(57)【要約】  太陽電池の開放電圧および変換効率を高くする。太陽電池において、ｐｎ接合体は、ｐｎ接合を有し、一方の主面、端面および他方の主面を有する。一方の主面は、ｐ型の導電型を呈する。他方の主面は、ｎ型の導電型を呈する。第１の誘電体膜は、一方の主面を覆う部分および端面を覆う部分からなる。一方の主面を覆う部分は、第１の酸化アルミニウム膜を含む。端面を覆う部分は、第２の酸化アルミニウム膜を含む。第２の誘電体膜は、他方の主面を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない。第１の電極は、一方の主面を覆う部分を貫通し、一方の主面に接し、銀を含む。第２の電極は、第２の誘電体膜を貫通し、他方の主面に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない。
2017122422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）、端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６１）および他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３０３０）と、
前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）を覆う第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）及び前記端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６１）を覆う第２の部分（１０５１，２０５１，２５５１，３０５１）からなり、前記第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）が第１の酸化アルミニウム膜（１０１１，２０１１，２５１１，３０１１）を含み、前記第２の部分（１０５１，２０５１，２５５１，３０５１）が第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を含む第１の誘電体膜（１０４０，２０４０，２５４０，３０４０）と、
前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（１０４１，２０４１，２５４１，３０４１）と、
前記第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）を貫通し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）に接し、銀を含む第１の電極（１０１６，２０１６，２５１７，３０１６）と、
前記第２の誘電体膜（１０４１，２０４１，２５４１，３０５１）を貫通し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極（１０１７，２０１７，２５１８，３０１７）と、
を備える太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）。
【請求項２】
前記第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）は、前記第１の酸化アルミニウム膜（１０１１，２０１１，２５１１，３０１１）を覆う第１の窒化シリコン膜（１０１３，２０１３，２５１３，３０１３）をさらに含む
請求項１の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）。
【請求項３】
前記第２の部分（１０５１，２０５１，２５５１，３０５１）は、前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を覆う第２の窒化シリコン膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）をさらに含む
請求項２の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）。
【請求項４】
前記第１の部分（２０５０，２５５０）は、第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）をさらに含み、
前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）および前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）は、堆積膜を備えず前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）との基板内界面（２０６０，２５６０）を有する基板（２０１０，２５１０）を構成する
請求項１から３までのいずれかの太陽電池（２０００，２５００）。
【請求項５】
前記第２の部分（２０５１，２５５１）は、第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）をさらに含み、
前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）、前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）および前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）は、前記基板（２０１０，２５１０）を構成し、
前記基板（２０１０，２５１０）は、前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）との基板内界面（２０６１，２５６１）をさらに有する
請求項４の太陽電池（２０００，２５００）。
【請求項６】
前記第２の誘電体膜（２５４１）は、第３の酸化シリコン膜（２５２５）を含み、
前記ｐｎ接合体（２５３０）、前記第１の酸化シリコン膜（２５２３）、前記第２の酸化シリコン膜（２５２４）および前記第３の酸化シリコン膜（２５２５）は、前記基板（２５１０）を構成し、
前記基板（２５１０）は、前記ｐｎ接合体（２５３０）と前記第３の酸化シリコン膜（２５２５）との基板内界面（２５６２）をさらに有する
請求項５の太陽電池（２５００）。
【請求項７】
a) 一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）、端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６６）および他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３１４６）を準備する工程（Ｓ１０１−Ｓ１０７，Ｓ２０１−Ｓ２０８，Ｓ２５１−Ｓ２５８，Ｓ３０１−Ｓ３０４）と、
b) 前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）を覆う第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）及び前記端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６６）を覆う第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）からなり、前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）が第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を含み、前記第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）が第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を含む第１の誘電体膜（１３１７，２１６７，２７００，３１９７）を形成する工程（Ｓ１０８−Ｓ１１０，Ｓ２０９−Ｓ２１１，Ｓ２６０−Ｓ２６２，Ｓ３０５−Ｓ３０７）と、
c) 工程b)の前または後に、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）を覆い酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を形成する工程（Ｓ１１１，Ｓ２０８，Ｓ２１２，Ｓ２５８，Ｓ２５９，Ｓ３０８）と、
d) 前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）に対向し銀を含む第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）および前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を挟んで前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）に対向し銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を形成し、前記ｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３１４６）、前記第１の誘電体膜（１３１７，２１６７，２７００，３１９７）、前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）、前記第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）および前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を備える複合体（１３８０，２２４０，２７５０，３２７０）を得る工程（Ｓ１１２，Ｓ２１３，Ｓ２６３，Ｓ３１０）と、
e) 前記複合体（１３８０，２２４０，２７５０，３２７０）を焼成することにより、前記第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）を、前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）を貫通し前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）に接する第１の電極（１０１６，２０１６，２５１７，３０１６）に変化させ、前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）に前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）をファイアースルーさせ、前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を、前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を貫通し前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）に接する第２の電極（１０１７，２０１７，２５１８，３０１７）に変化させる工程（Ｓ１１３，Ｓ２１４，Ｓ２６４，Ｓ３１１）と、
を備え、
工程b)は、
b-1) 前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）、前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）および前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を形成する工程（Ｓ１０８，Ｓ２０９，Ｓ２６０，Ｓ３０５）と、
b-2) 前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を覆う第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）及び前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を覆う第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）を前記第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を覆わないように形成する工程（Ｓ１０９，Ｓ２１０，Ｓ２６１，Ｓ３０６）と、
b-3) 前記第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）が前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を覆い前記第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）が前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を覆う状態を維持したまま前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）および前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を除去しないように前記第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を除去する工程（Ｓ１１０，Ｓ２１１，Ｓ２６２，Ｓ３０７）と、
を備える太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項８】
工程b-1)は、原子層堆積法により前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）および前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を形成する
請求項７の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項９】
前記第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）は、第１の窒化シリコン膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）であり、
前記第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）は、第２の窒化シリコン膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）であり、
前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）が前記第１の窒化シリコン膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）をさらに含み、
前記第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）が前記第２の窒化シリコン膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）をさらに含む
請求項７または８の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項１０】
f) 一方の基板主面（２０７０）、基板端面（２０７１）および他方の基板主面（２０７２）を有し、ｐｎ接合を有するシリコン基板（２１００）を準備する工程（Ｓ２０１−Ｓ２０７，Ｓ２５１−Ｓ２５７）
をさらに備え、
前記第１の部分（２１６５，２６９０）が第１の酸化シリコン膜（２１１０，２６１０）をさらに含み、
前記第２の部分（２１６６，２６９１）が第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）をさらに含み、
前記シリコン基板（２１００）のうちの前記一方の基板主面（２０７０）に沿う第１の表層部および前記基板端面（２０７２）に沿う第２の表層部を酸化することにより、前記第１の表層部を前記第１の酸化シリコン膜（２１１０，２６１０）に変化させ、前記第２の表層部を前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）に変化させ、前記第１の表層部および前記第２の表層部以外に前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）を得る
請求項７から９までのいずれかの太陽電池（２０００，２５００）を生産する方法。
【請求項１１】
前記第２の誘電体膜（２７２０）は、第３の酸化シリコン膜（２６１１）を含み、
前記シリコン基板のうちの前記他方の基板主面に沿う第３の表層部を酸化することにより、前記第３の表層部を前記第３の酸化シリコン膜（２６１１）に変化させる
請求項１０の太陽電池（２５００）を生産する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池および太陽電池を生産する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の太陽電池においては、例えば、ｎ型シリコン基板の受光面にテクスチャと呼ばれる微小な凹凸が形成され、ｎ型シリコン基板の受光面の全体に沿ってｐ型の導電型を有する不純物拡散層が形成され、ｎ型シリコン基板の裏面の全体に沿ってｎ型の導電型を有する不純物拡散層が形成される。ｐ型の導電型を有する不純物拡散層により、受光面がｐ型の導電型を呈し、ｐｎ接合がｎ型シリコン基板に形成され、ｐｎ接合体が得られる。ｎ型の導電型を有する不純物拡散層により、裏面がｎ型の導電型を呈する。【０００３】
受光面は、パッシベーション膜及び光反射防止膜になる誘電体膜で覆われる。受光面を覆う誘電体膜は、パッシベーション膜及び光反射防止膜になる窒化シリコン膜等からなる単層膜である場合もあるし、パッシベーション膜になる酸化アルミニウム膜等および光反射防止膜になる窒化シリコン膜等からなる積層膜である場合もある。【０００４】
裏面は、パッシベーション膜になる誘電体膜で覆われる。裏面を覆う誘電体膜は、窒化シリコン膜等である。【０００５】
受光面を覆う誘電体膜には、櫛状の平面形状を有する電極が貫通させられる。受光面を覆う誘電体膜を貫通する電極は、電極前駆体に受光面を覆う誘電体膜をファイアースルーさせることにより形成される。【０００６】
裏面を覆う誘電体膜には、櫛状の平面形状を有する電極が貫通させられる。裏面を覆う誘電体膜を貫通する電極は、電極前駆体に裏面を覆う誘電体膜をファイアースルーさせることにより形成される。【０００７】
特許文献１に記載された太陽電池は、従来の太陽電池の一例である。【０００８】
特許文献１に記載された太陽電池においては、ｎ型シリコン基板がリンドープ｛１００｝Ｎ型アズカットシリコン基板（以下では「リンドープ基板」という。）であり、ｐ型の導電型を有する不純物拡散層がホウ素拡散層であり、ｎ型の導電型を有する不純物拡散層がリン拡散層である（段落００４２）。ホウ素拡散層は、２枚のリンドープ基板のうちの一方のリンドープ基板の裏面と２枚のリンドープ基板のうちの他方のリンドープ基板の裏面とが重ねられたものを臭化ホウ素雰囲気中において１０００℃で熱処理することにより形成される（段落００４２）。リン拡散層は、２枚のリンドープ基板のうちの一方のリンドープ基板の裏面と２枚のリンドープ基板のうちの他方のリンドープ基板の裏面とが重ねられたものをオキシ塩化リン雰囲気中において８５０℃で熱処理することにより形成される（段落００４２）。【０００９】
テクスチャは、熱濃水酸化カリウム水溶液によりリンドープ基板からスライスダメージを除去した後にリンドープ基板を水酸化カリウム／２−プロパノール水溶液中に浸漬することにより形成される（段落００４２）。【００１０】
受光面を覆う誘電体膜は、パッシベーション膜になる酸化アルミニウム膜および光反射防止膜になる酸化チタン膜からなる積層膜である（段落０００２、０００５および００４３）。酸化アルミニウム膜は、原子層堆積法により形成される（段落００４３）。酸化チタン膜は、常圧ＣＶＤ法により形成される（段落００４３）。【００１１】
裏面を覆う誘電体膜は、パッシベーション膜になる窒化シリコン膜である（段落０００４および００４２）。窒化シリコン膜は、プラズマＣＶＤ法により形成される（段落００４２）。【００１２】
特許文献１の記載によれば、ファイアースルー後に電極を受光面に電気的に良好に接触させるためには、酸化アルミニウム膜は、４０ｎｍ以下の厚さを有さなければならず、望ましくは３０ｎｍ以下の厚さを有し、特に望ましくは２０ｎｍ以下の厚さを有する（段落００２１および００３２）。また、特許文献１の記載によれば、酸化アルミニウムが２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の厚さを有する場合は、酸化アルミニウム膜がパッシベーション膜になる（段落００３３および図７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０３３８２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
特許文献１に記載された太陽電池に代表される従来の太陽電池においては、ｐｎ接合体の端面が誘電体膜に覆われない。このため、ｐｎ接合体の端面におけるキャリア再結合が起こりやすく、開放電圧が低くなる。【００１５】
また、ｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面の一部が酸化アルミニウム膜で覆われてしまう場合があり、ｎ型の導電型を呈する主面への電気的接続に適したアルミニウムを含まない電極とｎ型の導電型を呈する主面との接触抵抗が高くなり変換効率が低くなる場合がある。【００１６】
本発明は、これらの問題を解決することを目的とする。本発明が解決しようとする課題は、ｐｎ接合体の端面におけるキャリア再結合を起こりにくくし、太陽電池の開放電圧を高くすることである。【００１７】
また、本発明が解決しようとする課題は、アルミニウムを含まない電極とｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面との接触抵抗を低くし、太陽電池の変換効率を高くすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
（１）本発明の第１の態様においては、太陽電池が、ｐｎ接合体、第１の誘電体膜、第２の誘電体膜、第１の電極および第２の電極を備える。【００１９】
ｐｎ接合体は、ｐｎ接合を有し、一方の主面、端面および他方の主面を有する。一方の主面は、ｐ型の導電型を呈する。他方の主面は、ｎ型の導電型を呈する。【００２０】
第１の誘電体膜は、一方の主面を覆う部分および端面を覆う部分からなる。一方の主面を覆う部分は、第１の酸化アルミニウム膜を含む。端面を覆う部分は、第２の酸化アルミニウム膜を含む。【００２１】
第２の誘電体膜は、他方の主面を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない。【００２２】
第１の電極は、一方の主面を覆う部分を貫通し、一方の主面に接し、銀を含む。【００２３】
第２の電極は、第２の誘電体膜を貫通し、他方の主面に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない。【００２４】
（２）本発明の第２の態様においては、太陽電池を生産する方法が、ｐｎ接合体を準備する工程、第１の誘電体膜を形成する工程、第２の誘電体膜を形成する工程、第１の電極前駆体および第２の電極前駆体を形成する工程ならびに複合体を焼成する工程を備える。【００２５】
ｐｎ接合体は、ｐｎ接合を有し、一方の主面、端面および他方の主面を有する。一方の主面は、ｐ型の導電型を呈する。他方の主面は、ｎ型の導電型を呈する。【００２６】
第１の誘電体膜は、一方の主面を覆う部分および端面を覆う部分からなる。一方の主面を覆う部分は、第１の酸化アルミニウム膜を含む。端面を覆う部分は、第２の酸化アルミニウム膜を含む。【００２７】
第１の誘電体膜が形成される場合は、第１の酸化アルミニウム膜、第２の酸化アルミニウム膜および第３の酸化アルミニウム膜が形成される。第３の酸化アルミニウム膜は、他方の主面の上にはみ出す。続いて、第１の酸化アルミニウム膜を覆う第１のマスク膜及び第２の酸化アルミニウム膜を覆う第２のマスク膜が形成される。このときには、第３の酸化アルミニウム膜が覆われないようにされる。続いて、第３の酸化アルミニウム膜が除去される。このときには、第１のマスク膜が第１の酸化アルミニウム膜を覆い第２のマスク膜が第２の酸化アルミニウム膜を覆う状態が維持され、第１の酸化アルミニウム膜および第２の酸化アルミニウム膜が除去されないようにされる。【００２８】
第２の誘電体膜は、他方の主面を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない。第２の誘電体膜は、第１の誘電体膜が形成される前に形成されてもよく、第２の誘電体膜が形成された後に形成されてもよい。【００２９】
第１の電極前駆体は、一方の主面に対向し、銀を含む。第２の電極前駆体は、第２の誘電体膜を挟んで他方の主面に対向し、銀を含むがアルミニウムを含まない。第１の電極前駆体および第２の電極前駆体が形成されることにより、ｐｎ接合体、第１の誘電体膜、第２の誘電体膜、第１の電極前駆体および第２の電極前駆体を備える複合体が得られる。【００３０】
複合体が焼成されることにより、第１の電極前駆体は、第１の電極に変化する。第１の電極は、一方の主面を覆う部分を貫通し、一方の主面に接する。また、第２の電極前駆体は、第２の誘電体膜をファイアースルーし、第２の電極に変化する。第２の電極は、第２の誘電体膜を貫通し、他方の主面に接する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ｐｎ接合体の端面が酸化アルミニウム膜を含む誘電体膜に覆われるため、ｐｎ接合体の端面におけるキャリア再結合が起こりにくい。これにより、太陽電池の開放電圧が高くなる。【００３２】
また、本発明によれば、ｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面を覆う誘電体膜が酸化アルミニウム膜を含まないため、ｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面への電気的接続に適したアルミニウムを含まない電極がｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面に接することが阻害されない。これにより、アルミニウムを含まない電極とｐｎ接合体のｎ型の導電型を呈する主面との接触抵抗が低くなり、太陽電池の変換効率が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施の形態１の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【図２】実施の形態１の太陽電池を模式的に示す上面図である。
【図３】実施の形態１の太陽電池を模式的に示す下面図である。
【図４】実施の形態１の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図６】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図７】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図８】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図９】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１０】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１１】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１２】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１３】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１４】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１５】実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図１６】第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間と電流密度との関係を示す図である。
【図１７】第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間と開放電圧との関係を示す図である。
【図１８】第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間と曲線因子との関係を示す図である。
【図１９】第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間と効率との関係を示す図である。
【図２０】実施の形態２の基本例の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【図２１】実施の形態２の基本例の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。
【図２２】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２３】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２４】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２５】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２６】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２７】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２８】実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図２９】実施の形態２の変形例の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【図３０】実施の形態２の変形例の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。
【図３１】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３２】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３３】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３４】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３５】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３６】実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図３７】実施の形態３の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【図３８】実施の形態３の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。
【図３９】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４０】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４１】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４２】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４３】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４４】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４５】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４６】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【図４７】実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
１  実施の形態１
１．１  太陽電池
図１は、実施の形態１の太陽電池を模式的に示す断面図である。図２は、実施の形態１の太陽電池を模式的に示す上面図である。図３は、実施の形態１の太陽電池を模式的に示す下面図である。
【００３５】
図１、２および３の各々に示されるように、太陽電池１０００は、シリコン基板１０１０、第１の酸化アルミニウム膜１０１１、第２の酸化アルミニウム膜１０１２、第１の窒化シリコン膜１０１３、第２の窒化シリコン膜１０１４、第３の窒化シリコン膜１０１５、第１の電極１０１６および第２の電極１０１７を備える。シリコン基板１０１０は、ボロン拡散層１０２０、ｎ型シリコン層１０２１およびリン拡散層１０２２を備え、一方の主面である受光面１０６０、端面１０６１および他方の主面である裏面１０６２を有する。
【００３６】
シリコン基板１０１０は、ｐｎ接合体１０３０を構成する。第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第１の窒化シリコン膜１０１３は、第１の誘電体膜１０４０のうちの受光面１０６０を覆う部分１０５０を構成する。第２の酸化アルミニウム膜１０１２および第２の窒化シリコン膜１０１４は、第１の誘電体膜１０４０のうちの端面１０６１を覆う部分１０５１を構成する。第３の窒化シリコン膜１０１５は、裏面１０５２を覆う第２の誘電体膜１０４１を構成する。
【００３７】
受光面１０６０に光が照射された場合は、ｐｎ接合体１０３０の内部にキャリアが光生成し、第１の電極１０１６および第２の電極１０１７を経由して太陽電池１０００から電力を取り出すことができる。
【００３８】
シリコン基板１０１０の表面１０５５には、テクスチャが形成される。テクスチャは、微小な凹凸であり、表面１０５５に光を閉じ込める。凹凸を形成する突起の各々は、典型的には一辺が０．１〜１０μｍの長さを有する構造物である。テクスチャは微小な凹凸であるため、図１、２および３にテクスチャは描かれていない。
【００３９】
シリコン基板１０１０は、主にシリコンからなる。
【００４０】
ボロン拡散層１０２０は、受光面１０６０に沿い、ｐ型の導電型を有する。ボロン拡散層１０２０により、受光面１０６０はｐ型の導電型を呈する。ｐｎ接合体１０３０は、ｐ型の導電型を有するボロン拡散層１０２０とｎ型の導電型を有するｎ型シリコン層１０２１との界面にｐｎ接合１０７０を有する。このため、ボロン拡散層１０２０は、エミッターになる。ボロン拡散層１０２０が他の種類のｐ型の導電型を有する不純物拡散層に置き換えられてもよい。例えば、ボロン拡散層１０２０がアルミニウム拡散層、ガリウム拡散層、インジウム拡散層等に置き換えられてもよい。
【００４１】
リン拡散層１０２２は、裏面１０６２に沿い、ｎ型の導電型を有する。リン拡散層１０２２により、裏面１０６２はｎ型の導電型を呈する。リン拡散層１０２２により、シリコン基板１０１０の内部に電界が発生し、シリコン基板１０１０の内部に光生成したキャリアが裏面１０６２から遠ざけられる。すなわち、リン拡散層１０２２は、ＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）層になる。リン拡散層１０２２が他の種類のｎ型の導電型を有する不純物拡散層に置き換えられてもよい。例えば、リン拡散層１０２２がアンチモン拡散層、ヒ素拡散層等に置き換えられてもよい。
【００４２】
ｎ型シリコン層１０２１は、ｎ型の導電型を有し、ボロン拡散層１０２０とリン拡散層１０２２との間にあり、端面１０６１に露出する。これにより、ボロン拡散層１０２０とリン拡散層１０２２とは端面１０６１において互いに分離され、ボロン拡散層１０２０とリン拡散層１０２２との間にリーク電流が流れることが抑制される。
【００４３】
第１の誘電体膜１０４０は、受光面１０６０を覆う部分１０５０および端面１０６１を覆う部分１０５１からなり、裏面１０６２を覆う部分を備えない。
【００４４】
受光面１０６０を覆う部分１０５０は、第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第１の窒化シリコン膜１０１３からなる。端面１０６１を覆う部分１０５１は、第２の酸化アルミニウム膜１０１２および第２の窒化シリコン膜１０１４からなる。受光面１０６０を覆う部分１０５０が第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第１の窒化シリコン膜１０１３以外の膜を含んでもよい。端面１０６１を覆う部分１０５１が第２の酸化アルミニウム膜１０１２及び第２の窒化シリコン膜１０１４以外の膜を含んでもよい。
【００４５】
第１の酸化アルミニウム膜１０１１は、受光面１０６０を覆う。第１の窒化シリコン膜１０１３は、第１の酸化アルミニウム膜１０１１を覆う。第２の酸化アルミニウム膜１０１２は、端面１０６１を覆う。第２の窒化シリコン膜１０１４は、第２の酸化アルミニウム膜１０１２を覆う。第２の酸化アルミニウム膜１０１２は、第１の酸化アルミニウム膜１０１１から連続する。第２の窒化シリコン膜１０１４は、第１の窒化シリコン膜１０１３から連続する。
【００４６】
第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２の各々は、５ｎｍの厚さを有する。第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２の両方または片方がさらに薄くまたは厚くなってもよい。
【００４７】
第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２の各々は、負の固定電荷を有する。このため、ｐ型の導電型を呈する受光面１０６０を覆う第１の酸化アルミニウム膜１０１１は、ｐ型の導電型を有するボロン拡散層１０２０の内部に光生成した少数キャリアである電子を欠陥が多い界面である受光面１０６０から遠ざける。したがって、第１の酸化アルミニウム膜１０１１は、受光面１０６０におけるキャリア再結合を起こりにくくし、良好なパッシベーション膜になる。端面１０６１を覆う第２の酸化アルミニウム膜１０１２は、光生成したキャリアである電子を欠陥が多い界面である端面１０６１から遠ざける。したがって、第２の酸化アルミニウム膜１０１２は、端面１０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくし、パッシベーション膜になる。第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２の各々は、高密度の負の固定電荷を有するため、５ｎｍの厚さしか有しない場合においても、パッシベーション膜になる。受光面１０６０および端面１０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくすることは、太陽電池１０００の開放電圧を高くすることに寄与する。
【００４８】
第１の窒化シリコン膜１０１３および第２の窒化シリコン膜１０１４の各々は、約２．０という大きな屈折率を有する。このため、第１の窒化シリコン膜１０１３および第２の窒化シリコン膜１０１４の各々は、良好な光反射防止膜になる。第１の窒化シリコン膜１０１３および第２の窒化シリコン膜１０１４の両方または片方が他の種類の光反射防止膜に置き換えられてもよい。例えば、第１の窒化シリコン膜１０１３および第２の窒化シリコン膜１０１４の両方または片方が、酸化シリコン膜、酸化チタン膜、炭化シリコン膜、酸化スズ膜等に置き換えられてもよい。
【００４９】
第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２の各々は、約１．７６という小さな屈折率しか有さず、５ｎｍの厚さしか有しないので、良好な光反射防止膜にならない。しかし、太陽電池１０００においては、第１の酸化アルミニウム膜１０１１および第２の酸化アルミニウム膜１０１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜１０１３および第２の窒化シリコン膜１０１４の各々が良好な反射防止膜であるため、受光面１０６０および端面１０６１における光反射が良好に抑制される。
【００５０】
第２の誘電体膜１０４１は、裏面１０６２を覆い、第３の窒化シリコン膜１０１５からなる。第２の誘電体膜１０４１が第３の窒化シリコン膜１０１５以外の膜を含んでもよい。
【００５１】
第３の窒化シリコン膜１０１５は、正の固定電荷を有する。このため、ｎ型の導電型を呈する裏面１０６２を覆う第３の窒化シリコン膜１０１５は、ｎ型の導電型を有するリン拡散層１０２２の内部に光生成した少数キャリアである正孔を欠陥が多い界面である裏面１０６２から遠ざけ、良好なパッシベーション膜になる。第３の窒化シリコン膜１０１５が他の種類のパッシベーション膜に置き換えられてもよい。
【００５２】
第２の誘電体膜１０４１は、酸化アルミニウム膜を含まない。これにより、ｎ型の導電型を呈する裏面１０６２への電気的接続に適したアルミニウムを含まない第２の電極１０１７が裏面１０６２に接することが阻害されない。このことは、第２の電極１０１７と裏面１０６２との接触抵抗を低くし太陽電池１０００の変換効率を高くすることに寄与する。
【００５３】
受光面１０６０を覆う部分１０５０には、第１の開口１０８０が形成される。第１の開口１０８０は、第１の電極１０１６が有する平面形状に適合する平面形状を有し、櫛状の平面形状を有する。
【００５４】
第２の誘電体膜１０４１には、第２の開口１０８１が形成される。第２の開口１０８１は、第２の電極１０１７が有する平面形状に適合する平面形状を有し、櫛状の平面形状を有する。
【００５５】
第１の電極１０１６は、第１の開口１０８０を経由して受光面１０６０を覆う部分１０５０を貫通し、受光面１０６０に接し、ボロン拡散層１０２０と電気的に導通する。第１の電極１０１６は、銀およびアルミニウムを含む。
【００５６】
第１の電極１０１６は、櫛状の平面形状を有し、フィンガー電極１０９０及びバス電極１０９１を備える。第１の電極１０１６が櫛状でない平面形状を有してもよい。フィンガー電極１０９０は、平行配列された多数本の線状電極からなる。多数本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば１．５ｍｍである。多数本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば５０μｍである。バス電極１０９１は、平行配列された４本の線状電極からなる。バス電極が３本以下または５本以上の線状電極からなることも許される。４本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば３９ｍｍである。４本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば１ｍｍである。多数本の線状電極の各々は、４本の線状電極の各々と直交する。
【００５７】
第２の電極１０１７は、第２の開口１０８１を経由して第２の誘電体膜１０４１を貫通し、裏面１０６２に接し、リン拡散層１０２２と電気的に導通する。第２の電極１０１７は、銀を含むがアルミニウムを含まない。第２の電極１０１７がアルミニウムを含まないため、第２の電極１０１７がｎ型の導電型を呈する裏面１０６２に接しても導電型への影響は生じない。
【００５８】
第２の電極１０１７は、櫛状の平面形状を有し、フィンガー電極１１００及びバス電極１１０１からなる。第２の電極１０１７が櫛状でない平面形状を有してもよい。フィンガー電極１１００は、平行配列された多数本の線状電極からなる。多数本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば１．２ｍｍである。多数本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば５０μｍである。バス電極１１０１は、平行配列された４本の線状電極からなる。バス電極１１０１が３本以下または５本以上の線状電極からなることも許される。４本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば３９ｍｍである。４本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば１ｍｍである。多数本の線状電極の各々は、４本の線状電極の各々と直交する。
【００５９】
１．２  太陽電池を生産する方法
図４は、実施の形態１の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。図５から１５までの各々は、実施の形態１の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【００６０】
図４に示される工程Ｓ１０１においては、ｎ型単結晶シリコン基板が準備される。準備されるｎ型単結晶シリコン基板は、インゴットを板状にスライスすることにより作製されており、スライスされたときに形成されたダメージ層を表面に沿う表層部に含む。ｎ型単結晶シリコン基板以外の半導体基板が準備されてもよい。例えば、ｎ型多結晶シリコン基板が準備されてもよい。
【００６１】
図４に示される工程Ｓ１０２においては、準備されたｎ型単結晶シリコン基板（以下では「ｎ型シリコン基板」という。）にテクスチャエッチングが行われる。工程Ｓ１０２により、図５に示される、テクスチャが表面１１１０の全体に形成されたｎ型シリコン基板１１２０が得られる。テクスチャエッチングは、準備されたｎ型シリコン基板をエッチング液に浸漬する溶液処理により行われる。
【００６２】
エッチング液は、９０重量部の６％水酸化ナトリウム水溶液に１０重量部のイソプロパノールが混入されたものである。エッチング液の温度は、８０℃である。浸漬時間は、１０分である。このテクスチャエッチングの条件によれば、エッチング深さが約１０μｍになり、準備されたｎ型シリコン基板からダメージ層が除去される。
【００６３】
テクスチャエッチングの条件が変更されてもよい。例えば、水酸化ナトリウム水溶液の濃度が変更されてもよく、イソプロパノールの混入量が変更されてもよい。エッチング液が、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等のアルカリ性水溶液に市販されているテクスチャエッチング用の添加剤が添加されたものであってもよい。ｎ型多結晶シリコン基板が準備される場合は、エッチング液がフッ化水素酸および硝酸からなる混合液であってもよい。
【００６４】
溶液処理に代えてリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によるドライ処理が行われてもよい。テクスチャエッチングの前に、イソプロパノールが混入されていない高温の水酸化ナトリウム水溶液に準備されたｎ型シリコン基板が浸漬され、ダメージ層が除去されてもよい。
【００６５】
図４に示される工程Ｓ１０３においては、図６に示されるように、図５に示されるｎ型シリコン基板１１２０の受光面１１３０および端面１１３１を覆うボロンシリケートガラス（ＢＳＧ）膜１１４０が形成され、ＢＳＧ膜１１４０をさらに覆う非ドープシリケートガラス（ＮＳＧ）膜１１４１が形成される。工程Ｓ１０３により、図６に示される、ｎ型シリコン基板１１２０、ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１を備える複合体１１５０が得られる。ＢＳＧ膜１１４０は、ボロン拡散層を形成するためにｎ型シリコン基板１１２０に拡散させられるボロンの供給源である。ＮＳＧ膜１１４１は、ｎ型シリコン基板１１２０にボロンを拡散している間にボロンがアニール雰囲気中に揮発することを抑制するキャップ膜になる。ＮＳＧ膜１１４１が省略されてもよい。
【００６６】
ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１は、常圧化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成される。ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１が形成される場合は、ｎ型シリコン基板１１２０が、その裏面１１３２がＳｉＣトレイに接するようにＳｉＣトレイに載せられ、大気圧の第１の原料ガス中および大気圧の第２の原料ガス中を順次に通過するように水平搬送される。これにより、１００ｎｍの厚さを有するＢＳＧ膜１１４０および５００ｎｍの厚さを有するＮＳＧ膜１１４１が形成される。第１の原料ガスは、シランガス、酸素ガスおよびジボランガスからなる混合ガスである。第２の原料ガスは、シランガスおよび酸素ガスからなる混合ガスである。ｎ型シリコン基板１１２０は、ＳｉＣトレイを加熱することにより５００℃に加熱される。
【００６７】
ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１が形成される場合は裏面１１３２がＳｉＣトレイに接するため、ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１は裏面１１３２の上にはみ出さない。しかし、ｎ型シリコン基板１１２０にそりが生じた場合等においてＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１が裏面１１３２の周辺部の上にはみ出すことがまれにある。この場合は、複合体１１５０が０．５％フッ化水素酸に１２０秒間浸漬され、ＢＳＧ膜１１４０のうちの裏面１１３２の周辺部の上にはみ出す部分およびＮＳＧ膜１１４１のうちの裏面１１３２の周辺部の上にはみ出す部分が選択的に除去される。選択的な除去が可能であるのは、ＢＳＧ膜１１４０のうちの裏面１１３２の周辺部の上にはみ出す部分およびＮＳＧ膜１１４１のうちの裏面１１３２の周辺部の上にはみ出す部分は、不完全であるため、フッ化水素酸に対するエッチングレートが速く、短時間で除去されるためである。
【００６８】
ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１の両方または片方の形成の条件が変更されてもよい。ＢＳＧ膜１１４０およびＮＳＧ膜１１４１の両方または片方が常圧ＣＶＤ法以外の形成方法により形成されてもよい。
【００６９】
図４に示される工程Ｓ１０４においては、図７に示されるように、図６に示される複合体１１５０がアニールされ、ＢＳＧ膜１１４０に含まれるボロンがｎ型シリコン基板１１２０のうちの受光面１１３０に沿う表層部および端面１１３１に沿う表層部に熱拡散させられる。工程Ｓ１０４により、図７に示される、受光面１１６０および端面１１６１に沿うボロン拡散層１１７０が形成されたシリコン基板１１８０、ＢＳＧ膜１１８１ならびにＮＳＧ膜１１８２を備える複合体１１９０が得られる。
【００７０】
複合体１１５０がアニールされる場合は、３００枚の複合体１１５０が３．５ｍｍピッチで石英ガラス製のボートに載せられた被処理物が準備される。被処理物は、７５０℃に加熱された横型拡散炉の石英チューブの内部に搬入される。その後に、流量が１０ＳＬＭになるように窒素ガスが石英チューブの内部に流された状態において石英チューブが１０００℃まで昇温され、その状態が３０分間保持され、ボロンが熱拡散させられる。その後に、石英チューブが７５０℃まで降温され、被処理物が石英チューブの外部に搬出される。アニールの条件が変更されてもよい。
【００７１】
図４に示される工程Ｓ１０５においては、図８に示されるように、図７に示される複合体１１９０の表面１２００を覆うリンガラス（ＰＳＧ）膜１２１０が形成され、ＰＳＧ膜１２１０に含まれるリンがシリコン基板１１８０のうちの裏面１１６２に沿う表層部に熱拡散させられる。工程Ｓ１０５により、図８に示される、受光面１２３０および端面１２３１に沿うボロン拡散層１１７０が形成され裏面１２３２に沿うリン拡散層１０２２が形成されたシリコン基板１２５０、ＢＳＧ膜１１８１、ＮＳＧ膜１１８２ならびにＰＳＧ膜１２１０を備える複合体１２６０が得られる。
【００７２】
ＰＳＧ膜１２１０が形成されリンが拡散させられる場合は、３００枚の複合体１１９０が３．５ｍｍピッチで石英ガラス製のボートに載せられた被処理物が準備される。被処理物は、７５０℃に加熱された横型拡散炉の石英チューブの内部に搬入される。その後に、流量が１０ＳＬＭになるように窒素ガスが石英チューブの内部に流された状態において石英チューブが８５０℃まで昇温される。その後に、材料ガスが石英チューブの内部に流され、その状態が１０分間保持され、ＰＳＧ膜１２１０が形成され、リンが熱拡散させられる。その後に、材料ガスが石英チューブの内部に流されない状態が１７分間保持され、リンがさらに熱拡散させられる。その後に、石英チューブが７５０℃まで降温され、被処理物が石英チューブの外部に搬出される。材料ガスは、ガラス容器に封入されたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を窒素ガスでバブリングすることにより得られる、オキシ塩化リンおよび窒素ガスからなる混合ガスである。ＰＳＧ膜１２１０の形成およびリンの拡散の条件が変更されてもよい。
【００７３】
ＰＳＧ膜１２１０は、裏面１２３２を覆うだけでなく受光面１２３０および端面１２３１に対向する。しかし、受光面１２３０および端面１２３１はＢＳＧ膜１１８１およびＮＳＧ膜１１８２からなるバリア層で覆われているため、受光面１２３０に沿う表層部および端面１２３１に沿う表層部にリンは拡散しない。
【００７４】
望ましくは、被処理物において、２枚の複合体１１９０のうちの一方の複合体１１９０の受光面側の主面１２２５と２枚の複合体１１９０のうちの他方の複合体１１９０の受光面側の主面１２２５とが密着させられた密着体が１個のスリットに挿入される。これにより、受光面１２３０に沿う表層部にリンが熱拡散することがさらに抑制され、１度に処理できる複合体１１９０が倍増する。
【００７５】
図４に示される工程Ｓ１０６においては、図９に示されるように、図８に示される複合体１２６０にガラスエッチングが行われ、複合体１２６０からＢＳＧ膜１１８１、ＮＳＧ膜１１８２およびＰＳＧ膜１２１０が除去される。工程Ｓ１０６により、図９に示されるシリコン基板１２５０が得られる。
【００７６】
複合体１２６０にガラスエッチングが行われる場合は、複合体１２６０が１０％フッ化水素酸に４分間浸漬される。ガラスエッチングの条件が変更されてもよい。
【００７７】
工程Ｓ１０６が終了した時点においては、ボロン拡散層１１７０のシート抵抗は１１０Ω／ｓｑであり、リン拡散層１０２２のシート抵抗は４０Ω／ｓｑである。リン拡散層１０２２のシート抵抗は、ｎ型シリコン層１０２１の寄与を含む。ボロン拡散層１１７０のシート抵抗およびリン拡散層１０２２のシート抵抗が変化してもよい。
【００７８】
図４に示される工程Ｓ１０７においては、図１０に示されるように、図９に示されるシリコン基板１２５０のボロン拡散層１１７０とリン拡散層１０２２とが互いに分離される。工程Ｓ１０７により、図１０に示される、受光面１０６０に沿うボロン拡散層１０２０が形成され裏面１０６２に沿うリン拡散層１０２２が形成されたシリコン基板１０１０が得られ、ｐｎ接合体１０３０が得られる。
【００７９】
ボロン拡散層１１７０とリン拡散層１０２２とが互いに分離される場合は、各々がシリコン基板１２５０と同じ平面形状を有する２枚の押さえ板が準備され、２００枚のシリコン基板１２５０が重ね合わされた重ね合わせ体が２枚の押さえ板で挟まれた被処理物が準備される。被処理物は、四フッ化炭素ガス、酸素ガスおよび窒素ガスからなる混合ガスであるエッチングガス中でプラズマ処理される。これにより、ボロン拡散層１１７０のうちの端面１２３１に沿う部分がエッチングガスに曝され除去され、ｎ型シリコン層１０２１が露出する。２枚の押さえ板には、重ね合わせ体を挟み込む力が加えられ、隣接するシリコン基板１２５０の隙間が排除される。これにより、ボロン拡散層１０２０およびリン拡散層１０２２が除去されずに残る。
【００８０】
プラズマ処理以外の処理によりボロン拡散層１１７０とリン拡散層１０２２とが互いに分離されてもよい。
【００８１】
図４に示される工程Ｓ１０８においては、図１１に示されるように、図１０に示されるシリコン基板１０１０の受光面１０６０および端面１０６１をそれぞれ覆う第１の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜１２７０および第２の酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）膜１０１２が形成される。工程Ｓ１０８により、図１１に示される、シリコン基板１０１０、第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２を備える複合体１２８０が得られる。
【００８２】
第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２は、原子層堆積（ＡＬＤ）法により形成される。第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２が形成される場合は、シリコン基板１０１０の裏面１０６２がトレイに接するようにシリコン基板１０１０がトレイに載せられた被処理物が準備される。被処理物が成膜チャンバーの内部に置かれ、トレイが２００℃に保たれ、成膜チャンバーの内部が一端真空排気された後にトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）蒸気の成膜チャンバーの内部への導入と水蒸気の成膜チャンバーの内部への導入が交互に行われる。これにより、受光面１０６０および端面１０６１にはＴＭＡ蒸気および水蒸気が交互に接し、アルミニウム原子の最表面への結合と酸素原子の最表面への結合とが交互に起こり、ち密な第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２が形成される。
【００８３】
第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２が形成された後に、複合体１２８０が４２５℃で２０分間熱処理される。これにより、第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２がアニールされる。熱処理の条件が変更されてもよい。工程Ｓ１０８における熱処理が省略され、図４に示される工程Ｓ１０９において加熱が行われるときに第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２がアニールされてもよい。
【００８４】
実験によれば、ＡＬＤ法により第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２が形成される場合は、裏面１０６２の周辺部の上に第３の酸化アルミニウム膜１２９０が回り込み、裏面１０６２の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜１２９０も複合体１２８０を構成する。第３の酸化アルミニウム膜１２９０が形成される範囲は、端面１０６１と裏面１０６２との境界から２０ｍｍ離れた位置まで広がる。ＡＬＤ法においては、供給されるガスの分子そのものが成膜種であるため、供給されるガスがトレイと裏面１０６２との隙間に侵入しうる限りは、トレイに接する裏面１０６２にも通常の成膜レートで成膜が行われる。これに対して、プラズマＣＶＤ法においては、プラズマ放電が直接的に存在しない当該隙間には成膜種が存在する確率が低く、トレイに接する裏面１０６２に成膜が行われにくい。
【００８５】
最終的に第２の電極１０１７になる第２の電極前駆体はアルミニウムを含まないため、第２の電極前駆体に第３の酸化アルミニウム膜１２９０をファイアースルーさせることは難しい。このため、第３の酸化アルミニウム膜１２９０は、第２の電極前駆体が形成される前に除去される。
【００８６】
図４に示される工程Ｓ１０９においては、図１２に示されるように、図１１に示される複合体１２８０の第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第２の酸化アルミニウム膜１０１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４が形成される。工程Ｓ１０９により、図１２に示される、シリコン基板１０１０、第１の酸化アルミニウム膜１２７０、第２の酸化アルミニウム膜１０１２、第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４を備える複合体１３１０が得られる。第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４は、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により形成される。
【００８７】
第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４が形成される場合は、１体積部のシランガス、４体積部のアンモニアガスおよび４体積部の窒素ガスからなる混合ガスが成膜チャンバーの内部に導入される。
【００８８】
第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４の形成の条件が変更されてもよい。第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４がプラズマＣＶＤ法以外の形成方法により形成されてもよい。
【００８９】
第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４がプラズマＣＶＤ法により形成される場合は、トレイに接する複合体１２８０の裏面側の主面１３２０には成膜が行われにくいため、第３の酸化アルミニウム膜１２９０は、窒化シリコン膜に覆われず、複合体１３１０の外部に露出する。
【００９０】
図４に示される工程Ｓ１１０においては、図１３に示されるように、図１２に示される複合体１３１０から第３の酸化アルミニウム膜１２９０が除去され、受光面１０６０を覆う部分１３１５および端面１０６１を覆う部分１３１６からなる第１の誘電体膜１３１７が得られる。受光面１０６０を覆う部分１３１５は、第１の酸化アルミニウム膜１２７０および第１の窒化シリコン膜１３００からなる。端面１０６１を覆う部分１３１６は、第２の酸化アルミニウム膜１０１２および第２の窒化シリコン膜１０１４からなる。工程Ｓ１１０により、図１３に示される、シリコン基板１０１０および第１の誘電体膜１３１７を備える複合体１３３０が得られる。
【００９１】
第３の酸化アルミニウム膜１２９０が除去される場合は、複合体１３１０が０．５％フッ化水素酸に９０秒間浸漬される。フッ化水素酸に対する窒化シリコン膜のエッチングレートは、フッ化水素酸に対する酸化アルミニウム膜のエッチングレートの１／１０以下である。このため、第１の酸化アルミニウム膜１２７０が第１の窒化シリコン膜１３００に覆われ第２の酸化アルミニウム膜１０１２が第２の窒化シリコン膜１０１４に覆われた状態が維持されたまま複合体１３１０が０．５％フッ化水素酸に浸漬された場合は、第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４の各々がマスク膜となる。これにより、第１の酸化アルミニウム膜１２７０は第１の窒化シリコン膜１３００に保護されて除去されず、第２の酸化アルミニウム膜１０１２は第２の窒化シリコン膜１０１４に保護されて除去されず、窒化シリコン膜に保護されない第３の酸化アルミニウム膜１２９０のみが除去される。
【００９２】
第３の酸化アルミニウム膜１２９０の除去の条件が変更されてもよい。第１の窒化シリコン膜１３００とは別の第１のマスク膜および第２の窒化シリコン膜１０１４とは別の第２のマスク膜が形成され、第３の酸化アルミニウム膜１２９０、第１のマスク膜および第２のマスク膜が除去された後に、第１の窒化シリコン膜１３００および第２の窒化シリコン膜１０１４が形成されてもよい。
【００９３】
図４に示される工程Ｓ１１１においては、図１４に示されるように、図１３に示される複合体１３３０に備えられるシリコン基板１０１０の裏面１０６２を覆う第３の窒化シリコン膜１３４０が形成され、裏面１０６２を覆い第３の窒化シリコン膜１３４０からなり酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜１３４５が得られる。工程Ｓ１１１により、図１４に示される、シリコン基板１０１０、第１の誘電体膜１３１７および第２の誘電体膜１３４５を備える複合体１３５０が得られる。第３の窒化シリコン膜１３４０は、工程Ｓ１０９と同様に平行平板型のプラズマＣＶＤ法により形成される。
【００９４】
第２の誘電体膜１３４５は、第１の誘電体膜１３１７が形成された後に形成されるが、第１の誘電体膜１３１７が形成される前に形成されてもよい。
【００９５】
図４に示される工程Ｓ１１２においては、図１５に示されるように、図１４に示される複合体１３５０の受光面側の主面１３６０および裏面側の主面１３６２にそれぞれ第１の電極前駆体１３７０および第２の電極前駆体１３７１が形成される。工程Ｓ１１２により、図１５に示される、シリコン基板１０１０、第１の誘電体膜１３１７、第２の誘電体膜１３４５、第１の電極前駆体１３７０および第２の電極前駆体１３７１を備える複合体１３８０が得られる。第１の電極前駆体１３７０は、受光面１０６０を覆う部分１３１５を挟んで受光面１０６０に対向する。第２の電極前駆体１３７１は、第２の誘電体膜１３４５を挟んで裏面１０６２に対向する。電極前駆体とは、太陽電池１０００の仕掛品を構成する構成物であって最終的に電極になるものをいい、焼成により電極になるものをいう。
【００９６】
第１の電極前駆体１３７０が形成される場合は、第１の電極ペーストが受光面側の主面１３６０にスクリーン印刷され印刷膜が形成され、形成された印刷膜が２５０℃で５分間かけて乾燥させられ第１の電極ペーストに含まれる溶剤が蒸発させられる。第１の電極ペーストは、Ａｇの粒子、ガラス粒子、樹脂成分、溶剤等からなる混合物であり、銀を含み、数重量％のアルミニウムを含む。第１の電極ペーストに含まれる銀は、第１の電極前駆体１３７０が第１のアルミニウム膜１２７０をファイアースルーすることを容易にする。第１の電極ペーストの組成が変更されてもよい。
【００９７】
第２の電極前駆体１３７１が形成される場合は、第２の電極ペーストが裏面側の主面１３６２にスクリーン印刷され印刷膜が形成され、形成された印刷膜が２５０℃で５分間かけて乾燥させられ第２の電極ペーストに含まれる溶剤が蒸発させられる。第２の電極ペーストは、Ａｇの粒子、ガラス粒子、樹脂成分、溶剤等からなる混合物であり、銀を含むが、アルミニウムを含まない。第２の電極ペーストの組成が変更されてもよい。
【００９８】
第１の電極前駆体１３７０および第２の電極前駆体１３７１の両方または片方の形成の条件が変更されてもよい。第１の電極前駆体１３７０および第２の電極前駆体１３７１の両方または片方がスクリーン印刷以外の形成方法により形成されてもよい。
【００９９】
図４に示される工程Ｓ１１３においては、図１５に示される複合体１３８０が焼成され、第１の電極前駆体１３７０が受光面１０６０を覆う部分１３１５をファイアースルーし、第２の電極前駆体１３７１が第２の誘電体膜１３９０をファイアースルーする。工程Ｓ１１３により、図１、２および３の各々に示される太陽電池１０００が完成する。
【０１００】
複合体１３８０が焼成される場合は、複合体１３８０が、トンネル炉の内部に導入され、ピーク温度８００℃で３秒間熱処理される。
【０１０１】
工程Ｓ１１３により、受光面１０６０を覆う部分１３１５が図１に示される受光面１０６０を覆う部分１０５０に変化し、第１の電極前駆体１３７０が図１に示される第１の電極１０１６に変化する。このとき、第１の電極前駆体１３７０に含まれる樹脂成分が消失し、第１の電極前駆体１３７０に含まれるガラス粒子が受光面１０６０を覆う部分１３１５を貫通し、第１の電極前駆体１３７０に含まれるアルミニウムがボロン拡散層１０２０と合金層を形成し、第１の電極前駆体１３７０に含まれる銀粒子が形成された合金層に接し、第１の電極１０１６とボロン拡散層１０２０との電気的導通が得られる。
【０１０２】
工程Ｓ１１３により、第２の誘電体膜１３９０が図１に示される第２の誘電体膜１０４１に変化し、第２の電極前駆体１３７１が図１に示される第２の電極１０１７に変化する。このとき、第２の電極前駆体１３７１に含まれる樹脂成分が消失し、第２の電極前駆体１３７１に含まれるガラス粒子が第２の誘電体膜１３９０を貫通し、第２の電極前駆体１３７１に含まれる銀粒子がリン拡散層１０２２に接し、第２の電極１０１７とリン拡散層１０２２との電気的導通が得られる。
【０１０３】
１．３  第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間と発電特性との関係
工程Ｓ１１０において第３の酸化アルミニウム膜１２９０を除去する時間（複合体１３１０を０．５％フッ化水素酸に浸漬する時間）を変化させ、太陽電池１０００の発電特性がどのように変化するかを調べた。その結果を図１６から１９までに示す。図１６は、第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間（酸化アルミニウム除去時間）と電流密度（Ｊｓｃ）との関係を示すグラフである。図１７は、第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間（酸化アルミニウム除去時間）と開放電圧（Ｖｏｃ）との関係を示すグラフである。図１８は、第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間（酸化アルミニウム除去時間）と曲線因子（ＦＦ）との関係を示すグラフである。図１９は、第３の酸化アルミニウム膜を除去する時間（酸化アルミニウム除去時間）と効率（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）との関係を示すグラフである。
【０１０４】
除去する時間が０秒から９０秒に増加した場合は、図１８に示されるように、曲線因子が単調増加し、図１９に示されるように、効率も単調増加する。曲線因子の増加は、直列抵抗の低下による。直列抵抗の低下は、第３の酸化アルミニウム膜１２９０が薄くなり、第２の電極１０１７と裏面１０６２との接触抵抗が低くなることによる。
【０１０５】
これらのことから、工程Ｓ１１０においては、第３の酸化アルミニウム膜１２９０を除去する時間を９０秒とした。ただし、この時間は、他の条件により変化する。
【０１０６】
２  実施の形態２
２．１  実施の形態２の基本例の太陽電池
実施の形態２の基本例の太陽電池は、主に、ｐｎ接合体の表面を覆う酸化シリコン膜が形成される点で、実施の形態１の太陽電池と異なる。以下では、実施の形態２の基本例の太陽電池が実施の形態１の太陽電池と異なる点が主に説明される。実施の形態１において採用された発明の構成およびその変形が、上記の異なる点の採用を阻害しない範囲内において、実施の形態２の基本例においても採用されてもよい。
【０１０７】
図２０は、実施の形態２の基本例の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【０１０８】
図２０に示される太陽電池２０００は、基板２０１０、第１の酸化アルミニウム膜２０１１、第２の酸化アルミニウム膜２０１２、第１の窒化シリコン膜２０１３、第２の窒化シリコン膜２０１４、第３の窒化シリコン膜２０１５、第１の電極２０１６および第２の電極２０１７を備える。基板２０１０は、ボロン拡散層２０２０、ｎ型シリコン層２０２１、リン拡散層２０２２、第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４を備える。
【０１０９】
ボロン拡散層２０２０、ｎ型シリコン層２０２１およびリン拡散層２０２２は、ｐｎ接合体２０３０を構成する。ｐｎ接合体２０３０は、一方の主面である受光面２０６０、端面２０６１および他方の主面である裏面２０６２を有する。第１の酸化シリコン膜２０２３、第１の酸化アルミニウム膜２０１１および第１の窒化シリコン膜２０１３は、第１の誘電体膜２０４０のうちの受光面２０６０を覆う部分２０５０を構成する。第２の酸化シリコン膜２０２４、第２の酸化アルミニウム膜２０１２および第２の窒化シリコン膜２０１４は、第１の誘電体膜２０４０のうちの端面２０６１を覆う部分２０５１を構成する。第３の窒化シリコン膜２０１５は、裏面２０６２を覆う第２の誘電体膜２０４１を構成する。
【０１１０】
基板２０１０の表面２０５５には、テクスチャが形成される。ｐｎ接合体２０３０は、主にシリコンからなる。
【０１１１】
ボロン拡散層２０２０は、受光面２０６０に沿い、ｐ型の導電型を有する。ボロン拡散層２０２０により、受光面２０６０はｐ型の導電型を呈する。ｐｎ接合体２０３０は、ｐ型の導電型を有するボロン拡散層２０２０とｎ型の導電型を有するｎ型シリコン層２０２１との界面にｐｎ接合２０６９を有する。このため、ボロン拡散層２０２０は、エミッターになる。
【０１１２】
リン拡散層２０２２は、裏面２０６２に沿い、ｎ型の導電型を有する。リン拡散層２０２２により、裏面２０６２はｎ型の導電型を呈する。リン拡散層２０２２は、ＢＳＦ層になる。
【０１１３】
ｎ型シリコン層２０２１は、ｎ型の導電型を有し、ボロン拡散層２０２０とリン拡散層２０２２との間にあり、端面２０６１に露出する。これにより、ボロン拡散層２０２０とリン拡散層２０２２とは端面２０６１において互いに分離される。
【０１１４】
第１の誘電体膜２０４０は、受光面２０６０を覆う部分２０５０および端面２０６１を覆う部分２０５１からなり、裏面２０６２を覆う部分を備えない。
【０１１５】
受光面２０６０を覆う部分２０５０は、第１の酸化シリコン膜２０２３、第１の酸化アルミニウム膜２０１１および第１の窒化シリコン膜２０１３からなる。端面２０６１を覆う部分２０５１は、第２の酸化シリコン膜２０２４、第２の酸化アルミニウム膜２０１２および第２の窒化シリコン膜２０１４からなる。
【０１１６】
第１の酸化シリコン膜２０２３は、受光面２０６０を覆う。第１の酸化アルミニウム膜２０１１は、第１の酸化シリコン膜２０２３を覆う。第１の窒化シリコン膜２０１３は、第１の酸化アルミニウム膜２０１１を覆う。第２の酸化シリコン膜２０２４は、端面２０６１を覆う。第２の酸化アルミニウム膜２０１２は、第２の酸化シリコン膜２０２４を覆う。第２の窒化シリコン膜２０１４は、第２の酸化アルミニウム膜２０１２を覆う。第２の酸化シリコン膜２０２４は、第１の酸化シリコン膜２０２３から連続する。第２の酸化アルミニウム膜２０１２は、第１の酸化アルミニウム膜２０１１から連続する。第２の窒化シリコン膜２０１４は、第１の窒化シリコン膜２０１３から連続する。
【０１１７】
第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４の各々は、１．５ｎｍの厚さを有する。第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４の両方または片方がさらに薄くまたは厚くなってもよい。
【０１１８】
第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４の各々は、固定電荷をほとんど有しない。このため、第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４の各々には、電界効果によりパッシベーション膜になることはほとんど期待できない。しかし、第１の酸化シリコン膜２０２３および第２の酸化シリコン膜２０２４の各々は、堆積膜ではなく、シリコン基板のうちの表面に沿う表層部を酸化することにより形成される。このため、ｐｎ接合体２０３０と第１の酸化シリコン膜２０２３との界面である受光面２０６０およびｐｎ接合体２０３０と第２の酸化シリコン膜２０２４との界面である端面２０６１の各々は、堆積膜を備えない基板２０１０が有する基板内界面であり、清浄であり、キャリア再結合の再結合中心になる界面順位を形成しにくい。したがって、第１の酸化シリコン膜２０２３は、受光面２０６０におけるキャリア再結合を起こりにくくし、第２の酸化シリコン膜２０２４は、端面２０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくする。受光面２０６０および端面２０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくすることは、太陽電池２０００の開放電圧を高くすることに寄与する。これに対して、ＡＬＤ法により形成される酸化アルミニウム膜、ＣＶＤ法により形成される窒化シリコン膜等の堆積膜とシリコン基板との堆積膜／基板界面は、堆積膜が形成される前にシリコン基板の表面が汚染されていた場合には、清浄でなく、キャリア再結合の再結合中心になる界面順位を形成しやすい。
【０１１９】
第１の酸化アルミニウム膜２０１１は、実施の形態１において説明されたように、受光面２０６０におけるキャリア再結合を起こりにくくし、良好なパッシベーション膜になる。第２の酸化アルミニウム膜２０１２は、実施の形態１において説明されたように、端面２０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくし、パッシベーション膜になる。受光面２０６０および端面２０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくすることは、太陽電池２０００の開放電圧を高くすることに寄与する。
【０１２０】
第１の窒化シリコン膜２０１３および第２の窒化シリコン膜２０１４の各々は、実施の形態１において説明されたように、良好な光反射防止膜になる。
【０１２１】
第２の誘電体膜２０４１は、裏面２０６２を覆い、第３の窒化シリコン膜２０１５からなる。第３の窒化シリコン膜２０１５は、実施の形態１において説明されたように、良好なパッシベーション膜になる。
【０１２２】
第２の誘電体膜２０４１は、酸化アルミニウム膜を含まない。これにより、ｎ型の導電型を呈する裏面２０６２への電気的接続に適したアルミニウムを含まない第２の電極２０１７が裏面２０６２に接することが阻害されない。このことは、第２の電極２０１７と裏面２０６２との接触抵抗を低くし太陽電池２０００の変換効率を高くすることに寄与する。
【０１２３】
受光面２０６０を覆う部分２０５０には、第１の開口２０７８が形成される。第２の誘電体膜２０４１には、第２の開口２０７９が形成される。
【０１２４】
第１の電極２０１６は、第１の開口２０７８を経由して受光面２０６０を覆う部分２０５０を貫通し、受光面２０６０に接し、ボロン拡散層２０２０と電気的に導通する。第１の電極２０１６は、銀およびアルミニウムを含む。
【０１２５】
第２の電極２０１７は、第２の開口２０７９を経由して第２の誘電体膜２０４１を貫通し、裏面２０６２に接し、リン拡散層２０２２と電気的に導通する。第２の電極２０１７は、銀を含むがアルミニウムを含まない。
【０１２６】
２．２  太陽電池を生産する方法
図２１は、実施の形態２の基本例の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。図２２から２８までの各々は、実施の形態２の基本例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【０１２７】
図２１に示される工程Ｓ２０１からＳ２０７までは、それぞれ実施の形態１の工程Ｓ１０１からＳ１０７までと同様の工程である。工程Ｓ２０１からＳ２０７までにより、図２２に示される、受光面側の基板主面２０７０に沿うボロン拡散層２０８０が形成され裏面側の基板主面２０７２に沿うリン拡散層２０８１が形成されｐｎ接合２０９０を有するシリコン基板２１００が得られる。
【０１２８】
図２１に示される工程Ｓ２０８においては、図２３に示されるように、図２２に示されるシリコン基板２１００がオゾン水酸化され、第１の酸化シリコン膜２１１０、第２の酸化シリコン膜２０２４および第３の酸化シリコン膜２１１２が形成される。工程Ｓ２０８により、図２３に示される、第１の酸化シリコン膜２１１０、第２の酸化シリコン膜２０２４および第３の酸化シリコン膜２１１２が形成され、ボロン拡散層２１２０およびリン拡散層２１２１が形成された基板２１２５が得られる。
【０１２９】
第１の酸化シリコン膜２１１０、第２の酸化シリコン膜２０２４および第３の酸化シリコン膜２１１２が形成される場合は、シリコン基板２１００がフッ化水素酸で洗浄され、その直後にシリコン基板２１００に対してオゾン水酸化が行われる。シリコン基板２１００がフッ化水素酸で洗浄されることにより、シリコン基板２１００から自然酸化膜が除去される。シリコン基板２１００をフッ化水素酸で洗浄することが省略されてもよい。オゾン水酸化においては、シリコン基板２１００がオゾン水に３分間浸漬される。オゾン水は、炭酸ガスおよびオゾン発生装置が発生したオゾンガスで純水をバブリングすることにより作製され、１４ｍｇ／Ｌのオゾン濃度を有する。炭酸ガスによるバブリングは、オゾン濃度を維持するために行われる。オゾン水酸化により、シリコン基板２１００のうちの受光面側の基板主面２０７０に沿う第１の表層部、基板端面２０７１に沿う第２の表層部および裏面側の基板主面２０７２に沿う第３の表層部が酸化され、第１の表層部が第１の酸化シリコン膜２１１０に変化し、第２の表層部が第２の酸化シリコン膜２０２４に変化し、第３の表層部が第３の酸化シリコン膜２１１２に変化し、シリコン基板２１００のうちの第１の表層部、第２の表層部および第３の表層部以外の非表層部にｐｎ接合体２０３０が得られる。第１の酸化シリコン膜２１１０、第２の酸化シリコン膜２０２４および第３の酸化シリコン膜２１１２の各々の厚さは、同様のオゾン水酸化をモニター基板になるミラー基板に行い、ミラー基板に形成された酸化シリコン膜の厚さを測定することにより推定できる。
【０１３０】
第１の酸化シリコン膜２１１０、第２の酸化シリコン膜２０２４および第３の酸化シリコン膜２１１２の形成の条件が変更されてもよい。オゾン水酸化に代えて熱酸化が行われてもよい。
【０１３１】
第３の酸化シリコン膜２１１２は、第２の電極２０１７が裏面２０６２に接することを阻害する。このため、第３の酸化シリコン膜２１１２は、最終的に第２の電極２０１７になる第２の電極前駆体が形成される前に除去される。
【０１３２】
図２１に示される工程Ｓ２０９においては、図２４に示されるように、図２３に示される基板２１２５の受光面側の基板主面２１３５および基板端面２１３６をそれぞれ覆う第１の第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第２の酸化アルミニウム膜２０１２が形成される。工程Ｓ２０９により、図２４に示される、基板２１２５、第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第２の酸化アルミニウム膜２０１２を備える複合体２１５０が得られる。第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第２の酸化アルミニウム膜２０１２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０８と同様に、ＡＬＤ法により行われる。ＡＬＤ法により第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第２の酸化アルミニウム膜２０１２が形成される場合は、裏面側の基板主面２１３７の周辺部の上に第３の酸化アルミニウム膜２１４２が回り込み、裏面側の基板主面２１３７の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜２１４２も複合体２１５０を構成する。
【０１３３】
図２１に示される工程Ｓ２１０においては、図２５に示されるように、図２４に示される複合体２１５０の第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第２の酸化アルミニウム膜２０１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜２１６０および第２の窒化シリコン膜２０１４が形成される。工程Ｓ２１０により、図２５に示される、基板２１２５、第１の酸化アルミニウム膜２１４０、第２の酸化アルミニウム膜２０１２、第１の窒化シリコン膜２１６０および第２の窒化シリコン膜２０１４を備える複合体２１７０が得られる。第１の窒化シリコン膜２１６０および第２の窒化シリコン膜２０１４の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０９と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。第３の酸化アルミニウム膜２１４２は、窒化シリコン膜に覆われず、複合体２１７０の外部に露出する。
【０１３４】
図２１に示される工程Ｓ２１１においては、図２６に示されるように、図２５に示される複合体２１７０から第３の酸化シリコン膜２１１２および第３の酸化アルミニウム膜２１４２が除去され、受光面２０６０を覆う部分２１６５および端面２０６１を覆う部分２１６６からなる第１の誘電体膜２１６７が得られる。受光面２０６０を覆う部分２１６５は、第１の酸化シリコン膜２１１０、第１の酸化アルミニウム膜２１４０および第１の窒化シリコン膜２１６０からなる。端面２０６１を覆う部分２１６６は、第２の酸化シリコン膜２０２４、第２の酸化アルミニウム膜２０１２および第２の窒化シリコン膜２０１４からなる。工程Ｓ２１１により、図２６に示される、基板２１８０および第１の誘電体膜２１６７を備える複合体２１９０が得られる。第３の酸化シリコン膜２１１２および第３の酸化アルミニウム膜２１４２が除去される場合は、複合体２１７０が０．５％フッ化水素酸に９０秒間浸漬される。第１の酸化シリコン膜２１１０および第１の酸化アルミニウム膜２１４０が第１の窒化シリコン膜２１６０に覆われ第２の酸化シリコン膜２０２４および第２の酸化アルミニウム膜２０１２が第２の窒化シリコン膜２０１４に覆われた状態が維持されたまま複合体２１７０が０．５％フッ化水素酸に浸漬された場合は、第１の窒化シリコン膜２１６０および第２の窒化シリコン膜２０１４の各々がマスク膜となる。これにより、第１の酸化シリコン膜２１１０および第１の酸化アルミニウム膜２１４０は第１の窒化シリコン膜２１６０に保護されて除去されず、第２の酸化シリコン膜２０２４および第２の酸化アルミニウム膜２０１２は第２の窒化シリコン膜２０１４に保護されて除去されず、窒化シリコン膜に保護されない第３の酸化シリコン膜２１１２および第３の酸化アルミニウム膜２１４２のみが除去される。
【０１３５】
図２１に示される工程Ｓ２１２においては、図２７に示されるように、図２６に示される複合体２１９０に備えられる基板２１８０の裏面側の基板主面２２００を覆う第３の窒化シリコン膜２１６２が形成され、裏面側の基板主面２２００を覆い第３の窒化シリコン膜２１６２からなり酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜２１８５が得られる。工程Ｓ２１２により、図２７に示される、ｐｎ接合体２０３０、第１の誘電体膜２１６７および第２の誘電体膜２１８５を備える複合体２２１０が得られる。第３の窒化シリコン膜２１６２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１１１と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。
【０１３６】
図２１に示される工程Ｓ２１３においては、図２８に示されるように、図２７に示される複合体２２１０の受光面側の主面２２２０および裏面側の主面２２２２にそれぞれ第１の電極前駆体２２３０および第２の電極前駆体２２３１が形成される。工程Ｓ２１３により、図２８に示される、ｐｎ接合体２０３０、第１の誘電体膜２１６７、第２の誘電体膜２１８５、第１の電極前駆体２２３０および第２の電極前駆体２２３１を備える複合体２２４０が得られる。第１の電極前駆体２２３０および第２の電極前駆体２２３１の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１１２と同様に、スクリーン印刷により行われる。
【０１３７】
図２１に示される工程Ｓ２１４においては、図２８に示される複合体２２４０が焼成され、第１の電極前駆体２２３０が受光面２０６０を覆う部分２１６５をファイアースルーし、第２の電極前駆体２２３１が第２の誘電体膜２１８５をファイアースルーする。工程Ｓ２１４により、図２０に示される太陽電池２０００が完成する。複合体２２４０の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１１３と同様に行われる。
【０１３８】
工程Ｓ２１４により、受光面２０６０を覆う部分２１６５が図２０に示される受光面２０６０を覆う部分２０５０に変化し、第１の電極前駆体２２３０が図２０に示される第１の電極２０１６に変化する。
【０１３９】
工程Ｓ２１４により、第２の誘電体膜２１８５が図２０に示される第２の誘電体膜２０４１に変化し、第２の電極前駆体２２３１が図２０に示される第２の電極２０１７に変化する。
【０１４０】
２．３  実施の形態２の変形例の太陽電池
実施の形態２の変形例の太陽電池は、ｐｎ接合体の裏面を覆う酸化シリコン膜が形成される点で、実施の形態２の基本例の太陽電池と異なる。以下では、実施の形態２の変形例の太陽電池が実施の形態２の基本例の太陽電池と異なる点が主に説明される。実施の形態２の基本例において採用された発明の構成及びその変形が、上記の異なる点の採用を阻害しない範囲内において、実施の形態２の変形例においても採用されてもよい。
【０１４１】
図２９は、実施の形態２の変形例の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【０１４２】
図２９に示される太陽電池２５００は、基板２５１０、第１の酸化アルミニウム膜２５１１、第２の酸化アルミニウム膜２５１２、第１の窒化シリコン膜２５１３、第２の窒化シリコン膜２５１４、第３の窒化シリコン膜２５１５、第４の窒化シリコン膜２５１６、第１の電極２５１７および第２の電極２５１８を備える。基板２５１０は、ボロン拡散層２５２０、ｎ型シリコン層２５２１、リン拡散層２５２２、第１の酸化シリコン膜２５２３、第２の酸化シリコン膜２５２４および第３の酸化シリコン膜２５２５を備える。
【０１４３】
ボロン拡散層２５２０、ｎ型シリコン層２５２１およびリン拡散層２５２２は、ｐｎ接合体２５３０を構成する。ｐｎ接合体２５３０は、実施の形態２の基本例のｐｎ接合体２０３０と同様のものであり当該ｐｎ接合体２０３０と同様に作製され、一方の主面である受光面２５６０、端面２５６１および他方の主面である裏面２５６２を有する。第１の酸化シリコン膜２５２３、第１の酸化アルミニウム膜２５１１および第１の窒化シリコン膜２５１３は、第１の誘電体膜２５４０のうちの受光面２５６０を覆う部分２５５０を構成する。第２の酸化シリコン膜２５２４、第４の窒化シリコン膜２５１６、第２の酸化アルミニウム膜２５１２および第２の窒化シリコン膜２５１４は、第１の誘電体膜２５４０のうちの端面２５６１を覆う部分２５５１を構成する。第３の酸化シリコン膜２５２５および第３の窒化シリコン膜２５１５は、裏面２５６２を覆う第２の誘電体膜２５４１を構成する。第１の酸化シリコン膜２５２３、第２の酸化シリコン膜２５２４、第３の酸化シリコン膜２５２５およびｐｎ接合体２５３０は、基板２５１０を構成する。
【０１４４】
第３の酸化シリコン膜２５２５は、裏面２５６２を覆う。第３の窒化シリコン膜２５１５は、第３の酸化シリコン膜２５２５を覆う。第３の酸化シリコン膜２５２５は、第２の酸化シリコン膜２５２４から連続する。
【０１４５】
第３の酸化シリコン膜２５２５は、１．５ｎｍの厚さを有する。第３の酸化シリコン膜２５２５の厚さが、さらに薄くまたは厚くなってもよい。
【０１４６】
第３の酸化シリコン膜２５２５は、第１の酸化シリコン膜２５２３および第２の酸化シリコン膜２５２４と同様に、固定電荷をほとんど有しない。しかし、ｐｎ接合体２５３０と第３の酸化シリコン膜２５２５との界面である裏面２５６２は、ｐｎ接合体２５３０と第１の酸化シリコン膜２５２３との界面である受光面２５６０およびｐｎ接合体２５３０と第２の酸化シリコン膜２５２４との界面である端面２５６１と同様に、清浄であり、キャリア再結合の再結合中心になる界面準位を形成しにくい。第３の酸化シリコン膜２５２５は、裏面２５６２におけるキャリア再結合を起こりにくくし、太陽電池２５００の開放電圧を高くすることに寄与する。
【０１４７】
２．４  実施の形態２の変形例の太陽電池を生産する方法
図３０は、実施の形態２の変形例の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。図３１から３６の各々は、実施の形態２の変形例の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【０１４８】
図３０に示される工程Ｓ２５１からＳ２５８までは、それぞれ図２１に示される工程Ｓ２０１からＳ２０８までと同様の工程である。工程Ｓ２５１からＳ２５８までにより、図３１に示される、ｐｎ接合体２５３０、第１の酸化シリコン膜２６１０、第２の酸化シリコン膜２５２４、第３の酸化シリコン膜２６１１を備える基板２６００が得られる。
【０１４９】
図３０に示される工程Ｓ２５９においては、図３２に示されるように、図３１に示される基板２６００の裏面側の基板主面２６２０および基板端面２６２１をそれぞれ覆う第３の窒化シリコン膜２６３０および第４の窒化シリコン膜２５１６が形成される。工程Ｓ２５９により、図３２に示される、基板２６００、第３の窒化シリコン膜２６３０および第４の窒化シリコン膜２５１６を備える複合体２６４０が得られる。第３の窒化シリコン膜２６３０および第４の窒化シリコン膜２５１６の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０９と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。
【０１５０】
図３０に示される工程Ｓ２６０においては、図３３に示されるように、図３２に示される複合体２６４０に備えられる基板２６００の受光面側の基板主面２６２２を覆う第１の酸化アルミニウム膜２６６０が形成され、図３２に示される複合体２６４０の端面２６７０を覆う第２の酸化アルミニウム膜２５１２が形成される。工程Ｓ２６０により、図３３に示される、基板２６００、第３の窒化シリコン膜２６３０、第４の窒化シリコン膜２５１６、第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２を備える複合体２６７０が得られる。第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０８と同様に、ＡＬＤ法により行われる。ＡＬＤ法により第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２が形成される場合は、複合体２６４０の裏面側の主面２６８０の周辺部の上に第３の酸化アルミニウム膜２６６１が回り込み、複合体２６４０の裏面側の主面２６８０の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜２６６１も複合体２６７０を形成する。
【０１５１】
図３０に示される工程Ｓ２６１においては、図３４に示されるように、図３３に示される複合体２６７０の第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４が形成される。工程Ｓ２６１により、図３４に示される、基板２６００、第３の窒化シリコン膜２６３０、第４の窒化シリコン膜２５１６、第１の酸化アルミニウム膜２６６０、および第２の酸化アルミニウム膜２５１２、第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４を備える複合体２７００が得られる。第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０９と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。第３の酸化アルミニウム膜２６６１は、窒化シリコン膜に覆われず、複合体２７００の外部に露出する。
【０１５２】
図３０に示される工程Ｓ２６２においては、図３５に示されるように、図３４に示される複合体２７００から第３の酸化アルミニウム膜２６６１が除去され、受光面２５６０を覆う部分２６９０および端面２５６１を覆う部分２６９１からなる第１の誘電体膜２７００が得られる。受光面２５６０を覆う部分２６９０は、第１の酸化シリコン膜２６１０、第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第１の窒化シリコン膜２６９５からなる。端面２５６１を覆う部分２６９１は、第２の酸化シリコン膜２５２４、第４の窒化シリコン膜２５１６、第２の酸化アルミニウム膜２５１２および第２の窒化シリコン膜２５１４からなる。また、第１の酸化シリコン膜２６１１および第３の窒化シリコン膜２６３０からなる第２の誘電体膜２７２０が得られる。工程Ｓ２６２により、図３５に示される、基板２６００、第１の誘電体膜２７００および第２の誘電体膜２７２０を備える複合体２７１０が得られる。第３の酸化アルミニウム膜２６６１が除去される場合は、複合体２７００が０．５％フッ化水素酸に９０秒浸漬される。第１の酸化アルミニウム膜２６６０が第１の窒化シリコン膜２６９５に覆われ、第２の酸化アルミニウム膜２５１２が第２の窒化シリコン膜２５１４に覆われた状態が維持されたまま複合体２７００が０．５％フッ化水素酸に浸漬された場合は、第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４の各々がマスク膜となる。これにより、第１の酸化アルミニウム膜２６６０は第１の窒化シリコン膜２６９５に保護されて除去されず、第２の酸化アルミニウム膜２５１２は第２の窒化シリコン膜２５１４に保護されて除去されず、窒化シリコン膜に保護されない第３の酸化アルミニウム膜２６６１のみが除去される。
【０１５３】
図３０に示される工程Ｓ２６３においては、図３６に示されるように、図３５に示される複合体２７１０の受光面側の主面２７３０および裏面側の主面２７３１にそれぞれ第１の電極前駆体２７４０および第２の電極前駆体２７４１が形成される。工程Ｓ２６３により、図３６に示される、第１の電極前駆体２７４０、第２の電極前駆体２７４１および複合体２７１０を備える複合体２７５０が得られる。第１の電極前駆体２７４０および第２の電極前駆体２７４１の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１１２と同様に、スクリーン印刷により行われる。
【０１５４】
図３０に示される工程Ｓ２６４においては、図３６に示される複合体２７５０が焼成され、第１の電極前駆体２７４０が受光面２５６０を覆う部分２６９０をファイアースルーし、第２の電極前駆体２７４１が第２の誘電体膜２７２０をファイアースルーする。工程Ｓ２６４により、図２９に示される太陽電池２５００が完成する。
【０１５５】
工程Ｓ２６４により、受光面２５６０を覆う部分２６９０が図２９に示される受光面２５６０を覆う部分２５５０に変化し、第１の電極前駆体２７４０が図２９に示される第１の電極２５１７に変化する。
【０１５６】
工程Ｓ２６４により、第２の誘電体膜２７２０が図２９に示される第２の誘電体膜２５４１に変化し、第２の電極前駆体２７４１が図２９に示される第２の電極２５１８に変化する。
【０１５７】
３  実施の形態３
３．１  太陽電池
実施の形態３の太陽電池は、主に、受光面がｎ型の導電型を呈し裏面がｐ型の導電型を呈する点、ボロン拡散層が形成されない点およびｐ型の導電型を呈する主面に接する電極がファイアースルーさせられたものでない点で、実施の形態１の太陽電池と異なる。以下では、実施の形態３の太陽電池が実施の形態１の太陽電池と異なる点が主に説明される。実施の形態１および２において採用された発明の構成およびその変形が、上記の異なる点の採用を阻害しない範囲内において、実施の形態３においても採用されてもよい。
【０１５８】
図３７は、実施の形態３の太陽電池を模式的に示す断面図である。
【０１５９】
図３７に示される太陽電池３０００は、シリコン基板３０１０、第１の酸化アルミニウム膜３０１１、第２の酸化アルミニウム膜３０１２、第１の窒化シリコン膜３０１３、第２の窒化シリコン膜３０１４、第３の窒化シリコン膜３０１５、第１の電極３０１６および第２の電極３０１７を備える。シリコン基板３０１０は、ｐ型シリコン層３０２０およびリン拡散層３０２１を備え、一方の主面である裏面３０６２、端面３０６１および他方の主面である受光面３０６０を有する。
【０１６０】
シリコン基板３０１０は、ｐｎ接合体３０３０を構成する。第１の酸化アルミニウム膜３０１１および第１の窒化シリコン膜３０１３は、第１の誘電体膜３０４０のうちの裏面３０６２を覆う部分３０５０を構成する。第２の酸化アルミニウム膜３０１２および第２の窒化シリコン膜３０１４は、第１の誘電体膜３０４０のうちの端面３０６１を覆う部分３０５１を構成する。第３の窒化シリコン膜３０１５は、受光面３０６０を覆う第２の誘電体膜３０４１を構成する。
【０１６１】
シリコン基板３０１０の表面３０５５には、テクスチャが形成される。シリコン基板３０１０は、主にシリコンからなる。
【０１６２】
ｐ型シリコン層３０２０は、裏面３０６２の側にあり、ｐ型の導電型を有する。ｐ型シリコン層３０２０により、裏面３０６２はｐ型の導電型を呈する。
【０１６３】
リン拡散層３０２１は、受光面３０６０に沿い、ｎ型の導電型を有する。リン拡散層３０２１により、受光面３０６０はｎ型の導電型を呈する。
【０１６４】
第１の誘電体膜３０４０は、裏面３０６２を覆う部分３０５０および端面３０６１を覆う部分３０５１からなり、受光面３０６０を覆う部分を備えない。
【０１６５】
裏面３０６２を覆う部分３０５０は、第１の酸化アルミニウム膜３０１１および第１の窒化シリコン膜３０１３からなる。端面３０６１を覆う部分３０５１は、第２の酸化アルミニウム膜３０１２および第２の窒化シリコン膜３０１４からなる。
【０１６６】
第１の酸化アルミニウム膜３０１１は、裏面３０６２を覆う。第１の窒化シリコン膜３０１３は、第１の酸化アルミニウム膜３０１１を覆う。第２の酸化アルミニウム膜３０１２は、端面３０６１を覆う。第２の窒化シリコン膜３０１４は、第２の酸化アルミニウム膜３０１２を覆う。第２の酸化アルミニウム膜３０１２は、第１の酸化アルミニウム膜３０１１から連続する。第２の窒化シリコン膜３０１４は、第１の窒化シリコン膜３０１３から連続する。
【０１６７】
第１の酸化アルミニウム膜３０１１は、実施の形態１において説明されたように、裏面３０６２におけるキャリア再結合を起こりにくくし、パッシベーション膜になる。第２の酸化アルミニウム膜３０１２は、実施の形態１において説明されたように、端面３０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくし、パッシベーション膜になる。裏面３０６２および端面３０６１におけるキャリア再結合を起こりにくくすることは、太陽電池３０００の開放電圧を高くすることに寄与する。
【０１６８】
第１の酸化アルミニウム膜３０１１とシリコン基板３０１０との界面である裏面３０６２および第２の酸化アルミニウム膜３０１２とシリコン基板３０１０との界面である端面３０６１における欠陥密度は大きい。第１の窒化シリコン膜３０１３は、第１の窒化シリコン膜３０１３から離脱する水素原子を裏面３０６２まで拡散させることにより、裏面３０６２の欠陥を補償する。第２の窒化シリコン膜３０１４は、第２の窒化シリコン膜３０１４から離脱する水素原子を端面３０６１まで拡散させることにより、端面３０６１の欠陥を補償する。
【０１６９】
第２の誘電体膜３０４１は、受光面３０６０を覆い、第３の窒化シリコン膜３０１５からなる。第３の窒化シリコン膜３０１５は、実施の形態１において説明されたように、良好なパッシベーション膜になるとともに良好な光反射防止膜になる。
【０１７０】
第２の誘電体膜３０４１は、酸化アルミニウム膜を含まない。これにより、ｎ型の導電型を呈する受光面３０６０への電気的接続に適したアルミニウムを含まない第２の電極３０１７が受光面３０６０に接することが阻害されない。このことは、第２の電極３０１７と受光面３０６０との接触抵抗を低くし太陽電池３０００の変換効率を高くすることに寄与する。
【０１７１】
裏面３０６２を覆う部分３０５０には、ストライプ状の平面形状を有する第１の開口３０７８が形成される。第２の誘電体膜３０４１には、櫛状の平面形状を有する第２の開口３０７９が形成される。
【０１７２】
第１の電極３０１６は、裏面３０６２を覆う部分３０５０を挟んで裏面３０６２と対向し、第１の開口３０７８を経由して裏面３０６２を覆う部分３０５０を貫通し、裏面３０６２に接し、ｐ型シリコン層３０２０と電気的に導通する。第１の電極３０１６は、銀およびアルミニウムを含む。第１の電極３０１６は、面状に拡がる平面形状を有する。
【０１７３】
第２の電極３０１７は、第２の開口３０７９を経由して第２の誘電体膜３０４１を貫通し、受光面３０６０に接する。第２の電極３０１７は、銀を含むがアルミニウムを含まない。第２の電極３０１７は、櫛状の平面形状を有し、フィンガー電極及びバス電極を備える。フィンガー電極は、平行配列された多数本の線状電極からなる。多数本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば１．２ｍｍである。多数本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば５０μｍである。バス電極は、平行配列された４本の線状電極からなる。バス電極が３本以下または５本以上の線状電極からなることも許される。４本の線状電極の配列ピッチは、制限されないが、例えば３９ｍｍである。４本の線状電極の各々の線幅は、制限されないが、例えば１ｍｍである。多数本の線状電極の各々は、４本の線状電極の各々と直交する。
【０１７４】
３．２  太陽電池を生産する方法
図３８は、実施の形態３の太陽電池を生産する手順を示すフローチャートである。図３９から４７までの各々は、実施の形態３の太陽電池の仕掛品を模式的に示す断面図である。
【０１７５】
図３８に示される工程Ｓ３０１においては、ｐ型単結晶シリコン基板が準備される。ｐ型単結晶シリコン基板以外の半導体基板が準備されてもよい。例えば、ｐ型多結晶シリコン基板が準備されてもよい。
【０１７６】
図３８に示される工程Ｓ３０２においては、準備されたｐ型単結晶シリコン基板（以下では「ｐ型シリコン基板」という。）にテクスチャエッチングが行われる。工程Ｓ３０２により、図３９に示される、テクスチャが表面３０９０に形成されたシリコン基板３０８０が得られる。テクスチャエッチングは、実施の形態１の工程Ｓ１０２と同様に行われる。
【０１７７】
図３８に示される工程Ｓ３０３においては、図４０に示されるように、図３９に示される表面３０９０を覆うリンガラス（ＰＳＧ）膜３１００が形成され、ＰＳＧ膜３１００に含まれるリンがシリコン基板３０８０のうちの表面３０９０に沿う表層部に熱拡散させられる。工程Ｓ３０３により、図４０に示される、リン拡散層３１２０が形成されたシリコン基板３１３０およびＰＳＧ膜３１００を備える複合体３１４０が得られる。ＰＳＧ膜３１００の形成およびリンの拡散は、実施の形態１の工程Ｓ１０５と同様に行われる。
【０１７８】
ＰＳＧ膜３１００は、シリコン基板３１３０の受光面３１５０だけでなくシリコン基板３１３０の端面３１５１および裏面３１５２も覆う。リン拡散層３１２０は、シリコン基板３１３０のうちの受光面３１５０に沿う表層部だけでなくシリコン基板３１３０のうちの端面３１５１に沿う表層部および裏面３１５２に沿う表層部にも形成される。
【０１７９】
ＰＳＧ膜３１００の形成およびリンの拡散においては、３００枚のシリコン基板３０８０が３．５ｍｍピッチで石英ガラス製のボートに載せられた被処理物が準備される。被処理物は、７５０℃に加熱された横型拡散炉の石英チューブの内部に搬入される。その後に、流量が１０ＳＬＭになるように窒素ガスが石英チューブの内部に流された状態において石英チューブが８５０℃まで昇温される。その後に、材料ガスが石英チューブの内部に流され、その状態が１０分間保持され、ＰＳＧ膜３１００が形成され、リンが熱拡散させられる。その後に、材料ガスが石英チューブの内部に流されない状態が１７分間保持され、リンがさらに熱拡散させられる。その後に、石英チューブが７５０℃まで降温され、被処理物が石英チューブの外部に搬出される。材料ガスは、ガラス容器に封入されたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を窒素ガスでバブリングすることにより得られる、オキシ塩化リンおよび窒素ガスからなる混合ガスである。
【０１８０】
望ましくは、被処理物において、２枚のシリコン基板３０８０のうちの一方のシリコン基板３０８０の裏面３０７２と２枚のシリコン基板３０８０のうちの他方のシリコン基板３０８０の裏面３０７２とが密着させられた密着体が１個のスリットに挿入される。これにより、のシリコン基板３０８０のうちの裏面３０７２に沿う表層部にリンが熱拡散することが抑制され、１度に処理できるシリコン基板３０８０が倍増する。
【０１８１】
図３８に示される工程Ｓ３０４においては、図４１に示されるように、図４０に示される複合体３１４０から、リン拡散層３１２０のうちの裏面３１５２に沿う部分および端面３１５１に沿う部分が除去され、ＰＳＧ膜３１００が除去される。工程Ｓ３０４により、図４１に示される、受光面３０６５に沿うリン拡散層３０２１が形成されたシリコン基板３１４５が得られる。シリコン基板３１４５は、ｐｎ接合３１４７を有するｐｎ接合体３１４６である。シリコン基板３１４５の裏面３０６６は、ｐ型の導電型を呈する。シリコン基板３１４５の受光面３０６７は、ｎ型の導電型を呈する。
【０１８２】
リン拡散層３１２０のうちの裏面３１５２に沿う部分および端面３１５１に沿う部分の除去ならびにＰＳＧ膜３１００の除去には、片面エッチング装置が用いられる。
【０１８３】
片面エッチング装置は、第１のエッチングエリア、第１の純水シャワー洗浄エリア、第２のエッチングエリア、第２の純水シャワー洗浄エリア、エアナイフエリアおよび温風乾燥エリアを備える。複合体３１４０は、第１のエッチングエリア、第１の純水シャワー洗浄エリア、第２のエッチングエリア、第２の純水シャワー洗浄エリア、エアナイフエリアおよび温風乾燥エリアを順次に通過する。
【０１８４】
第１のエッチングエリアおよび第２のエッチングエリアの各々は、多数本の回転搬送軸を備える。多数本の回転搬送軸の各々は、フッ素樹脂製であり、３０ｍｍの直径を有する。多数本の回転搬送軸は、平行配列され、同期回転させられる。多数本の回転搬送軸には、複合体３１４０が載せられる。これにより、多数本の回転搬送軸の上を複合体３１４０が搬送される。
【０１８５】
第１のエッチングエリアにおいては、ＰＳＧ膜３１００のうちの裏面３１５２を覆う部分および端面３１５１を覆う部分が除去され、リン拡散層３１２０のうちの裏面３１５２に沿う部分および端面３１５１に沿う部分が除去される。第１のエッチングエリアにおいては、混酸薬液の液面上に稜線部（最上部）が露出するように多数本の回転搬送軸が混酸薬液に半ば沈められる。稜線部（最上部）の露出高さは、２ｍｍである。この状態において複合体３１４０が多数本の回転搬送軸の上を搬送された場合は、表面張力により複合体３１４０の裏面側の主面３１５５および端面３１５６に混酸薬液が接し、ＰＳＧ膜３１００のうちの裏面３１５２を覆う部分および端面３１５１を覆う部分が除去され、リン拡散層３１２０のうちの裏面３１５２に沿う部分および端面３１５１に沿う部分が除去される。しかし、複合体３１４０の受光面側の主面３１５４には混酸薬液が接しないため、ＰＳＧ膜３１００のうちの受光面３１５０を覆う部分は除去されず、リン拡散層３１２０のうちの受光面３１５０に沿う部分は除去されない。混酸薬液は、２重量部の５０％フッ化水素酸、７重量部の６９％硝酸および４重量部の純水からなる混合物である。混酸薬液の温度は、１０℃である。混酸薬液によるシリコンエッチングにおいては、混酸薬液の温度がエッチングレートに大きく影響するため、混酸薬液の温度が一定に維持される。エッチング深さは約５μｍである。リン拡散層３１２０は約０．５μｍの厚さを有するので、エッチング深さが約５μｍである場合は、リン拡散層３１２０のうちの裏面３１５２に沿う部分および端面３１５１に沿う部分が完全に除去される。エッチング深さがさらに深くなってもよく、テクスチャが消滅して最終的に図３７に示される裏面３０６２となる裏面３０６７および最終的に図３７に示される端面３０６１となる端面３０６６の各々が平坦になるほどにエッチング深さが深くなってもよい。これにより、裏面３０６２および端面３０６１の各々の表面積が減少し裏面３０６２を覆うパッシベーション膜および端面３０６１を覆うパッシベーション膜の各々が良好なパッシベーション膜になる。
【０１８６】
第２のエッチングエリアにおいては、ＰＳＧ膜３１００のうちの受光面３１５０を覆う部分が除去される。第２のエッチングエリアにおいては、フッ化水素酸の液面上に多数本の回転搬送軸が露出しないように多数本の回転搬送軸が薬液に完全に沈められる。この状態において複合体３１４０が多数本の回転搬送軸の上を搬送された場合は、複合体３１４０の受光面側の主面３１５４に薬液が接し、ＰＳＧ膜３１００のうちの受光面３１５０を覆う部分が除去される。薬液は、５％フッ化水素酸である。
【０１８７】
図３８に示される工程Ｓ３０５においては、図４２に示されるように、図４１に示されるシリコン基板３１４５の裏面３０６７および端面３０６６をそれぞれ覆う第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第２の酸化アルミニウム膜３０１２が形成される。工程Ｓ３０５により、図４２に示される、シリコン基板３１４５、第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第２の酸化アルミニウム膜３０１２を備える複合体３１７０が得られる。第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第２の酸化アルミニウム膜３０１２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０８と同様に行われる。
【０１８８】
ＡＬＤ法により第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第２の酸化アルミニウム膜３０１２が形成される場合は、受光面３０６５の周辺部の上に第３の酸化アルミニウム膜３１６２が回り込み、受光面３０６５の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜３１６２も複合体３１７０を構成する。
【０１８９】
図３８に示される工程Ｓ３０６においては、図４３に示されるように、図４２に示される複合体３１７０の第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第２の酸化アルミニウム膜３０１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜３１８０および第２の窒化シリコン膜３０１４が形成される。工程Ｓ３０６により、図４３に示される、シリコン基板３１４５、第１の酸化アルミニウム膜３１６０、第２の酸化アルミニウム膜３０１２、第１の窒化シリコン膜３１８０および第２の窒化シリコン膜３０１４を備える複合体３１９０が得られる。第１の窒化シリコン膜３１８０および第２の窒化シリコン膜３０１４の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０９と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。第３の酸化アルミニウム膜３１６２は、窒化シリコン膜に覆われず、複合体３１９０の外部に露出する。
【０１９０】
図３８に示される工程Ｓ３０７においては、図４４に示されるように、図４３に示される複合体３１９０から第３の酸化アルミニウム膜３１６２が除去され、裏面３０６７を覆う部分３１９５および端面３０６６を覆う部分３１９６からなる第１の誘電体膜３１９７が得られる。裏面３０６７を覆う部分３１９５は、第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第１の窒化シリコン膜３１８０からなる。端面３０６６を覆う部分３１９６は、第２の酸化アルミニウム膜３０１２および第２の窒化シリコン膜３０１４からなる。工程Ｓ３０７により、図４４に示される、シリコン基板３１４５および第１の誘電体膜３１９７を備える複合体３２００が得られる。
【０１９１】
第３の酸化アルミニウム膜３１６２が除去される場合は、複合体３１９０が０．５％フッ化水素酸に９０秒間浸漬される。フッ化水素酸に対する窒化シリコン膜のエッチングレートは、フッ化水素酸に対する酸化アルミニウム膜のエッチングレートの１／１０以下である。このため、第１の酸化アルミニウム膜３１６０が第１の窒化シリコン膜３１８０に覆われ第２の酸化アルミニウム膜３０１２が第２の窒化シリコン膜３０１４に覆われた状態が維持されたまま複合体３１９０が０．５％フッ化水素酸に浸漬された場合は、第１の窒化シリコン膜３１８０および第２の窒化シリコン膜３０１４の各々がマスク膜となる。これにより、第１の酸化アルミニウム膜３１６０は第１の窒化シリコン膜３１８０に保護されて除去されず、第２の酸化アルミニウム膜３０１２は第２の窒化シリコン膜３０１４に保護されて除去されず、窒化シリコン膜に保護されない第３の酸化アルミニウム膜３１６２のみが除去される。
【０１９２】
図３８に示される工程Ｓ３０８においては、図４５に示されるように、図４４に示される複合体３２００に備えられるシリコン基板３１４５の受光面３０６５を覆う第３の窒化シリコン膜３１８２が形成され、受光面３０６５を覆い第３の窒化シリコン膜３１８２からなり酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜３２１５が得られる。工程Ｓ３０８により、図４５に示される、シリコン基板３１４５、第１の誘電体膜３１９７および第２の誘電体膜３２１５を備える複合体３２１０が得られる。第３の窒化シリコン膜３１８２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１１１と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。
【０１９３】
図３８に示される工程Ｓ３０９においては、図４６に示されるように、図４５に示される複合体３２１０の裏面３０６７を覆う部分３１９５に開口３０７８が形成される。工程Ｓ３０９により、図４６に示される、シリコン基板３０１０、第１の誘電体膜３０４０および第２の誘電体膜３２１５を備える複合体３２４０が得られる。
【０１９４】
開口３０７８が形成される場合は、５３２ｎｍの波長を有するグリーンレーザー光が裏面３０６７を覆う部分３１９５に線間隔が５０μｍになるようにストライプ状に掃引照射され、裏面３０６７を覆う部分３１９５の一部がストライプ状に剥離され除去される。第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第１の窒化シリコン膜３１８０はグリーンレーザー光に対して透明であるが、シリコン基板３１４５はグリーンレーザー光によりアブレーションされるため、その上にある第１の酸化アルミニウム膜３１６０および第１の窒化シリコン膜３１８０の一部が剥離除去される。開口３０７８は、図３８に示される工程Ｓ３１０において第１の電極前駆体を裏面３０６２に接触させるために必要である。
【０１９５】
図３８に示される工程Ｓ３１０においては、図４７に示されるように、図４６に示される複合体３２４０の裏面側の主面３２５１および受光面側の主面３２５０にそれぞれ第１の電極前駆体３２６０および第２の電極前駆体３２６１が形成される。工程Ｓ３１０により、図４７に示される、シリコン基板３０１０、第１の誘電体膜３０４０、第２の誘電体膜３２１５、第１の電極前駆体３２６０および第２の電極前駆体３２６１を備える複合体３２７０が得られる。第１の電極前駆体３２６０は、裏面３０６２を覆う部分３０５０を挟んで裏面３０６２に対向し、開口３０７８を経由して裏面３０６２を覆う部分３０５０を貫通し、裏面３０６２に接する。第２の電極前駆体３２６１は、第２の誘電体膜３２１５を挟んで受光面３０６０に対向する。
【０１９６】
第１の電極前駆体３２６０が形成される場合は、第１の電極ペーストが裏面側の主面３２５１にスクリーン印刷され印刷膜が形成され、形成された印刷膜が２５０℃で５分間かけて乾燥させられ第１の電極ペーストに含まれる溶剤が蒸発させられる。第１の電極ペーストは、Ａｇの粒子、ガラス粒子、樹脂成分、溶剤等からなる混合物であり、銀を含み、数重量％のアルミニウムを含む。
【０１９７】
第２の電極前駆体３２６１が形成される場合は、第２の電極ペーストが受光面側の主面３２５０にスクリーン印刷され印刷膜が形成され、形成された印刷膜が２５０℃で５分間かけて乾燥させられ第２の電極ペーストに含まれる溶剤が蒸発させられる。第２の電極ペーストは、Ａｇの粒子、ガラス粒子、樹脂成分、溶剤等からなる混合物であり、銀を含むがアルミニウムを含まない。
【０１９８】
図３８に示される工程Ｓ３１１においては、実施の形態１の工程Ｓ１１３と同様に、図４７に示される複合体３２７０が焼成され、第１の電極前駆体３２６０が焼成され、第２の電極前駆体３２６１が第２の誘電体膜３２１５をファイアースルーする。工程Ｓ３１１により、図３７に示される太陽電池３０００が完成する。複合体３２７０の焼成は、実施の形態１と同様に行われる。
【０１９９】
工程Ｓ３１１により、第１の電極前駆体３２６０が図３７に示される第１の電極３０１６に変化する。このとき、第１の電極前駆体３２６０に含まれる樹脂成分が消失し、第１の電極前駆体３２６０に含まれるアルミニウムがｐ型シリコン層３０２０と合金層を形成し、第１の電極前駆体３２６０に含まれる銀粒子が形成された合金層に接し、第１の電極３０１６とｐ型シリコン層３０２０との電気的導通が得られる。合金層は、約２０μｍの厚さを有するため、開口３０７８が形成されたときにｐ型シリコン層３０２０に欠陥が生じた場合でも、当該欠陥は合金層に取り込まれ、当該欠陥の影響は抑制される。
【０２００】
工程Ｓ３１１により、第２の誘電体膜３２１５が図３７に示される第２の誘電体膜３０４１に変化し、第２の電極前駆体３２６１が図３７に示される第２の電極３０１７に変化する。このとき、第２の電極前駆体３２６１に含まれる樹脂成分が消失し、第２の電極前駆体３２６１に含まれるガラス粒子が第２の誘電体膜３２１５を貫通し、第２の電極前駆体３２６１に含まれる銀粒子がリン拡散層３０２１に接し、第２の電極３０１７とリン拡散層３０２１との電気的導通が得られる。
【０２０１】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【０２０２】
１０００，２０００，２５００，３０００  太陽電池、１０１０，３０１０  シリコン基板、２０１０，２５１０  基板、１０１１，２０１１，２５１１，３０１１  第１の酸化アルミニウム膜、１０１２，２０１２，２５１２，３０１２  第２の酸化アルミニウム膜、１０１３，２０１３，２５１２，３０１３  第１の窒化シリコン膜、１０１４，２０１４，２５１４，３０１４  第２の窒化シリコン膜、１０１５，２０１５，２５１５，３０１５  第３の窒化シリコン膜、１０１６，２０１６，２５１７，３０１６  第１の電極、１０１７，２０１７，２５１８，３０１７  第２の電極、１０３０，２０３０，２５３０，３０３０  ｐｎ接合体、２０２３，２５２３  第１の酸化シリコン膜、２０２４，２５２４  第２の酸化シリコン膜、２５２５  第３の酸化シリコン膜。
【図１】
2017122422.tif 000003
【図２】
2017122422.tif 000004
【図３】
2017122422.tif 000005
【図４】
2017122422.tif 000006
【図５】
2017122422.tif 000007
【図６】
2017122422.tif 000008
【図７】
2017122422.tif 000009
【図８】
2017122422.tif 000010
【図９】
2017122422.tif 000011
【図１０】
2017122422.tif 000012
【図１１】
2017122422.tif 000013
【図１２】
2017122422.tif 000014
【図１３】
2017122422.tif 000015
【図１４】
2017122422.tif 000016
【図１５】
2017122422.tif 000017
【図１６】
2017122422.tif 000018
【図１７】
2017122422.tif 000019
【図１８】
2017122422.tif 000020
【図１９】
2017122422.tif 000021
【図２０】
2017122422.tif 000022
【図２１】
2017122422.tif 000023
【図２２】
2017122422.tif 000024
【図２３】
2017122422.tif 000025
【図２４】
2017122422.tif 000026
【図２５】
2017122422.tif 000027
【図２６】
2017122422.tif 000028
【図２７】
2017122422.tif 000029
【図２８】
2017122422.tif 000030
【図２９】
2017122422.tif 000031
【図３０】
2017122422.tif 000032
【図３１】
2017122422.tif 000033
【図３２】
2017122422.tif 000034
【図３３】
2017122422.tif 000035
【図３４】
2017122422.tif 000036
【図３５】
2017122422.tif 000037
【図３６】
2017122422.tif 000038
【図３７】
2017122422.tif 000039
【図３８】
2017122422.tif 000040
【図３９】
2017122422.tif 000041
【図４０】
2017122422.tif 000042
【図４１】
2017122422.tif 000043
【図４２】
2017122422.tif 000044
【図４３】
2017122422.tif 000045
【図４４】
2017122422.tif 000046
【図４５】
2017122422.tif 000047
【図４６】
2017122422.tif 000048
【図４７】
2017122422.tif 000049
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月27日(2017.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）、端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６１）および他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３０３０）と、
前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）を覆う第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）及び前記端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６１）を覆う第２の部分（１０５１，２０５１，２５５１，３０５１）からなり、前記第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）が第１の酸化アルミニウム膜（１０１１，２０１１，２５１１，３０１１）を含み、前記第２の部分（１０５１，２０５１，２５５１，３０５１）が第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を含む第１の誘電体膜（１０４０，２０４０，２５４０，３０４０）と、
前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（１０４１，２０４１，２５４１，３０４１）と、
前記第１の部分（１０５０，２０５０，２５５０，３０５０）を貫通し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６２）に接し、銀を含む第１の電極（１０１６，２０１６，２５１７，３０１６）と、
前記第２の誘電体膜（１０４１，２０４１，２５４１，３０５１）を貫通し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極（１０１７，２０１７，２５１８，３０１７）と、
を備え、
前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６０）を覆う誘電体膜が前記第２の誘電体膜（１０４１，２０４１，２５４１，３０４１）のみからなる
太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）。
【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】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
一方の主面（２０６０，２５６０）、端面（２０６１，２５６１）および他方の主面（２０６２，２５６２）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（２０６０，２５６０）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（２０６２，２５６２）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と、
前記一方の主面（２０６０，２５６０）を覆う第１の部分（２０５０，２５５０）及び前記端面（２０６１，２５６１）を覆う第２の部分（２０５１，２５５１）からなり、前記第１の部分（２０５０，２５５０）が第１の酸化アルミニウム膜（２０１１，２５１１）を含み、前記第２の部分（２０５１，２５５１）が第２の酸化アルミニウム膜（２０１２，２５１２）を含む第１の誘電体膜（２０４０，２５４０）と、
前記他方の主面（２０６２，２５６２）を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（２０４１，２５４１）と、
前記第１の部分（２０５０，２５５０）を貫通し、前記一方の主面（２０６０，２５６０）に接し、銀を含む第１の電極（２０１６，２５１７）と、
前記第２の誘電体膜（２０４１，２５４１）を貫通し、前記他方の主面（２０６２，２５６２）に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極（２０１７，２５１８）と、
を備え、
前記第１の部分（２０５０，２５５０）は、第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）をさらに含み、
前記第２の部分（２０５１，２５５１）は、第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）をさらに含み、
前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）、前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）および前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）は、堆積膜を備えず前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）との基板内界面（２０６０，２５６０）および前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）との基板内界面（２０６１，２５６１）を有する基板を構成する
太陽電池（２０００，２５００）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第２の電極は、第２の誘電体膜を貫通し、他方の主面に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない。
他方の主面を覆う誘電体膜は、第２の誘電体膜のみからなる。
又は、第１の部分は、第１の酸化シリコン膜を含み、第２の部分は、第２の酸化シリコン膜を含み、ｐｎ接合体、第１の酸化シリコン膜および第２の酸化シリコン膜は、堆積膜を備えずｐｎ接合体と第１の酸化シリコン膜との基板内界面およびｐｎ接合体と第２の酸化シリコン膜との基板内界面を有する基板を構成する。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月30日(2017.6.30)
【手続補正１】
【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】
一方の主面（２０６０，２５６０）、端面（２０６１，２５６１）および他方の主面（２０６２，２５６２）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（２０６０，２５６０）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（２０６２，２５６２）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と、
前記一方の主面（２０６０，２５６０）を覆う第１の部分（２０５０，２５５０）及び前記端面（２０６１，２５６１）を覆う第２の部分（２０５１，２５５１）からなり、前記第１の部分（２０５０，２５５０）が第１の酸化アルミニウム膜（２０１１，２５１１）を含み、前記第２の部分（２０５１，２５５１）が第２の酸化アルミニウム膜（２０１２，２５１２）を含む第１の誘電体膜（２０４０，２５４０）と、
前記他方の主面（２０６２，２５６２）を覆い、酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（２０４１，２５４１）と、
前記第１の部分（２０５０，２５５０）を貫通し、前記一方の主面（２０６０，２５６０）に接し、銀を含む第１の電極（２０１６，２５１７）と、
前記第２の誘電体膜（２０４１，２５４１）を貫通し、前記他方の主面（２０６２，２５６２）に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極（２０１７，２５１８）と、
を備え、
前記第１の部分（２０５０，２５５０）は、第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）をさらに含み、
前記第２の部分（２０５１，２５５１）は、第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）をさらに含み、
前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）、前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）および前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）は、堆積膜を備えず前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第１の酸化シリコン膜（２０２３，２５２３）との基板内界面（２０６０，２５６０）および前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）と前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）との基板内界面（２０６１，２５６１）を有する基板を構成する
太陽電池（２０００，２５００）。
【請求項２】
前記第２の誘電体膜（２５４１）は、第３の酸化シリコン膜（２５２５）を含み、
前記ｐｎ接合体（２５３０）、前記第１の酸化シリコン膜（２５２３）、前記第２の酸化シリコン膜（２５２４）および前記第３の酸化シリコン膜（２５２５）は、前記基板（２５１０）を構成し、
前記基板（２５１０）は、前記ｐｎ接合体（２５３０）と前記第３の酸化シリコン膜（２５２５）との基板内界面（２５６２）をさらに有する
請求項１の太陽電池（２５００）。
【請求項３】
a) 一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）、端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６６）および他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）を有し、ｐｎ接合を有し、前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）がｐ型の導電型を呈し、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）がｎ型の導電型を呈するｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３１４６）を準備する工程（Ｓ１０１−Ｓ１０７，Ｓ２０１−Ｓ２０８，Ｓ２５１−Ｓ２５８，Ｓ３０１−Ｓ３０４）と、
b) 前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）を覆う第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）及び前記端面（１０６１，２０６１，２５６１，３０６６）を覆う第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）からなり、前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）が第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を含み、前記第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）が第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を含む第１の誘電体膜（１３１７，２１６７，２７０２，３１９７）を形成する工程（Ｓ１０８−Ｓ１１０，Ｓ２０９−Ｓ２１１，Ｓ２６０−Ｓ２６２，Ｓ３０５−Ｓ３０７）と、
c) 工程b)の前または後に、前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）を覆い酸化アルミニウム膜を含まない第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を形成する工程（Ｓ１１１，Ｓ２０８，Ｓ２１２，Ｓ２５８，Ｓ２５９，Ｓ３０８）と、
d) 前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）に対向し銀を含む第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）および前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を挟んで前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）に対向し銀を含むがアルミニウムを含まない第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を形成し、前記ｐｎ接合体（１０３０，２０３０，２５３０，３１４６）、前記第１の誘電体膜（１３１７，２１６７，２７０２，３１９７）、前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）、前記第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）および前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を備える複合体（１３８０，２２４０，２７５０，３２７０）を得る工程（Ｓ１１２，Ｓ２１３，Ｓ２６３，Ｓ３１０）と、
e) 前記複合体（１３８０，２２４０，２７５０，３２７０）を焼成することにより、前記第１の電極前駆体（１３７０，２２３０，２７４０，３２６０）を、前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）を貫通し前記一方の主面（１０６０，２０６０，２５６０，３０６７）に接する第１の電極（１０１６，２０１６，２５１７，３０１６）に変化させ、前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）に前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）をファイアースルーさせ、前記第２の電極前駆体（１３７１，２２３１，２７４１，３２６１）を、前記第２の誘電体膜（１３４５，２１８５，２７２０，３２１５）を貫通し前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）に接する第２の電極（１０１７，２０１７，２５１８，３０１７）に変化させる工程（Ｓ１１３，Ｓ２１４，Ｓ２６４，Ｓ３１１）と、
を備え、
工程b)は、
b-1) 前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）、前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）および前記他方の主面（１０６２，２０６２，２５６２，３０６５）の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を形成する工程（Ｓ１０８，Ｓ２０９，Ｓ２６０，Ｓ３０５）と、
b-2) 前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を覆う第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）及び前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を覆う第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）を前記第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を覆わないように形成する工程（Ｓ１０９，Ｓ２１０，Ｓ２６１，Ｓ３０６）と、
b-3) 前記第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）が前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）を覆い前記第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）が前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を覆う状態を維持したまま前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）および前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を除去しないように前記第３の酸化アルミニウム膜（１２９０，２１４２，２６６１，３１６２）を除去する工程（Ｓ１１０，Ｓ２１１，Ｓ２６２，Ｓ３０７）と、
を備える太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項４】
工程b-1)は、原子層堆積法により前記第１の酸化アルミニウム膜（１２７０，２１４０，２６６０，３１６０）および前記第２の酸化アルミニウム膜（１０１２，２０１２，２５１２，３０１２）を形成する
請求項３の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項５】
前記第１のマスク膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）は、第１の窒化シリコン膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）であり、
前記第２のマスク膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）は、第２の窒化シリコン膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）であり、
前記第１の部分（１３１５，２１６５，２６９０，３１９５）が前記第１の窒化シリコン膜（１３００，２１６０，２６９５，３１８０）をさらに含み、
前記第２の部分（１３１６，２１６６，２６９１，３１９６）が前記第２の窒化シリコン膜（１０１４，２０１４，２５１４，３０１４）をさらに含む
請求項３または４の太陽電池（１０００，２０００，２５００，３０００）を生産する方法。
【請求項６】
f) 一方の基板主面（２０７０）、基板端面（２０７１）および他方の基板主面（２０７２）を有し、ｐｎ接合を有するシリコン基板（２１００）を準備する工程（Ｓ２０１−Ｓ２０７，Ｓ２５１−Ｓ２５７）
をさらに備え、
前記第１の部分（２１６５，２６９０）が第１の酸化シリコン膜（２１１０，２６１０）をさらに含み、
前記第２の部分（２１６６，２６９１）が第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）をさらに含み、
前記シリコン基板（２１００）のうちの前記一方の基板主面（２０７０）に沿う第１の表層部および前記基板端面（２０７２）に沿う第２の表層部を酸化することにより、前記第１の表層部を前記第１の酸化シリコン膜（２１１０，２６１０）に変化させ、前記第２の表層部を前記第２の酸化シリコン膜（２０２４，２５２４）に変化させ、前記第１の表層部および前記第２の表層部以外に前記ｐｎ接合体（２０３０，２５３０）を得る
請求項３から５までのいずれかの太陽電池（２０００，２５００）を生産する方法。
【請求項７】
前記第２の誘電体膜（２７２０）は、第３の酸化シリコン膜（２６１１）を含み、
前記シリコン基板のうちの前記他方の基板主面に沿う第３の表層部を酸化することにより、前記第３の表層部を前記第３の酸化シリコン膜（２６１１）に変化させる
請求項６の太陽電池（２５００）を生産する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第２の電極は、第２の誘電体膜を貫通し、他方の主面に接し、銀を含むがアルミニウムを含まない。
第１の部分は、第１の酸化シリコン膜を含み、第２の部分は、第２の酸化シリコン膜を含み、ｐｎ接合体、第１の酸化シリコン膜および第２の酸化シリコン膜は、堆積膜を備えずｐｎ接合体と第１の酸化シリコン膜との基板内界面およびｐｎ接合体と第２の酸化シリコン膜との基板内界面を有する基板を構成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５０】
図３０に示される工程Ｓ２６０においては、図３３に示されるように、図３２に示される複合体２６４０に備えられる基板２６００の受光面側の基板主面２６２２を覆う第１の酸化アルミニウム膜２６６０が形成され、図３２に示される複合体２６４０の端面２６７０を覆う第２の酸化アルミニウム膜２５１２が形成される。工程Ｓ２６０により、図３３に示される、基板２６００、第３の窒化シリコン膜２６３０、第４の窒化シリコン膜２５１６、第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２を備える複合体２６７２が得られる。第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０８と同様に、ＡＬＤ法により行われる。ＡＬＤ法により第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２が形成される場合は、複合体２６４０の裏面側の主面２６８０の周辺部の上に第３の酸化アルミニウム膜２６６１が回り込み、複合体２６４０の裏面側の主面２６８０の上にはみ出す第３の酸化アルミニウム膜２６６１も複合体２６７２を形成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５１】
図３０に示される工程Ｓ２６１においては、図３４に示されるように、図３３に示される複合体２６７２の第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第２の酸化アルミニウム膜２５１２をそれぞれ覆う第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４が形成される。工程Ｓ２６１により、図３４に示される、基板２６００、第３の窒化シリコン膜２６３０、第４の窒化シリコン膜２５１６、第１の酸化アルミニウム膜２６６０、および第２の酸化アルミニウム膜２５１２、第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４を備える複合体２７００が得られる。第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４の形成は、実施の形態１の工程Ｓ１０９と同様に、平行平板型のプラズマＣＶＤ法により行われる。第３の酸化アルミニウム膜２６６１は、窒化シリコン膜に覆われず、複合体２７００の外部に露出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５２】
図３０に示される工程Ｓ２６２においては、図３５に示されるように、図３４に示される複合体２７００から第３の酸化アルミニウム膜２６６１が除去され、受光面２５６０を覆う部分２６９０および端面２５６１を覆う部分２６９１からなる第１の誘電体膜２７０２が得られる。受光面２５６０を覆う部分２６９０は、第１の酸化シリコン膜２６１０、第１の酸化アルミニウム膜２６６０および第１の窒化シリコン膜２６９５からなる。端面２５６１を覆う部分２６９１は、第２の酸化シリコン膜２５２４、第４の窒化シリコン膜２５１６、第２の酸化アルミニウム膜２５１２および第２の窒化シリコン膜２５１４からなる。また、第１の酸化シリコン膜２６１１および第３の窒化シリコン膜２６３０からなる第２の誘電体膜２７２０が得られる。工程Ｓ２６２により、図３５に示される、基板２６００、第１の誘電体膜２７０２および第２の誘電体膜２７２０を備える複合体２７１０が得られる。第３の酸化アルミニウム膜２６６１が除去される場合は、複合体２７００が０．５％フッ化水素酸に９０秒浸漬される。第１の酸化アルミニウム膜２６６０が第１の窒化シリコン膜２６９５に覆われ、第２の酸化アルミニウム膜２５１２が第２の窒化シリコン膜２５１４に覆われた状態が維持されたまま複合体２７００が０．５％フッ化水素酸に浸漬された場合は、第１の窒化シリコン膜２６９５および第２の窒化シリコン膜２５１４の各々がマスク膜となる。これにより、第１の酸化アルミニウム膜２６６０は第１の窒化シリコン膜２６９５に保護されて除去されず、第２の酸化アルミニウム膜２５１２は第２の窒化シリコン膜２５１４に保護されて除去されず、窒化シリコン膜に保護されない第３の酸化アルミニウム膜２６６１のみが除去される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８０】
望ましくは、被処理物において、２枚のシリコン基板３０８０のうちの一方のシリコン基板３０８０の裏面３０７２と２枚のシリコン基板３０８０のうちの他方のシリコン基板３０８０の裏面３０７２とが密着させられた密着体が１個のスリットに挿入される。これにより、２枚のシリコン基板３０８０のそれぞれの裏面３０７２に沿う表層部にリンが熱拡散することが抑制され、１度に処理できるシリコン基板３０８０が倍増する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2017122422.tif 000050
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３３】
2017122422.tif 000051
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３５】
2017122422.tif 000052
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４０】
2017122422.tif 000053
【国際調査報告】
2017122422.tif 000054
2017122422.tif 000055