(57)【要約】【課題】平滑な拡散層にその厚さの範囲内でテクスチャが形成された太陽電池およびその製造方法を提供する。【解決手段】前記金属のイオンおよびフッ化物イオンを含有する第１溶液に浸漬することにより、前記シリコン基板の表面に前記金属の粒子を分散配置するなどの手法で、表面に拡散層が形成されたシリコン基板の表面に、金属の粒子を分散配置する第１工程。第１工程が行われたシリコン基板の表面をフッ化物イオンを含有する第２溶液に浸漬することにより、シリコン基板表面の金属粒子の接触位置からシリコン基板内部に向けて非貫通孔を形成する第２工程によって、ナノ・テクスチャを形成する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に拡散層が形成されたシリコン基板の前記表面に、金属の粒子を分散配置する第１工程と、
前記第１工程が行われたシリコン基板の表面をフッ化物イオンを含有する第２溶液に浸漬することにより、前記シリコン基板表面の前記金属粒子の接触位置から前記シリコン基板内部に向けて非貫通孔を形成する第２工程と、
を含む太陽電池の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程は、前記金属のイオンおよびフッ化物イオンを含有する第１溶液に浸漬することにより、前記シリコン基板の表面に前記金属の粒子を分散配置する請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記第１工程で用いる金属が、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）の群から選ばれる少なくとも一種類の金属である請求項１、請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記拡散層は、ｐｎ接合の一方の領域を担当する半導体層であり、
第２工程では、前記拡散層の厚さ未満の深さの非貫通孔が形成される請求項１、請求項２または請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記第２工程ののち、前記非貫通孔が形成された前記シリコン基板表面に表面電極を形成する請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記表面に拡散層が形成されたシリコン基板の表面に表面電極を形成したのち、この表面電極が形成されたシリコン基板に対して前記第１工程を行う請求項４に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項７】
前記拡散層は、裏面コンタクト型太陽電池基板の高濃度拡散層である請求項１、請求項２または請求項３に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項８】
ｐ型またはｎ型のシリコン基板の表面側に、該シリコン基板と逆の特性の拡散層が形成され、
前記拡散層の表面に、該拡散層の厚みよりも浅く、縦長略円筒状の非貫通孔が分散配置されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項９】
前記非貫通孔が分散配置された前記拡散層の表面に、表面電極が積層されている請求項８に記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表面に無反射構造を有する太陽電池およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池において、入射した太陽光のうち一部は基板内部に進入し、他の一部は基板表面で反射する。このうち、基板内部に進入した光のみが電力の発生に寄与する。このため、基板表面の反射率を低下させて、より多くの光を基板内部に取り込むことが太陽電池の発電効率向上のための大きな要素となっている。
【０００３】
基板表面の反射率を低下させる技術として、従来より、基板表面にピラミッド形状などの凹凸パターン（所謂テクスチャ）を形成することにより、光の反射を防止して、より多くの光を基板内部に進入させることによって、発電効率の向上を図った太陽電池が提案されている（例えば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−９１４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上に述べたピラミッド形状のテクスチャを形成する技術は、凹凸の高さが数マイクロメートルと比較的大きいものである。このため、この技術を用いた太陽電池は、ｐｎ接合を形成する前の基板に凹凸のテクスチャが形成され、この凹凸に沿って拡散層が形成された構造を有していた。すなわち、従来の太陽電池は基板表面に形成される凹凸の高低差が拡散層の厚さよりも大きく、拡散層が凹凸のテクスチャに沿ってうねった形状になっていた。
【０００６】
このため、拡散層形成の後の工程である表面電極の形成工程において、表面電極は一般的に金属ペーストを印刷塗布して焼成することによって形成されるが、金属ペーストの印刷塗布時に、大きく突出しているテクスチャ（ピラミッド）の頂部が破損することがあった。テクスチャの頂部が破損すると、テクスチャの高さよりも薄い拡散層が、破損部で剥がれてしまい、下の基板領域が、塗布形成された表面電極と接触して短絡し、性能の劣化を招く原因になる。
【０００７】
また、上に述べたピラミッド状のテクスチャは、アルカリによる選択エッチングによって形成される。したがって、単結晶基板でなければ規則的なテクスチャを形成することができず、多結晶基板にこの手法を適用することができなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、平滑な基板表面に拡散層が形成され、この拡散層にその厚さの範囲内で形成されたテクスチャによって効果的な無反射化を実現した太陽電池およびその製造方法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】
【０００９】
本発明の第１の側面によって提供される太陽電池の製造方法は、表面に拡散層が形成されたシリコン基板の表面に、金属の粒子を分散配置する第１工程と、第１工程が行われたシリコン基板の表面をフッ化物イオンを含有する第２溶液に浸漬することにより、シリコン基板表面の前記金属粒子の接触位置から前記シリコン基板内部に向けて非貫通孔を形成する第２工程と、を含む。
【００１０】
この太陽電池の製造方法では、微細な金属粒子を基板（拡散層）の表面に分散配置し、この金属粒子を触媒として基板表面の拡散層を腐食する。金属粒子の径は、例えば１５ｎｍ（ナノ・メートル）程度である。このような微細な金属粒子による腐食によって形成される非貫通孔の形状は、開口径がほぼ金属粒子の径と同じであり、その深さは腐食時間に応じて種々に制御可能である。その深さは、例えば１００ｎｍ〜６００ｎｍに制御される。これにより、拡散層の厚さの範囲内でテクスチャの形成が可能になる。
また、本発明のテクスチャは、フッ化物イオン用いた腐食（エッチング）で形成されるため、結晶面による選択性がなく、多結晶基板にも適用可能である。
【００１１】
さらに、この発明の太陽電池の製造方法では、平滑な基板表面の所々に金属粒子を用いて穴（非貫通孔）を開けると言う方法でテクスチャが形成されるため、非貫通孔が形成されない部分は平滑な基板表面が保存される。すなわち、基板内部とつながる結晶構造が平滑な表面まで到達している。これにより、テクスチャの形成後に表面電極が形成されても、表面電極の基板への接触性、電気伝導性を損なうことがない。
【００１２】
この太陽電池の製造方法において、第１工程として、金属イオンおよびフッ化物イオンを含有する第１溶液に浸漬することにより、シリコン基板の表面に金属粒子を分散配置する処理を行ってもよい。
【００１３】
この太陽電池の製造方法において、第１工程で用いる金属として、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）、白金（Ｐｔ）および金（Ａｕ）のなかから１または複数が選ばれてもよい。
【００１４】
この製造方法で製造される太陽電池は、表面電極を有する構造のものであってもよく、プラス・マイナスの電極の両方が裏面に形成される裏面コンタクト型の太陽電池であってもよい。表面電極を有する構造の場合、表面電極は非貫通孔の形成（分散配置）後に形成されてもよく、表面電極が形成されたシリコン基板に非貫通孔を形成してもよい。
【００１５】
本発明の第２の側面によって提供される太陽電池は、ｐ型またはｎ型のシリコン基板の表面側に、シリコン基板と逆の特性の拡散層が形成され、この拡散層の表面に、拡散層の厚みよりも浅い縦長略円筒状の非貫通孔が分散配置されている。また、この非貫通孔が分散配置された拡散層の表面に、表面電極が積層されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、平滑な拡散層にその厚さの範囲内でテクスチャが形成された太陽電池およびその製造方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態で用いられる太陽電池基板の縦断面の概略図である。
【図２】その太陽電池基板表面へ金属粒子を分散配置する工程の説明図である。
【図３】その太陽電池基板の表面から非貫通孔を形成する工程の説明図である。
【図４】平均深さ２００ｎｍの非貫通孔が形成されたシリコン基板の断面のＳＥＭ写真である。
【図５】平均深さ４００ｎｍの非貫通孔が形成されたシリコン基板の断面のＳＥＭ写真である。
【図６】平均深さ６００ｎｍの非貫通孔が形成されたシリコン基板の断面のＳＥＭ写真である。
【図７】非貫通孔が形成されたシリコン基板の反射率を示す図である。
【図８】非貫通孔が形成された太陽電池基板を用いて製造された太陽電池の縦断面の概略図である。
【図９】図９（Ａ）は、非貫通孔によるナノ・テクスチャを有する太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線を示す図である。図９（Ｂ）は、比較例として、テクスチャ無しの太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線である。
【図１０】高濃度にドープされたｐ型単結晶（１００）基板にナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示す図である。
【図１１】ｐ型単結晶の方位（１１１）面にナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示す図である。
【図１２】多結晶ｎ型シリコン基板に対してナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を、添付する図面に基づいて詳細に述べる。なお、この説明に際し、全図にわたり、特に言及がない限り、共通する部分には共通する参照符号が付されている。また、図中、本実施形態の要素は必ずしもスケールどおりに示されていない。また、各図面を見やすくするために、一部の符号が省略され得る。
【００１９】
本実施形態では、単結晶シリコン基板を用いた太陽電池およびその製造方法を示す。図１は、本実施形態で用いられる太陽電池基板の縦断面の概略図である。図２は、その太陽電池基板表面へ金属粒子を分散配置する工程の説明図である。図３は、その太陽電池基板の表面から非貫通孔を形成する工程の説明図である。図４〜図６は、非貫通孔が形成されたシリコン基板の断面の走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと呼ぶ）写真である。図７は、非貫通孔が形成されたシリコン基板の反射率を示す図である。また、図８は、非貫通孔が形成された太陽電池基板を用いて製造された太陽電池の縦断面の概略図である。なお、本実施形態では、金属粒子として銀（Ａｇ）が用いられる。
【００２０】
本実施形態では、太陽電池基板として、約２００μｍ（マイクロメートル）厚のｐ型半導体特性を示す単結晶シリコン基板１００を用いる。このシリコン基板１００は、表面に、ｎ型拡散層１２０が形成され、裏面に、裏面電極１３０が設けられている。ｎ型拡散層１２０は、ドーパントであるリン（Ｐ）をガス拡散、塗布拡散などの方法で拡散して形成される。その厚みは、２００ｎｍ（ナノメートル）〜１０００ｎｍ程度である。裏面電極１３０は、スクリーン印刷などの方法でアルミニウム（Ａｌ）ペーストを塗布し、乾燥後、焼成処理を施すことによって形成される。この焼成処理時に、ペースト中のアルミニウムがシリコン基板１００に拡散し、シリコン基板１００の裏面電極１３０との接合部にｐ+層１４０が形成される。なお、裏面電極１３０は、後述の非貫通孔１２１によるナノ・テクスチャを形成したのちに形成してもよい。その場合、表面電極１５０と一緒に形成することが可能である。
【００２１】
図１に示したシリコン基板１００に対して処理１を行う。処理１では、図２に示すように、シリコン基板１００が、硝酸銀（ＡｇＮＯ3 ）を０．００１モル毎立方デシメートル（ｍｏｌ（モル）／Ｌ（リットル）：以下Ｍと略称する）含有するとともに、フッ化水素酸（ＨＦ）を０．１５Ｍ含有する水溶液（以下、第１溶液と呼ぶ）１２を収めた容器１１の中に６０秒間浸漬される。なお、この処理は４０°Ｃの液温下で行われた。この処理により、シリコン基板１００の表面上に微細な銀（Ａｇ）の微粒子２００が析出する。析出する銀微粒子２００は、粒径が１０ｎｍ前後で、２×１０11個／ｃｍ2 程度の数密度でシリコン基板１００の表面上に略均一に分布する。
なお、銀微粒子の粒径および分布濃度は、第１溶液の濃度、温度、および、浸漬時間を調整することによって制御可能である。
【００２２】
また、この実施形態では、金属粒子として銀を用いているが、金属粒子は銀に限定されない。たとえば、銅（Ｃｕ）、ロジウム（Ｒｈ）、パラジウム（Ｐｄ）白金（Ｐｔ）または金（Ａｕ）であってもよい。または、銀を含むこれらの金属から複数を選択して用いてもよい。
【００２３】
次に、上述の銀微粒子２００が付着したシリコン基板１００に対して処理２を行う。処理２では、銀微粒子２００が付着したシリコン基板１００が、図３に示すように、フッ化水素酸６．６Ｍおよび過酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）を含有する溶液（以下、第２溶液と呼ぶ）２２を収めた容器２１の中に浸漬される。なお、この処理は常温下で行われた。溶液の濃度、温度、および、浸漬時間は、形成すべき非貫通孔１２１の深さに応じて適宜決定される。この処理により、シリコン基板１００の表面から内部方向に非貫通孔１２１が形成される。非貫通孔１２１は、図３〜図６に示すように、開口径に比して深さの大きいシリンダ状の孔である。
【００２４】
処理２により、図３〜図６に示したような形状の非貫通孔１２１が形成される理由は、第２溶液中ではシリコン基板１００の表面に付着した銀微粒子２００が触媒として機能し、且つ、銀微粒子２００は、腐食されるシリコン基板１００から電子の供給を受けて腐食せず、継続的に非貫通孔１２１を掘り進んで行くように腐食が進むためである。このことは、本願発明者による先行発明を記載した特許４０４９３２９号および国際公開パンフレットＷＯ２００９／１１０４２８Ａ１等に詳細に記載されている。このため、銀微粒子２００が付着している部分のみシリコン基板１００が深く腐食され、シリンダ状の非貫通孔１２１が形成される。
【００２５】
上述したように、第２溶液の過酸化水素の濃度、温度、および、浸漬時間の条件を変更することにより、非貫通孔１２１の深さが制御可能である。以下のような３種類の条件下で処理２を行い、非貫通孔１２１の平均深さを、それぞれ２００ｎｍ、４００ｎｍおよび６００ｎｍに制御した。
【００２６】
（条件１）第２溶液の過酸化水素濃度を０．１Ｍとし、この第２溶液に銀微粒子２００が付着したシリコン基板１００を１５秒浸漬すると、平均深さ２００ｎｍの非貫通孔１２１が形成される。
【００２７】
（条件２）第２溶液の過酸化水素濃度を０．０５Ｍとし、この第２溶液に銀微粒子２００が付着したシリコン基板１００を３０秒浸漬すると、平均深さ約４００ｎｍの非貫通孔１２１が形成される。
【００２８】
（条件３）第２溶液の過酸化水素濃度を０．１Ｍとし、この第２溶液に銀微粒子２００が付着したシリコン基板１００を３０秒浸漬すると、平均深さ約６００ｎｍの非貫通孔１２１が形成される。
【００２９】
図４〜図６は、それぞれ、条件１、２および３の下で処理２が行われた基板の縦断面を撮影したＳＥＭ写真である。それぞれ、基板表面から平均深さが約２００ｎｍ、約４００ｎｍ、および、約６００ｎｍのシリンダ状の非貫通孔１２１が形成されていることが示されている。また、これらの写真によれば、非貫通孔１２１の径は、数ｎｍ乃至数十ｎｍであり、シリコン基板１００の表面上に付着した銀微粒子２００の粒径と良く符合していることが分かる。
【００３０】
太陽電池用のシリコン基板１００の表面に非貫通孔１２１を形成する場合は、非貫通孔１２１がｎ型拡散層１２０を貫通してｐ型領域１１０に到達しないような条件で処理２が行われる。
【００３１】
ここで、非貫通孔１２１の径を銀微粒子２００の粒径と同じ約１５ｎｍとし、その分布密度を２×１０11個／ｃｍ2 とすると、基板１００の表面積に対する非貫通孔１２１の占める面積比率は３０％〜４０％程度である。言い換えると、６０％〜７０％は、平滑な基板表面が維持されていることになる。すなわち、基板１００の表面の６０％〜７０％は、基板内部から連続する単結晶構造が表面まで達している。
【００３２】
図７は、条件１で非貫通孔１２１が形成されたシリコン基板（２００ｎｍサンプル）、条件２で非貫通孔１２１が形成されたシリコン基板（４００ｎｍサンプル）、および、条件３で非貫通孔１２１が形成されたシリコン基板（６００ｎｍサンプル）の反射率を示す図である。同図には、参考例として、鏡面研磨されたままのシリコン基板（鏡面サンプル）、および、従来のアルカリ異方性エッチングによるテクスチャが形成されたシリコン基板の反射率も示している。反射率の測定は、大塚電子株式会社製の超高感度瞬間マルチ測光システムＭＣＰＤ−７０００および積分球を用いた。光源は同社製ＭＣ−２５３０を用いた。また、反射率の基準として日本色彩研究所検定の基準白色板ＺＡ５０５６を用いた。
【００３３】
２００ｎｍサンプル、４００ｎｍサンプルおよび６００ｎｍサンプルは、それぞれ、可視光から近赤外線領域にわたって、ほぼフラットに１０％以下の極めて低い反射率を維持しており、非貫通孔１２１の深さが深いサンプルほど、より低い反射率を示していることが分かる。また、若干ではあるが、この領域では、短波長ほど反射率が低くなっていることが、鏡面サンプルおよびアルカリエッチングサンプルに無い際立った特徴である。本発明の非貫通孔１２１によるテクスチャ構造は従来のテクスチャ構造に比して微細であるため、短波長の光の反射をより良く抑制しているものと考えられる。
【００３４】
以上の処理で、非貫通孔１２１による微細なテクスチャ（以下、ナノ・テクスチャと呼ぶ）が形成された太陽電池基板１００の表面側に、図８に示すように、表面電極１５０を形成することによって、太陽電池１が作成される。表面電極１５０は、線状のバスバーおよびフィンガーからなる電極であり、その占有面積を小さくすることによって、同図の上方から太陽電池１に向かって入射する光が妨げられないようにしている。表面電極１５０は、銀、アルミなどを含有する金属ペーストをスクリーン印刷で印刷塗布することによって形成される。基板１００表面は、ナノ・テクスチャが形成されているが、金属ペーストの粒子スケールから見れば平滑と言えるため、且つ、６０％〜７０％の結晶ピラーが基板内部から表面まで連続しているため、金属ペーストによる表面電極１５０と基板１００との導電性は良好である。また、ｎ型拡散層１２０は、基板１００表面に平坦に形成されているため、テクスチャ形成後にｎ型拡散層が形成された太陽電池基板のように、金属ペーストの印刷塗布時に拡散層の頂部が破損することがない。
【００３５】
このように、ナノ・テクスチャ構造は、金属ペーストの塗布性がよい。このため、表面電極１５０の形成位置を保護するためのマスク処理等をせずに基板全体をナノ・テクスチャ化したのち、表面電極１５０を形成することが可能である。無論、先に表面電極１５０を形成し、その後、処理１、処理２を行って、表面をナノ・テクスチャ化してもよい。この場合、耐腐食性の金属ペーストを用いて表面電極１５０を形成することが好ましい。
【００３６】
なお、この発明において、上記実施形態を以下のように変形することも可能である。たとえば、ナノ・テクスチャの形成後、表面電極１５０の形成前に、基板１００の表面に酸化膜や窒化膜を形成すること、裏面電極１４０の形成前に、基板１００の裏面に開口を有する酸化膜を形成すること、さらに、基板１００の極性を逆にすること、すなわちｎ型基板の表面にｐ型拡散層を形成したものを用いること、表面電極１５０をめっき法で形成すること、等である。なお、表面電極１５０をめっき法で形成することについては、後で詳述する。
【００３７】
図９（Ａ）は、以上の工程で製造されたナノ・テクスチャを有する太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線を示している。図９（Ｂ）は、比較例として、テクスチャ無し、すなわち鏡面のままの太陽電池のＩ−Ｖ特性曲線である。この実験では、変形例を示すため、図１に示したものと逆の極性の太陽電池、すなわち、ｎ型単結晶（１００）基板にｐ型拡散層を形成して作成した太陽電池を試作し、その特性を調べた。これらの図に示されるように、表面にナノ・テクスチャを施すことにより、鏡面の太陽電池に比べて、開放電圧Ｖｏｃは、−０．５１９Ｖから−０．５２１Ｖに上昇し、短絡電流Ｉｓｃは、１５．００ｍＡ／ｃｍ2 から１９．５０ｍＡ／ｃｍ2 に大幅に上昇している。また、実施形態の太陽電池の特性曲線は、膨らみが大きく最大出力点Ｐｍａｘ（０．３４６Ｖ，１３．２ｍＡ／ｃｍ2 ）における出力は、４．５７ｍＷ／ｃｍ2 であり、比較例の３．０９ｍＷ／ｃｍ2 を大きく上回っている。また、曲線因子（ＦＦ）は、０．４５０であり、比較例の０．３９７よりも良好である。
【００３８】
以上の説明および実験により、拡散層を形成したのち、その拡散層を貫通しない深さのナノ・テクスチャを形成することにより、太陽電池表面の無反射化および太陽電池の効率向上を実現できることが示された。
【００３９】
以上は面方位（１００）の単結晶基板を用いた例を示したが、他の仕様の基板、たとえば、面方位の異なる単結晶基板、または、多結晶基板であってもほぼ同様の結果を得られることは合理的に推定可能である。
【００４０】
そこで、この推定を確実化するために、拡散濃度の異なる単結晶基板、面方位の異なる単結晶基板、および、多結晶基板に対して処理１、処理２を行い、上記実施形態と同様に、無反射化が可能であることを確認した。
【００４１】
図１０は、抵抗率が０．０１Ωｃｍ以下に高濃度にドープされたｐ型単結晶（１００）基板にナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示すグラフである。図１１は、ｐ型単結晶の方位（１１１）面にナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示すグラフである。図１０の例、図１１の例は、ともに、図２の処理１、および、図３の条件３の処理を行った例である。すなわち、シリコン基板を、硝酸銀０．００１Ｍ、フッ化水素酸０．１５Ｍを含有する水溶液中に６０秒間浸漬し、こののち、この銀微粒子が付着されたシリコン基板をフッ化水素酸６．６Ｍおよび過酸化水素０．１Ｍを含有する溶液中に３０秒間浸漬した。これにより、平均深さ６００ｎｍの非貫通孔１２１によるナノ・テクスチャを形成した。
【００４２】
図１０および図１１に示すように、拡散濃度を高くしたサンプル、異なる面方位のサンプルの両方とも、図６および図７の６００ｎｍサンプルと同様に、可視光乃至近赤外線の領域で５％前後の反射率に低減され、若干ではあるが、短波長側でより反射率が低下する特徴が得られた。
【００４３】
さらに、図１２は、多結晶ｎ型シリコン基板に対してナノ・テクスチャを形成した場合の反射特性を示すグラフである。図１２の例は、図２の処理１、および、図３の条件１の処理を行った例である。すなわち、シリコン基板を、硝酸銀０．００１Ｍ、フッ化水素酸０．１５Ｍを含有する水溶液中に６０秒間浸漬し、こののち、この銀微粒子が付着されたシリコン基板をフッ化水素酸６．６Ｍおよび過酸化水素０．１Ｍを含有する溶液中に１５秒間浸漬した。これにより、平均深さ２００ｎｍの非貫通孔１２１によるナノ・テクスチャを形成した。
【００４４】
図１２に示すように、多結晶であっても、図４および図７の２００ｎｍサンプルと同様に、可視光乃至近赤外線の領域で１０％以下の反射率に低減され、若干ではあるが、短波長側でより反射率が低下する特徴が得られた。
【００４５】
以上のように、ナノ・テクスチャによる無反射化処理は、ほぼあらゆる種類のシリコン基板に対して有効であることが証明された。したがって、シリコン基板型の太陽電池であれば、基板表面に本発明のナノ・テクスチャを形成することにより、無反射化延いては高効率化を達成することができる。
【００４６】
また、図１０に示した実験により、高濃度拡散層に対してもナノ・テクスチャによって無反射化が可能であることが証明された。これにより、受光面に高濃度拡散層が形成される裏面電極型の太陽電池においても、受光面の高濃度拡散層に対してナノ・テクスチャを形成することによって、無反射化延いては高効率化が可能である。
【００４７】
ここで、上で述べためっき法による表面電極１５０の形成について説明する。基板１００の表面にナノ・テクスチャを形成したのち、めっき法で表面電極を形成する場合、まず、反射防止膜（ＡＲコート）として窒化膜（ＳｉＮ）または酸化膜（ＳｉＯ2 ）を形成する。この反射防止膜は、電極線路パターンを除いて形成される。この反射防止膜が形成された基板１００を、硝酸銀溶液などに浸漬して無電解めっきすることにより、反射防止膜が形成されていない電極線路パターンのみに銀めっきが施される。一般的にシリコンに対する金属膜の接着性は高くないが、この太陽電池用のシリコン基板１００は、表面にナノ・テクスチャが形成されているため、且つ、多くの非貫通孔１２１の内部には銀微粒子２００が残存していると考えられるので、これらにより、接着性のよいめっき電極を形成することができる。この手法については、本願発明者による国際公開パンフレットＷＯ２００９／１１０４３１Ａ１に詳細に開示されている。
【００４８】
また、上述したように、６０％〜７０％の結晶ピラーが基板内部から表面まで連続しているため、めっき法によって形成された表面電極１５０と基板１００との導電性は良好である。この導電性の良さは、たとえば硝酸（ＨＮＯ3 ）による酸化などの方法で銀微粒子２００が除去された場合でも低下することはない。
【符号の説明】
【００４９】
１  太陽電池
１００  太陽電池用のシリコン基板
１１０  ｐ型領域
１２０  ｎ型拡散層
１２１  非貫通孔（ナノ・テクスチャ）
１３０  裏面電極
１４０  ｐ＋層
１５０  表面電極
２００  銀微粒子
【図１】
2014146712.tif 000003
【図２】
2014146712.tif 000004
【図３】
2014146712.tif 000005
【図７】
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【図８】
2014146712.tif 000007
【図９】
2014146712.tif 000008
【図１０】
2014146712.tif 000009
【図１１】
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【図１２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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