(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面に位置する第１導電型の第１半導体領域、および前記第１主面とは反対側に位置する第２主面の表層部に前記第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体領域を有する半導体基板と、
該半導体基板の前記第２主面上に配置された線状の電極とを備え、
前記第２半導体領域が、平面視して前記電極から所定距離を隔てた位置に存在している第１濃度領域と、該第１濃度領域よりもドーパント濃度が高い高濃度領域を含み且つ前記電極の長手方向に沿って存在する第２濃度領域とを有するとともに、
一部位の前記第２濃度領域のドーパント濃度の値から該一部位に近接した部位の前記第１濃度領域のドーパント濃度の値を引いたドーパント濃度差が、前記電極の長手方向に沿って、極小値になっている極小部位と極大値になっている極大部位とが交互に繰り返し存在しており、前記電極の長手方向において隣り合う前記極小部位の一端部同士の極小部位間隔が異なっている部分を有している太陽電池素子。
【請求項２】
前記電極の長手方向に沿って、前記ドーパント濃度差の前記極小部位間隔が次第に広くなっている請求項１に記載の太陽電池素子。
【請求項３】
前記電極の長手方向に沿って、前記第２濃度領域の前記高濃度領域が複数配列されている請求項２に記載の太陽電池素子。
【請求項４】
前記第２濃度領域の前記高濃度領域が１つのみ存在している請求項２に記載の太陽電池素子。
【請求項５】
前記電極の長手方向の一端部における前記ドーパント濃度差の前記極小部位間隔が、前記電極の長手方向の中央部における前記極小部位間隔よりも狭くなっている請求項２乃至４のいずれかに記載の太陽電池素子。
【請求項６】
第１導電型の半導体基板を準備する準備工程と、
前記半導体基板の一主面の表層部に、前記第１導電型とは異なる第２導電型のドーパントとなる元素を拡散させることによって、前記第２導電型のドーパント濃度が第１濃度範囲である前記第２導電型の第１濃度領域を形成する第１形成工程と、
前記第２導電型のドーパントとなる元素を含む元素供給源が前記第１濃度領域上に配されている状態で、周期的なタイミングでレーザー光が前記元素供給源上に照射されることによって、前記元素供給源から前記半導体基板の前記表層部に、前記第２導電型のドーパントとなる元素を拡散させて、前記第１濃度範囲よりも高い第２濃度範囲の前記第２導電型のドーパント濃度を有する高濃度領域を含む前記第２導電型の第２濃度領域を形成する第２形成工程と、
前記第２濃度領域上に電極を形成する第３形成工程とを有し、
前記第２形成工程において、前記元素供給源上において前記レーザー光が照射される照射対象領域の位置を一方向に移動させながら、前記照射対象領域の中心位置同士の間隔、前記照射対象領域の面積および前記照射対象領域の前記レーザー光の照射エネルギーの３条件のうち少なくとも１つ以上を変化させる太陽電池素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１形成工程において、加熱炉内で前記半導体基板を加熱しながら、前記第２導電型のドーパントとなる元素を含む原料ガスを前記半導体基板の温度よりも低温の状態で前記加熱炉内に供給することによって、前記第１濃度領域を形成する請求項６に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項８】
前記第１形成工程において、前記第１濃度領域上に前記元素供給源が形成される請求項６または７に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項９】
前記第２形成工程において、前記元素供給源上において前記レーザー光が照射される前記照射対象領域の位置を一方向に移動させながら、前記レーザー光の移動速度を変化させる請求項６乃至８に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１形成工程と前記第２形成工程との間に、前記表層部におけるシート抵抗の分布を得る測定工程を有し、
前記第２形成工程において、前記測定工程で得られた前記表層部における前記シート抵抗の減少に応じて、前記移動速度を上昇させる請求項９に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第２形成工程において、前記半導体基板の前記一方向の中央部に前記レーザー光が照射される際における前記移動速度を、前記半導体基板の前記一方向の外周部側の部分に前記レーザー光が照射される際における前記移動速度よりも大きな速度に設定する請求項９または１０のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項１２】
前記第２形成工程において、光束の断面が矩形状である前記レーザー光を前記照射対象領域に照射することによって、前記第２濃度領域を形成する請求項６乃至１１のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項１３】
前記第２形成工程において、トップハット型の強度分布を有する前記レーザー光を前記照射対象領域に照射することによって、前記第２濃度領域を形成する請求項６乃至１２のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子および太陽電池素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一導電型の半導体基板における表面の表層部に逆導電型の不純物元素が導入されている領域（逆導電型領域）が配され、その上に反射防止膜および線状の電極が配されるとともに、半導体基板の裏面に電極が配された太陽電池素子が知られている。特表２０１１−５１２０４１号公報には、逆導電型領域のうち、線状の電極が配される領域において、逆導電型の不純物元素の含有濃度が高められた構造（選択エミッタ構造）を有する太陽電池素子が提案されている。【０００３】
また、この選択エミッタ構造は、例えば、次のようにして形成される。まず、一導電型としてのｐ型の半導体基板が加熱炉内に配置される。次に、半導体基板が加熱されている状態で、逆導電型としてのｎ型の不純物元素を含むガスが加熱炉内に供給されることで、ｐ型の半導体基板の表層部にｎ型の不純物元素が拡散によって導入される。このとき、ｐ型の半導体基板の表層部に第１エミッタ領域が形成されるとともに、この第１エミッタ領域上にｎ型の不純物元素の拡散源となる層（例えば、リンケイ酸ガラス層等）が形成される。そして、拡散源の予め設定された位置にレーザー光が選択的に照射されることで、拡散源が局所的に加熱され、ｎ型の不純物元素が拡散によって半導体基板内にさらに導入される。これにより、線状の電極が配される領域において、逆導電型としてのｎ型の不純物元素の含有濃度が高められた第２エミッタ領域が形成される。【０００４】
なお、例えば、一導電型としてのｐ型の半導体基板の一主面上に、逆導電型としてのｎ型の不純物元素を含むペースト状の原料溶液（例えばＰ２Ｏ５等）が塗布された後に、熱処理が施されても、ｐ型の半導体基板の表層部に逆導電領域が形成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一導電型の半導体基板の表層部に第１エミッタ領域が形成される際には、例えば、加熱炉内のガス濃度および半導体基板の温度（基板温度）にばらつきが生じる。これにより、第１エミッタ領域における逆導電型の不純物元素の濃度および第１エミッタ領域の厚さにばらつきが生じる。つまり、第１エミッタ領域におけるシート抵抗にばらつきが生じる。例えば、一導電型の半導体基板の外周部付近において、ガス濃度および基板温度の低下に起因して、第１エミッタ領域における逆導電型の不純物元素の濃度、第１エミッタ領域の厚さおよび拡散源の厚さにばらつきが生じる。【０００６】
その後、拡散源の予め設定された位置にレーザー光が均一に照射されると、第１エミッタ領域における逆導電型の不純物元素の濃度および第１エミッタ領域上に形成された不純物元素の拡散源の厚み等のばらつきに応じて、第２エミッタ領域における逆導電型の不純物元素の濃度および厚さにばらつきが生じる。これにより、第２エミッタ領域におけるシート抵抗が上昇するとともに、ｐｎ接合深さが最適値よりも浅くなり得る。つまり、例えば、半導体基板と線状の電極との境界部分における接触抵抗が上昇するととともに、ｐｎ接合深さが最適値よりも浅くなる。その結果、太陽電池素子におけるＦＦおよび開放電圧が低下し、太陽電池素子における変換効率が低下する。【０００７】
そこで、半導体基板のうちの電極との境界部分の改善によって変換効率が向上し得る太陽電池素子ならびに太陽電池素子の製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、一態様に係る太陽電池素子は、第１主面に位置する第１導電型の第１半導体領域、および前記第１主面とは反対側に位置する第２主面の表層部に前記第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体領域を有する半導体基板と、該半導体基板の前記第２主面上に配置された線状の電極とを備えている。この太陽電池素子は、前記第２半導体領域が、平面視して前記電極から所定距離を隔てた位置に存在している第１濃度領域と、該第１濃度領域よりもドーパント濃度が高い高濃度領域を含み且つ前記電極の長手方向に沿って存在する第２濃度領域とを有するとともに、一部位の前記第２濃度領域のドーパント濃度の値から該一部位に近接した部位の前記第１濃度領域のドーパント濃度の値を引いたドーパント濃度差が、前記電極の長手方向に沿って、極小値になっている極小部位と極大値になっている極大部位とが交互に繰り返し存在しており、前記電極の長手方向において隣り合う前記極小部位の一端部同士の極小部位間隔が異なっている部分を有している。【０００９】
一態様に係る太陽電池素子の製造方法は、第１導電型の半導体基板を準備する準備工程と、前記半導体基板の一主面の表層部に、前記第１導電型とは異なる第２導電型のドーパントとなる元素を拡散させることによって、前記第２導電型のドーパント濃度が第１濃度範囲である前記第２導電型の第１濃度領域を形成する第１形成工程と、前記第２導電型のドーパントとなる元素を含む元素供給源が前記第１濃度領域上に配されている状態で、周期的なタイミングでレーザー光が前記元素供給源上に照射されることによって、前記元素供給源から前記半導体基板の前記表層部に、前記第２導電型のドーパントとなる元素を拡散させて、前記第１濃度範囲よりも高い第２濃度範囲の前記第２導電型のドーパント濃度を有する高濃度領域を含む前記第２導電型の第２濃度領域を形成する第２形成工程と、前記第２濃度領域上に電極を形成する第３形成工程とを有し、前記第２形成工程において、前記元素供給源上において前記レーザー光が照射される照射対象領域の位置を一方向に移動させながら、前記照射対象領域の中心位置同士の間隔、前記照射対象領域の面積および前記照射対象領域の前記レーザー光の照射エネルギーの３条件のうち少なくとも１つ以上を変化させる。
【発明の効果】
【００１０】
一態様に係る太陽電池素子によれば、第１濃度領域のうちのドーパント濃度が相対的に低い部分を下地として形成された第２濃度領域におけるドーパント濃度が適切に増加され得るため、第２濃度領域におけるシート抵抗の分布が狭く適切な値域に収まり得る。その結果、半導体基板のうちの電極との境界部分の改善によって変換効率が向上し得る。【００１１】
一態様に係る太陽電池素子の製造方法によれば、第１濃度領域のうちのシート抵抗が相対的に高い部分を下地として形成された第２濃度領域におけるシート抵抗が適切に低減され得るため、第２濃度領域におけるシート抵抗の分布が狭く適切な値域に収まり得る。その結果、半導体基板のうちの電極との境界部分の改善によって変換効率が向上し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、一実施形態に係る太陽電池素子の上面を示す平面図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る太陽電池素子の下面を示す平面図である。
【図３】図３は、図１および図２にて一点鎖線III−IIIで示した位置におけるＸＺ断面を示す断面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る太陽電池モジュールのＹＺ断面を示す分解断面図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る太陽電池モジュールの外観を示す平面図である。
【図６】図６は、第２半導体領域の構成を模式的に示す平面図である。
【図７】図７は、図６にて一点鎖線で囲まれた領域ＡＲ１の拡大平面図である。
【図８】図８は、図６にて一点鎖線で囲まれた領域ＡＲ１の拡大平面図である。
【図９】図９は、第１濃度領域におけるシート抵抗の分布を例示する線図である。
【図１０】図１０は、第２濃度領域におけるシート抵抗の分布を例示する線図である。
【図１１】図１１は、ドーパント濃度の分布を例示する線図である。
【図１２】図１２は、第２濃度領域の構成に係る参考例を示す平面図である。
【図１３】図１３は、延在方向における測定位置とドーパント濃度差との関係を示す線図である。
【図１４】図１４は、レーザー光におけるエネルギーの強度分布を示す線図である。
【図１５】図１５は、延在方向における測定位置とドーパント濃度差との関係を示す線図である。
【図１６】図１６は、レーザー光におけるエネルギーの強度分布を示す線図である。
【図１７】図１７は、延在方向における測定位置とシート抵抗差との関係を示す線図である。
【図１８】図１８は、延在方向における測定位置とシート抵抗差との関係を示す線図である。
【図１９】図１９は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造フローを示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図２１】図２１は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図２２】図２２は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図２３】図２３は、加熱炉の構成を示す断面図である。
【図２４】図２４は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図２５】図２５は、レーザー照射装置の構成を示す平面図である。
【図２６】図２６は、レーザー照射機構およびその制御を行う構成を示す斜視図である。
【図２７】図２７は、延在方向における位置とレーザー光の照度との関係の一例を示す線図である。
【図２８】図２８は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図２９】図２９は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す平面図である。
【図３０】図３０は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す断面図である。
【図３１】図３１は、一実施形態に係る太陽電池素子の製造途中の様子を示す平面図である。
【図３２】図３２は、一変形例に係る第２濃度領域の構成を示す平面図である。
【図３３】図３３は、一変形例に係る第２濃度領域の構成を示す平面図である。
【図３４】図３４は、一変形例に係る第２濃度領域の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態および各種変形例を図面に基づいて説明する。なお、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は適宜変更し得る。なお、図１から図８、図１２、図２０から図２６および図２８から図３４には、太陽電池素子１０の第１線状部５ａの延在方向（図１の図面視上方向）を＋Ｙ方向とする右手系のＸＹＺ座標系が付されている。
【００１４】
＜(１)一実施形態＞
＜(１−１)太陽電池素子の概略構成＞
図１から図３で示されるように、太陽電池素子１０は、第１主面１０ａ、第２主面１０ｂおよび側面１０ｃを有している。第２主面１０ｂは、入射光を受光する面（受光面）である。また、第１主面１０ａは、太陽電池素子１０のうちの第２主面１０ｂの反対側に位置する面（非受光面）である。側面１０ｃは、第１主面１０ａと第２主面１０ｂとを接続する面である。図３では、第１主面１０ａが太陽電池素子１０の−Ｚ側の下面として描かれており、第２主面１０ｂが太陽電池素子１０の＋Ｚ側の上面として描かれている。
【００１５】
また、太陽電池素子１０は、板状の半導体基板１、反射防止膜２、第１電極４および第２電極５を備えている。
【００１６】
半導体基板１は、第１導電型の第１半導体領域１ｐおよび第１導電型とは異なる第２導電型の第２半導体領域１ｎが積み重ねられた構成を有している。第１半導体領域１ｐは、半導体基板１のうちの第１主面１０ａ側（図中の−Ｚ側）に位置する。また、第２半導体領域１ｎは、半導体基板１のうちの第１主面１０ａとは逆の第２主面１０ｂ側（図中の＋Ｚ側）の表層部に位置する。
【００１７】
ここで、半導体基板１は、例えば、矩形状の盤面を有する板状の形状を有していればよい。また、半導体基板１は、例えば、単結晶または多結晶のシリコンの基板（結晶シリコン基板）であればよい。第１導電型と第２導電型は逆の導電型であればよい。例えば、第１導電型がｐ型である場合には、第２導電型はｎ型であればよい。また、第１導電型がｎ型である場合には、第２導電型はｐ型であればよい。これにより、第１半導体領域１ｐと第２半導体領域１ｎとがｐｎ接合領域を形成する。なお、本実施形態では、第１導電型がｐ型であり且つ第２導電型がｎ型である。つまり、第１半導体領域１ｐはｐ型の半導体の領域である。第２半導体領域１ｎはｎ型の半導体の領域である。
【００１８】
また、半導体基板１の盤面の一辺は、例えば、１５６ｍｍであればよい。第１半導体領域１ｐの厚さは、例えば、２５０μｍ以下であればよく、さらには１５０μｍ以下であってもよい。半導体基板１の形状は、特に限定されるものではないが、例えば、平面視した状態で矩形状であれば、半導体基板１の製作が容易である。
【００１９】
第２半導体領域１ｎは、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎを含んでいる。第１濃度領域１Ｌｎは、第２導電型としてのｎ型のドーパントの濃度（ドーパント濃度）が第１濃度範囲である半導体領域である。また、第２濃度領域１Ｈｎにおけるｎ型のドーパント濃度は、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度よりも高い。
【００２０】
ここで、第２半導体領域１ｎは、例えば、ｐ型の結晶シリコン基板のうちの第２主面１ｂ側の領域に、ｎ型のドーパントとなる元素が拡散によって導入されることで、この結晶シリコン基板のうちの第２主面１ｂ側の表層部に形成される。この場合、結晶シリコン基板のうちの第２半導体領域１ｎ以外の部分が第１半導体領域１ｐとなる。なお、ｎ型のドーパントとしては、例えば、リン（Ｐ）等が採用される。
【００２１】
また、第１半導体領域１ｐは、第３濃度領域１Ｌｐおよび第４濃度領域１Ｈｐを有している。第４濃度領域１Ｈｐは、半導体基板１のうちの第１主面１ａ側の表層部に位置している。第４濃度領域１Ｈｐは、第１主面１ａ上において出力取出電極４ｂと第３濃度領域１Ｌｐとの接触を可能とする間隙を有する。第４濃度領域１Ｈｐにおけるｐ型のドーパント濃度は、第３濃度領域１Ｌｐにおけるｐ型のドーパント濃度よりも高い。なお、ｐ型のドーパントとしては、例えば、ボロン（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）またはアルミニウム（Ａｌ）等が採用される。
【００２２】
第４濃度領域１Ｈｐは、半導体基板１のうちの第１主面１ａ側の領域におけるキャリアの再結合を低減する役割を有する。このため、第４濃度領域１Ｈｐの存在によって、太陽電池素子１０における変換効率の低下が抑制される。また、第４濃度領域１Ｈｐは、半導体基板１のうちの第１主面１ａ側において内部電界を生じさせる。なお、第４濃度領域１Ｈｐは、例えば、半導体基板１のうちの第１主面１ａ側の領域にＢまたはＡｌ等のドーパントが拡散によって導入されることで形成される。この場合、第１半導体領域１ｐのうちの第４濃度領域１Ｈｐ以外の部分が第３濃度領域１Ｌｐとなる。
【００２３】
また、図３で示されるように、半導体基板１のうちの第２主面１ｂの略全面にわたって凹凸部１ｂＬが配されている。ここで、凹凸部１ｂＬにおける凸部の高さは、例えば、０．１μｍ以上で且つ１０μｍ以下程度であればよく、凸部の幅は、例えば、０．１μｍ以上で且つ２０μｍ以下程度であればよい。また、凹凸部１ｂＬの凹部の面形状は、例えば略球面状であればよい。なお、上記の凸部の高さとは、凹部の底面を通り且つ第１主面１ａに平行な面（基準面）を基準とし、この基準面の法線方向における、この基準面から凸部の頂面までの距離を意味する。また、上記の凸部の幅とは、上記基準面に平行な方向における、隣接する凸部の頂面間の距離を意味する。凹凸部１ｂＬの存在によって、半導体基板１の受光面側の第２主面１ｂにおける反射率が低減される。
【００２４】
さらに、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部には、相互に離隔している２箇所以上のアライメント基準部１ｍが設けられている。この２箇所以上のアライメント基準部１ｍは、第２電極５が形成される位置の調整時に基準として使用される。本実施形態では、第２主面１ｂ上に２箇所のアライメント基準部１ｍが配されているが、これに限られない。第２主面１ｂ上に３箇所以上のアライメント基準部１ｍが配されていてもよい。
【００２５】
反射防止膜２は、太陽電池素子１０における光の吸収の効率を向上させるための膜である。反射防止膜２は、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の第１濃度領域１Ｌｎ上に配されている。反射防止膜２の材料としては、例えば、窒化シリコン、酸化チタン、酸化シリコン、酸化マグネシウム、酸化インジウムスズ、酸化スズまたは酸化亜鉛等が採用される。なお、反射防止膜２として窒化シリコンの膜が採用される場合には、反射防止膜２がパッシベーション膜として機能することで、パッシベーション効果が実現される。
【００２６】
反射防止膜２は、第２主面１ｂの凹凸部１ｂＬに沿って配されるため、反射防止膜２の＋Ｚ側の上面は、凹凸部１ｂＬの形状に応じた凹凸部を有する。なお、反射防止膜２の厚さは、半導体基板１および反射防止膜２の材料に応じて適宜設定されればよい。これにより、太陽電池素子１０において、種々の光の照射に対して光が反射され難い条件が実現される。半導体基板１が結晶シリコン基板である場合には、反射防止膜２の屈折率は、例えば、１．８以上で且つ２．３以下程度であればよく、反射防止膜２の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上で且つ１２０ｎｍ以下程度であればよい。
【００２７】
第１電極４は、半導体基板１の第１主面１ａ上に配されている。図２および図３で示されるように、第１電極４には、集電電極４ａと出力取出電極４ｂとが含まれている。
【００２８】
集電電極４ａは、第４濃度領域１Ｈｐ上に配されている。具体的には、集電電極４ａは、例えば、半導体基板１の第１主面１ａのうち、出力取出電極４ｂが形成される領域を除く略全面に配されていればよい。集電電極４ａの厚さは、１５μｍ以上で且つ５０μｍ以下程度であればよい。なお、例えば、Ａｌを主成分として含有する導電性ペースト（Ａｌペースト）が、スクリーン印刷等によって半導体基板１の第１主面１ａ上に所望のパターンで塗布された後に焼成されることで、集電電極４ａが形成される。
【００２９】
出力取出電極４ｂは、第４濃度領域１Ｈｐの間隙において、第３濃度領域１Ｌｐ上に配されている。そして、出力取出電極４ｂは、第３濃度領域１Ｌｐから、間隙を挟む両側の第４濃度領域１Ｈｐ上にそれぞれ配されている集電電極４ａ上にかけて配されている。つまり、出力取出電極４ｂは、集電電極４ａに対して電気的に接続されている。出力取出電極４ｂの厚さは、例えば、１０μｍ以上で且つ３０μｍ以下程度であればよい。出力取出電極４ｂの短手方向の幅は、例えば、１．３ｍｍ以上で且つ７ｍｍ以下程度であればよい。出力取出電極４ｂは、例えば、銀（Ａｇ）を主成分として含有する導電性ペースト（Ａｇペースト）が、スクリーン印刷等によって半導体基板１の第１主面１ａ上に所望のパターンで塗布された後に焼成されることで形成される。
【００３０】
第２電極５は、半導体基板１の第２主面１ｂ上に配されている。具体的には、第２電極５は、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の第２濃度領域１Ｈｎ上に配されている。そして、図１で示されるように、第２電極５は、バスバー電極としての第１線状部５ａおよびフィンガー電極としての複数の第２線状部５ｂを含んでいる。第１線状部５ａは、第１延在方向としてのＹ方向に延在している。各第２線状部５ｂは、第１延在方向とは異なる第２延在方向（第２線状部５ｂの長手方向）としてのＸ方向に延在している。さらに、第１線状部５ａは、複数の第２線状部５ｂと交差している。そして、図３で示されるように、第２半導体領域１ｎのうちの第２電極５との境界に沿って第２濃度領域１Ｈｎが延在している。換言すれば、第２濃度領域１Ｈｎが、第２電極５に沿って延在している。なお、第２電極５には、第２線状部５ｂの各端部において、Ｙ方向に延在し且つ複数の第２線状部５ｂと接続される第３線状部が含まれていてもよい。
【００３１】
ここで、第１線状部５ａのうちの少なくとも一部が、複数の第２線状部５ｂと交差することで、この複数の第２線状部５ｂと電気的に接続されている。そして、第１線状部５ａの線幅は、複数の第２線状部５ｂの線幅よりも広ければよい。具体的には、第２線状部５ｂの短手方向（線幅方向）としてのＹ方向における線幅は、例えば、５０μｍ以上で且つ２００μｍ以下程度であればよい。第１線状部５ａの短手方向（線幅方向）としてのＸ方向における線幅は、例えば、１．３ｍｍ以上で且つ２．５ｍｍ以下程度であればよい。また、複数の第２線状部５ｂのうちの隣り合う第２線状部５ｂ同士の間隔は、１．５ｍｍ以上で且つ３ｍｍ以下程度であればよい。さらに、第２電極５の厚さは、例えば、１０μｍ以上で且つ４０μｍ以下程度であればよい。なお、第２電極５は、例えば、１以上の第１線状部５ａを含んでいればよい。本実施形態では、第２電極５は、３本の第１線状部５ａを含んでいる。ここで、３本の第１線状部５ａのうちの隣り合う第１線状部５ａ同士の間隔は、例えば、５０ｍｍ程度であればよい。
【００３２】
ところで、第２電極５は、例えば、上記出力取出電極４ｂと同様な材料および製法によって形成される。つまり、第２電極５は、例えば、Ａｇペーストが、スクリーン印刷等によって半導体基板１の第２主面１ｂ上に所望のパターンで塗布された後に焼成されることで形成される。このとき、図１で示されるように、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に設けられた２箇所以上のアライメント基準部１ｍが基準とされて、第２電極５が形成される領域（被形成領域）が調整される。これにより、第２電極５が、半導体基板１の第２濃度領域１Ｈｎ上に精度よく形成され得る。
【００３３】
＜(１−２)太陽電池モジュール＞
一実施形態に係る太陽電池モジュール１００は、１以上の太陽電池素子１０を備えている。例えば、太陽電池モジュール１００は、電気的に接続されている複数の太陽電池素子１０を備えていればよい。このような太陽電池モジュール１００は、単独の太陽電池素子１０の電気出力が小さな場合に、複数の太陽電池素子１０が例えば直列および並列に接続されることで形成される。そして、例えば、複数の太陽電池モジュール１００が組み合わされることで、実用的な電気出力が取り出され得る。
【００３４】
図４で示されるように、太陽電池モジュール１００は、例えば、透明部材１０４、表側充填材１０２、複数の太陽電池素子１０、配線部材１０１、裏側充填材１０３および裏面保護材１０５が積層された積層体を備えている。ここで、透明部材１０４は、太陽電池モジュール１００のうちの受光面を保護するための部材である。透明部材１０４は、例えば、透明な平板状の部材であればよい。透明部材１０４の材料としては、例えばガラス等が採用される。表側充填材１０２および裏側充填材１０３は、例えば透明な充填剤であればよい。表側充填材１０２および裏側充填材１０３の材料としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等が採用される。裏面保護材１０５は、太陽電池モジュール１００を裏面から保護するための部材である。裏面保護材１０５の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）等が採用される。なお、裏面保護材１０５は、単層構造を有していても積層構造を有していてもよい。
【００３５】
配線部材１０１は、複数の太陽電池素子１０を電気的に接続する部材（接続部材）である。太陽電池モジュール１００に含まれる複数の太陽電池素子１０のうちの±Ｙ方向で隣り合う太陽電池素子１０同士は、一方の太陽電池素子１０の第１電極４と他方の太陽電池素子１０の第２電極５とが配線部材１０１によって接続されている。これにより、複数の太陽電池素子１０が電気的に直列に接続されている。ここで、配線部材１０１の厚さは、例えば、０．１ｍｍ以上で且つ０．２ｍｍ以下程度であればよい。配線部材１０１の幅は、約２ｍｍ程度であればよい。そして、配線部材１０１としては、例えば、銅箔の全面に半田が被覆された部材等が採用される。
【００３６】
また、電気的に直列に接続されている複数の太陽電池素子１０のうち、最初の太陽電池素子１０の電極の一端と最後の太陽電池素子１０の電極の一端は、出力取出配線１０６によって、それぞれ出力取出部としての端子ボックス１０７に電気的に接続されている。また、図４では図示が省略されているが、図５で示されるように、太陽電池モジュール１００は、上記積層体を周囲から保持する枠体１０８を備えていてもよい。枠体１０８の材料としては、例えば、耐食性と強度とを併せ持つＡｌ等が採用される。
【００３７】
なお、表側充填材１０２および裏側充填材１０３の少なくとも一方の材料として、ＥＶＡが採用される場合は、ＥＶＡが酢酸ビニルを含むため、ＥＶＡが高温時における湿気または水等の透過によって、経時的な加水分解に起因して酢酸を生じる傾向がある。これに対して、ＥＶＡに水酸化マグネシウムまたは水酸化カルシウム等を含む受酸剤が添加されることで、ＥＶＡからの酢酸の発生が低減され得る。これにより、太陽電池モジュール１００の耐久性が向上し得る。すなわち、太陽電池モジュール１００の信頼性が長期間に渡って確保され得る。
【００３８】
＜(１−３)第２半導体領域の構成＞
図６に示すように、第２半導体領域１ｎは、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部の全域にわたって配されている。そして、第２半導体領域１ｎでは、第１濃度領域１Ｌｎが配されているとともに、第２濃度領域１Ｈｎが延在している。
【００３９】
図６で示されるように、第２濃度領域１Ｈｎは、第１線状領域１Ｈｎａおよび複数の第２線状領域１Ｈｎｂを含んでいる。第１線状領域１Ｈｎａは、第１延在方向としてのＹ方向に延在している。各第２線状領域１Ｈｎｂは、第２延在方向としてのＸ方向に延在している。そして、第１線状領域１Ｈｎａは、複数の第２線状領域１Ｈｎｂと交差している。なお、第２濃度領域１Ｈｎには、第２線状領域１Ｈｎｂの各端部において、Ｙ方向に延在し且つ複数の第２線状領域１Ｈｎｂと接続される第３線状領域が含まれていてもよい。
【００４０】
ここで、第１線状領域１Ｈｎａの幅は、複数の第２線状領域１Ｈｎｂの幅よりも広ければよい。具体的には、第２線状領域１Ｈｎｂの短手方向（線幅方向）としてのＹ方向における線幅は、例えば、１００μｍ以上で且つ５００μｍ以下程度であればよい。第１線状領域１Ｈｎａの短手方向（線幅方向）としてのＸ方向における幅は、例えば、２．５ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下程度であればよい。また、複数の第２線状領域１Ｈｎｂのうちの隣り合う第２線状領域１Ｈｎｂ同士の間隔は、１．５ｍｍ以上で且つ３ｍｍ以下程度であればよい。さらに、第２半導体領域１ｎの厚さは、０．５μｍ以上で且つ２μｍ以下程度であればよい。なお、第２半導体領域１ｎは、例えば、１以上の第１線状領域１Ｈｎａを含んでいればよい。本実施形態では、第２半導体領域１ｎは、３本の第１線状領域１Ｈｎａを含んでいる。３本の第１線状領域１Ｈｎａのうちの隣り合う第１線状領域１Ｈｎａ同士の間隔は、例えば、５０ｍｍ程度であればよい。
【００４１】
そして、図１で示されるように、第２濃度領域１Ｈｎ上には、第２電極５が配されている。具体的には、第２濃度領域１Ｈｎの各第１線状領域１Ｈｎａ上に第１線状部５ａが配されている。また、第２濃度領域１Ｈｎの各第２線状領域１Ｈｎｂ上に第２線状部５ｂが配されている。
【００４２】
ここで、第１濃度領域１Ｌｎにおける第２導電型としてのｎ型のドーパント濃度は、第１濃度範囲である。そして、第２濃度領域１Ｈｎ全体におけるｎ型のドーパント濃度は、第１濃度領域１Ｌｎ全体におけるｎ型のドーパント濃度よりも高い。具体的には、第２濃度領域１Ｈｎは、第２導電型としてのｎ型のドーパンド濃度が第２濃度範囲である領域（高濃度領域）を含んでいる。本実施形態では、第２濃度領域１Ｈｎは、この第２濃度領域１Ｈｎの延在方向に配列されている複数の高濃度領域を含んでいる。例えば、第１線状領域１Ｈｎａは、第１延在方向としてのＹ方向に配列された複数の高濃度領域を含む。また、例えば、第２線状領域１Ｈｎｂは、第２延在方向としてのＸ方向に配列された複数の高濃度領域を含む。ここで、各高濃度領域は、例えば、第１濃度領域１Ｌｎ上にｎ型のドーパントの供給源が配されている状態で、この供給源上にレーザー光が照射されることで形成される。なお、第１線状領域１Ｈｎａと第２線状領域１Ｈｎｂとは、太さおよび延在方向が異なるが、類似の構成を有する。そこで、第２線状領域１Ｈｎｂの構成を例に挙げて説明する。
【００４３】
図７では、第２線状領域１Ｈｎｂ上に配される第２線状部５ｂの外縁が破線で示されている。図７で示されるように、例えば、第２線状領域１Ｈｎｂは、その長手方向であるＸ方向に配された複数の高濃度領域１Ｈｒを有している。そして、第２線状領域１Ｈｎｂの周囲の第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度に応じて、第２延在方向としてのＸ方向における複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が適宜設定されている。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂにおける局所的なｎ型のドーパント濃度が適宜設定され得る。なお後述するように、第１濃度領域１Ｌｎは平面視した第２線状部５ｂから所定距離を隔てた位置に存在している。
【００４４】
例えば、２以上の高濃度領域１Ｈｒ同士が重畳している領域（重畳領域）１ＳｃのＸ方向における長さ（重畳長さ）Ｌｓ１、および２つの高濃度領域１Ｈｒ同士がＸ方向に離隔している距離（離隔距離）Ｄｓ１が適宜設定される。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂにおける局所的なｎ型のドーパント濃度が設定され得る。この場合、第２線状領域１Ｈｎｂには、高濃度領域１Ｈｒが配されていない領域（非配設領域）１Ｓａ、２以上の高濃度領域１Ｈｒが重畳せずに高濃度領域１Ｈｒが配されている領域（単配設領域）１Ｓｂおよび重畳領域１Ｓｃが存在する。ここで、非配設領域１Ｓａは、例えば、隣り合う２つの高濃度領域１Ｈｒの間隙に相当する。
【００４５】
なお、高濃度領域１Ｈｒの形状およびサイズは、第２電極５の形状、サイズ、位置公差、幅公差、ならびにレーザー光の照射位置公差および幅公差によって決定される。例えば、第２線状部５ｂの線幅方向としてのＹ方向の線幅Ｗ２が約１００μｍでレーザー光の照射位置公差および幅公差が合計で±８０μｍである場合を想定する。この場合、例えば、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向としてのＹ方向の線幅Ｗ１および高濃度領域１ＨｒのＹ方向における幅Ｗ１が約２６０μｍに設定されるとよい。これに対して、高濃度領域１ＨｒのＸ方向における長さＬ１が約２００μｍに設定されると、重畳領域１Ｓｃおよび離隔距離Ｄｓ１が容易に設定されるとともに、第２線状領域１Ｈｎｂ上に第２線状部５ｂが高精度に配され得る。なお、半導体基板１の端部から第２線状部５ｂの端部までの距離Ｌｏ１は、例えば、１．５ｍｍ程度に設定される。
【００４６】
＜(１−４)第１濃度領域における面内の不均一性＞
第１濃度領域１Ｌｎの形成時には、半導体基板１の第２主面１ｂに供給されるドーパントとなる元素の濃度、および半導体基板１の温度のうちの少なくとも一方のばらつきが生じ得る。これにより、第１濃度領域１Ｌｎにおけるドーパント濃度にばらつきが生じ得る。その結果、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓにばらつきが生じ得る。
【００４７】
ここで、第１濃度領域１Ｌｎの形成時に、半導体基板１の一端部側からこの半導体基板１の温度よりも低温の原料ガスが供給される場合を想定する。原料ガスは、ｎ型のドーパントとなる元素を含むガスである。この場合、半導体基板１のこの一端部側の温度が、半導体基板１の中央部の温度よりも低くなり得る。このとき、半導体基板１の中央部よりも半導体基板１の一端部において、ドーパントとなる元素が拡散によって導入され難い。これにより、半導体基板１のこの一端部側に位置する第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度が、半導体基板１の中央部に位置する第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度よりも低くなる。その結果、半導体基板１のこの一端部側に位置する第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが、半導体基板１の中央部に位置する第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓよりも高くなる。本実施形態では、このような態様が生じる一例を示して説明する。
【００４８】
なお、第１濃度領域１Ｌｎの形成時に、加熱炉内において半導体基板１の一端部側から他端部側に向けて原料ガスが流れている場合も考えられる。この場合、半導体基板１の一端部上から他端部上にかけて原料ガスの濃度の勾配が生じ得る。これにより、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度が、半導体基板１の一端部から他端部にかけて低下する傾向を示す。その結果、半導体基板１の一端部から他端部にかけて第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが上昇する傾向を示す。
【００４９】
また、第１濃度領域１Ｌｎの形成時に、半導体基板１の温度よりも低温の原料ガスが供給されるものの、原料ガスが供給される方向に依存して半導体基板１に温度分布が生じない場合も考えられる。この場合、原料ガスの流れによる冷却効果によって、半導体基板１の全周の端部が半導体基板１の中央部よりも低温になり得る。このため、半導体基板１の中央部よりも半導体基板１の全周の端部において、ドーパントとなる元素が拡散によって導入され難い。これにより、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度が、半導体基板１の中央部よりも半導体基板１の全周の端部において小さくなる。その結果、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが、半導体基板１の中央部よりも半導体基板１の全周の端部において大きくなる。
【００５０】
＜(１−５)第１濃度領域および第２濃度領域におけるシート抵抗の測定方法＞
ここで、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの測定方法について説明する。第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓは、例えば、室温が２５．５℃で且つ相対湿度が６０％ＲＨである暗室内において、４探針法によって測定される。４探針法は、例えば、ＪＩＳＨ ０６０２−１９９５（シリコン単結晶及びシリコンウェハの４探針法による抵抗率測定方法）に準拠した４探針法であればよい。なお、シート抵抗ρｓとしては、例えば、２５．５℃で得られた値が、室温が２５℃である条件下における値に補正されたものが採用される。
【００５１】
第１濃度領域１Ｌｎのシート抵抗ρｓおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの測定は、例えば、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部にｎ型のドーパントが拡散によって導入されることで第２半導体領域１ｎが形成された後に行われる。具体的には、例えば、第２半導体領域１ｎの形成直後に、第２主面１ｂ上に形成されたドーパントの供給源（元素供給源）の薄膜上から探針が接触されることで、各シート抵抗ρｓが測定され得る。なお、元素供給源としては、例えば、リンケイ酸ガラスの層（ＰＳＧ層）等が採用される。
【００５２】
具体的には、例えば、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓの測定前に、第１濃度領域１Ｌｎを形成するための加熱炉から半導体基板１が取り出された後に、半導体基板１が暗室内に２０分間程度放置されることで、半導体基板１の温度が室温と同程度となる。その後、例えば、半導体基板１が測定器に配置された後に、接地によって半導体基板１の表面から静電気が除去される。第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓの測定時には、探針間の距離は、例えば、１ｍｍ程度に設定される。探針の先端の径は、例えば、１００μｍ程度に設定される。探針の表面の材質としては、例えば、タングステン・カーバイドが採用される。半導体基板１に探針が押しつけられる加重は、例えば１Ｎに設定される。探針間に印加される電流は、例えば１ｍＡに設定される。測定値は、例えば、電流の印加の開始から１秒間経過した後に読み取られる。そして、例えば、同一の測定位置における１０回の測定値の平均がシート抵抗ρｓとして算出される。
【００５３】
一方、第２濃度領域１Ｈｎについては線幅が狭い。このため、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの測定時には、探針間の距離は、例えば０．１ｍｍ程度に設定される。探針の先端の径は、例えば１０μｍに設定される。探針の表面の材質としては、タングステン・カーバイドが採用される。半導体基板１に探針が押しつけられる加重は、例えば０．１Ｎに設定される。探針間に印加される電流は、例えば０．１ｍＡに設定される。測定値は、例えば、電流の印加の開始から１秒間経過した後に読み取られる。そして、例えば、同一の測定位置における１０回の測定値の平均がシート抵抗ρｓとして算出される。
【００５４】
ここでは、シート抵抗（表面抵抗率）ρｓおよび体積抵抗率ρについて成立する下記の式（１）および式（２）が用いられる。
【００５５】
ρ＝２π×(Ｖ／Ｉ)×[１／{(１／Ｓ１)＋(１／Ｓ２)−１／(Ｓ３＋Ｓ２)−１／(Ｓ１＋Ｓ２)}]  ・・・（１）。
【００５６】
ρｓ＝ρ／ｔ・・・（２）。
【００５７】
式（１）は、無限大の大きさと均一な抵抗率を有する測定対象領域に対して探針が点接触している場合に、体積抵抗率ρについて成立する一般式である。式（１）において、Ｓ１〜Ｓ３は各探針間の距離（通常はＳ１＝Ｓ２＝Ｓ３）を示し、Ｖは２探針間の電圧を示し、Ｉは直線上にならぶ４探針のうちの両端の探針間に流れる電流を示す。式（２）は、半導体基板１の表層部へのｎ型のドーパントの拡散による導入によって形成された層（拡散層）の体積抵抗率ρが均一であって、この拡散層の深さがｔである場合に成立する。本実施形態では、深さｔが２μｍとされればよい。そして、４探針法において検出される電圧Ｖが式（１）および式（２）に代入されることで、シート抵抗ρｓが算出され得る。
【００５８】
なお、通常は、半導体基板１の厚さおよび大きさが十分でなく、拡散層としての第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおける幅、長さおよび深さが十分でなく、測定位置が半導体基板１の端部近傍に位置する場合がある。この場合、式（１）および式（２）によって算出されるシート抵抗ρｓの測定値については、真値からの誤差が生じる。例えば、半導体基板１において、第１半導体領域１ｐのシート抵抗ρｓよりも、第２半導体領域１ｎのシート抵抗ρｓの方が低い。このため、例えば、第１濃度領域１Ｌｎの深さが有限であることに起因して、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓの測定値は真値よりも若干高めの値として計測され得る。また、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓよりも第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの方が低い。このため、第２濃度領域１Ｈｎの幅および長さが有限であることに起因して、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの測定値は真値よりも若干高めの値として計測され得る。但し、この誤差は比較的小さいため、各領域の大きさおよび形状等に起因する真値からの誤差を低減するための補正は行われなくてもよい。
【００５９】
ところで、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの他の測定方法としては、例えば、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）が用いられた測定方法が採用される。例えば、第２主面１ｂ上に形成された元素供給源の薄膜（ＰＳＧ層等）が、フッ酸（ＨＦ）等による洗浄で除去された後、ＳＩＭＳによって第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるドナーおよびアクセプターの濃度Ｎｄ，Ｎａが計測される。そして、電子の移動度μｅ、正孔の移動度μｐ、電子の素電荷ｑ、ドナーの濃度Ｎｄおよびアクセプターの濃度Ｎａが、下記の式（３）に代入されることで、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおける導電率σがそれぞれ算出される。
【００６０】
σ＝μｅ×ｑ×Ｎｄ＋μｐ×ｑ×Ｎａ  ・・・（３）。
【００６１】
ここで、測定対象領域における導電率σと体積抵抗率ρとの間には、下記の式（４）の関係が成立する。
【００６２】
ρ＝１／σ  ・・・（４）。
【００６３】
そこで、式（３）で算出された第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおける導電率σが、式（４）に代入されることで、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおける体積抵抗率ρがそれぞれ算出される。そして、この体積抵抗率ρが、式（２）に代入されることで、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓがそれぞれ算出される。
【００６４】
このようなシート抵抗ρｓの測定方法によれば、測定対象領域の一部が破壊される。しかしながら、微小な測定対象領域におけるドナーおよびアクセプターの濃度についての分析結果からシート抵抗ρｓが算出され得る。このため、本測定方法によって得られるシート抵抗ρｓの測定値については、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎの大きさおよび形状等による起因する真値からの誤差が小さくなり得る。
【００６５】
＜(１−６)第１濃度領域および第２濃度領域におけるドーパント濃度の測定方法＞
第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎにおけるｎ型のドーパント濃度は、例えば、第１濃度領域１Ｌｎおよび第２濃度領域１Ｈｎの各表面が測定対象領域とされた飛行時間二次イオン質量分析計（ＴＯＦ−ＳＩＭＳ）によって測定され得る。例えば、ｎ型のドーパントであるＰの濃度分布が可視的に出力されれば、高濃度領域１Ｈｒの位置およびｎ型のドーパント濃度の二次元的な分布が確認され得る。
【００６６】
＜(１−７)第２濃度領域におけるドーパント濃度およびシート抵抗の調整＞
本実施形態では、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓのばらつきに応じて、第２濃度領域１Ｈｎにおいて、延在方向における複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が適宜調整されている。これにより、第２濃度領域１Ｈｎにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓが調整される。その結果、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００６７】
本実施形態では、第２濃度領域１Ｈｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂにおいて、第２延在方向としてのＸ方向における複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が調整されている一例を挙げて説明する。
【００６８】
第２線状領域１Ｈｎｂと、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂに近接し且つ第２線状領域１Ｈｎｂに沿ってＸ方向に延在する領域（近接領域）１ＮＡとの間では、ｎ型のドーパント濃度とシート抵抗とが異なる。図８において、近接領域１ＮＡの外縁が破線で例示されている。
【００６９】
なお、近接領域１ＮＡは、第２線状領域１Ｈｎｂと、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向と交差する方向（交差方向）において第２線状領域１Ｈｎｂに近接する領域であればよい。また、近接領域１ＮＡは、第２線状領域１Ｈｎｂから予め設定された距離の範囲に含まれる領域であればよい。予め設定された距離は、例えば、隣り合う第２線状領域１Ｈｎｂの間隔以下であればよい。この隣り合う第２線状領域１Ｈｎｂの間隔は、例えば、１ｍｍ以上で且つ２ｍｍ以下程度であればよい。このため、上記予め設定された距離は、例えば、１００μｍ以上で且つ１０００μｍ以下程度であればよい。
【００７０】
図９には、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓのＸ方向についての分布が太線で例示されている。図１０には、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓのＸ方向についての分布が太線で例示されている。図９および図１０では、横軸に、半導体基板１の−Ｘ側の端面から測定位置までの距離が示されており、縦軸にシート抵抗ρｓが示されている。
【００７１】
本実施形態では、図９で示されるように、第１濃度領域１Ｌｎの形成条件に応じて、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓが、Ｘ方向において、半導体基板１の一端部側（−Ｘ側）に近づく程上昇し、半導体基板１の中央部側に近づく程低下する傾向を示す。このとき、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓは、値域Ｒｒ１に含まれる。ここでは、図１１の太線で示されるように、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度が、Ｘ方向において、半導体基板１の一端部側（−Ｘ側）に近づく程低下し、半導体基板１の中央部側に近づく程上昇する傾向を示す。
【００７２】
ここで、仮に、図１２で示されるように、第２線状領域１Ｈｎｂが、Ｘ方向における複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が一定に設定されている第２線状領域１ＨｎｂＡに置換された態様（参考例）を想定する。この参考例においては、図１１の破線で示されるように、Ｘ方向の位置に拘わらず、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度に対して、第２線状領域１ＨｎｂＡにおけるｎ型のドーパント濃度が近接領域１ＮＡの濃度分布と略同じ傾向で上昇する。図１０には、参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡにおけるシート抵抗ρｓのＸ方向についての分布が太い破線で例示されている。ここでは、第２線状領域１ＨｎｂＡにおけるシート抵抗ρｓは、値域Ｒｒ２Ａに含まれる。
【００７３】
これに対し、本実施形態に係る第２線状領域１Ｈｎｂでは、図８および図９で示されるように、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓの分布に応じて、Ｘ方向における複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が調整されている。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓが調整され、図１０の太線で示されるように、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが、値域Ｒｒ２Ａよりも狭く適切な値域Ｒｒ２に収まり得る。
【００７４】
ここで、本実施形態に係る第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓの調整について順次説明する。
【００７５】
＜(１−７−１)ドーパント濃度の調整＞
本実施形態では、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向において、第２線状領域１Ｈｎｂと、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂに近接する近接領域１ＮＡとの間におけるｎ型のドーパント濃度の差（ドーパント濃度差）に増減が生じている。ここで、ドーパント濃度差は、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパント濃度から、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度を引くことで得られる差分である。
【００７６】
図１３には、図１４で示されるトップハット型の強度分布を有するレーザー光が用いられて各高濃度領域１Ｈｒが形成される場合について、第２線状領域１Ｈｎｂに係るドーパント濃度差の詳細な分布の一例が太線で示されている。このドーパント濃度差の詳細な分布は、ドーパント濃度の測定対象領域が狭く設定されることで得られる。具体的には、測定対象領域における第２延在方向としてのＸ方向の長さが、例えば、０．０１ｍｍ以上で且つ０．１ｍｍ以下程度に設定されればよい。図１３では、横軸に半導体基板１の−Ｘ側の端面から測定位置までの距離が示されており、縦軸にドーパント濃度差が示されている。なお、図１３には、図１２で示された参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡについてのドーパント濃度差の分布の一例が太い破線で示されている。
【００７７】
図１３で示されるように、本実施形態に係る第２線状領域１Ｈｎｂについては、ドーパント濃度差が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において繰り返して増減している。例えば、図１３の右部から中央部で示されるように、ドーパント濃度差が、Ｘ方向において第１値域としての略零の値域Ｄｄ０と第２値域としての値域Ｄｄ１との間で繰り返して増減している。値域Ｄｄ１は、例えば、予め設定された基準値を中心とする基準値の±３０％の範囲内の値域であればよい。この場合、例えば、基準値が１×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３に設定されれば、値域Ｄｄ１は、０．７×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上で且つ１．３×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の値域となる。また、例えば、図１３の左部で示されるように、ドーパント濃度差が、Ｘ方向において第１値域としての値域Ｄｄ１と第２値域としての値域Ｄｄ２との間で繰り返して増減している。値域Ｄｄ２は、例えば、予め設定された基準値を中心とする基準値の±３０％の範囲内の値域であればよい。この場合、例えば、基準値が２×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３に設定されれば、値域Ｄｄ２は、１．４×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以上で且つ２．６×１０２０ａｔｏｍｓ／ｃｍ３以下の値域となる。なお、上記の値域Ｄｄ１，Ｄｄ２についての数値範囲の具体例は、一例に過ぎず、値域Ｄｄ１，Ｄｄ２は、上記数値範囲に限られない。また、第２濃度領域１Ｈｎの全体においては、位置によって値域Ｄｄ１および値域Ｄｄ２が異なっていても構わない。例えば、値域Ｄｄ１および値域Ｄｄ２が、第２濃度領域１Ｈｎの全体においてそれぞれ一定の値域でなくてもよい。この場合、例えば、第２半導体領域１ｎの予め設定されたサイズの領域において、値域Ｄｄ１および値域Ｄｄ２が相対的な関係を有する態様が採用されてもよい。この予め設定されたサイズの領域は、例えば１０ｍｍ四方の領域であればよい。より具体的には、例えば、第２半導体領域１ｎの予め設定された領域において、値域Ｄｄ１と値域Ｄｄ２とが、値域Ｄｄ２を値域Ｄｄ１で除した値が１．５以上であり且つ３以下である関係を有する態様が考えられる。これに対して、参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡについては、ドーパント濃度差が、第２線状領域１ＨｎｂＡの延在方向としてのＸ方向において略一定に保持されている。
【００７８】
そして、第２線状領域１Ｈｎｂについては、Ｘ方向において、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度の低下に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域に含まれている区間が占める占有率が増大している。例えば、図１３の右部から中央部で示されるように、−Ｘ側に行く程、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ１に含まれている区間が占める占有率が増大している。そして、図１３の左部で示されるように、−Ｘ側に行く程、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちのドーパント濃度が相対的に低い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおけるドーパント濃度が適切に増加され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００７９】
ここで、単位長さＬ０は、例えば、高濃度領域１ＨｒのＸ方向における長さＬ１よりも長ければよく、例えば、長さＬ１の１．１倍以上で且つ数倍以下に設定され得る。例えば、長さＬ１が約２００μｍの場合に、単位長さＬ０が約２８０μｍに設定される。図１３には、単位長さＬ０を有する区間Ｌ０１〜Ｌ０４が示されている。区間Ｌ０１〜Ｌ０４は、半導体基板１の中央部から−Ｘ側の端部に向けて、この順に設けられている。
【００８０】
ここで、区間Ｌ０１でドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ１に含まれている区間が占める占有率よりも、区間Ｌ０２でドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ１に含まれている区間が占める占有率の方が大きい。そして、ここでは、Ｘ方向において、隣り合う複数の高濃度領域１Ｈｒの間隔としての離隔距離Ｄｓ１の減少に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ１に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂについては、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ１に含まれている区間が占める占有率が容易に増大され得る。
【００８１】
また、図８および図１３で示されるように、複数の高濃度領域１Ｈｒには、第１高濃度領域としての単配設領域１Ｓｂと第２高濃度領域としての重畳領域１Ｓｃとが含まれている。ここで、単配設領域１Ｓｂに係るドーパント濃度差は、第１値域としての値域Ｄｄ１に含まれている。また、重畳領域１Ｓｃにおけるドーパント濃度差は、値域Ｄｄ１よりも大きい第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている。つまり、Ｘ方向において、値域Ｄｄ１のドーパント濃度差を有する単配設領域１Ｓｂと、値域Ｄｄ２のドーパント濃度差を有する重畳領域１Ｓｃとが繰り返して存在している。
【００８２】
ここで、区間Ｌ０３でドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている区間が占める占有率よりも、区間Ｌ０４でドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている区間が占める占有率の方が大きい。そして、ここでは、Ｘ方向において、複数の高濃度領域１Ｈｒが重畳する重畳長さＬｓ１の増加に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂについては、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域としての値域Ｄｄ２に含まれている区間が占める占有率が容易に増大され得る。
【００８３】
また、別の観点から言えば、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が第２値域に含まれている区間が占める占有率が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向における中央部側よりも一端部側（−Ｘ側）において大きい。図１３の右部から中央部においても、図１３の左部においても、この占有率が、−Ｘ側に行く程増大している様子が示されている。これにより、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向（Ｘ方向）において、半導体基板１の一端部側（−Ｘ側）に近づく程低下する場合でも、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパント濃度がより高まり得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるドーパント濃度の分布が狭く且つ高い値域に収まり得る。したがって、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００８４】
一方、図１５には、図１６で示される非トップハット型の強度分布を有するレーザー光が用いられた場合における、第２線状領域１Ｈｎｂに係るドーパント濃度差の詳細な分布の一例が太線で示されている。このドーパント濃度差の詳細な分布は、ドーパント濃度の測定対象領域が狭く設定されることで得られる。図１５では、図１３と同様に、横軸に半導体基板１の−Ｘ側の端面から測定位置までの距離が示されており、縦軸にドーパント濃度差が示されている。
【００８５】
ここで、図１３および図１５で示される、第２線状領域１Ｈｎｂにおける一部位のドーパント濃度の値から第１濃度領域１Ｌｎにおけるこの一部位に近接した部位のドーパント濃度の値を引いたドーパント濃度差の変化に着目する。なお、一部位とこの一部位に近接した部位とは、例えば、Ｙ方向に近接していればよく。そして、この一部位に近接した部位は、例えば、近接領域１ＮＡに含まれていればよい。ここでは、ドーパント濃度差が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、極小値になっている極小部位と極大値となっている極大部位とが交互に繰り返し存在している。そして、第２延在方向としてのＸ方向において、隣り合う極小部位の一端部同士の間隔（極小部位間隔）ＩＮ１が異なっている部分が存在している。なお、第２線状領域１Ｈｎｂでは、極小部位の一端部は、極小部位の−Ｘ側の端部である。つまり、第２線状領域１Ｈｎｂにおける極小部位の一端部は、半導体基板１の−Ｘ方向の端面側から進むにつれてドーパント濃度差が減少して極小部位に到達した部分である。
【００８６】
ここでは、第２線状領域１Ｈｎｂに近接した近接領域１ＮＡにおけるドーパント濃度に応じて、極小部位間隔ＩＮ１を適宜異ならせることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおける第２導電型のドーパント濃度が適切に調整される。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２導電型のドーパント濃度が相対的に低い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおける第２導電型のドーパント濃度が適切に増加され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。したがって、半導体基板１のうちの第２電極５との境界部分の改善によって太陽電池素子１０の変換効率が向上し得る。
【００８７】
また、例えば、第２延在方向（Ｘ方向）に沿って極小部位間隔ＩＮ１が広がっている部分がある。換言すれば、近接領域１ＮＡにおけるドーパント濃度の低下に応じて、第２延在方向（Ｘ方向）とは逆方向（−Ｘ方向）に沿って極小部位間隔ＩＮ１が次第に狭くなっている部分がある。例えば、複数の高濃度領域１Ｈｒが配列されている場合は、−Ｘ方向に沿って、隣接する高濃度領域１Ｈｒの離隔距離Ｄｓ１が短くなることで、極小部位間隔ＩＮ１が次第に狭くなる。図１３および図１５の右部から中央部付近では、第２延在方向（Ｘ方向）に複数の高濃度領域１Ｈｒが配列されており、−Ｘ方向に沿って隣接する高濃度領域１Ｈｒの離隔距離Ｄｓ１が短くなることで極小部位間隔ＩＮ１が次第に狭くなっている様子が示されている。また、図１３の左部では、−Ｘ方向に沿って高濃度領域１Ｈｒの重畳長さＬｓ１が長くなることで極小部位間隔ＩＮ１が次第に狭くなっている様子が示されている。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちのドーパント濃度が相対的に低い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおけるドーパント濃度が適切に増加され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００８８】
また、別の観点から言えば、第２線状領域１Ｈｎｂの一端部（−Ｘ側の部分）における極小部位間隔ＩＮ１が、第２線状領域１Ｈｎｂの中央部における極小部位間隔ＩＮ１よりも狭くなっている。図１３および図１５では、第２延在方向（Ｘ方向）において、第２線状領域１Ｈｎｂの一端部（−Ｘ側の部分）における極小部位間隔ＩＮ１が、第２線状領域１Ｈｎｂの中央部における極小部位間隔ＩＮ１よりも狭くなっている様子が示されている。このような構成によって、第２延在方向（Ｘ方向）において、近接領域１ＮＡにおけるｎ型のドーパント濃度が半導体基板１の一端部（−Ｘ側の部分）に近づく程低下する場合でも、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパント濃度が適切に高まり得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるドーパント濃度の分布が狭く且つ高い値域に収まり得る。したがって、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００８９】
＜(１−７−２)シート抵抗の調整＞
本実施形態では、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向において、第２線状領域１Ｈｎｂと、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂに近接する近接領域１ＮＡとの間におけるシート抵抗ρｓとの差（シート抵抗差）に増減が生じている。ここで、シート抵抗差は、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗から、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗を引くことで得られる差分である。
【００９０】
図１７には、第２線状領域１Ｈｎｂに係るシート抵抗差の詳細な分布の一例が太線で示されている。このシート抵抗差の詳細な分布は、シート抵抗ρｓの測定対象領域が狭く設定されることで得られる。例えば、４探針法における探針間の距離が狭く設定される手法またはＳＩＭＳによる測定対象領域が狭く設定される手法等が採用されればよい。具体的には、測定対象領域における第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向の長さが、例えば、０．０１ｍｍ以上で且つ０．１ｍｍ以下程度に設定されればよい。図１７では、横軸に半導体基板１の−Ｘ側の端面から測定位置までの距離が示されており、縦軸にシート抵抗差が示されている。なお、図１７には、図１２で示された参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡについてのシート抵抗差の分布の一例が太い破線で示されている。
【００９１】
図１７で示されるように、本実施形態に係る第２線状領域１Ｈｎｂについては、シート抵抗差が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向（Ｘ方向）において繰り返して増減している。例えば、図１７の右部から中央部で示されるように、シート抵抗差が、Ｘ方向において第１値域としての略零の値域Ｄｒ０と第２値域としての値域Ｄｒ１との間で繰り返して増減している。値域Ｄｒ１は、例えば、予め設定された基準値を中心とする基準値の±２０％の範囲内の値域であればよい。この場合、例えば、基準値が５０Ω／□に設定されれば、値域Ｄｒ１は、４０Ω／□以上で且つ６０Ω／□以下の値域となる。また、例えば、図１７の左部で示されるように、シート抵抗差が、Ｘ方向において第１値域としての値域Ｄｒ１と第２値域としての値域Ｄｒ２との間で繰り返して増減している。値域Ｄｒ２は、例えば、予め設定された基準値を中心とする基準値の±２０％の範囲内の値域であればよい。この場合、例えば、基準値が８０Ω／□に設定されれば、値域Ｄｒ２は、６４Ω／□以上で且つ９６Ω／□以下の値域となる。なお、上記の値域Ｄｒ１，Ｄｒ２についての数値範囲の具体例は一例に過ぎず、値域Ｄｒ１，Ｄｒ２は上記数値範囲に限られない。また、第２濃度領域１Ｈｎの全体においては、位置によって値域Ｄｒ１および値域Ｄｒ２が異なっていても構わない。つまり、例えば、値域Ｄｒ１および値域Ｄｒ２が、第２濃度領域１Ｈｎの全体においてそれぞれ一定の値域でなくてもよい。この場合、例えば、第２半導体領域１ｎの予め設定されたサイズの領域において、値域Ｄｒ１および値域Ｄｒ２が相対的な関係を有する態様が採用されてもよい。この予め設定されたサイズの領域は、例えば、１０ｍｍ四方の領域であればよい。より具体的には、例えば、第２半導体領域１ｎの予め設定された領域において、値域Ｄｒ１と値域Ｄｒ２とが、値域Ｄｒ２を値域Ｄｒ１で除した値が１．２以上であり且つ２．８以下である関係を有する態様が考えられる。これに対して、参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡについては、シート抵抗差が、第２線状領域１ＨｎｂＡの延在方向としてのＸ方向において、略一定に保持されている。
【００９２】
そして、第２線状領域１Ｈｎｂについては、Ｘ方向において、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗差の増大に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域に含まれている区間が占める占有率が増大している。例えば、図１７の右部から中央部で示されるように、−Ｘ側に行く程、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ１に含まれている区間が占める占有率が増大している。そして、図１７の左部で示されるように、−Ｘ側に行く程、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗が相対的に高い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００９３】
図１７には、図１３と同様に、単位長さＬ０を有する区間Ｌ０１〜Ｌ０４が示されている。区間Ｌ０１〜Ｌ０４は、半導体基板１の中央部から−Ｘ側の端部に向けて、この順に設けられている。
【００９４】
ここで、区間Ｌ０１でシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ１に含まれている区間が占める占有率よりも、区間Ｌ０２でシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ１に含まれている区間が占める占有率の方が大きい。そして、ここでは、Ｘ方向において、隣り合う複数の高濃度領域１Ｈｒの間隔としての離隔距離Ｄｓ１の減少に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ１に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂについては、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ１に含まれている区間が占める占有率が容易に増大され得る。
【００９５】
また、図８および図１３で示されるように、複数の高濃度領域１Ｈｒには、第１高濃度領域としての単配設領域１Ｓｂと第２高濃度領域としての重畳領域１Ｓｃとが含まれている。そして、図１７で示されるように、単配設領域１Ｓｂにおけるシート抵抗差は、第１値域としての値域Ｄｒ１に含まれている。また、重畳領域１Ｓｃにおけるシート抵抗差は、値域Ｄｒ１よりも大きい第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている。つまり、Ｘ方向において、値域Ｄｒ１のシート抵抗差を有する単配設領域１Ｓｂと、値域Ｄｒ２のシート抵抗差を有する重畳領域１Ｓｃとが繰り返して存在している。
【００９６】
ここで、区間Ｌ０３でシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている区間が占める占有率よりも、区間Ｌ０４でシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている区間が占める占有率の方が大きい。そして、ここでは、Ｘ方向において、複数の高濃度領域１Ｈｒが重畳する重畳長さＬｓ１の増加に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂについては、第２線状領域１Ｈｎｂの延在方向としてのＸ方向において、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域としての値域Ｄｒ２に含まれている区間が占める占有率が容易に増大され得る。
【００９７】
また、別の観点から言えば、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が第２値域に含まれている区間が占める占有率が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向における中央部側よりも一端部側（−Ｘ側）において大きい。図１７の右部から中央部においても、図１７の左部においても、この占有率が−Ｘ側に行く程増大している様子が示されている。これにより、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓが、第２線状領域１Ｈｎｂの延在方向（Ｘ方向）において、半導体基板１の一端部側（−Ｘ側）に近づく程増大する場合でも、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓがより低減され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【００９８】
一方、図１８には、図１６で示される非トップハット型の強度分布を有するレーザー光が用いられた場合における、第２線状領域１Ｈｎｂに係るシート抵抗差の詳細な分布の一例が太線で示されている。このシート抵抗差の詳細な分布は、シート抵抗ρｓの測定対象領域が狭く設定されることで得られる。図１８では、図１７と同様に、横軸に半導体基板１の−Ｘ側の端面から測定位置までの距離が示されており、縦軸にシート抵抗差が示されている。
【００９９】
ここで、図１７および図１８で示される、第２線状領域１Ｈｎｂにおける一部位のシート抵抗ρｓの値を、第１濃度領域１Ｌｎにおけるこの一部位に近接した部位のシート抵抗ρｓの値から引いたシート抵抗差の変化に着目する。なお、一部位とこの一部位に近接した部位とは、例えばＹ方向に近接していればよい。そして、この一部位に近接した部位は、例えば近接領域１ＮＡに含まれていればよい。ここでは、シート抵抗差が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、極小値になっている極小部位と極大値となっている極大部位とが交互に繰り返し存在している。そして、第２延在方向としてのＸ方向において、隣り合う極小部位の一端部同士の間隔（極小部位間隔）ＩＮ２が異なっている部分が存在している。なお、第２線状領域１Ｈｎｂでは、極小部位の一端部は、極小部位の−Ｘ側の端部である。つまり、第２線状領域１Ｈｎｂにおける極小部位の一端部は、半導体基板１の−Ｘ方向の端面側から進むにつれてシート抵抗差が減少して極小部位に到達した部分である。
【０１００】
ここでは、第２線状領域１Ｈｎｂに近接した近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓに応じて、極小部位間隔ＩＮ２を適宜異ならせることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが適切に調整され得る。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２導電型のシート抵抗ρｓが相対的に高い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおける第２導電型のシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。したがって、半導体基板１のうちの第２電極５との境界部分の改善によって太陽電池素子１０の変換効率が向上し得る。
【０１０１】
また、例えば、第２延在方向（Ｘ方向）に沿って極小部位間隔ＩＮ２が広がっている部分がある。換言すれば、近接領域１ＮＡにおけるドーパント濃度の低下に応じて、第２延在方向（Ｘ方向）とは逆方向（−Ｘ方向）に沿って極小部位間隔ＩＮ２が次第に狭くなっている部分がある。例えば、複数の高濃度領域１Ｈｒが配列されている場合は、−Ｘ方向に沿って、隣接する高濃度領域１Ｈｒの離隔距離Ｄｓ１が短くなることで、極小部位間隔ＩＮ２が次第に狭くなる。図１７および図１８の右部から中央部付近では、第２延在方向（Ｘ方向）に複数の高濃度領域１Ｈｒが配列されており、−Ｘ方向に沿って隣接する高濃度領域１Ｈｒの離隔距離Ｄｓ１が短くなることで極小部位間隔ＩＮ２が次第に狭くなっている様子が示されている。また、例えば図１７の左部では、−Ｘ方向に沿って高濃度領域１Ｈｒの重畳長さＬｓ１が長くなることで極小部位間隔ＩＮ２が次第に狭くなっている様子が示されている。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗ρｓが相対的に高い部分を下地として形成された第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１０２】
また、別の観点から言えば、第２線状領域１Ｈｎｂの一端部（−Ｘ側の部分）における極小部位間隔ＩＮ２が、第２線状領域１Ｈｎｂの中央部における極小部位間隔ＩＮ２よりも狭くなっている。例えば、図１７および図１８では、第２延在方向（Ｘ方向）において、第２線状領域１Ｈｎｂの一端部（−Ｘ側の部分）における極小部位間隔ＩＮ２が、第２線状領域１Ｈｎｂの中央部における極小部位間隔ＩＮ２よりも狭くなっている様子が示されている。このような構成によって、第２延在方向（Ｘ方向）において、近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓが半導体基板１の一端部（−Ｘ側の部分）に近づく程上昇する場合でも、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１０３】
レーザー照射によって第２濃度領域を形成した場合、照射箇所と他の領域とは、ドーパント濃度、シート抵抗値だけでなく、表面の微細な形状も異なるので、例えば、光学顕微鏡観察による素子表面の色の違いでも両領域を判別することができる。また、第１濃度領域と第２濃度領域のドーパント濃度差によるキャリアのライフタイムの違いを利用して、電子ビーム誘起電流法（ＥＢＩＣ）、レーザー光誘起電流法（ＬＢＩＣ）等を用いた光電流マッピング測定によっても第２濃度領域の分布を観察することも可能である。本実施形態では第２濃度領域の延在方向に沿って、これらの方法によって観察される第２濃度領域の間隔が異なっていることにより、第１濃度領域のドーパント濃度（シート抵抗）が異なる部分を下地として形成された第２濃度領域のドーパント濃度（シート抵抗）が適切に調整することを実現することができる。
【０１０４】
＜(１−８)太陽電池素子の製造方法＞
ここで、上記構成を有する太陽電池素子１０の製造プロセスの一例について説明する。図１９で示されるように、ステップＳ１からステップＳ８が順に行われることで、太陽電池素子１０が製造される。以下、各ステップＳ１〜Ｓ８について順に説明する。
【０１０５】
＜(１−８−１)準備工程＞
ステップＳ１では、半導体基板１（図２０参照）が準備される工程（準備工程）が実施される。本実施形態では、第１導電型としてのｐ型の半導体基板１が準備される。ここで、半導体基板１が単結晶シリコン基板である場合は、例えば、ＦＺ（Floating Zone）法等が用いられて半導体基板１が形成される。また、半導体基板１が多結晶シリコン基板である場合は、例えば、鋳造法等が用いられて半導体基板１が形成される。この場合、例えば、まず、鋳造法によって半導体材料としての多結晶シリコンのインゴットが作製される。次に、そのインゴットが、例えば、２００μｍ以下の厚さで薄切りにされることで、半導体基板１が形成される。ここで、半導体基板１は、例えば、一辺が１５６ｍｍの矩形状の盤面を有していればよい。半導体基板１は、例えば、Ｂのドープによってｐ型の導電型を呈すればよい。半導体基板１の比抵抗は、１Ω・ｃｍ以上で且つ２Ω・ｃｍ以下であればよい。
【０１０６】
＜(１−８−２)前処理工程＞
ステップＳ２では、半導体基板１の表面からダメージ層が除去される工程（前処理工程）が実施される。ダメージ層は、例えば、ステップＳ１において半導体基板１が薄切りにされる際に、半導体基板１の切断面において生じる機械的な損傷および汚染を有する層である。ここでは、例えば、半導体基板１の表面に対して、アルカリ性または酸性の溶液によるごく微量のエッチングが施されることでダメージ層が除去される。なお、アルカリ性の溶液としては、例えば、ＮａＯＨおよびＫＯＨ等の水溶液が採用され得る。また、酸性の溶液としては、ＨＦおよびフッ硝酸等の水溶液が採用され得る。
【０１０７】
＜(１−８−３)テクスチャ処理工程＞
ステップＳ３では、第２主面１ｂに凹凸部１ｂＬ（図２１参照）が形成される工程（テクスチャ処理工程）が実施される。ここでは、例えば、半導体基板１のうちの少なくとも第２主面１ｂに酸水溶液によるエッチング処理が施されることで凹凸部１ｂＬが形成される。エッチング処理としては、例えば、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液またはフッ硝酸等の酸溶液が使用されるウエットエッチングあるいはＲＩＥ等が使用されるドライエッチングの処理が採用され得る。
【０１０８】
＜(１−８−４)第１形成工程＞
ステップＳ４では、半導体基板１のうちの一主面としての第２主面１ｂ側の表層部に、第２導電型としてのｎ型の第１濃度領域１Ｌｎ（図２２参照）が形成される工程（第１形成工程）が実施される。ここでは、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部に、ｎ型のドーパントとなる元素が拡散によって導入されることで、ｎ型のドーパント濃度が第１濃度範囲である第１濃度領域１Ｌｎが形成される。第１濃度領域のドーパント濃度は、例えば１×１０１８〜１×１０２０ａｔｍ／ｃｍ３程度であればよい。また、このとき、第１濃度領域１Ｌｎ上にｎ型のドーパントとなる元素を含む層状の元素供給源ＧＬ１（図２２参照）が形成される。元素供給源ＧＬ１は、ステップＳ５において第２濃度領域１Ｈｎが形成される際に、ｎ型のドーパントとなる元素の供給源として働く。
【０１０９】
ここでは、例えば、半導体基板１の表面がＨＦ等によって洗浄された後、この半導体基板１が加熱炉２０内に配置される。そして、加熱炉２０（図２３参照）において、ｎ型のドーパントとなる元素（例えば、Ｐ）を含む原料ガスの雰囲気中で、半導体基板１に対する熱処理が施される。このとき、原料ガスに含まれるｎ型のドーパントとなる元素が、拡散によって半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に導入されることで、第１濃度領域１Ｌｎが形成される。第１濃度領域１Ｌｎの厚さは、例えば、０．１μｍ以上で且つ１μｍ以下程度であればよい。
【０１１０】
加熱炉２０は、図２３で示されるように、石英製の管（石英管）２０Ｔおよびこの石英管２０Ｔの周囲に配されたヒーター２０Ｈを備えている。また、加熱炉２０には、石英管２０Ｔ内に原料ガスＧａ１を供給するガス供給路２０Ｃｓおよび石英管２０Ｔ内からガスＧａ２を排出するガス排出路２０Ｅｐが設けられている。原料ガスＧａ１は、第２導電型としてのｎ型のドーパントとなる元素を含むガスである。
【０１１１】
この加熱炉２０では、例えば、１０枚以上で且つ１０００枚以下の半導体基板１が配置された石英製のカセットが石英管２０Ｔ内に取り付けられる。そして、この石英管２０Ｔの蓋が閉められた後に、半導体基板１に対する熱処理が施される。この熱処理における昇温速度は、例えば、１℃／分以上で且つ１００℃／分であればよい。但し、昇温速度が、２０℃／分以上で且つ５０℃／分以下であれば、熱処理に要する時間の短縮化と安定した昇温が実現され得る。また、このとき、半導体基板１が３００℃以上で且つ９００℃以下の温度域まで加熱されればよい。但し、半導体基板１が７５０℃以上で且つ９００℃以下の温度域まで加熱されれば、熱処理に要する時間が短縮され得る。また、ここで、例えば、昇温後の温度域に半導体基板１が第１所定時間保持されることで、半導体基板１の温度の均一化が図られる。第１所定時間は、例えば、１分間以上で且つ２０分間以内であればよい。その後、半導体基板１が昇温後の温度域に第２所定時間保持されつつ、Ｏ２ガスおよびＮ２ガスがキャリアガスとされて、原料ガスＧａ１としてのＰＯＣｌ３ガスが１ｓｃｃｍ以上で且つ１００００ｓｃｃｍの流量で石英管２０Ｔ内に導入される。第２所定時間は、例えば、１分間以上で且つ２００分間以内であればよい。このとき、半導体基板１の表面上に元素供給源ＧＬ１としてのＰＳＧ層が形成されつつ、Ｐが拡散によって半導体基板１の表層部に導入される。次に、石英管２０Ｔ内へのガスの供給が停止され、半導体基板１が所定の保持温度域に１分間以上で且つ２００分間以内保持される。所定の保持温度域は８００℃以上で且つ９５０℃以下であればよい。このとき、半導体基板１の表層部にＰが拡散によってさらに導入される。その後、半導体基板１が１℃／分以上で且つ５０℃／分以下の降温速度で室温まで冷却される。そして、石英管２０Ｔ内からカセットが取り出され、さらにカセットから半導体基板１が取り出される。このような処理によって、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に第１濃度領域１Ｌｎが形成され得る。
【０１１２】
ところで、本実施形態では、加熱炉２０内において、例えば、半導体基板１が加熱されながら、原料ガスＧａ１が半導体基板１の温度よりも低温の状態で加熱炉２０内に供給されることで、第１濃度領域１Ｌｎが形成される。ここで、半導体基板１の一端部１Ｅｐ側（−Ｘ側）から原料ガスＧａ１が供給される。これにより、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度が、半導体基板１の中央部１Ｃｐ側よりも一端部１Ｅｐ側において低くなる。このため、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが、中央部１Ｃｐ側よりも一端部１Ｅｐ側（−Ｘ側）において高くなる。
【０１１３】
具体的には、石英管２０Ｔ内に半導体基板１が配置された状態でＰＯＣｌ３ガスが導入される場合、半導体基板１は、ヒーター２０Ｈからの輻射熱によって、例えば８００℃程度の温度域まで加熱されている。一方で、ＰＯＣｌ３ガスは、ＰＯＣｌ３が気化するのに十分な温度（例えば、４０℃程度）までしか加熱されない。このため、半導体基板１の温度に比べてＰＯＣｌ３ガスの温度が非常に低い。したがって、石英管２０Ｔ内に供給されるＰＯＣｌ３ガスによって、半導体基板１が冷却され、半導体基板１の表面上におけるＰＳＧ層の形成ならびに半導体基板１の表層部へのＰの拡散が阻害される。その結果、半導体基板１のうちの原料ガスＧａ１としてのＰＯＣｌ３ガスが供給される側の一端部１Ｅｐ側において、半導体基板１の第２主面１ｂ上に形成されるＰＳＧ層が薄くなり、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが高くなる。このような第１濃度領域１Ｌｎにおいてシート抵抗ρｓが高くなる現象は、半導体基板１の一端部１Ｅｐから１ｍｍ以上で且つ５０ｍｍ以下程度の領域において生じ得る。
【０１１４】
例えば、図９で示されるように、第１濃度領域１Ｌｎの形成時に、半導体基板１のうちの原料ガスＧａ１としてのＰＯＣｌ３ガスが供給される側に位置する一端部１Ｅｐ側において、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが高くなる傾向が見られる。図９では、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが、６０Ω／□以上で且つ１２０Ω／□以下となっている。
【０１１５】
なお、第１濃度領域１Ｌｎの形成方法としては、原料ガスＧａ１からのドーパントとなる元素の拡散によって形成される方法（ガス拡散法）に限られない。例えば、第２主面１ｂ上に元素供給源ＧＬ１が形成された後に半導体基板１が加熱されることで、ドーパントの拡散によって半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に第２半導体領域１ｎが形成される方法（塗布拡散法または液拡散法）が採用されてもよい。この場合、例えば、ペースト状にされたＰ２Ｏ５が第２主面１ｂ上に塗布されることで、元素供給源ＧＬ１が形成され得る。また、リン酸およびＰ２Ｏ５を含む溶液が、ノズルスプレーによって第２主面１ｂ上に塗布されることで元素供給源ＧＬ１が形成されてもよい。ここで、元素供給源ＧＬ１の厚さは、例えば、３０ｎｍ程度であればよい。そして、５０℃以上で且つ３００℃以下程度の温度域で半導体基板１が乾燥された後に、７５０℃以上で且つ９５０℃以下程度の高温域で半導体基板１が加熱されればよい。これにより、Ｐが半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に拡散される。なお、この熱処理における雰囲気は、例えば、アルゴンおよび窒素等の不活性ガスが主に含まれた雰囲気であればよい。また、高温域における熱処理の時間は、例えば、１分間以上で且つ２００分間以内程度であればよい。
【０１１６】
＜(１−８−５)第２形成工程＞
ステップＳ５では、半導体基板１のうちの一主面としての第２主面１ｂ側の表層部に、第２導電型としてのｎ型の第２濃度領域１Ｈｎ（図２４を参照）が形成される工程（第２形成工程）が実施される。ここでは、例えば、元素供給源ＧＬ１が第１濃度領域１Ｌｎ上に配されている状態で、周期的なタイミングでレーザー光が元素供給源ＧＬ１上に照射される。これにより、元素供給源ＧＬ１および半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部が加熱され、元素供給源ＧＬ１から半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に、第２導電型（ｎ型）のドーパントとなる元素が拡散される。その結果、高濃度領域１Ｈｒを含む第２導電型の第２濃度領域１Ｈｎが形成される。高濃度領域１Ｈｒは、第１濃度領域１Ｌｎにおける第２導電型（ｎ型）のドーパント濃度の第１濃度範囲よりも高い第２濃度範囲の第２導電型（ｎ型）のドーパント濃度を有する。第２濃度領域のドーパント濃度は、例えば１×１０１９〜１×１０２１ａｔｍ／ｃｍ３程度であればよい。
【０１１７】
なお、ここで、周期的なタイミングとは、予め設定された一定の時間間隔を有する複数のタイミングであればよい。ｎ型のドーパントとなる元素は、例えばＰであればよい。また、元素供給源ＧＬ１上のうちの一部の領域がレーザー光の照射によって選択的に加熱されることで、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部の一部の領域において、第２濃度領域１Ｈｎが形成され得る。第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓは、例えば４０Ω／□以下であればよい。
【０１１８】
また、ここでは、元素供給源ＧＬ１上においてレーザー光が照射される領域（照射対象領域）の位置が一方向に移動される。ここで、照射対象領域は、元素供給源ＧＬ１上のうち、レーザーの１回の点灯によって発せられたレーザー光が照射される微小な領域（スポット）である。そして、第２濃度領域１Ｈｎは、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向に配列されている複数の高濃度領域１Ｈｒを含む。つまり、ここでは、照射対象領域の位置が移動される一方向が、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向に対応する。なお、前記の一方向は、第１線状領域１Ｈｎａの形成時には、第１線状領域１Ｈｎａの第１延在方向であるＹ方向であればよく、第２線状領域１Ｈｎｂの形成時には、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向であるＸ方向であればよい。
【０１１９】
そして、本実施形態では、第２濃度領域１Ｈｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂが形成される際に、照射対象領域の一方向としてのＸ方向における移動速度が変化される。これにより、Ｘ方向において、第２線状領域１Ｈｎｂに係るドーパント濃度差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。このとき、Ｘ方向において、第２線状領域１Ｈｎｂに係るドーパント濃度差が、極小値になっている極小部位と極大値となっている極大部位とが交互に繰り返し存在することとなり、極小部位間隔ＩＮ１が調整され得る。また、Ｘ方向において、第２線状領域１Ｈｎｂに係るシート抵抗差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。このとき、Ｘ方向において、第２線状領域１Ｈｎｂに係るシート抵抗差が、極小値になっている極小部位と極大値となっている極大部位とが交互に繰り返し存在することとなり、極小部位間隔ＩＮ２が調整され得る。
【０１２０】
また、ここでは、例えば、ステップＳ４で形成された第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓおよびドーパント濃度のうちの何れか一方の分布に応じて、照射対象領域の移動速度が変更されればよい。換言すれば、半導体基板１のうちの一主面としての第２主面１ｂ側の表層部におけるシート抵抗ρｓおよびドーパント濃度のうちの少なくとも一方の分布に応じて、照射対象領域における移動速度が変更されればよい。具体的には、例えば、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部におけるシート抵抗ρｓの減少に応じて、照射対象領域のＸ方向における移動速度が上昇されればよい。一方、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ側の表層部におけるシート抵抗ρｓの増加に応じて、照射対象領域のＸ方向における移動速度が低減されればよい。これにより、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１２１】
ここで、半導体基板１の表層部におけるシート抵抗ρｓおよびドーパント濃度の分布については、例えば、レーザー光の照射対象である半導体基板１自体またはこの半導体基板１と同様な構成を有する半導体基板を対象とした測定によって取得され得る。
【０１２２】
なお、半導体基板１自体を対象とした表層部におけるシート抵抗ρｓおよびドーパント濃度の少なくとも一方の分布の測定が行われる工程（測定工程）は、例えば、第１形成工程（ステップＳ４）と第２形成工程（ステップＳ５）との間に実行されればよい。これにより、第１濃度領域１Ｌｎの状態に応じた、レーザー光の照射が可能となる。その結果、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１２３】
また、半導体基板１と同様な構成を有する半導体基板を対象とした測定によって、半導体基板１の表層部におけるシート抵抗ρｓおよびドーパント濃度の少なくとも一方の分布が事前に得られる場合には、太陽電池素子１０の製造プロセスの簡略化が図られ得る。本実施形態では、第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度が、半導体基板１のＸ方向における中央部１Ｃｐよりも一端部１Ｅｐ側で低い。また、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが、半導体基板１のＸ方向における中央部１Ｃｐよりも一端部１Ｅｐで高い。そこで、照射対象領域のＸ方向における移動速度が、半導体基板１のＸ方向の外周部としての一端部１Ｅｐ側の部分にレーザー光が照射される際よりも半導体基板１の中央部１Ｃｐにレーザー光が照射される際において大きな速度に設定されればよい。これにより、第２濃度領域１Ｈｎが形成される下地としての第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパント濃度およびシート抵抗ρｓの分布の実状に応じたレーザー光の照射が可能となる。
【０１２４】
ここで、元素供給源ＧＬ１上にレーザー光を照射するためのレーザー照射装置３０の一例について説明する。
【０１２５】
図２５で示されるように、レーザー照射装置３０は、第１整列搬送部３１０、第１平行搬送部３２０、アライメント部３３０、ベース部３４０、回転搬送部３５０、レーザー照射部３６０、第２平行搬送部３７０および第２整列搬送部３８０を備えている。
【０１２６】
第１整列搬送部３１０は、半導体基板１を一列に整列させながら第１平行搬送部３２０まで搬送する。第１平行搬送部３２０は、半導体基板１を回転搬送部３５０上まで搬送する。アライメント部３３０は、第１平行搬送部３２０によって半導体基板１が搬送される際に、半導体基板１の位置および姿勢を撮像および画像処理によって読み取り、この半導体基板１の位置および姿勢に係るアライメントを行う。回転搬送部３５０は、ベース部３４０に対して回転することで、回転搬送部３５０上に載置されている半導体基板１をレーザー照射部３６０の真下まで搬送する。レーザー照射部３６０は、２つのレーザー照射機構Ｌｒ１によって、所定のレーザー光を２つの半導体基板１にそれぞれ照射する。レーザー光が照射された半導体基板１は、回転搬送部３５０によって、第２平行搬送部３７０の下まで搬送される。第２平行搬送部３７０は、半導体基板１を第２整列搬送部３８０まで搬送する。第２整列搬送部３８０は、半導体基板１を一列に整列させながらレーザー照射装置３０の外部まで搬送する。
【０１２７】
なお、レーザー照射部３６０の内部温度および湿度等は、図示を省略する制御部によって管理および制御される。また、レーザー光が照射されたパターンが適正か否かについては、図示を省略する画像検査部における撮像および画像処理によって判定される。また、レーザー照射装置３０の全体の制御は、図示を省略するホストコンピュータによって行われる。
【０１２８】
図２６で示されるように、レーザー照射機構Ｌｒ１は、レーザー発振器Ｌｒ１１、ビームエクスパンダーＬｒ１２、Ｚ軸制御器Ｌｒ１３、２軸偏向器Ｌｒ１４およびＦθレンズＬｒ１５を備えている。なお、図２６では、レーザー光が通過する経路が太い一点鎖線で示されている。
【０１２９】
レーザー発振器Ｌｒ１１は、パルス状の出力を一定の繰り返し周波数で発振する。これにより、周期的なタイミングでレーザー発振器Ｌｒ１１からレーザー光が発せられる。ビームエクスパンダーＬｒ１２は、レーザー発振器Ｌｒ１１から発せられたレーザー光の径を調整する。Ｚ軸制御器Ｌｒ１３はレーザー光の焦点を調整する。２軸偏向器Ｌｒ１４は、レーザー光を略直交する２方向において偏向させる。これにより、半導体基板１の第２主面１ｂ上においてレーザー光が照射される照射対象領域が任意に設定され得る。ＦθレンズＬｒ１５は、半導体基板１に対するレーザー光の入射角を制御することで、レーザー光の焦点が結像する面が半導体基板１の第２主面１ｂに対して平行な面となるように調整する。
【０１３０】
レーザー発振器Ｌｒ１１は、例えば、レーザーの励起源となる励起光源、レーザーの本体部、レーザーに電流と電圧とを印加する電源、本体部と電源を水冷する冷却器等を備える。励起光源としては、例えば、放電ランプおよび半導体レーザー等が採用され得る。レーザーの本体部としては、例えば、半導体レーザー、固体レーザーおよびガスレーザー等が採用され得る。固体レーザーとしては、例えば、ＹＡＧレーザーおよびＹＶＯレーザー等が採用さ得る。ガスレーザーとしては、例えば、炭酸ガスレーザーおよびエキシマレーザー等が採用さ得る。なお、レーザー発振器Ｌｒ１１の動作は、制御装置ＰＣ１によって制御される。制御装置ＰＣ１は、例えば、パーソナルコンピュータ等であればよい。
【０１３１】
また、本実施形態では、２軸偏向器Ｌｒ１４は、ガルバノスキャナーであればよい。ガルバノスキャナーは、例えば、第１ミラーＭ１ｘ、第１サーボモーターＰｘ１、第２ミラーＭ１ｙおよび第２サーボモーターＰｙ１を備える。第１ミラーＭ１ｘおよび第２ミラーＭ１ｙは、レーザー光を順に反射する。第１サーボモーターＰｘ１は、第１ミラーＭ１ｘの一方向における角度を制御することで、半導体基板１上に照射されるレーザー光のＸ方向における位置を制御する。第２サーボモーターＰｙ１は、第２ミラーＭ１ｙの他方向における角度を制御することで、半導体基板１上に照射されるレーザー光のＹ方向における位置を制御する。第１サーボモーターＰｘ１および第２サーボモーターＰｙ１の動作は、２軸サーボコントローラーＳＣ２によって制御される。なお、Ｚ軸制御器Ｌｒ１３の動作は、１軸コントローラーＳＣ１によって制御される。そして、２軸サーボコントローラーＳＣ２および１軸コントローラーＳＣ１は、制御装置ＰＣ１によって制御される。
【０１３２】
また、半導体基板１上の照射対象領域に照射されるレーザー光の光束の断面形状としては、例えば、円形、楕円形および矩形状等が採用され得る。ここで、レーザー光の光束の断面形状が矩形状であれば、光束の断面形状と第２濃度領域１Ｈｎの形状との整合性がよく、第２濃度領域１Ｈｎが精度よく形成され得る。また、レーザー光の強度分布としては、例えば、トップハット型またはガウス分布等の非トップハット型の分布等が採用され得る。ここで、図１４で示されたようなトップハット型の強度分布を有するレーザー光が半導体基板１上の照射対象領域に照射されることで、第２濃度領域１Ｈｎが形成されれば、第２濃度領域１Ｈｎにおけるドーパント濃度がより均一となるように調整され得る。この場合、図６の領域ＡＲ１に形成される第２線状領域１Ｈｎｂに対応する部分において、元素供給源ＧＬ１上に照射されるレーザー光の照度の分布は、例えば、図２７で示されるようなものとなる。なお、レーザー光の強度分布については、例えば、図示を省略するホモジナイザーによってトップハット型の分布に調整され得る。
【０１３３】
なお、レーザー光の波長は、例えば、１００ｎｍ以上で且つ４０００ｎｍ以下であればよい。レーザー光の強度は、０．１Ｗ以上で且つ１００Ｗ以下であればよい。レーザー発振器Ｌｒ１１の発振周波数は、例えば、０．１ｋＨｚ以上で且つ１０００ｋＨｚ以下であればよい。レーザー発振器Ｌｒ１１によるパルス状の出力におけるパルス幅は、例えば、１ナノ秒（ｎｓ）以上で且つ１０００ｎｓ以下であればよい。レーザー光の径は、元素供給源ＧＬ１において、０．１μｍ以上で且つ１０００μｍ以下程度であればよい。レーザー光の強度に応じて、同一の照射対象領域にパルス状のレーザー光が１回以上で且つ１００回以下照射されればよい。
【０１３４】
ここで、例えば、元素供給源ＧＬ１上へのレーザー光の照射によって、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に第２導電型のドーパントとなる元素が拡散によって導入される場合、第２導電型のドーパントとなる元素が拡散する深さは、２μｍ以下であればよい。これにより、太陽電池素子１０における高い発電効率が実現され得る。このため、レーザー光の照射による半導体基板１の加熱は、この半導体基板１の第２主面１ｂ近傍に限られていればよい。具体的には、例えば、レーザー光の波長は、シリコンに対して浸透する深さが比較的大きくない１１００ｎｍ以下であればよい。そして、レーザーの出力におけるパルス幅が３００ｎｓ以下であれば、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に対して、短時間のレーザー光の照射によって高いエネルギーが付与され得る。
【０１３５】
ところで、第２濃度領域１Ｈｎのパターンは、第２電極５と同様なパターンを有する。但し、半導体基板１上においてレーザー光に係る照射位置およびその幅の公差、ならびに第２電極５に係る形成位置およびその幅の公差が考慮されて、第２濃度領域１Ｈｎの線幅が、第２電極５のパターンの線幅よりも太くなるように設定される。例えば、第２電極５の第２線状部５ｂの線幅が１００μｍであって、第２電極５に係る形成位置および幅の公差の合計が±８０μｍである場合は、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅が２６０μｍ程度に設定される。このとき、例えば、元素供給源ＧＬ１上にレーザー光が照射される照射対象領域のサイズについては、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向における幅が２６０μｍ、および第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向における長さが２００μｍであればよい。なお、例えば、レーザー光に係る照射対象領域が、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向において１３０μｍの幅と、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向において２００μｍの長さとを有する場合、並列に２回、レーザー光が照射されればよい。但し、レーザー光に係る照射対象領域における第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向における幅が２６０μｍであれば、レーザー光の照射による第２濃度領域１Ｈｎの形成に要する時間が短縮され得る。また、レーザー光の照射対象領域のサイズが拡大される程、第２濃度領域１Ｈｎの形成に要する時間が短縮され得る。但し、この場合には、レーザー光の光束の断面における単位面積当たりのエネルギーを確保するために、大出力のレーザーが必要となる。
【０１３６】
なお、レーザー光の照射対象領域については、第２濃度領域１Ｈｎの線幅方向における幅が大き過ぎれば、第２濃度領域１Ｈｎの線幅が大きくなり過ぎる。この場合、半導体基板１においてキャリアの再結合が生じ易くなる。このため、第２濃度領域１Ｈｎの線幅が、第２電極５が第２濃度領域１Ｈｎ上からはみ出さない範囲内で出来るだけ狭く設定されれば、半導体基板１においてキャリアの再結合が生じ難く、太陽電池素子１０における発電効率が向上し得る。
【０１３７】
また、レーザー光に係る照射対象領域の移動速度（スキャン速度）は、例えば、１００ｍｍ／ｓ以上であり且つ１００００ｍｍ／ｓ程度であればよい。ここで、例えば、レーザー光に係る照射対象領域の移動方向（スキャン方向）における照射対象領域の長さが２００μｍであり且つレーザーの発振周波数が２０ｋＨｚである場合を想定する。この場合、レーザー光に係る照射対象領域が重なりも間隙も生じないスキャン速度は４０００ｍｍ／ｓとなる。なお、レーザー光のスキャン速度の設定は、例えば、制御装置ＰＣ１に格納されるプログラムＰＧ１によって実現され得る。プログラムＰＧ１は、制御装置ＰＣ１に装着される記録媒体ＤＳ１から制御装置ＰＣ１に記憶されてもよい。
【０１３８】
なお、第２形成工程では、半導体基板１の第２主面１ｂのうちの第２濃度領域１Ｈｎが形成されていない領域において、元素供給源ＧＬ１上から局所的に熱が付与されることで、２箇所以上のアライメント基準部１ｍが形成される。ここでは、元素供給源ＧＬ１上から第２主面１ｂの相互に離隔している２箇所以上に対して局所的に熱が付与されることで、半導体基板１の第２主面１ｂ側の相互に離隔している２箇所以上の表層部の表面が粗らされる。これにより、２箇所以上のアライメント基準部１ｍが形成される。なお、本実施形態では、２箇所のアライメント基準部１ｍが形成される。
【０１３９】
ここで、局所的な熱の付与は、レーザー光の照射によって実現されればよい。１箇所にレーザー光が照射される回数は、第２濃度領域１Ｈｎが形成される際よりも多ければよい。具体的には、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの形成時におけるレーザーの１回の点灯によって発せられるレーザー光と略同一のレーザー光が、同一箇所に０．０１秒間以上で且つ１秒間以内の時間において連続して１００〜１００００回照射されればよい。なお、レーザー光が発せられる周波数は、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの形成時におけるレーザー光と同様に、０．１ｋＨｚ以上で且つ１０００ｋＨｚ以下であればよい。パルスの幅も、例えば、１ｎｓ以上で且つ１０００ｎｓ以内であればよい。
【０１４０】
＜(１−８−６)除去工程＞
ステップＳ６では、半導体基板１のうちの第２主面１ｂ上に配されている元素供給源ＧＬ１が除去される工程（除去工程）が実施される。ここでは、例えば、ＨＦ等が用いられたエッチング処理によって元素供給源ＧＬ１が除去され得る。これにより、第２主面１ｂに第２半導体領域１ｎが露出された半導体基板１（図２８参照）が形成される。そして、この半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部には、図２９で示されるように、２箇所のアライメント基準部１ｍが配されている。図２９では、第２主面１ｂのうちの第２電極５が形成される被形成領域の外縁が破線で示されている。なお、ステップＳ４の第１形成工程において半導体基板１の第１主面１ａ側の表層部にも第１濃度領域１Ｌｎが形成される場合には、例えば、フッ硝酸の水溶液が用いられたエッチング処理によって、第１主面１ａ側の第１濃度領域１Ｌｎが除去されればよい。
【０１４１】
＜(１−８−７)ＡＲ成膜工程＞
ステップＳ７では、半導体基板１の第２主面１ｂ上に反射防止膜２（図３０参照）が形成される工程（ＡＲ成膜工程）が実施される。反射防止膜２の形成方法としては、例えば、プラズマ化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）法、蒸着法またはスパッタリング法等が採用され得る。例えば、ＰＥＣＶＤ法が採用される場合には、成膜装置において、ＳｉＨ４ガスとＮＨ３ガスとの混合ガスが、Ｎ２ガスで希釈され、チャンバー内におけるグロー放電分解によってプラズマ化されて、第２主面１ｂ上に窒化シリコン（ＳｉＮ）が堆積される。これにより、ＳｉＮを含む反射防止膜２が形成される。なお、ＳｉＮの堆積時におけるチャンバー内の温度は、例えば、５００℃程度であればよい。図３１には、反射防止膜２が配された半導体基板１の第２主面１ｂの外観が示されている。なお、図３１では、第２主面１ｂのうちの第２電極５が形成される被形成領域の外縁が破線で示されている。
【０１４２】
＜(１−８−８)第３形成工程＞
ステップＳ８では、第１電極４、第２電極５および第４濃度領域１Ｈｐが形成される工程（第３形成工程）が実施される。
【０１４３】
まず、第１電極４の形成方法について説明する。第１電極４の集電電極４ａは、例えば、Ａｌ粉末と有機ビヒクルとを含有するＡｌペーストが用いられて形成される。ここでは、半導体基板１の第１主面１ａのうちの出力取出電極４ｂが形成される部分の一部を除く略全面に、Ａｌペーストが塗布される。ここで、Ａｌペーストが塗布される方法としては、例えば、スクリーン印刷法等が採用される。なお、半導体基板１の第１主面１ａ上にＡｌペーストが塗布された後に、予め設定された温度で、Ａｌペーストにおける溶剤の成分を蒸散させる乾燥工程が行われてもよい。これにより、この乾燥工程の後の各工程において、Ａｌペーストが、塗布されるべき部分以外の各部に付着し難い。このため、この乾燥工程の後の各工程における作業性が高まり得る。
【０１４４】
第１電極４の出力取出電極４ｂは、例えば、Ａｇ粉末等を主に含む金属粉末と有機ビヒクルとガラスフリットとを含有するＡｇペーストが用いられて形成される。ここでは、例えば、半導体基板１の第１主面１ａ上に上記Ａｌペーストが塗布された後に、半導体基板１の第１主面１ａ上にＡｇペーストが予め決められた形状を有するように塗布される。このとき、Ａｇペーストは、集電電極４ａを形成するためのＡｌペーストの一部と接する位置に塗布される。これにより、出力取出電極４ｂが、集電電極４ａの一部と重なるように形成される。ここで、Ａｇペーストが塗布される方法としては、例えばスクリーン印刷法等が採用される。なお、半導体基板１の第１主面１ａ上にＡｇペーストが塗布された後に、予め設定された温度で、Ａｇペーストにおける溶剤の成分を蒸散させる乾燥工程が行われてもよい。
【０１４５】
そして、ＡｌペーストおよびＡｇペーストが塗布された半導体基板１に対し、焼成炉内において、数十秒以上で且つ数十分以内程度の時間、６００℃以上で且つ８５０℃以下の最高温度に保持される熱処理が施される。これにより、ＡｌペーストおよびＡｇペーストが焼成されることで、第１電極４が形成される。また、このとき、ＡｌペーストのＡｌが半導体基板１内に拡散する。これにより、半導体基板１の第１主面１ａ側の表層部に第４濃度領域１Ｈｐが形成される。
【０１４６】
次に、第２電極５の形成方法について説明する。第２電極５は、例えば、主としてＡｇ等を含む金属粉末、有機ビヒクルおよびガラスフリットを含有するＡｇペーストが用いられて形成される。具体的には、Ａｇペーストが、半導体基板１の反射防止膜２上に塗布される。このとき、Ａｇペーストが塗布される領域の調整時に、２箇所以上のアライメント基準部１ｍが基準として使用される。例えば、Ａｇペーストの塗布装置に半導体基板１が載置された状態で、撮像装置によって第２主面１ｂが撮影される。その際に得られる第２主面１ｂが捉えられた画像が対象とされた画像処理において、例えば、２値化処理が行われ、２箇所のアライメント基準部１ｍの位置が検出される。そして、検出された２箇所のアライメント基準部１ｍの位置に応じて、第２主面１ｂのうちのＡｇペーストが塗布される領域が調整される。
【０１４７】
その後、第２主面１ｂ上に塗布されたＡｇペーストが焼成されることで、第２濃度領域１Ｈｎ上に第２電極５が形成される。ここで、焼成における最高温度は、例えば、６００℃以上で且つ８００℃以下であればよい。また、焼成が行われる時間は、例えば、数十秒以上で且つ数十分以内程度の時間であればよい。Ａｇペーストが塗布される方法としては、例えば、スクリーン印刷法等が採用されればよい。このＡｇペーストの塗布が行われた後、所定の温度でＡｇペーストが乾燥されることで、このＡｇペースト中の溶剤が蒸散されてもよい。なお、第２電極５には、第１線状部５ａおよび第２線状部５ｂが含まれるが、スクリーン印刷法が採用されることで、第１線状部５ａおよび第２線状部５ｂは、１つの工程で同時期に形成され得る。
【０１４８】
なお、ここでは、印刷および焼成が用いられた第１電極４および第２電極５の形成方法を挙げて説明したが、第１電極４および第２電極５は、例えば、蒸着法、スパッタリング法およびメッキ法等といった、その他の形成方法によって形成されてもよい。この場合は、第４濃度領域１Ｈｐは、例えば、第１電極４および第２電極５の形成前に、半導体基板１の第１主面１ａ側の表層部に対するＢ、ＧａまたはＡｌ等の拡散による導入によって形成されればよい。
【０１４９】
＜(１−９)一実施形態のまとめ＞
以上のように、本実施形態に係る太陽電池素子１０では、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎにおける一部位のドーパント濃度の値から第１濃度領域１Ｌｎにおけるこの一部位に近接した部位のドーパント濃度の値を引いたドーパント濃度差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在している。そして、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ１が異なっている部分が存在している。このため、第２濃度領域１Ｈｎに近接した近接領域１ＮＡにおけるドーパント濃度に応じて、極小部位間隔ＩＮ１を適宜異ならせることで、第２濃度領域１Ｈｎにおける第２導電型のドーパント濃度が適切に調整され得る。また、別の観点から言えば、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎと、第１濃度領域１Ｌｎのうちのこの第２濃度領域１Ｈｎに近接する近接領域１ＮＡとの間に係るドーパント濃度差が、繰り返して増減している。ここで、ドーパント濃度差が、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第１値域とこの第１値域よりも高い第２値域との間で増減する。そして、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、この近接領域１ＮＡにおけるドーパント濃度の低下に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が相対的に高い第２値域に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２導電型のドーパント濃度が相対的に低い部分を下地として形成された第２濃度領域１Ｈｎにおける第２導電型のドーパント濃度が適切に増加され得る。その結果、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。したがって、半導体基板１のうちの第２電極５との境界部分の改善によって太陽電池素子１０の変換効率が向上し得る。
【０１５０】
また、本実施形態に係る太陽電池素子１０では、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎにおける一部位のシート抵抗ρｓの値を、第１濃度領域１Ｌｎにおけるこの一部位に近接した部位のシート抵抗ρｓの値から引いたドーパント濃度差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在している。そして、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ２が異なっている部分が存在している。このため、第２濃度領域１Ｈｎに近接した近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓに応じて、極小部位間隔ＩＮ２を適宜異ならせることで、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓが適切に調整され得る。また、別の観点から言えば、例えば、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎと、第１濃度領域１Ｌｎのうちのこの第２濃度領域１Ｈｎに近接する近接領域１ＮＡとの間に係るシート抵抗差が、繰り返して増減している。ここで、シート抵抗差が、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第１値域とこの第１値域よりも高い第２値域との間で増減する。そして、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、この近接領域１ＮＡにおけるシート抵抗ρｓの増大に応じて、単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が相対的に高い第２値域に含まれている区間が占める占有率が増大している。これにより、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗ρｓが相対的に高い部分を下地として形成された第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。したがって、半導体基板１のうちの第２電極５との境界部分の改善によって太陽電池素子１０の変換効率が向上し得る。
【０１５１】
また、本実施形態に係る太陽電池素子１０の製造方法では、元素供給源ＧＬ１が第１濃度領域１Ｌｎ上に配されている状態で、周期的なタイミングでレーザー光が元素供給源ＧＬ１上に照射される。これにより、元素供給源ＧＬ１から半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部に、第２導電型のドーパントとなる元素が拡散されることで、第２濃度領域１Ｈｎが形成される。このとき、元素供給源ＧＬ１上においてレーザー光が照射される照射対象領域の位置が一方向に移動する移動速度が変化される。これにより、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るドーパント濃度差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在し、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ１が異なるように調整され得る。また、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るシート抵抗差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在し、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ２が異なるように調整され得る。また、延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るドーパント濃度差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。また、延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るシート抵抗差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。このため、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗ρｓが相対的に高い部分を下地として形成された第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。また、第２濃度領域１Ｈｎの厚さが増大するため、ｐｎ接合部に存在する欠陥の量が低減され得る。その結果、半導体基板１におけるキャリアの再結合が生じ難く、フィルファクター（ＦＦ）および変換効率が上昇し得る。したがって、半導体基板１のうちの第２電極５との境界部分の改善によって太陽電池素子１０の変換効率が向上し得る。
【０１５２】
＜(１−１０)一実施形態に係る具体例＞
ここで、上記一実施形態に係る具体例について説明する。
【０１５３】
＜(１−１０−１)第１濃度領域の形成＞
まず、ＲＩＥによって一主面の全面にわたって凹凸部が形成された、一辺が１５６ｍｍの矩形状の盤面を有するｐ型の多結晶シリコン基板が半導体基板１として準備された。この半導体基板１の表面がＨＦによって洗浄された後、この半導体基板１が加熱炉２０内に配置された。そして、ガス拡散法によってｎ型のドーパントとなるＰが半導体基板１の一主面側の表層部に拡散されることで、ｎ型の第１濃度領域１Ｌｎが形成された。
【０１５４】
ここでは、半導体基板１が配置された石英製のカセットが石英管２０Ｔ内に取り付けられて、この石英管２０Ｔの蓋が閉められた。そして、半導体基板１が、５０℃／分の昇温速度で昇温され、８５０℃で１０分間保持された後、８５０℃で３０分間保持されつつ、Ｏ２ガスおよびＮ２ガスがキャリアガスとされて、ＰＯＣｌ３ガスが１０００ｓｃｃｍの流量で石英管２０Ｔ内に導入された。このとき、半導体基板１の表面上に元素供給源ＧＬ１としてのＰＳＧ層が形成されつつ、Ｐが拡散によって半導体基板１の表層部に導入された。次に、石英管２０Ｔ内へのガスの供給が停止され、半導体基板１が８５０℃に３０分間保持されることで、Ｐが拡散によってさらに半導体基板１の表層部に導入された。その後、半導体基板１が５０℃／分の降温速度で室温まで冷却された。そして、石英管２０Ｔ内からカセットが取り出され、さらにカセットから半導体基板１が取り出された。
【０１５５】
＜(１−１０−２)第１濃度領域におけるシート抵抗ρｓ＞
上記のようにして半導体基板１上に形成された第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが測定された。第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓは、室温が２５．５℃で且つ相対湿度が６０％ＲＨである暗室内において、ＪＩＳＨ ０６０２−１９９５に準拠した４探針法によって測定された。
【０１５６】
ここでは、加熱炉２０から半導体基板１が取り出された後に、例えば、この半導体基板１が暗室内に２０分間放置されることで、半導体基板１の温度が室温と同程度とされた。そして、半導体基板１が測定器に配置され、接地によって半導体基板１の表面から静電気が除去された。ここで、表面の材質がタングステン・カーバイドであり且つ先端の径が１００μｍである探針が用いられ、探針間の距離が１ｍｍに設定されるとともに、探針が１Ｎの加重で半導体基板１に押しつけられた。探針間に印加される電流は、１ｍＡに設定され、測定値は、電流の印加の開始から１秒間経過した後に読み取られた。このとき、２５．５℃で得られた値が、室温が２５℃である条件下における値に補正されて、シート抵抗ρｓの測定値として採用された。また、第１濃度領域１Ｌｎの深さｔが２μｍであるものとして、測定器によって検出された電圧Ｖが、上記式（１）および式（２）に代入されることで、シート抵抗ρｓの測定値が算出された。そして、同一の測定位置における１０回の測定値の平均が第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓとして算出された。
【０１５７】
上記測定の結果、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓは、図９で示されるように、６０Ω／□以上で且つ１２０Ω／□以下であった。具体的には、第１濃度領域１Ｌｎの形成時に、半導体基板１のうちのＰＯＣｌ３ガスが供給される側の一端部１Ｅｐの近傍において、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが高くなる傾向が見られた。第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓが高くなる現象は、半導体基板１の一端部１Ｅｐからの距離が約６ｍｍ以内である領域において確認された。ここでは、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍において、第１濃度領域１ＬｎおよびＰＳＧ層の厚さ、ならびに第１濃度領域１Ｌｎにおけるｎ型のドーパントの濃度が低下しているものと推察された。
【０１５８】
＜(１−１０−３)第２濃度領域の形成＞
次に、レーザー光がＰＳＧ層上に照射されることで第２濃度領域１Ｈｎが形成された。第２濃度領域１Ｈｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂの形成時には、レーザーについては、出力が約２０Ｗとされ、出力のパルス幅が約１００ｎｓとされ、発振周波数が約２０ｋＨｚとされた。レーザー光については、光束の断面形状が略矩形状とされ且つ強度分布がトップハット型とされた。レーザー光に係る照射対象領域のサイズについては、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向としてのＸ方向の幅が約２６０μｍとされ、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＹ方向の長さが約２００μｍとされた。
【０１５９】
１本の第２線状領域１Ｈｎｂの形成時におけるレーザー光のスキャンでは、レーザー光のスキャン方向は、半導体基板１のうちの加熱炉２０においてガス供給路２０Ｃｓ側に配されていた一端部１Ｅｐ側から中央部１Ｃｐを経て反対側の他端部に向かう方向とされた。一方向におけるレーザー光の照射は、半導体基板１の一端部１Ｅｐから約１．５ｍｍの位置（スキャン開始位置）で開始され、半導体基板１の他端部から約１．５ｍｍの位置（スキャン終了位置）で終了された。レーザー光のスキャン速度は、レーザー光の照射の開始時には約２０００ｍｍ／ｓに設定され、約１００００００ｍｍ／ｓ２の加速度で終速度としての約５０００ｍｍ／ｓまで上昇された後、終速度に維持された。これにより、レーザー光の照射の開始時には、レーザー光に係る照射対象領域同士が、約９７μｍの重なりを生じ、スキャン速度が終速度まで到達した時点で、レーザー光の照射対象領域間に約５０μｍの間隙が生じた。なお、スキャン開始位置からスキャン速度が終速度まで到達した位置（終速度到達位置）までの距離は、約４．５ｍｍであった。つまり、半導体基板１の一端部１Ｅｐから終速度到達位置までの距離は、約６ｍｍであった。このようなレーザー光のスキャンによって、第２線状領域１Ｈｎｂにおける高濃度領域１Ｈｒの粗密が実現された。そして、同様なレーザー光の照射が繰り返し行われることで、多数の第２線状領域１Ｈｎｂが形成された。このようなレーザー光の照射条件は、制御装置ＰＣ１におけるプログラムＰＧ１によって実現された。
【０１６０】
その後、第１線状領域１Ｈｎａが、一定のスキャン速度でレーザー光が照射されることで形成された。これにより、第２半導体領域１ｎが形成された。すなわち、本実施形態の具体例に係る第２半導体領域１ｎが形成された。なお、このとき、半導体基板１の第２主面１ｂのうちの第２濃度領域１Ｈｎが形成されていない領域に対して、元素供給源ＧＬ１上からのレーザー光の照射によって局所的に熱が付与されることで、相互に離隔した２箇所のアライメント基準部１ｍが形成された。ここでは、第２濃度領域１Ｈｎの形成時におけるレーザーの１回の点灯によって発せられるレーザー光と略同一のレーザー光が、同一箇所に約０．０５秒間で１００００回照射されることで、アライメント基準部１ｍが形成された。
【０１６１】
これに対して、レーザー光の照射対象領域同士が重なりも間隙も生じないようにして、図１２で示されるような第２線状領域１ＨｎｂＡが形成されることで、参考例に係る第２半導体領域１ｎが作製された。このとき、レーザー光の一方向におけるスキャン速度が、レーザー光の照射の開始時から終了時まで約４０００ｍｍ／ｓの一定に設定された。
【０１６２】
＜(１−１０−４)第２線状領域におけるシート抵抗ρｓの測定結果＞
ここで、上記のようにして形成された本実施形態の具体例および参考例に係る第２線状領域１Ｈｎｂ，１ＨｎｂＡにおけるシート抵抗ρｓがそれぞれ測定された。第２線状領域１Ｈｎｂ、１ＨｎｂＡにおけるシート抵抗ρｓは、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓと同様にして、室温が２５．５℃で且つ相対湿度が６０％ＲＨである暗室内において、ＪＩＳＨ ０６０２−１９９５に準拠した４探針法によって測定された。但し、探針の先端の径が１０μｍに、探針間の距離が０．１ｍｍに、探針が半導体基板１に押しつけられる荷重が０．１Ｎに、探針間に印加される電流は０．１ｍＡにそれぞれ変更された。
【０１６３】
上記測定の結果、図１０の太い破線で示されるように、参考例に係る第２線状領域１ＨｎｂＡのシート抵抗ρｓは、半導体基板１の中央部１Ｃｐ側において３０Ω／□であり、一端部１Ｅｐ側において８０Ω／□であった。ここでは、第１濃度領域１Ｌｎにおいてシート抵抗ρｓが高い部分が存在していたにも拘わらず、第２線状領域１ＨｎｂＡの形成時にレーザー光が均一に照射されたため、第２線状領域１ＨｎｂＡにおけるシート抵抗ρｓが十分に低減されなかったものと推察された。また、ここでは、半導体基板１の一端部１Ｅｐ側において、半導体基板１の一端部１Ｅｐ側に近づく程、第２線状領域１ＨｎｂＡの厚さならびに第２線状領域１ＨｎｂＡにおけるｎ型のドーパントの濃度が低下する傾向を示しているものと推察された。
【０１６４】
これに対して、図１０の太線で示されるように、本実施形態の具体例に係る第２線状領域１Ｈｎｂのシート抵抗ρｓは、半導体基板１の中央部１Ｃｐ側において３０Ω／□であり、一端部１Ｅｐ側において４０Ω／□であった。すなわち、本実施形態の具体例に係る第２線状領域１Ｈｎｂについては、シート抵抗ρｓの不均一性が改善されるとともに、シート抵抗ρｓが適切に低減された。ここでは、第１濃度領域１Ｌｎにおけるシート抵抗ρｓの分布に応じて、第２線状領域１Ｈｎｂの形成時におけるレーザー光の照射対象領域の粗密が調整されたため、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが均一かつ十分に低減されたものと推察された。また、ここでは、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるｎ型のドーパントの濃度ならびに第２線状領域１Ｈｎｂの厚さについても略均一に十分増加されているものと推察された。
【０１６５】
＜(１−１０−５)太陽電池素子の形成＞
上述したように第２濃度領域１Ｈｎが形成された後に、ＨＦによる洗浄によって半導体基板１上からＰＳＧ層が除去された。その後、半導体基板１の第１主面１ａの全面に対してフッ硝酸によるエッチングが施されることで、ＰＮ分離が行われた。
【０１６６】
また、ＣＶＤ法によって、反射防止膜２としてのＳｉＮの膜が第２半導体領域１ｎ上に形成された。さらに、第１電極４、第２電極５および第４濃度領域１Ｈｐが形成されることで、太陽電池素子１０が形成された。ここでは、第１主面１ａ上に、ＡｌペーストおよびＡｇペーストがスクリーン印刷によって順次に塗布された後に焼成されることで、集電電極４ａおよび出力取出電極４ｂを含む第１電極４が形成された。このとき、ＡｌペーストのＡｌが第１半導体領域１ｐに拡散することで、半導体基板１の第１主面１ａ側の表層部に第４濃度領域１Ｈｐが形成された。また、第２主面１ｂ上に、Ａｇペーストがスクリーン印刷によって塗布された後に焼成されることで、第２電極５が形成された。このとき、第２主面１ｂ上に設けられた２箇所以上のアライメント基準部１ｍが基準とされて、第２電極５が形成される被形成領域が調整された。
【０１６７】
これにより、本実施形態の具体例に係る太陽電池素子１０が作製された。また、具体例に係る太陽電池素子１０と同様に、第２線状領域１ＨｎｂＡの形成後に、ＰＳＧ層の除去、ＰＮ分離、ならびに反射防止膜２、第１電極４、第２電極５および第４濃度領域１Ｈｐの形成が行われることで、参考例に係る太陽電池素子が作製された。
【０１６８】
＜(１−１０−６)太陽電池素子の特性＞
ここで、本実施形態の具体例に係る太陽電池素子１０および参考例に係る太陽電池素子が対象とされて、変換効率およびフィルファクター（ＦＦ）が測定された。ここでは、具体例に係る太陽電池素子１０および参考例に係る太陽電池素子の変換効率およびＦＦが、定常光ソーラシミュレーターが用いられて、各受光面に対する光の照射強度が１００ｍＷ／ｃｍ２であり且つＡＭ（エアマス）が１．５である条件下で測定された。
【０１６９】
上記測定の結果、参考例に係る太陽電池素子については、変換効率が１６．８％であり、ＦＦが０．７７９であった。これに対して、本実施形態の具体例に係る太陽電池素子１０については、変換効率が１７．０％であり、ＦＦが０．７８１であった。すなわち、参考例に係る太陽電池素子と比較して、本実施形態の具体例に係る太陽電池素子１０の特性の方が良好であった。
【０１７０】
以上の測定結果から、参考例に係る太陽電池素子では、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍において第２線状領域１ＨｎｂＡのシート抵抗ρｓが高く、第２電極５と半導体基板１との間における接触抵抗が高くなり、ＦＦおよび変換効率が低下したものと推察された。また、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍では、第２線状領域１ＨｎｂＡの厚さが薄く、半導体基板１の表面近傍に多く含まれる欠陥がｐｎ接合部に多く存在することで、キャリアの再結合が生じ易く、その結果、ＦＦおよび変換効率が低下したもの推察された。
【０１７１】
一方、本実施形態の具体例に係る太陽電池素子１０では、レーザー光の照射対象領域の粗密によって、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍においても第２線状領域１Ｈｎｂのシート抵抗ρｓが低減された。これにより、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍においても第２電極５と半導体基板１との間における接触抵抗が低減され、ＦＦおよび変換効率が上昇したものと推察された。また、半導体基板１の一端部１Ｅｐの近傍においても、第２線状領域１Ｈｎｂの厚さが十分に増加されることで、ｐｎ接合部に存在する欠陥が低減され、その結果、キャリアの再結合が生じ難く、ＦＦおよび変換効率が上昇するもの推察された。
【０１７２】
＜(２)変形例＞
なお、本発明は上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【０１７３】
例えば、上記一実施形態では、第２導電型としてのｎ型のドーパントとして、Ｐが採用されたが、これに限られない。例えば、第２導電型がｎ型であれば、第２導電型のドーパントとしてヒ素（Ａｓ）等のＶ−Ｂ族元素（１５族元素）が採用されてもよい。また、第１導電型がｎ型であり、第２導電型がｐ型である場合には、例えば、第１導電型のドーパントとして、ＰまたはＡｓが採用され、第２導電型のドーパントとして、ＢまたはＡｌ等のIII−Ｂ族元素（１３族元素）が採用されればよい。この場合、例えば、ｎ型のシリコン基板に対して、ガス拡散法または塗布拡散法（液拡散法）によって第２導電型のドーパントとなる元素が半導体基板１の表層部に拡散によって導入される。例えば、三臭化ホウ素（ＢＢｒ３）を含む原料ガスの雰囲気中で半導体基板１が加熱されて、半導体基板１へＢが拡散して、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にＢを含む第１濃度領域１Ｌｎが形成される。このとき、第２主面１ｂ上に元素供給源ＧＬ１としてのボロンシリケートガラス（ＢＳＧ）層が形成される。その後、ＢＳＧ層上にレーザー光が照射されることで、拡散によって半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にＢがさらに導入される。これにより、第２濃度領域１Ｈｎが形成されることで、第２半導体領域１ｎが形成される。
【０１７４】
また、上記一実施形態では、元素供給源ＧＬ１上におけるレーザー光の照射対象領域に粗密が設けられることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおける複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が調整されたが、これに限られない。例えば、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２線状領域１Ｈｎｂが形成される領域上に第２導電型のドーパントとなる元素を含む元素供給源が粗密を有するように配された状態で、半導体基板１が加熱されることで、第２線状領域１Ｈｎｂが形成されてもよい。このような態様であっても、図３２で示されるように、第２線状領域１Ｈｎｂにおける複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が調整され得る。
【０１７５】
次に、第２線状領域１Ｈｎｂの形成方法の具体例について説明する。例えば、ＲＩＥによって一主面の全面にわたって凹凸部が形成された、一辺が１５６ｍｍの矩形状の盤面を有するｐ型の多結晶シリコン基板が半導体基板１として準備される。この半導体基板１の表面がＨＦによって洗浄された後に、ＰＯＣｌ３ガスを原料ガスとするガス拡散法によって、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にＰが導入されることで、第１濃度領域１Ｌｎが形成される。次に、第１濃度領域１Ｌｎ上に形成されているＰＳＧ層がＨＦによる洗浄によって除去される。その次に、半導体基板１の第２主面１ｂのうちの第２電極５が形成される領域上に、リン酸および／または酸化リンを含む溶液がインクジェット法によって印刷されることで、元素供給源が形成される。そして、半導体基板１に対して７００℃以上で且つ９５０℃以下の温度域で熱処理が施されることで、元素供給源から半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にＰが拡散によって導入される。これにより、第２濃度領域１Ｈｎが形成される。
【０１７６】
インクジェット法による元素供給源の印刷においては、インクジェット法によって半導体基板１上において１つの液滴が形成する元素供給源の径は、例えば、１００μｍ程度であればよい。この場合、例えば、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向としてのＹ方向において、３つの液滴が均等に重畳されて、元素供給源のＹ方向における合計の幅が２６０μｍとされる。このとき、第２線状領域１Ｈｎｂの線幅方向において液滴同士が重畳する長さは２０μｍとなる。そして、このような３つの液滴からなる一群の液滴が、第２線状領域１Ｈｎｂの第２延在方向としてのＸ方向において、粗密を有するように形成される。例えば、半導体基板１の一端部１Ｅｐ近傍では、一群の液滴同士がＸ方向において重畳する重畳長さＬｓ１が大きく設定される。そして、Ｘ方向において、一端部１Ｅｐ付近から中央部１Ｃｐに向けて、重畳長さＬｓ１が減少された後に、一群の液滴同士が間隙を生じ、さらに一群の液滴同士がＸ方向に離隔している離隔距離Ｄｓ１が大きくなるように、元素供給源が形成される。具体的には、半導体基板１の一端部１Ｅｐ近傍における重畳長さＬｓ１は、例えば、６０μｍ程度に設定され、半導体基板１の中央部１Ｃｐ近傍における離隔距離Ｄｓ１は、例えば、３０μｍ程度に設定されればよい。
【０１７７】
このようにして、第１濃度領域１Ｌｎ上に配される元素供給源としての複数の液滴に粗密が設けられることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおける複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が調整され得る。例えば、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗ρｓが相対的に高い領域上に、相対的に多くの液滴が付着されることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおけるシート抵抗ρｓが低減され得る。また、第１濃度領域１Ｌｎのうちの第２導電型のドーパント濃度が相対的に低い領域上に、相対的に多くの液滴が付着されることで、第２線状領域１Ｈｎｂにおける第２導電型のドーパント濃度が増大し得る。その結果、上記一実施形態に係る太陽電池素子１０と同様に、太陽電池素子１０の形態において、キャリアの再結合が生じ難く、ＦＦおよび変換効率が上昇し得る。
【０１７８】
また、例えば、第１濃度領域１Ｌｎ上の全面にわたって高濃度領域１Ｈｒが一旦形成された後に、高濃度領域１Ｈｒの一部が残留するように高濃度領域１Ｈｒの除去が行われることで、第２濃度領域１Ｈｎにおける複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されてもよい。具体的には、例えば、原料ガスを用いたガス拡散法によって、半導体基板１が第１温度まで昇温されて、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にＰが導入されることで第１濃度領域１Ｌｎが形成されるともに、第１濃度領域１Ｌｎ上にＰＳＧ層が形成される。その後、第１温度よりも高い第２温度に半導体基板１が保持されることで、半導体基板１の第２主面１ｂ側の表層部にさらにＰが導入されることで、高濃度領域１Ｈｒが形成される。そして、高濃度領域１Ｈｒのうちの残留させたい一部の領域をレジスト等のマスクで覆った状態で、ＨＦ等の薬液によるエッチングによって高濃度領域１Ｈｒのうちの一部の領域以外の部分が除去される。これにより、複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整された第２濃度領域１Ｈｎが形成され得る。
【０１７９】
また、上記一実施形態では、複数の高濃度領域１Ｈｒにおける重畳長さＬｓ１および離隔距離Ｄｓ１の双方が調整されることで、複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されたが、これに限られない。例えば、図３３で示されるように、第２線状領域１Ｈｎｂにおいて非配設領域１Ｓａが設けられず、複数の高濃度領域１Ｈｒにおける重畳長さＬｓ１が調整されることで、複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されてもよい。この場合、複数の高濃度領域１Ｈｒによって一体の高濃度領域１Ｈｒが形成されるため、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向に高濃度領域１Ｈｒが１つのみ存在している。また、例えば、図３４で示されるように、第２線状領域１Ｈｎｂにおいて重畳領域１Ｓｃが設けられず、複数の高濃度領域１Ｈｒにおける離隔距離Ｄｓ１が調整されることで、複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されてもよい。
【０１８０】
上記何れの態様でも、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るドーパント濃度差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在し、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ１が異なるように調整され得る。また、第２濃度領域１Ｈｎの延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るシート抵抗差が、極小値を示す極小部位と極大値を示す極大部位とが交互に繰り返し存在し、隣り合う極小部位の一端部同士の極小部位間隔ＩＮ２が異なるように調整され得る。また、延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るドーパント濃度差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでドーパント濃度差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。また、延在方向において、第２濃度領域１Ｈｎに係るシート抵抗差が第１値域と第２値域との間で増減させられ、且つ単位長さＬ０の区間のうちでシート抵抗差が相対的に大きな第２値域に含まれている区間が占める占有率が調整され得る。そして、第１濃度領域１Ｌｎのうちのシート抵抗ρｓが相対的に高い部分を下地として形成された第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓが適切に低減され得る。その結果、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１８１】
また、上記一実施形態では、第２線状領域１Ｈｎｂに含まれる複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されたが、これに限られない。例えば、第１濃度領域１Ｌｎにおける第２導電型のドーパント濃度およびシート抵抗が、第１延在方向であるＹ方向において変化している場合には、これらの変化に応じて、第１線状領域１Ｈｎａに含まれる複数の高濃度領域１Ｈｒの粗密が調整されてもよい。これにより、第２濃度領域１Ｈｎにおけるシート抵抗ρｓの分布が狭く適切な値域に収まり得る。
【０１８２】
また、上記一実施形態では、レーザー照射装置３０において、回転搬送部３５０によって半導体基板１が搬送され、ガルバノスキャナー等を含む２軸偏向器Ｌｒ１４によってレーザー光が偏向されたが、これに限られない。例えば、レーザー光が偏向されることなく、半導体基板１が載置されたテーブルがこの半導体基板１ごとＸ方向およびＹ方向に移動することで、半導体基板１の第２主面１ｂ上にレーザー光が照射される照射対象位置が移動されてもよい。但し、この場合、テーブルをＸ方向およびＹ方向に移動させる際に、テーブルの重量によって大きな慣性力が生じる。このため、ガルバノスキャナー等を含む２軸偏向器Ｌｒ１４によってレーザー光の照射対象位置が移動されれば、レーザー光の照射対象位置の移動における急激な加速および減速が容易に実現され得る。
【０１８３】
また、上記一実施形態では、第２形成工程において、元素供給源上においてレーザー光が照射される照射対象領域の位置を一方向に移動させながら、レーザー光の移動速度を変化させて、前述したスポットと呼ばれる微小な照射領域の間隔を変化させた例について説明したが、これに限られない。レーザー光の移動速度を変化以外に、例えばレーザーの発振周波数を変化させて各スポットの間隔を変化させることも可能である。また、スポット間隔に限らず、スポットの幅、長さ、径を変更するなどしてスポットの面積を変化させることが可能である。また、レーザの出力を変化させる、レーザのパルス幅を変化させるなどによって、スポットあたりのレーザー照射エネルギーを変化させることでも、第１濃度領域のドーパント濃度（シート抵抗）が異なる部分を下地として形成された第２濃度領域のドーパント濃度（シート抵抗）を適切に調整することができる。
【０１８４】
特にレーザー光の移動速度を変化させて第２濃度領域のドーパント濃度（シート抵抗）を調整する方法によれば、他の手法と比べ、レンズ等の光学系を取替える必要がなく、一定時間レーザ出力を止めることによる処理時間のロスがない点で好適である。
【０１８５】
なお、太陽電池素子１０における高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度は、例えば、第２電極５および反射防止膜２が塩酸（ＨＣｌ）およびＨＦによって剥離された後に、半導体基板１の第２主面１ｂが対象とされたＴＯＦ−ＳＩＭＳによる分析によって確認され得る。また、例えば、第２電極５および反射防止膜２がＨＣｌおよびＨＦによって剥離された後に、半導体基板１の第２主面１ｂが対象とされた光学顕微鏡による観察によって高濃度領域１Ｈｒの境界が視認され得る。このため、高濃度領域１Ｈｒの粗密の程度が確認され得る。
【０１８６】
また、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【０１８７】
１  半導体基板
１Ｃｐ  中央部
１Ｅｐ  一端部
１Ｈｎ  第２濃度領域
１Ｈｎａ  第１線状領域
１Ｈｎｂ，１ＨｎｂＡ  第２線状領域
１Ｈｒ  高濃度領域
１Ｌｎ  第１濃度領域
１ＮＡ  近接領域
１Ｓａ  非配設領域
１Ｓｂ  単配設領域
１Ｓｃ  重畳領域
１ａ，１０ａ  第１主面
１ｂ，１０ｂ  第２主面
１ｎ  第２半導体領域
１ｐ  第１半導体領域
４  第１電極
５  第２電極
５ａ  第１線状部
５ｂ  第２線状部
１０  太陽電池素子
２０  加熱炉
３０  レーザー照射装置
１００  太陽電池モジュール
Ｄｄ１，Ｄｄ２，Ｄｒ１，Ｄｒ２，Ｒｒ１，Ｒｒ２，Ｒｒ２Ａ  値域
Ｄｓ１  離隔距離
ＧＬ１  元素供給源
Ｇａ１  原料ガス
ＩＮ１，ＩＮ２  極小部位間隔
Ｌｒ１  レーザー照射機構
Ｌｓ１  重畳長さ
ＰＣ１  制御装置
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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