(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型を有する半導体基板と、
前記第１導電型と異なる第２導電型を有し前記半導体基板の第１面に位置するエミッタ部と、
前記エミッタ部の上に位置する反射防止部と、
前記半導体基板の第１面の反対側に位置する前記半導体基板の第２面上に直接位置し前記半導体基板の前記第２面側に電荷蓄積層を形成し、前記第１導電型を有する不純物を含有した半導体層と、
前記半導体基板の前記第１面に位置し前記のエミッタ部と接続された第１電極と、
前記半導体基板の前記第２面に位置し前記半導体基板と接続された第２電極を含み、
前記第１導電型はｎ型であり、前記第２導電型はｐ型であり、
前記反射防止部は、前記エミッタ部の上に位置し、５ｎｍ乃至１０ｎｍの厚さを有する酸化アルミニウムからなる第１反射防止膜と前記第１反射防止膜の上に位置し、７０ｎｍ乃至８０ｎｍの厚さを有する窒化シリコンからなる第２反射防止膜を含む
太陽電池。
【請求項２】
前記半導体層に含有された前記不純物の含有量は、１×１０18／ｃｍ3〜５×１０20／ｃｍ3である、請求項１記載の太陽電池。
【請求項３】
前記半導体層は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から形成されている、請求項２記載の太陽電池。
【請求項４】
前記第２電極と接している前記基板の前記第２面に位置し、前記第１導電型を有する電界部をさらに含む、請求項１記載の太陽電池。
【請求項５】
前記半導体基板は、結晶質半導体から形成され、前記のエミッタ部は結晶質半導体から形成されている、請求項１記載の太陽電池。
【請求項６】
前記半導体基板は、結晶質半導体から形成され、前記のエミッタ部は非晶質シリコンから形成されている、請求項１記載の太陽電池。
【請求項７】
前記エミッタ部は炭化ケイ素から形成されている、請求項１記載の太陽電池。
【請求項８】
前記エミッタ部は非晶質シリコンから形成されている、請求項１記載の太陽電池。
【請求項９】
前記第１電極が接する前記基板の前記第１面に、前記エミッタ部よりも高い濃度で前記第２導電型の不純物を含有した高濃度ドーピング部をさらに含む、請求項８記載の太陽電池。
【請求項１０】
前記エミッタ部と前記半導体基板との間に保護部をさらに含む、請求項１記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は太陽電池に関する。
【０００２】
最近、石油や石炭のような既存エネルギー資源の枯渇が予測され、これらを取り替える代替エネルギーに対する関心が高くなり、これによって太陽エネルギーから電気エネルギーを生産する太陽電池が注目されている。
【０００３】
一般的な太陽電池はｐ型とｎ型のように互いに異なる導電型（conductive type）によりｐ−ｎ接合を形成する半導体部、それと互いに異なる導電型の半導体部にそれぞれ接続された電極を備える。
【０００４】
このような太陽電池に光が入射されると半導体で電子と正孔が生成され、生成された電荷はｐ−ｎ接合によりｎ型半導体とｐ型半導体にそれぞれ移動するので、電子はｎ型半導体部の方向に移動し、正孔はｐ型半導体部の方向に移動する。移動した電子と正孔はそれぞれｐ型半導体部とｎ型半導体部に接続された互いに異なる電極によって収集され、この電極を電線で接続して電力を得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、太陽電池の効率を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の太陽電池は第１導電型を有する半導体基板と第１導電型と異なる第２導電型を有し半導体基板の第１面に位置するエミッタ部、半導体基板の第１面の反対側に位置する半導体基板の第２面上に直接位置し半導体基板の第２面側に電荷蓄積層を形成し、第１導電型を有する不純物を含有した半導体層と半導体基板の第１面に位置しのエミッタ部と接続された第１電極と、半導体基板の第２面に位置し半導体基板と接続された第２電極を含む。
【０００７】
半導体層に含有された不純物の含有量は、１×１０18／ｃｍ3乃至５×１０20／ｃｍ3で有り得る。
【０００８】
半導体層は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）から形成されることがよい。
【０００９】
前述の特徴に係る太陽電池は、第２電極と接している基板の第２面に位置し、第１導電型を有する電界部をさらに含むことがある。
【００１０】
半導体基板は、結晶質半導体から形成され、エミッタ部は結晶質半導体で形成することができる。
【００１１】
半導体基板は、結晶質半導体から形成され、エミッタ部は非晶質シリコンから形成することができる。
【００１２】
前述の特徴に係る太陽電池は、エミッタ部上に位置する反射防止部をさらに含むことができる。
【００１３】
第１導電型はｎ型であり、第２導電型はｐ型で有り得る。
【００１４】
反射防止部は酸化アルミニウムから形成される第１反射防止膜と窒化シリコンから形成される第２反射防止膜を含むことができる。
【００１５】
本発明の他の特徴に係る太陽電池は、第１導電型を有する半導体基板と、第１導電型と他の第２導電型を有し、半導体基板の第１面に位置し半導体基板の第１面側に電荷蓄積層を形成するエミッタ部と半導体基板の第１面に位置しのエミッタ部と接続された第１電極と半導体基板の第２面に位置し半導体基板と接続された第２電極を含む。
【００１６】
エミッタ部は炭化ケイ素から形成することができる。
【００１７】
前述の特徴に係る太陽電池は、エミッタ部と第１電極の間に透明な導電性物質から形成される反射防止部をさらに含むことができる。
【００１８】
エミッタ部は非晶質炭化ケイ素から形成することができる。
【００１９】
前述の特徴に係る太陽電池は、第１電極が接する基板の第１面に、エミッタ部より高い濃度で第２導電型の不純物を含有した高濃度ドーピング部をさらに含むことができる。
【００２０】
前述の特徴に係る太陽電池は、エミッタ部と半導体基板との間に保護部をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００２１】
これらの特徴によれば、半導体基板内の不純物ドーピング濃度を増加させず、半導体基板上に半導体基板と同一の導電型の不純物を含有した半導体層が位置するので、半導体基板と半導体層の間のエネルギーバンドベンディング（energy band bending）によって、半導体基板から第２電極への電荷移動が容易に行われる。これにより、太陽電池の効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る太陽電池の一例に対する一部斜視図である。
【図２】図１に示した太陽電池をＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る基板の後面から基板や炭化珪素層の接合に伴うエネルギーバンドギャップを示した図である。
【図４】基板内の不純物ドーピング濃度による少数キャリアの寿命（ライフタイム）減少率を示したグラフである。
【図５】本発明の一実施の形態に係る太陽電池の開放電圧、短絡電流、フィルファクタと効率の上昇率を示したグラフである。
【図６】本発明の一実施の形態に係り異種接合を有する太陽電池の様々な例を一部示した断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係り異種接合を有する太陽電池の様々な例を一部示した断面図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係り異種接合を有する太陽電池の様々な例を一部示した断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係り基板の前面から基板と炭化珪素層の接合に伴うエネルギーバンドギャップを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下では添付した図面を参照にして本発明の実施の形態に対して本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。しかし本発明はいろいろ多様な形態に具現することができここで説明する実施の形態に限定されない。そして図面で本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を介して類似の部分に対しては類似の図面符号を付けた。
【００２４】
図で多くの層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分「上に」あると言う時、これは他の部分「真上に」ある場合だけではなくその中間に他の部分がある場合も含む。反対に何れの部分が他の部分「真上に」あると言う時には中間に他の部分がないことを意味する。
【００２５】
それでは添付した図面を参照にして本発明の一実施の形態に係る太陽電池を説明する。
【００２６】
先ず、図１と図２を参照して、本発明の一実施の形態に係る太陽電池に対して説明する。
【００２７】
図１と図２を参照すれば、本発明の一実施の形態に係る太陽電池の一例は基板１１０、基板１１０の第１面の前面の方に位置したエミッタ部（emitter region）１２１、エミッタ部１２１上に位置する反射防止部（層）１３０、基板１１０の第１面の反対側面に位置した基板１１０の第２面の後面の方に存在する電界部（surface field region）１７２、基板１１０の後面の上に位置し、ブロードバンドギャップ（wideband gap）を有する半導体物質から形成される半導体層（semiconductor region）１７５、基板１１０の前面に位置し反射防止部１３０を貫通しエミッタ部１２１と接続され、複数の前面電極（複数の第１電極）１４１と複数の前面バスバー（複数の第1バスバー）１４２を備えた前面電極部（第１電極部）１４０、そして電界部１７２の上に位置し電界部１７２と接続され、複数の後面電極（複数の第２電極）１５１と複数の後面バスバー（複数の第２バスバー）１５２を備えた後面電極部（第２電極部）１５０を備える。
【００２８】
基板１１０は、第１導電型、例えば、ｎ型導電型のシリコン（silicon）などの半導体から形成される半導体基板である。この時、半導体は、多結晶シリコンまたは単結晶シリコンのような結晶質半導体である。
【００２９】
基板１１０が、ｎ型の導電型を有する場合、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などのように５価元素の不純物が基板１１０にドーピング（doping）される。しかし、これとは異なり、基板１１０は、ｐ型導電型で有り得る。基板１１０がｐ型の導電型を有する場合、ホウ素（Ｂ）、ガリウム、インジウムなどの３価元素の不純物が基板１１０にドーピングすることができる。
【００３０】
図１と図２で、平坦面の基板１１０の前面に別のテクスチャリング処理工程が行われ、基板１１０の前面は複数の突起と複数凹部を備えた凹凸面のテクスチャリング表面（textured surface）を有する。この場合、基板１１０の前面上に位置するエミッタ部１２１と反射防止部１３０もまた凹凸面を有する。
【００３１】
このように、基板１１０の前面がテクスチャリングされているので、基板１１０の入射面積が増加し突起と凹部による複数回の反射動作で光反射度が減少し、基板１１０に入射される光の量が増加するので、太陽電池の効率が向上する。
【００３２】
便宜上、図１と図２においてテクスチャリング表面の各突起部はすべて同じ径と突出高さを持っているが、実際にテクスチャリング表面の各突起部の直径の大きさと突出高さのサイズは、ランダム（random）に決まるので、異なる径と突出高さを有する複数の突起が形成される。
【００３３】
基板１１０に位置するエミッタ部１２１は、基板１１０の導電型と反対の第２導電型、例えば、ｐ型の導電型を備えている不純物ドーピング部である。したがって、基板１１０の第１導電型部分とｐ−ｎ接合を形成する。
【００３４】
基板１１０とエミッタ部１２１とのｐ−ｎ接合に起因する内部電位差（built-in-potential difference）により、基板１１０に入射された光によって生成された電荷の電子と正孔のうち、電子はｎ型側に移動し、正孔はｐ型側に移動する。したがって、基板１１０がｎ型であり、エミッタ部１２１がｐ型の場合、電子は基板１１０の後面方向に移動し、正孔はエミッタ部１２１方向に移動する。
【００３５】
反射防止部１３０は、前面電極部１４０が位置する部分を除外した基板１１０の前面の上であるエミッタ部１２１の上に位置する。
【００３６】
このような反射防止部１３０は、光の反射を防止して、光が透過する材料で形成され、一定の大きさの屈折率を有しており、太陽電池に入射する光の反射度を減らし、特定の波長領域の選択性を増加させ、太陽電池の効率を高める。このような反射防止部１３０はまた、透明な材料で形成できる。
【００３７】
図１と図２に示したように、反射防止部１３０は、エミッタ部１２１に位置し酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）から形成された第１反射防止膜１３１と、第１反射防止膜１３１上に位置し水素化された窒化シリコン（ＳｉＮｘ：Ｈ）から形成された第２反射防止膜１３２から形成されている。
【００３８】
この例では、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）から形成された、第１反射防止膜１３１の厚さは約５ｎｍ乃至１１０ｎｍであり、屈折率は約１．１乃至１．６であり、窒化シリコン（ＳｉＮｘ：Ｈ）から形成された第２反射防止膜１３２の厚さは約７０ｎｍ乃至８０ｎｍであり屈折率は約２．０乃至２．２である。
【００３９】
酸化アルミニウム膜（Ａｌ2Ｏ3）の第１反射防止膜１３１は、前面電極部１４０が位置した部分を除外した基板１１０の前面の上、すなわち基板１１０の前面に位置したエミッタ部１２１上に位置する。
【００４０】
酸化アルミニウム膜（Ａｌ2Ｏ3）は、一般的に負（ - ）の固定電荷（fixed charge）を有している。
【００４１】
したがって、ｐ型のエミッタ部１２１の上に位置する負（ - ）の固定電荷を有する酸化アルミニウム膜（Ａｌ2Ｏ3）の第１反射防止膜１３１によってプラス（＋）電荷の正孔は、エミッタ部１２１方向に引かれ、エミッタ部１２１の方向に移動する電子は、基板１１０の後面の方向に押し出される。
【００４２】
これにより、酸化アルミニウム膜（Ａｌ2Ｏ3）から形成された、第１反射防止膜１３１により、エミッタ部１２１の方向に移動する正孔の量はさらに増加し、エミッタ部１２１での電子と正孔の再結合量は減少する。
【００４３】
また、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）に含有された酸素（Ｏ）によって基板１１０の前面及びその近くに存在する欠陥を安定結合に変える。つまり、第１反射防止膜１３１に含有された酸素は、基板１１０の前面の方向に移動し基板１１０の表面及びその近くに存在する欠陥と結合し、これらの欠陥を安定結合に変えるパッシベーション機能を実行する。
【００４４】
また、第１反射防止膜１３１上に位置し水素化された窒化シリコン（ＳｉＮｘ：Ｈ）から形成された第２反射防止膜１３２もまたその中に含まれる水素（Ｈ）を利用しパッシベーション機能を実行する。したがって、第２反射防止膜１３２に含有された水素（Ｈ）が第１反射防止膜１３１の方向を移動し基板１１０の表面およびその近くに存在する欠陥と結合して、これらの欠陥を安定結合に変えるパッシベーション機能を実行する。
【００４５】
これにより、第１反射防止膜１３１と第２反射防止膜１３２から形成された反射防止部１３０のパッシベーション機能により、基板１１０の表面の欠陥によって失われる電荷の量が減少する。
【００４６】
酸化アルミニウムの第１反射防止膜１３１の厚さが約５ｎｍ以上の場合、酸化アルミニウム膜がさらに均一に形成され、第１反射防止膜１３１の固定電荷を用いた電界パッシベーション効果と酸素を利用したパッシベーション効果がさらに安定的に得られ、第１反射防止膜１３１の厚さが約１０ｎｍ以下の場合には、第１反射防止膜１３１の製造時間と製造コストが削減される。
【００４７】
また、窒化シリコンの第２反射防止膜１３２の厚さが約７０ｎｍ以上の場合、第２反射防止膜１３２をさらに均一に形成し水素（Ｈ）を用いたパッシベーション効果がさらに安定的に得られ、第２反射防止膜１３２の厚さが約８０ｎｍ以下の場合には、第２反射防止膜１３２の製造時間と製造コストが削減される。
【００４８】
基板１１０の後面に位置する電界部１７２は、基板１１０と 同一の導電型の不純物が基板１１０より高濃度でドープされた不純物ドーピング部として、例えば、ｎ ＋領域である。
【００４９】
したがって、基板１１０、すなわち、基板１１０の第１導電性領域と電界部１７２との間の不純物濃度差による電位障壁が形成され、これにより、電子の移動方向の電界部１７２の方向に正孔移動は妨害される一方、電界部１７２の方向に電子移動はさらに容易になる。したがって、電界部１７２は、基板１１０の後面とその近傍での電子と正孔の再結合で失われる電荷の量を減らし、所望の電荷（例えば、電子）の移動を加速させ、後面電極部１５０への電荷移動量を増加させる。
【００５０】
また、電界部１７２の不純物のドーピング濃度が基板１１０より高いので、電界部１７２の伝導度が向上する。
【００５１】
基板１１０の後面に位置する半導体層１７５は、既に説明したように、広いバンドギャップを有する半導体物質から形成され、例えば、半導体層１７５はバンドギャップ（band gap、Eg）が約２．３６ｅＶの炭化ケイ素（silicon carbide、ＳｉＣ）で形成され得る。
【００５２】
このような半導体層１７５は、基板１１０と同一の導電型の第１導電型（例えば、ｎ型）の不純物がドーピング（含有）されている。
【００５３】
このとき、半導体層１７５は、後面電極部１５０が位置する基板１１０の後面部分を除外すると、基板１１０の後面の全体に位置する。このため、半導体層１７５は、隣接する後面電極１５１の間、隣接する後面電極１５１と後面バスバー１５２の間、隣接する後面バスバー１５２の間の基板１１０の後面の上に位置する。しかし、代案的な例では、半導体層１７５は、後面電極部１５０が位置する基板１１０の後面部分だけでなく、基板１１０の後面の端の部分にも位置しないことがある。
【００５４】
このような半導体層１７５に含有された第１導電型（例えば、ｎ型）の不純物[例、リン（Ｐ）]の含有量は、約１×１０18／ｃｍ3乃至約５×１０20／ｃｍ3で有り得、半導体層１７５の厚さは約１０ｎｍ〜１００ｎｍで有り得る。
【００５５】
この例では、半導体層１７５は、プラズマ気相蒸着法（plasma enhanced chemical vapor deposition、ＰＥＣＶＤ）で形成され、この時、半導体層１７５を形成する工程室内に第１導電型を有する不純物、[例、リン（Ｐ）]を含有したドーピングガス（doping gas）を注入し半導体層１７５内に第１導電型の不純物を注入することができる。
【００５６】
このように、半導体層１７５内に基板１１０と同一の導電型の不純物が含有されることによって、基板１１０と半導体層１７５の間にエネルギーバンドベンディング（energy band bending）現象が発生する。
【００５７】
したがって、図３に図示したように、このような基板１１０のエネルギーバンド（energy band）と半導体層１７５のエネルギーバンドのベンディング（bending）現象により、シリコン（Si）から形成される基板１１０のエネルギーバンドと炭化珪素（ＳｉＣ）から形成される半導体層１７５のエネルギーバンドが平衡状態に変換される。
【００５８】
つまり、基板１１０のエネルギーバンドのフェルミ準位（Fermi level、Ｅｆ）と半導体層１７５のフェルミ準位（Ｅｆ）が同じ準位に調節され、それに応じて基板１１０と半導体層１７５の伝導帯（conduction band、ＣＢ）と価電子帯（valence band、ＶＢ）のベンディングが起こる。
【００５９】
したがって、伝導帯（conduction band）でのエネルギー障壁の高さは減り、価電子帯（valence band）でのエネルギー障壁の高さは増加し、価電子帯からのバンドオフセット（band-offset：B offset）のサイズが増加する。
【００６０】
例えば、基板１１０と電界部１７２の接合によって生成されたエネルギーバンド図（energy band diagram）で価電子帯のバンドオフセットの大きさは、約−０．１８ｅＶであるのに対し、本例に応じて、基板１１０と半導体層１７５の接合によって生成されたエネルギーバンド図での価電子帯のバンドオフセットの大きさは、約−１．２ｅＶである。したがって、基板１１０と電界部１７２の接合面の場合に比べて、基板１１０と半導体層１７５の接合面で生成されたバンドオフセットの絶対値の大きさは、約１．０２ｅＶ増加した。
【００６１】
一般的に、電子は伝導帯を介して移動して、正孔は、価電子帯を介して移動するので、半導体層１７５によるエネルギーバンドベンディングによってｎ型の基板１１０の基板１１０の後面側、つまり半導体層１７５に移動する電子は、エネルギー障壁が低くなった伝導帯（ＣＢ）を容易に通過し基板１１０の後面から半導体層１７５に容易に移動する。
【００６２】
一方、ｎ型基板１１０に存在する正孔は、価電子帯（ＶＢ）での増加バンドオフセットにより、基板１１０の後面から半導体層１７５への移動に悪影響を受けることになり、基板１１０から半導体層１７５方向に移動する正孔は、バンドオフセットによるエネルギー障壁に遮られて半導体層１７５方向に移動せず、再び基板１１０方向に戻ることになる。
【００６３】
したがって、このような基板１１０と半導体層１７５との間のエネルギーバンドベンディングによって、基板１１０の後面方向に電子移動と正孔の移動が制御されるので、基板１１０の後面から発生する電子と正孔の再結合量が減少する。
【００６４】
また、図３に図示したように、基板１１０と半導体層１７５の間の接合された伝導帯から基板１１０のエネルギー準位よりも半導体層１７５のエネルギー準位が高い部分（例えば、準位突起部）（Ａ）が、半導体層１７５に存在し基板１１０と炭化ケイ素１７５の間の接合面には、谷の部分（Ｂ）が形成される。
【００６５】
したがって、基板１１０の伝導帯のエネルギー準位は基板１１０と半導体層１７５の接合面の方向に行くほど減少し、半導体層１７５の伝導帯のエネルギー準位は基板１１０と半導体層１７５の接合面の方向に行くほど増加した後、接合面で基板１１０のエネルギー準位と同じ準位となる。
【００６６】
このように、基板１１０と半導体層１７５の接合面に準位突起部（Ａ）によって形成された谷の部分（Ｂ）が存在するので、伝導帯に沿って基板１１０から半導体層１７５に移動する電子は、谷の部分（Ｂ）に蓄積され、これにより、電子が蓄電された電荷蓄積層１７９が谷部分（Ｂ）に形成される。
【００６７】
したがって、この電荷蓄積層１７９に沿って、電子の移動は加速化されるので、基板１１０から半導体層１７５方向に移動した電子は、半導体層１７５に沿って迅速に移動した後、隣接する電界部１７２を介して後面電極部１５０に移動することになる。
【００６８】
このように、基板１１０と同じ導電型の不純物を含有し基板１１０のエネルギーバンドベンディングを誘発し電子と正孔の移動を制御する半導体層１７５は、シリコン（Ｓｉ）やアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）より大きなエネルギーバンドギャップ（energy band gap）を有しているので、半導体層１７５自体で吸収する光の量が減少する。したがって、半導体層１７５内で吸収する光（例えば、長波長帯の光）の量が少ないので、基板１１０に入射する光の損失量、さらに具体的には、長波長帯の光の損失量が減少する。これにより、基板１１０内に入射する光の量が増加し太陽電池から出力される短絡電流（Ｉｓｃ）の量が増加する。
【００６９】
また、半導体層１７５は、第１導電型の不純物のドーピングが容易であるので、第１導電型を有する半導体層１７５の製造が容易である。
【００７０】
既に説明したように、第１導電型の不純物[例、リン（Ｐ）]を含有した半導体層１７５は、熱拡散法やイオン注入法などを介して基板１１０の中に不純物を拡散させ電界部１７２のように基板１１０内に形成される代わりに、プラズマ気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ）を用いて基板１１０の後面に位置する。
【００７１】
これにより、半導体層１７５により、基板１１０内に拡散（または注入）される不純物は存在しない、半導体層１７５によって基板１１０の不純物ドーピング濃度は増加しなくなる。
【００７２】
既に説明したように、太陽電池を製作するとき、ｎ型の基板１１０の場合ｐ−ｎ接合のためのエミッタ部１２１を形成するために、３価のホウ素（Ｂ）を基板１１０内に注入し、電界部１７２のために５価のリン（Ｐ）を基板１１０内に注入する。
【００７３】
このように、基板１１０内に注入された不純物は、正常なｐ−ｎ接合を形成して、電界部による電界効果などが得られるが、基板１１０内に注入された不純物の量が過度に多くなるようになるため欠陥として作用することになる。したがって、基板１１０内に不純物のドーピング濃度が増加するにつれて、少数キャリア（minority carrier）の寿命（ライフタイム）（lifetime）が急激に減少することになる。
【００７４】
したがって、電界部１７２を形成するために、基板１１０内に対応する導電型（例えば、ｎ型）の不純物を基板１１０内に注入する場合、基板１１０内にドープされた不純物が増加し電荷の損失量が増加する。
【００７５】
しかし、半導体層１７５により基板１１０内に不純物（例えば、ｎ型の不純物）ドーピング濃度が増加しないため、半導体層基板１１０の半導体層１７５の不純物による電荷損失は発生しない。
【００７６】
半導体層１７５に含まれた不純物（例えば、ｎ型不純物）のドーピング濃度が約１×１０18／ｃｍ3以上の場合、基板１１０と半導体層１７５との間の接合面でのバンドベンディングがさらに安定的に発生して電荷蓄積層１７９の形成がさらにスムーズに行われ、半導体層１７５に含有された不純物のドーピング濃度が約５×１０20／ｃｍ3以下の場合、半導体層１７５の不純物ドーピング動作が容易に行われる。
【００７７】
また、半導体層１７５の厚さは約１０ｎｍ以上の場合、半導体層１７５がさらに均一に基板１１０の後面に形成され、半導体層１７５の厚さが約１００ｎｍ以下の場合には、半導体層１７５の製造時間と製造コストがさらに削減される。
【００７８】
また、半導体層１７５は、熱に強いので、太陽電池の製造工程中に印加される熱による損傷が少ないか、発生しないため、太陽電池の劣化現象が減少する。
【００７９】
次に、図４を参考にして、基板１１０内の不純物濃度の変化に応じた、キャリアの寿命変化を示す。
【００８０】
図４は、比較例での、半導体層が存在しないときに基板内に存在する電界部で基板の厚さの変化に伴う少数キャリアの寿命変化と本願実施例に係る半導体層１７５で基板１１０の厚さの変化に伴う少数キャリアの寿命変化を示したものである。
【００８１】
図４で、横軸の深さは約１８０μｍの厚さを有する基板の深さを表すので、深さが１８０μｍに近いほど電界部や半導体層１７５が位置する基板の後面に近いことを意味し、深さが１８０μｍから遠いほど、前面電極部１４０が位置した基板の前面、すなわちエミッタ部１２１の前面に近いことを意味する。また、図４で、縦軸は少数キャリアの寿命の短縮率を示す。
【００８２】
図４で、グラフ 「Ｇ１」と「Ｇ２」は、比較例に係るグラフとして、グラフ 「Ｇ１」は約１２０Ω／□のシート抵抗を有する電界部で少数キャリアの寿命変化図であり、グラフ「Ｇ２」は、約３００Ω／□のシート抵抗を有する電界部で少数キャリアの寿命変化図である。グラフ「Ｇ３」は、この例に係るグラフとして、本例に係る半導体層が位置した基板で少数キャリアの寿命変化図である。
【００８３】
不純物のドーピング濃度が増加するにつれて、シート抵抗が低くなるので、１２０Ω／□のシート抵抗を有する電界部が３００Ω／□のシート抵抗を有する電界部より不純物のドーピング濃度は多い。
【００８４】
図４に図示したように、キャリアの寿命は基板の前面から後面方向にいくほど減少するが、寿命が急激に減少する時点は不純物のドーピング濃度に応じて異なることを知ることができる。
【００８５】
つまり、３つのグラフ（Ｇ１−Ｇ３）で不純物のドーピング濃度が最も高い場合のシート抵抗が１２０Ω／□の電界部が位置する基板の場合（Ｇ１）、基板の深さが約１７９．６μｍ時点の時少数キャリアの寿命が急激に減少し、不純物のドーピング濃度が２番目に高い場合のシート抵抗が３００Ω／□の電界部が位置する基板の場合（Ｇ２）、基板の深さが約１７９．８μｍのとき少数キャリアの寿命が急激に減少した。
【００８６】
しかし、本実施例に係って基板の後面上に半導体層が位置する基板では、（Ｇ３）基板の深さが約１７９．９μｍのとき少数キャリアの寿命が急激に減少した。したがって、半導体層が位置する基板の場合、少数キャリアの移動距離は基板の厚さとほぼ同じ１８０μｍに近接することを知ることができる。
【００８７】
したがって、不純物を含有した半導体層が基板上に位置するとしても半導体層１７５に含有された不純物による少数キャリアの寿命に悪影響を及ぼさないことを知ることができる。
【００８８】
したがって、このような半導体層により、キャリアの寿命が短縮せずに基板から、基板の後面の方向に所望の電荷（例えば、電子）は、損失なく迅速に移動する。
【００８９】
基板１１０の前面に位置する前面電極部１４０は、既に説明したように、エミッタ部１２１と接している複数の前面電極１４１とエミッタ部１２１と接していて複数の前面電極１４１と接続されている複数の前面バスバー１４２を備える。
【００９０】
複数の前面電極１４１は、エミッタ部１２１と電気的および物理的に接続され、互いに離隔され決まった方向に並行するように延びている。複数の前面電極１４１は、エミッタ部１２１の方向に移動した電荷、例えば、正孔を収集する。
【００９１】
複数の前面バスバー１４２は、エミッタ部１２１と電気的および物理的に接続されており、複数の前面電極１４１と交差する方向に並行するように延びている。
【００９２】
各前面バスバー１４２は、エミッタ部１２１から移動する電荷、すなわちキャリア（例えば、正孔）だけでなく、交差する複数の前面電極１４１によって収集された電荷を集めて所望の方向に移動させなければならないので、各前面バスバー１４２の幅は、各前面電極１４１の幅より大きい。
【００９３】
本例では、複数の前面バスバー１４２は、複数の前面電極１４１と同じ層に位置し、各前面電極１４１と交差する地点で、該前面電極１４１と電気的および物理的に接続されている。
【００９４】
したがって、図１に図示したように、複数の前面電極１４１は、横または縦方向に伸びているストライプ（stripe）形状を有し、複数の前面バスバー１４２は、縦または横方向に伸びてあるストライプ形状を有しており、前面電極部１４０は、基板１１０の前面に格子状に位置する。
【００９５】
複数の前面バスバー１４２は、外部装置と接続され、収集された電荷を外部デバイスに出力する。
【００９６】
複数の前面電極１４１と複数の前面バスバー１４２を備えた前面電極部１４０は、銀（Ａｇ）のような少なくとも一つの導電物質から形成されている。
【００９７】
図１で、基板１１０に位置する前面電極１４１と前面バスバー１４２の個数は一例に過ぎず、場合によって変更可能である。
【００９８】
基板１１０の後面に位置する後面電極部１５０は、半導体層１７５を貫通して電界部１７２と接し、複数の後面電極１５１と後面電極１５１に接続されている複数の後面バスバー１５２を備える。
【００９９】
複数の後面電極１５１は、基板１１０の後面に位置した電界部１７２と接触しており、互いに離隔され決まった方向に並行するように延びている。この時、複数の後面電極１５１は、基板１１０の前面に位置する複数の前面電極１４１と同じ方向に伸びている。
【０１００】
複数の後面電極１５１は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、またはアルミニウム（Ａｌ）と銀（Ａｇ）の合金などのような導電性物質から形成されている。
【０１０１】
このようなバック電極１５１は、電界部１７２の方から移動する電荷は、例えば、電子を収集する。
【０１０２】
本例では、後面電極１５１は、約２５μｍの幅を有しており、約０．０５乃至０．０１ｍｍの間隔を有している。このような条件の後面電極１５１が設計されるとき、太陽電池の電力損失が最も少なく、フィルファクタ（fill factor、ＦＦ）が大幅に向上した。
【０１０３】
複数の後面バスバー１５２は、複数の後面電極１５１と交差する方向に互いに離隔して伸びており、複数の前面バスバー１４２と対向位置する。これにより、各後面バスバー１５２は、交差部分で複数の後面電極１５１と接続されている。
【０１０４】
このような後面バスバー１５２は基板１１０内に位置する電界部１７２と接している。これにより、電界部１７２は、複数の後面電極１５１と複数の後面バスバー１５２を備えた後面電極部１５０と接する基板１１０の後面内に位置し、隣接する後面電極１５１の間、隣接する後面電極１５１と後面バスバー１５２の間、隣接する後面バスバー１５２の間の基板１１０の後面側には、電界部１７２が存在しない。したがって、電界部１７２は、後面電極部１５０の形成のような格子形状を有しており、基板１１０の後面全体または基板１１０の後面の端の部分を除外した後面全体に形成されるのに対し、電界部１７２の形成面積が減少する。複数の後面バスバー１５２は、複数の前面バスバー１４２と同様に、後面電極１５１から伝達される電荷を収集する。
【０１０５】
複数の後面バスバー１５２は外部デバイスと接続され、複数の後面バスバー１５２によって収集された電荷（例えば、電子）を外部デバイスに出力される。
【０１０６】
このような複数の後面バスバー１５２は、後面電極１５１より良好な伝導度を有する物質から形成することが可能であり、例えば、銀（Ａｇ）などのような少なくとも一つの導電性物質を含有する。
【０１０７】
前述のように、複数の後面電極１５１と複数の後面バスバー１５２を備えた後面電極部１５０が基板１１０より高い不純物ドーピング濃度を有する電界部１７２と接触するので、基板１１０、すなわち電界部１７２と後面電極部１５０の間の接触抵抗が減少して基板１１０から後面電極部１５０への電荷転送効率が向上する。
【０１０８】
このような構造を有する太陽電池は、基板１１０の前面と後面の内の少なくとも一面に光が入射する両面受光型太陽電池として、動作は次のとおりである。
【０１０９】
太陽電池に光が照射され反射防止部１３０を介して半導体部のエミッタ部１２１と基板１１０に入射すると、光エネルギーによって、半導体部からの電子-正孔対が発生する。この時、基板１１０のテクスチャリング表面と反射防止部１３０によって基板１１０に入射する光の反射損失が減り、基板１１０に入射する光の量が増加する。
【０１１０】
これらの電子と正孔は、基板１１０とエミッタ部１２１のｐ−ｎ接合により、ｎ型の導電型を有する基板１１０とｐ型の導電型を有するエミッタ部１２１方向にそれぞれ移動する。エミッタ部１２１の方向に移動した正孔は、複数の前面電極１４１と複数の前面バスバー１４２によって収集され、複数の前面バスバー１４２に沿って移動し、基板１１０の方向に移動した電子は複数の後面電極１５１によって収集され、複数の後面バスバー１５２に沿って移動する。このような前面バスバー１４２と後面バスバー１５２を導線で接続すると、電流が流れ、これを外部から電力として利用することになる。
【０１１１】
このような太陽電池で、基板１１０と同じ導電型の不純物含有した半導体層１７５が基板１１０の後面に位置する。
【０１１２】
これにより、基板１１０と半導体層１７５との接合によって基板１１０のエネルギーバンドと半導体層１７５のエネルギーバンドのベンディング現象が発生し、基板１１０から半導体層１７５に移動する正孔の移動を妨げ、基板１１０から半導体層１７５に移動する電子の移動はさらに容易に行われる。
【０１１３】
これにより、後面電極１５１によって収集された電子の量はさらに増加し、基板１１０の後面方向に移動する正孔の量は減少するため、基板１１０の後面から発生する電子と正孔の再結合の損失量が減少する。
【０１１４】
また、半導体層１７５は、基板１１０の内部に位置せず基板１１０の後面の上に位置するので、半導体層１７５に起因する基板１１０の内部の不純物ドーピング濃度は増加しない。したがって、基板１１０の内に不純物の増加による電荷の寿命短縮と不純物による電荷の損失なしに基板１１０の後面に電荷移動を向上する。
【０１１５】
さらに、後面電極部１５０と接する基板１１０の部分またこの基板１１０の部分とその周辺にのみ電界部１７２が位置し電界部１７２の形成面積が減少し、不純物による電荷の寿命の短縮と電荷損失が減少する。
【０１１６】
このような構造を有する太陽電池の場合には、図５に示したように、開放電圧（Ｖｏｃ）、短絡電流（Ｉｓｃ）、フィルファクタ（fill factor、ＦＦ）及び効率（Ｅｆｆ）が増加する。この時、図５のグラフで、基準となる比較例の太陽電池は、基板の前面の全面にエミッタ部があり、基板の後面の全面に電界部が存在し、電界部と接する複数の後面電極と複数の後面バスバー１５２を備えた両面受光型太陽電池（bifacial solar cell）である。したがって、比較例の太陽電池での電界部は隣接する後面電極との間、隣接する後面電極と後面バスバーの間、隣接する後面バスバーの間の基板後面の方向に電界部が存在する。
【０１１７】
図５に示したように、比較例と比較する時、本例の開放電圧（Ｖｏｃ）は約４．５％増加し、本例の短絡電流（Ｉｓｃ）は約１．５％増加しており、本例の効率は約６．５％増加する。本例のフィルファクタもまた比較例の場合より増加した。
【０１１８】
この時、開放電圧（Ｖｏｃ）と短絡電流（Ｉｓｃ）は、エネルギーバンドベンディングによる不純物のない電子/正孔の収集層の半導体層１７５を形成することにより、パッシベーション特性が改善され導出された結果である。
【０１１９】
すわなち、太陽電池を製造するための半導体基板に人工的に第１導電型（例えば、ｎ型）の不純物を注入し、基板の後面全体に形成された高濃度ドーピング層を用いて電流を収集する比較例の場合、基板に高濃度でドーピングされた不純物によって電荷（例えば、電子）が失われ電荷のライフタイム（lifetime）が減少する問題が発生する。
【０１２０】
しかし、本実施例のように、太陽電池を製造するための半導体基板１１０に第１導電型（例えば、ｎ型）の不純物を別に注入しなくても、半導体層１７５を用いて基板１１０の表面をパッシベーションし、基板１１０とのバンドギャップエネルギー差を利用し電荷が移動することができる移動層の電荷蓄積層１７９を形成する場合、基板１１０に含有した不純物による電荷のライフタイムの減少なしに電荷の収集が行われる。したがって、電荷の収集量が増加し、本実施形態に係る太陽電池の開放電圧（Ｖｏｃ）と短絡電流（Ｉｓｃ）が増加する。
【０１２１】
図１〜図３に図示した太陽電池では、エミッタ部１２１は、基板１１０の中に該当する導電型を有する不純物をドーピング（注入）して基板１１０の一部をエミッタ部１２１で形成したものなので、基板１１０とエミッタ部１２１は、すべて基板１１０の半導体物質の同じ半導体物質、例えば、結晶質半導体から形成され、基板１１０とエミッタ部１２１は、同種接合を形成する太陽電池である。
【０１２２】
しかし、半導体層１７５は、基板とエミッタ部が互いに異なる半導体物質から形成される場合には、例えば、基板は単結晶シリコンや多結晶シリコンのような結晶質半導体から形成され、エミッタ部は非晶質シリコンのような非晶質半導体から形成され、基板とエミッタ部は異種接合を形成する場合にも適用できる。
【０１２３】
異種接合を形成する太陽電池の例を図６乃至図９を参考して説明する。
【０１２４】
図１と図２に図示した太陽電池と比較する時、同じ構造を有し、同じ機能を実行する構成要素については、同じ図面の符号を付与しその詳細の説明は省略する。
【０１２５】
先ず、図６に示された異種接合構造を有する太陽電池は、結晶質半導体から形成される基板１１０上に第２導電型を有する非晶質半導体（例えば、ｐ型の非晶質シリコン）から形成されたエミッタ部１２１ａが位置する。
【０１２６】
この時、基板１１０の前面およびその近傍に存在する欠陥を除去するパッシベーション機能を実行し、欠陥による電荷損失を低減するために、基板１１０とエミッタ部１２１ａの間には、保護部１９１が位置する。
【０１２７】
保護部１９１は、非晶質シリコン（amorphous silicon）、特に、真性非晶質シリコン（intrinsic amorphous silicon）から形成することができる。この時、基板１１０から生成された電荷（例えば、正孔）は、保護部１９１を通過してエミッタ部１２１ａに移動することができる厚さを有する。たとえば、保護部１９１の厚さは約１ｎｍ〜１０ｎｍで有り得る。このような保護部１９１は省略可能である。
【０１２８】
この時、エミッタ部１２１ａと保護部１９１は、プラズマ気相蒸着法のような膜積層法によって形成することができる。
【０１２９】
基板１１０の後面には、図１及び図２に示した太陽電池と同じように、基板１１０の後面上に位置する複数の後面電極１５１と複数の後面バスバー１５２から形成された後面電極部１５０と後面電極部１５０が位置していない基板１１０の後面上に位置し電荷蓄積層１７９を基板１１０内に形成する半導体層１７５、そして後面電極部１５０下部の基板１１０内に位置する電界部７２を備えている。
【０１３０】
このような 異種接合太陽電池の場合、結晶質半導体の基板１１０と非晶質半導体のエミッタ部１２１ａとの間のエネルギーバンドギャップの差が同種接合の場合のエネルギーバンドギャップの差より増加し太陽電池の開放電圧（Ｖｏｃ）が増加するので、太陽電池の効率がさらに向上する。
【０１３１】
また、既に図１〜図５を参考して説明したように、基板１１０の後面に位置する半導体層１７５によるエネルギーバンドベンディング現象と電荷蓄積層１７９により、後面電極部１５０に収集される電荷（例えば、電子）の量が増加し、電荷の再結合損失量が減少する。さらに、電界部１７２が後面電極部１５０下部に主に形成される格子形状を有しており、電界部１７２の形成面積が減少するので、電界部１７２の不純物による電荷損失量もまた減少する。
【０１３２】
また、代案的な例では、図７に示したように、基板１１０の前面に位置したエミッタ部１２１ｂは、ブロードバンドギャップを有する半導体物質の炭化ケイ素（ＳｉＣ）から形成されることがある。したがって、この場合には、エミッタ部１２１ｂは、第２導電型の不純物がドーピングされ広いバンドギャップを有する半導体物質から形成される半導体層となる。
【０１３３】
したがって、図７に示したように、基板１１０がｎ型の場合、エミッタ部１２１ｂは、ｐ型の炭化ケイ素（ＳｉＣ）（ｐ−ＳｉＣ）から形成される。
【０１３４】
この時、ｐ−ＳｉＣのエミッタ部１２１ｂは、プラズマ気相蒸着法のような膜積層法を用いて基板１１０上に形成されることがあり、エミッタ部１２１ｂを形成するときに所望の導電型（例えば、ｐ型）を有する不純物を含有したドーピングガスを利用しエミッタ部１２１ｂは、基板１１０と他の第２導電型を有することができる。
【０１３５】
また、図７に示したように、本例に係る太陽電池は、エミッタ部１２１ｂの上に形成されたＩＴＯ（indium tin oxide）などの透明導電性酸化膜（transparent conductive oxide、ＴＣＯ）のような透明な導電性物質から形成された反射防止部１３０ａが位置する。この時、反射防止部１３０ａは、基板１１０の前面全体または基板１１０の前面の端部を除外した基板１１０の前面全体に位置する。
【０１３６】
次に、反射防止部１３０ａの上に、既に図１及び図２を参考で説明したように、複数の前面電極１４１と複数の前面電極１４１と接続された複数の前面バスバー１４２から形成される前面電極部１４０が位置する。
【０１３７】
基板１１０の後面側の構造は、既に図１及び図２を参考にして説明したのと同様であるので、省略する。
【０１３８】
このように、第２導電型の不純物がドーピングされたエミッタ部１２１ｂが広いバンドギャップを有する半導体物質の炭化ケイ素（ＳｉＣ）から形成される場合には、半導体層１７５を参考で説明した図３と同様に、基板１１０とエミッタ部１２１ｂの間にエネルギーバンドのベンディング現象が発生して、このようなエネルギーバンドのベンディング現象により、基板１１０と半導体層１７５の伝導帯（ＣＢ）と価電子帯（ＶＢ）のベンディングが行われます。
【０１３９】
しかし、この場合、図９に示したように、図３の場合とは逆に、伝導帯と価電子帯からのエネルギー準位の高さが増加することにより、伝導帯でのエネルギー障壁（つまり、伝導帯でのバンドオフセット）のサイズが増加する。
【０１４０】
これにより、伝導帯を介し移動する電子の移動は増加した伝導帯でのエネルギー障壁により、ｎ型の基板１１０で、ｐ型のエミッタ部１２１ｂへの電子移動に悪影響を受けることになり基板１１０からのエミッタ部１２１ｂ方向に移動する電子の量が減少することになる。
【０１４１】
また、半導体基板１１０とエミッタ部１２１ｂとの間のエネルギーベンディングによって高まった価電子帯でのエネルギー準位によって発生したエネルギー障壁を通過[トンネリング（tunneling）]し基板１１０側からエミッタ部１２１ｂ方向に移動する。
【０１４２】
この時、半導体基板１１０とエミッタ部１２１ｂの間の界面には、図９に示したように、半導体基板１１０とエミッタ部１２１ｂとの間のエネルギーベンディングによって谷部分１２９が形成され、基板１１０から移動した正孔は、この谷の部分１２９に蓄積され、これにより、谷の部分１２９は、電荷蓄積層として機能する。
【０１４３】
この時、既に説明したように、前面電極部１４０とエミッタ部１２１ｂの間に位置する反射防止部１３０ａは、所定の仕事関数（work function）を有している伝導度が良好な透明導電性酸化物から形成される。
【０１４４】
したがって、エミッタ部１２１ｂ方向に移動して電荷蓄積層１２９に位置する電荷（例えば、正孔）は、反射防止部１３０ａの仕事関数によって反射防止部１３０ａにさらに容易に移動した後、前面電極部１４０方向に動く。この時、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）から形成された反射防止部１３０ａは、約５ｅＶ以上の仕事関数を有している方がいい。この場合、エミッタ部１２１ｂ方向に移動した電荷はさらに容易に反射防止部１３０b方向に移動することになる。
【０１４５】
また、前面電極部１４０とエミッタ部１２１ｂの間に位置する反射防止部１３０ａにより、金属製の前面電極部１４０とエミッタ部１２１ｂとの間の接触特性が向上されてエミッタ部１２１ｂから前面電極部１４０への移動する電荷の移動量が増加する。
【０１４６】
しかし、代案的な例としては、反射防止部１３０ａは、図１および図２に図示したような反射防止部１３０のように、窒化シリコンや酸化アルミニウムなどのように反射防止機能を有する絶縁物質になりえる。この時、前面電極部１４０は、反射防止部を貫通しエミッタ部１２１ｂと接している。
【０１４７】
別の例として、太陽電池は、図８に示したような構造を有する。
【０１４８】
図７と比較すると、図８に示した太陽電池は、基板１１０の前面側に位置するエミッタ部１２１cの構造を除外すれば、同じ構造を有する。
【０１４９】
つまり、図７に図示したように、基板１１０の前面上には複数の前面電極１４１と複数の前面電極１４１と接続された複数の前面バスバー１４２が位置し、前面電極部１４０が位置していない基板１１０の前面上にはエミッタ部１２１cが位置する。
【０１５０】
また、図８に示した太陽電池は、前面電極部１４０下部とその周辺に位置する基板１１０の中に位置し基板１１０とエミッタ部１２１cよりも高い濃度で第２導電型の不純物が含有されている（ドープされた）第２導電型の高濃度ドーピング部１２３をさらに含む。したがって、高い不純物ドーピング濃度により高濃度ドーピング部１２３の伝導度は増加しシート抵抗は減少するので、高濃度ドーピング部１２３と前面電極部１４０との間の接触抵抗が減少する。
【０１５１】
したがって、隣接する前面電極１４１の間、隣接する前面電極１４１と前面バスバー１４２の間、隣接する前面バスバー１４２の間に位置する基板１１０の前面側には、高濃度ドーピング部１２３が位置しない。
【０１５２】
この例では、エミッタ部１２１cは、基板１１０の導電型と他の第２導電型（例えば、p型）の不純物がドープされた非晶質炭化ケイ素（p−a−SiC）から形成されている。
【０１５３】
したがって、基板１１０とのp−n接合を形成する部分は、エミッタ部１２１cと高濃度ドーピング部１２３となる。
【０１５４】
このような構造を有する太陽電池では、エミッタ部１２１cの役割は、基板１１０とのｐ−ｎ接合だけでなく、基板１１０の後面に位置する半導体層１７５と同じ役割をする。
【０１５５】
したがって、すでに図７を参考して説明したように、基板１１０からエミッタ部１２１cに正孔の移動が行われ、電荷蓄積層１２９に電荷（正孔）が蓄積されると、図１と図２の場合と同様に谷の部分、すわなち、電荷蓄積層１２９に蓄積された電荷は電荷蓄積層１２９によって形成されたパス（path）に沿って移動し隣接する高濃度ドーピング部１２３を介して前面電極部１４０に容易に移動する。
【０１５６】
基板１１０に位置した電界部１７２に接続された後面電極部１５０と同様に、高い不純物ドーピング濃度によって伝導度が増加した高濃度ドーピング部１２３に前面電極部１４０と接しているので、エミッタ部１２１ｃに沿って移動した電荷は高濃度ドーピング部１２３を介して前面電極部１４０にさらに容易に移動することになる。
【０１５７】
図７と図８に示した太陽電池では、基板１１０の前面およびその周辺に存在する欠陥に起因する電荷の損失を減らすために、基板１１０のすぐ上に図６に示した保護部１９１が存在することができる。この時、保護部１９１は、基板１１０とエミッタ部（１２１ｂ、１２１ｃ）の間に位置することができる。このような場合には、欠陥によって失われる電荷の量が減少するので、太陽電池の効率が向上する。
【０１５８】
基板１１０の後面に電界部１７２は、図７と図８とは異なり、基板１１０とは異なり第１導電型の不純物が基板１１０より高い濃度で含有された非晶質シリコンから形成され基板１１０の後面の上に位置することができる。この時、基板１１０の後面に位置する半導体層１７５は省略することができる。また、この場合には、後面電極部１５０は、基板１１０の後面の上に位置する第１導電型の非晶質シリコンから形成される電界部の上に位置し、図７と図８に示したものとは異なり、複数の後面電極１５１は、複数の後面バスバー１５２が位置する部分を除外した電界部または複数の後面バスバー１５２が位置する部分と後面の端の部分を除外した後面全体に位置する一つの後面電極に形成することができる。
【０１５９】
以上で本発明の実施の形態に対して詳細に説明したが本発明の権利範囲はこれに限定されるのではなく、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の多くの変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
【図１】
0005567706.tif 000002
【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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