(57)【要約】【課題】イオン注入法を用いた新たな太陽電池セルの製造方法を提供する。【解決手段】ある態様の太陽電池セルの製造方法は、第１の導電型のシリコン層とシリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、被覆膜を介してシリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含む。エミッタ層形成工程は、イオンの飛程が、被覆膜の表面から被覆膜とシリコン層との界面までの距離となるエネルギーで該イオンを照射する。【選択図】図２
2014229851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型のシリコン層と前記シリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、
前記被覆膜を介して前記シリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、前記シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含み、
前記エミッタ層形成工程は、前記イオンの飛程が、前記被覆膜の表面から前記被覆膜と前記シリコン層との界面までの距離となるエネルギーで該イオンを照射することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記被覆膜は、反射防止膜であ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】
前記エミッタ層が形成された後に前記被覆膜を除去する除去工程と、
前記除去工程の後に、前記エミッタ層の上に反射防止膜を形成する反射防止膜形成工程と、を更に含む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４】
第１の導電型のシリコン層と前記シリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、
前記被覆膜を介して前記シリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、前記シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含み、
前記エミッタ層形成工程は、前記イオンの深さ方向のドーピングプロファイルのピーク位置が、前記被覆膜と前記シリコン層との界面までの深さＤ±１０ｎｍの範囲となるようなエネルギーで該イオンを照射することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、シリコンなどの半導体材料が光を吸収した際に発生する電子正孔対が、電池内部に形成されたｐｎ接合等による電界によって、電子はｎ層側へ、正孔はｐ層側へ移動することで、外部回路へ電流として取り出される。ｐｎ接合やコンタクト層の形成には、局所的に不純物の濃度や種類を異ならせる処理が必要である。また、太陽電池の内部に取り込まれる光を極力多くするために、シリコン基板の受光面側には反射防止膜が形成される。
【０００３】
具体的には、ｐ型シリコン基板の表面に、イオン注入法を用いてｎ型不純物を高濃度でドーピングしてｎ型層（エミッタ層）を形成した後、反射防止膜を形成する太陽電池の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１０−５２７１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、イオン注入法を用いてエミッタ層を形成した場合、注入されるイオンの飛程は、シリコン基板の表面からある程度進んだ位置（深さ）となる。そのため、ドーピングイオンの深さ方向の濃度プロファイルは、シリコン基板表面からある程度の深さにピークを有するものとなる。このような不純物濃度のピークの存在は、キャリアの移動の妨げとなるため、発電効率の低下を招く一因ともなる。
【０００６】
本発明のある態様の例示的な目的のひとつは、イオン注入法を用いた新たな太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の太陽電池セルの製造方法は、第１の導電型のシリコン層とシリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、被覆膜を介してシリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含む。エミッタ層形成工程は、イオンの飛程が、被覆膜の表面から被覆膜とシリコン層との界面までの距離となるエネルギーで該イオンを照射する。
【０００８】
本発明の別の態様は、太陽電池セルの製造方法である。この方法は、第１の導電型のシリコン層とシリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、被覆膜を介してシリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含む。エミッタ層形成工程は、イオンの深さ方向の濃度プロファイルのピーク位置が、被覆膜とシリコン層との界面までの深さＤ±１０ｎｍの範囲となるようなエネルギーで該イオンを照射する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、イオン注入法を用いた新たな太陽電池セルの製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】標準的なイオン注入を行った場合のドーピング濃度プロファイルの結果を示す図である。
【図２】スクリーン膜を介してシリコン基板に対してイオン注入を実施した場合のドーピング濃度プロファイルの一例を示す図である。
【図３】スクリーン膜を除去した後のシリコン基板内部でのドーピング濃度プロファイルの一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。
【図５】図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。
【図６】第２の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。
【図７】図７（ａ）〜図７（ｅ）は、第２の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。
【図９】図９（ａ）〜図９（ｅ）は、第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。
【図１０】図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。また、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、製造方法を説明する際に示す各断面図において、半導体基板やその他の層の厚みや大きさは説明の便宜上のものであり、必ずしも実際の寸法や比率を示すものではない。
【００１２】
（第１の実施の形態）
太陽電池は様々なタイプのものが考案されている。例えば、結晶Ｓｉ系太陽電池は、そのシンプルな構造や製法、高い変換効率等の特徴から、他のタイプの太陽電池に対する優位性を保っている。一方、結晶Ｓｉ系太陽電池においてより高い変換効率を求めるには、各プロセス単位に最適な条件を見いだすことが差別化に非常に重要となっている。その中で、光電効果が支配的に起こるとされる表面エミッタ層の形成は非常に重要な要素と考えられ、以下の特徴を有することが望ましいと考えられる。
【００１３】
しかし、現在、一般的な製法として用いられている熱拡散法、イオン注入法ともに、その特性から以下の特徴を同時に満足させることは難しい。
（１）浅い接合であること。具体的には、内部拡散電位をより表面に近づけること。
（２）最適なドーピング濃度であること。具体的には、電極とのコンタクトや、エミッタ層を通しての多数キャリアの移動のため、エミッタ濃度はある高い濃度を有すること。一方、少数キャリアの再結合低減観点から高濃度すぎないこと。
（３）表面内側に特異な濃度ピークを有しないこと。具体的には、少数キャリアの移動の障壁となる程の強電界のハイロー接合が表面より内側に存在しないこと。
（４）最表面にわずかなハイロー接合を有すること。具体的には、表面から反対面に少数キャリアを追い出す効果を有すること。
【００１４】
熱拡散法に対するイオン注入法の特徴は、ドーピング深さ、濃度を制御できることから、前述の（１）、（２）に関しては、非常に優位である。一方、イオン注入を利用する場合、イオンの加速エネルギーに応じた深さにドーピング濃度のピークを持ち、そのピーク位置から表面層に向かってドーピング濃度が減少するプロファイルになる。
【００１５】
図１は、標準的なイオン注入を行った場合のドーピング濃度プロファイルの結果を示す図である。図１に示すイオン注入は、注入イオン種としてリン（Ｐ）を用い、加速エネルギーが１０ｋｅＶ、ドーズ量が３×１０１５個／ｃｍ２の条件でシリコン基板に対して行われたものである。このような条件のイオン注入によれば、図１に示すように、表面Ｓからドーピング濃度が徐々に増加し、表面Ｓから約０．０１５μｍ（１５ｎｍ）程度の深さＤでドーピング濃度がピークとなり、その後ドーピング濃度は減少する。つまり、このイオン注入における注入飛程Ｒｐは０．０１５μｍ（１５ｎｍ）程度である。
【００１６】
このようなプロファイルＰｒは、後の活性化アニールよって多少緩和されるが、イオン注入法は、前述の（３）の観点ではなお改善の余地がある。また、浅い接合を形成するためには、低エネルギーのイオン注入が必要となるが、一般的に低エネルギーになるほど、ビームの輸送効率が低下し、生産性が低下する。
【００１７】
本発明はこれらの点を考慮して、イオン注入法を用いた新たな太陽電池セルの製造方法を実現するものである。以下の態様では、イオンの飛程を考慮して、エミッタ層の形成の前に、ある厚みの何らかの被覆膜を形成しておき、その被覆膜を介して半導体層に対してイオン注入を行うことで好ましいドーピング濃度プロファイルを有するエミッタ層を形成する方法について説明する。なお、被覆膜は少なくとも基板の一部を覆っていればよく、基板を完全に覆っていることまでは必要ない。また、被覆膜の厚みも全体として一様である必要はなく、領域毎に厚みが異なっていてもよい。
【００１８】
本実施の形態では、シリコン（半導体）層の被覆膜としてスクリーン膜を用いている。スクリーン膜として、シリコン基板上に形成しやすい酸化膜や窒化膜等をＣＶＤやスパッタリング等の技術で形成したり、印刷技術や塗布技術等で形成したりしてもよい。なお、生成されるスクリーン膜の厚みと必要なイオン注入エネルギーとを考慮すると、酸化膜や窒化膜等をＣＶＤやスパッタリング等の技術で形成する方が好ましい。また、膜の材質はイオンが透過できるものであれば特に限定されないが、イオン注入時に生じるノックオンによるシリコン基板内部への影響が小さいものが好ましい。
【００１９】
スクリーン膜形成後、イオンの注入飛程Ｒｐがスクリーン膜とシリコン基板との界面付近になるように、イオン注入のエネルギーを調整し、スクリーン膜を介してシリコン基板に対してイオン注入を実施する。図２は、スクリーン膜を介してシリコン基板に対してイオン注入を実施した場合のドーピング濃度プロファイルの一例を示す図である。図２に示すスクリーン膜は厚みが約７０ｎｍの酸化膜（ＳｉＯ２膜）である。そして、図２に示すドーピング濃度プロファイルは、注入イオン種としてリン（Ｐ）を用い、加速エネルギーが６０ｋｅＶ、ドーズ量が３×１０１５個／ｃｍ２の条件でスクリーン膜を介してシリコン基板に対してイオン注入が行われた場合のものである。
【００２０】
図２に示すドーピング濃度プロファイルＰｒ’は、少なくともシリコン基板の表面Ｓ’付近はなだらかで、基板内部に向かって徐々に急峻に濃度が低下する理想的なプロファイルである。なお、６０ｋｅＶ程度の加速エネルギーは、一段加速のイオン注入装置として大電流が取り出しやすい好適なエネルギーであり、そのドーズ量の半分近くがスクリーン膜に残余しても生産性に問題はない。そこで、注入イオンの加速エネルギーとしては、４０ｋｅＶ以上、より好ましくは５０ｋｅＶ以上となるように調整するとよい。また、注入イオンの加速エネルギーとしては、例えば、８０ｋｅＶ以下、より好ましくは７０ｋｅＶ以下となるように調整してもよい。なお、注入イオンの加速エネルギーは上記の例に限定されず、スクリーン膜やシリコン基板の諸条件に応じて適宜変更してもよい。
【００２１】
上述の条件でイオン注入を行った後、表面の酸化膜をバッファードフッ酸等でエッチング除去する。図３は、スクリーン膜を除去した後のシリコン基板内部でのドーピング濃度プロファイルの一例を示す図である。図３に示すように、シリコン基板の表面Ｓ’が露出し、シリコン基板内には理想的なドーピング濃度プロファイルＰｒ’’が形成されている。
【００２２】
図４は、第１の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。図５（ａ）〜図５（ｆ）は、第１の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。
【００２３】
本実施の形態では、半導体基板としてｐ型の単結晶シリコン基板を使用した場合について説明するが、ｎ型のシリコン基板や多結晶基板、他のｐ型又はｎ型の化合物半導体基板を使用する場合にも本発明を適用できる。以下、図４、図５を参照して第１の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法について説明する。
【００２４】
はじめに、図５（ａ）に示すように、単結晶シリコンインゴットをマルチワイヤ法でスライスすることによりｐ型のシリコン基板１０を用意する。次に、基板表面のスライスによるダメージをアルカリ溶液で取り除いた後、最大高さ１０μｍ程度の微細凹凸（テクスチャ：図５（ａ）では不図示）を受光面に形成する（図４のＳ１０）。このような凹凸構造による散乱により光の閉じ込め効果が得られ、変換効率の向上に寄与する。
【００２５】
次に、図５（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の表面上に、ＳｉＯ２等の膜（又は被覆膜）からなるスクリーン膜１２を形成する（図４のＳ１２）。スクリーン膜１２の厚みは、例えば、１０〜１００ｎｍ程度である。これによりｐ型（第１の導電型）のシリコン基板１０とシリコン基板１０を覆う被覆膜としてのスクリーン膜１２とを有する太陽電池用の基板が用意される。次に、図５（ｃ）に示すように、スクリーン膜１２を介してシリコン基板１０に向けて、シリコン基板１０とは逆導電型となるｎ型（第２の導電型）のイオンを照射し、シリコン基板１０の受光面側の一部の領域にエミッタ層１４を形成する（図４のＳ１４）。
【００２６】
本実施の形態に係るエミッタ層形成工程では、図２で説明したように、イオンの飛程Ｒｐが、スクリーン膜１２の表面Ｓからスクリーン膜１２とシリコン基板１０との界面（シリコン基板１０の表面Ｓ’）までの距離となるエネルギーでイオンを照射する（図５（ｂ）参照）。
【００２７】
次に、図５（ｄ）に示すように、スクリーン膜１２を除去し（図４のＳ１６）、イオン注入によるシリコン基板１０のダメージを緩和すべく活性化アニール処理を行う（図４のＳ１８）。なお、スクリーン膜１２の除去と活性化アニール処理との順番を入れ替えてもよい。そして、図５（ｅ）に示すように、エミッタ層１４の表面上に、ＣＶＤ法等によりＳｉＮやＴｉＯ２等の反射防止膜１６を形成する（図４のＳ２０）。反射防止膜１６の厚みは、例えば、１０〜１００ｎｍ程度である。
【００２８】
次に、図５（ｆ）に示すように、反射防止膜１６のパターンに沿って、エミッタ層１４の所定領域の上に直接受光面電極１８を形成する（図４のＳ２２）。受光面電極１８は、銀（Ａｇ）を主成分とする受光面電極用ペーストを、例えば幅５０〜１００μｍ程度の櫛形状に印刷、焼成することにより形成する。受光面電極１８の高さは１０〜５０μｍ程度である。
【００２９】
また、この段階で、裏面電極２０もアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする裏面電極用ペーストを用いて印刷、焼成することにより形成される。その際、ペーストに含まれているＡｌがシリコン基板１０の内部に拡散し、裏面電極２０付近にｐ＋層２２を形成する。これにより、ＢＳＦ（Back Surface Field）効果を得ることができる。
【００３０】
以上の工程により、太陽電池セル１００が製造される。この太陽電池セル１００は、ドーピングされたイオンの濃度プロファイルのピークがエミッタ層１４に存在しなくなるため、発電時にキャリアが移動しやすくなる。つまり、スクリーン膜１２を介してイオン注入することで、一般的なイオン注入で見られるドーピング濃度プロファイル、具体的にはシリコン基板表面からドーピング濃度が一度増加してから減少するプロファイル、が避けられる。詳述すると、本実施の形態に係る太陽電池セル１００のエミッタ層１４では、ドーピング濃度プロファイルが、表面付近はなだらかな濃度勾配で、表面から深くなるにしたがって徐々に濃度勾配が大きくなる理想的な形状となる。その結果、発電効率の高い太陽電池セルが得られる。
【００３１】
また、図４に示すステップＳ１６とステップＳ１８との処理を入れ替えて、活性化アニール処理を行った後にスクリーン膜を除去する場合、スクリーン膜とシリコン基板との界面に生じるとされるドーパントの高濃度層は、スクリーン膜除去により一部が除去されるため、高濃度層によるキャリア再結合等が軽減される。
【００３２】
また、スクリーン膜の膜厚を適正に選択することで、イオン注入装置において、イオンの輸送効率の高い条件でのイオン注入処理が可能となり、生産性が向上する。つまり、スクリーン膜の厚みを所定値以上（例えば１０ｎｍ以上）とすることで、イオンの加速エネルギーを高められるため、イオンの注入効率が高くなる。一方、スクリーン膜の厚みを所定値以下（例えば１００ｎｍ以下）とすることで、基板まで達しないでスクリーン膜内部に留まる無駄なイオンを減らせる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、太陽電池セル１００の表面側（シリコン基板１０よりも表面側）にのみパッシベーション膜（反射防止膜１６）が形成されているが、太陽電池セル１００の表面側および裏面側の両方にパッシベーション膜が形成されてもよい。また、本実施の形態では、シリコン基板１０の表面側からイオンを照射する場合を説明したが、裏面側からイオンを照射する場合や表面側及び裏面側の両方からイオンを照射する場合にも本発明を適用できる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、反射防止膜をスクリーン膜として利用する場合について説明する。図６は、第２の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。図７（ａ）〜図７（ｅ）は、第２の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。なお、第１の実施の形態と同じ構成要素や工程については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【００３５】
はじめに、図７（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン基板１０の受光面にテクスチャを形成する（図６のＳ１０）。次に、図７（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の表面上に、ＣＶＤ法等によりＳｉＮやＴｉＯ２等の反射防止膜１６を形成する（図６のＳ２４）。反射防止膜１６の厚みは、例えば、１０〜１００ｎｍ程度である。これによりｐ型（第１の導電型）のシリコン基板１０とシリコン基板１０を覆う被覆膜としての反射防止膜１６とを有する太陽電池用の基板が用意される。
【００３６】
次に、図７（ｃ）に示すように、反射防止膜１６を介してシリコン基板１０に向けて、シリコン基板１０とは逆導電型となるｎ型（第２の導電型）のイオンを照射し、シリコン基板１０の受光面側の一部の領域にエミッタ層１４を形成する（図６のＳ２６）。
【００３７】
本実施の形態に係るエミッタ層形成工程では、図２で説明したように、イオンの飛程Ｒｐが、反射防止膜１６の表面Ｓから反射防止膜１６とシリコン基板１０との界面（シリコン基板１０の表面Ｓ’）までの距離となるエネルギーでイオンを照射する（図７（ｂ）参照）。
【００３８】
次に、図７（ｄ）に示すように、イオン注入によるシリコン基板１０のダメージを緩和すべく活性化アニール処理を行う（図６のＳ２８）。そして、図７（ｅ）に示すように、第１の実施の形態と同様のステップＳ２２の処理により受光面電極１８や裏面電極２０を形成する。
【００３９】
以上の工程により、太陽電池セル２００が製造される。この太陽電池セル２００は、第１の実施の形態に係る太陽電池セル１００と同様の効果が得られる。加えて、スクリーン膜として反射防止膜１６を利用することで、第１の実施の形態に係る太陽電池セル１００の製造方法と比較して工程を削減できる。また、反射防止膜１６内では光電反応は起こらないため、反射防止膜１６におけるドーピング濃度プロファイルは少数キャリアの移動に影響を与えない。
【００４０】
なお、本実施の形態では、シリコン基板１０の上に直接反射防止膜１６が形成されているが、シリコン基板１０と反射防止膜１６との間に他のパッシベーション膜が形成されてもよい。この場合、シリコン基板１０上に他のパッシベーション膜を形成し、他のパッシベーション膜側からイオンを照射した後に反射防止膜１６を形成してもよいし、シリコン基板１０上に他のパッシベーション膜及び反射防止膜１６を形成した後に他のパッシベーション膜及び反射防止膜１６側からイオンを照射してもよい。
【００４１】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、反射防止膜をスクリーン膜として利用するとともに、エミッタ層に加えてコンタクト領域を形成する場合について説明する。図８は、第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法のフローチャートである。図９（ａ）〜図９（ｅ）は、第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。図１０（ａ）〜図１０（ｂ）は、第３の実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法の各工程における半導体基板の概略断面図である。なお、上述の各実施の形態と同じ構成要素や工程については同じ符号を付して説明を適宜省略する。
【００４２】
はじめに、図９（ａ）に示すように、ｐ型のシリコン基板１０の受光面にテクスチャを形成する（図８のＳ１０）。次に、図９（ｂ）に示すように、シリコン基板１０の表面上に、ＣＶＤ法等によりＳｉＮやＴｉＯ２等の反射防止膜１６を形成する（図８のＳ２４）。次に、図９（ｃ）に示すように、反射防止膜１６を介してシリコン基板１０に向けて、シリコン基板１０とは逆導電型となるｎ型（第２の導電型）のイオンを照射し、シリコン基板１０の受光面側の一部の領域にエミッタ層１４を形成する（図８のＳ２６）。
【００４３】
次に、図９（ｄ）に示すように、反射防止膜１６の所定の領域が露出するようにパターニングされたマスク２４を形成する（図８のＳ３０）。マスク２４は、フォトリソグラフィ法、印刷法によって形成されたものや、ハードマスクを用いることができる。
【００４４】
次に、図９（ｅ）に示すように、再度、基板の受光面側に、基板とは逆導電型となるｎ型ドーパントをイオン注入により全面注入する。この際、マスクにより被覆されていない、反射防止膜１６の露出した所定の領域１６ａを介して、その下部にあるエミッタ層１４の一部の領域に選択的にイオンが注入される。これにより、エミッタ層１４の所定の領域に不純物濃度が他より高いコンタクト領域２６が形成される（図８のＳ３２）。このように基板の一部に選択的にイオンを注入し、不純物濃度の高いコンタクト領域を形成する手法を選択エミッタともいう。これらの手法により、イオン注入が不要な箇所をマスキングした後に、イオン注入が行われることで、マスキングがされてない部分に対応した選択的なイオン注入パターンが基板の所定の領域に形成される。
【００４５】
次に、図１０（ａ）に示すように、シリコン基板１０からマスク２４を除去し（図８のＳ３４）、基板全体に活性化アニール処理を施す（図８のＳ３６）。そして、図１０（ｂ）に示すように、第１の実施の形態と同様のステップＳ２２の処理により受光面電極１８や裏面電極２０を形成する。
【００４６】
以上の工程により、太陽電池セル３００が製造される。この太陽電池セル３００は、上述の各実施の形態に係る太陽電池セルと同様の効果が得られる。
【００４７】
なお、本実施の形態では、シリコン基板１０の上に直接反射防止膜１６が形成されているが、シリコン基板１０と反射防止膜１６との間に他のパッシベーション膜が形成されてもよい。この場合、シリコン基板１０上に他のパッシベーション膜を形成し、他のパッシベーション膜側からイオンを照射した後に反射防止膜１６を形成してもよいし、シリコン基板１０上に他のパッシベーション膜及び反射防止膜１６を形成した後に他のパッシベーション膜及び反射防止膜１６側からイオンを照射してもよい。
【００４８】
上述の各実施の形態に係る太陽電池セルは、スクリーン膜１２や反射防止膜１６を介して基板にイオンを照射（注入）することで、エネルギーを余り低下させずに基板表層での浅い接合を実現できる。また、イオン注入の際のエネルギーを余り低下させずに済むため、ビームの輸送効率の低下が避けられ、生産性が向上する。
【００４９】
なお、ドーピング濃度プロファイルのピーク位置は、必ずしもスクリーン膜１２や反射防止膜１６の内部でなくてもよい。例えば、エミッタ層形成工程は、イオンの深さ方向の濃度プロファイルのピーク位置が、スクリーン膜１２や反射防止膜１６とシリコン基板１０との界面までの深さＤ±１０ｎｍの範囲となるようなエネルギーで該イオンを照射してもよい。これにより、ドーピングされたイオンの濃度プロファイルのピークがスクリーン膜や反射防止膜１６とシリコン基板１０との界面の近傍に存在するため、発電時にキャリアが移動しやすくなる。
【００５０】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態におけるイオン注入装置、イオン注入装置、搬送容器などにおいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【００５１】
上述の各実施の形態では、シリコン基板の上に新たに被覆膜を形成する場合について説明したが、シリコン基板の表面を処理して表層部分をシリコン酸化膜に変質させ、これを被覆膜としてイオン注入を行ってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１０  シリコン基板、  １２  スクリーン膜、  １４  エミッタ層、  １６  反射防止膜、  １８  受光面電極、  ２０  裏面電極、  ２４  マスク、  ２６  コンタクト領域、  １００，２００，３００  太陽電池セル。
【図１】
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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】
2014229851.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014229851.tif 000011
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年6月27日(2014.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態におけるイオン注入装置、搬送容器などにおいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型のシリコン層と前記シリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、
前記被覆膜を介して前記シリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、前記シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含み、
前記エミッタ層形成工程は、前記イオンの飛程が、前記被覆膜の表面から前記被覆膜と前記シリコン層との界面までの距離となるエネルギーで該イオンを照射することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記被覆膜は、反射防止膜であ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】
前記エミッタ層が形成された後に前記被覆膜を除去する除去工程と、
前記除去工程の後に、前記エミッタ層の上に反射防止膜を形成する反射防止膜形成工程と、を更に含む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４】
第１の導電型のシリコン層と前記シリコン層を覆う被覆膜とを有する太陽電池用の基板を用意する準備工程と、
前記被覆膜を介して前記シリコン層に向けて第２の導電型のイオンを照射し、前記シリコン層の受光面側の一部の領域にエミッタ層を形成するエミッタ層形成工程と、を含み、
前記エミッタ層形成工程は、前記イオンの深さ方向の濃度プロファイルのピーク位置が、前記被覆膜と前記シリコン層との界面までの深さＤ±１０ｎｍの範囲となるようなエネルギーで該イオンを照射することを特徴とする太陽電池セルの製造方法。