４】
以上のようにして表面電極２０と裏面電極３０の基となるパターンを形成した後、シリコン基板１２の焼成処理を実施する。焼成処理は、たとえば、大気雰囲気中、７６０℃で実施し、表面（受光面）には表面電極２０が形成され、裏面には裏面電極３０が形成される。このとき、表面電極２０は、接合部分において、反射防止膜１５を突き抜けＮ型拡散層１３とコンタクトする。これによって、Ｎ型拡散層１３は表面電極２０と良好な抵抗性接合を得ることができる。また、裏面に形成されたアルミニウムの混入したペーストからアルミニウムがシリコン基板１２中に拡散し、シリコン基板１２の裏面側にＢＳＦ（Back  Surface  Field）機能を有するＰ＋層１４を形成するとともに、Ｐ＋層１４の形成に使用されなかったペースト中のアルミニウムは、裏側集電電極３１となる。以上の工程によって、図１−１〜図２に示される太陽電池１０が作製される。
【００３５】
なお、上述した説明では、Ｎ型拡散層１３を形成する前にテクスチャ構造を形成していたが、Ｎ型拡散層１３を形成した後にテクスチャ構造を形成するようにしてもよい。
【００３６】
つぎに、この実施の形態によって形成された太陽電池と従来の製造方法によって形成された太陽電池の表面電極の状態について説明する。図６は、この実施の形態による太陽電池の表面電極の状態を模式的に示す断面図であり、図７は、従来の太陽電池の表面電極の状態を模式的に示す断面図である。
【００３７】
図７に示されるように、表面電極２０の形成において、表面電極形成領域ＲEに複数のエッチング孔（凹部５１）が存在する場合には、スクリーン印刷で塗布された導電性ペースト材料、すなわち表面電極形成層２０Ａ（グリッド電極形成層２１Ａとバス電極形成層）には断線部５５が生じやすく、断線しやすくなる。一方、図６に示されるこの実施の形態のように、表面電極２０を形成しないテクスチャ構造形成領域ＲTのみに選択的に複数の凹部５１（エッチング孔）を形成し、表面電極形成領域ＲEには凹部５１を形成しない場合には、表面電極２０を形成する下地が平坦であるので、スクリーン印刷で塗布された表面電極形成層２０Ａの断線は生じ難く、安定した表面電極２０の形成が可能である。
【００３８】
この実施の形態によれば、テクスチャ構造形成時の耐エッチング膜５２を、テクスチャ構造形成領域ＲTではレーザ光のエネルギを吸収しやすい第１の厚さとし、表面電極形成領域ＲEではレーザ光を反射しやすい第２の厚さとして形成したので、耐エッチング膜５２にレーザ光を照射しても、第１の厚さを有するテクスチャ構造形成領域ＲTにのみ選択的に貫通孔５３を形成することができる。これによって、貫通孔５３が形成されたテクスチャ構造形成領域ＲTにのみエッチングによってテクスチャ構造が形成され、表面電極形成領域ＲEにはテクスチャ構造が形成されないので、平坦な面の表面電極形成領域ＲE上に表面電極２０を形成することができる。その結果、断線の虞の少ない発電効率の向上した光起電力装置を得ることができるという効果を有する。また、発電効率が向上した光起電力装置が得られることによって、同等のものを使用して従来の方法によって作製された光起電力装置と比較して、発電量が増えるので、環境負荷を低減することができるとともに、原材料を減らすことができるという効果も有する。
【００３９】
さらに、貫通孔５３をレーザ加工装置１００で形成する際に、個別のレーザ加工用マスクを使用せず、製品であるシリコン基板１２上に形成した耐エッチング用マスクである耐エッチング膜５２を、レーザ加工用マスクとしても機能させることで、レーザ加工用マスクの耐久性を考慮する必要がないという効果を有する。また、レーザ加工用マスクとシリコン基板との高精度な位置決めも必要がなく、さらにシリコン基板上の貫通孔５３を形成する位置と貫通孔５３を形成しない位置とをプログラムする必要がないという効果も有する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように、この発明にかかる光起電力装置の製造方法は、多結晶半導体基板を用いて光起電力装置を製造する場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１−１】太陽電池の上面図である。
【図１−２】太陽電池の裏面図である。
【図１−３】図１−２のＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１−１〜図１−３に示される太陽電池のグリッド電極周辺の一部を拡大して示す断面図である。
【図３−１】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その１）。
【図３−２】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その２）。
【図３−３】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その３）。
【図３−４】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その４）。
【図３−５】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その５）。
【図３−６】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その６）。
【図３−７】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その７）。
【図３−８】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その８）。
【図３−９】この実施の形態による太陽電池の製造方法の処理手順の一例を模式的に示す断面図である（その９）。
【図４】貫通孔を形成するのに使用されるレーザ加工装置の構成の一例を模式的に示す図である。
【図５】レーザ加工によって耐エッチング膜上に貫通孔が形成されたシリコン基板の一部の断面斜視図である。
【図６】この実施の形態による太陽電池の表面電極の状態を模式的に示す断面図である。
【図７】従来の太陽電池の表面電極の状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０  太陽電池
１１  光電変換層
１２  Ｐ型シリコン基板
１３  Ｎ型拡散層
１４  Ｐ＋層
１５  反射防止膜
２０  表面電極
２０Ａ  表面電極形成層
２１  グリッド電極
２１Ａ  グリッド電極形成層
２２  バス電極
３０  裏面電極
３１  裏側集電電極
３１Ａ  裏側集電電極形成層
３２  裏側取出電極
５１  凹部
５２  耐エッチング膜
５２Ａ  第１の耐エッチング膜
５２Ｂ  第２の耐エッチング膜
５３  貫通孔
１００  レーザ加工装置
１０１  加工ステージ
１０２  レーザ発振器
１０３  反射鏡
１０４  縮小光学系
【図１−１】
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【図１−２】
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【図１−３】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図３−５】
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【図３−６】
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【図３−７】
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【図３−８】
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【図３−９】
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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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