(57)【要約】  この太陽電池の製造方法は、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板（１，２１）上に、前記シリコン基板（１，２１）と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層（２２，３１）を形成し、前記シリコン層（２２，３１）を熱処理して前記シリコン層（２２，３１）に含まれるドーパントを前記シリコン基板（１，２１）内に拡散させる。
2009131111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池の製造方法であって、
導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を熱処理して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
太陽電池の製造方法であって、
導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したままの状態で、前記シリコン層上に反射防止膜を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成した後に、
前記シリコン層上に反射防止膜を形成し、
前記反射防止膜の上に表面電極を形成し、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、前記シリコン層，前記反射防止膜，及び前記表面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記表面電極と前記シリコン層または前記シリコン基板とを導通させ、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１、請求項３、又は請求項４に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する際には、ｐ型であるシリコン基板の表面にｎ型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を形成した後に、前記シリコン基板の裏面にアルミニウムを含む裏面電極を形成し、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、前記シリコン層及び前記裏面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させ、前記裏面電極のアルミニウムの一部を前記シリコン基板に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下である、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下である、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し、
前記シリコン基板をプラズマに曝した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し、
前記シリコン基板をプラズマに曝した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、
同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、
同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
請求項８又は請求項１０に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項９又は請求項１１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
太陽電池の製造装置であって、
基板上にドーパントを含むガスを導入しながら前記基板上にシリコン層を形成する第一成膜装置と、
前記シリコン層上に反射防止膜を形成する第二成膜装置と、
前記基板上または反射防止膜上に電極を形成する電極形成装置と、
前記基板を加熱する加熱装置と、
を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記第一成膜装置は、前記基板を加熱する加熱部を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記第一成膜装置は、前記基板をプラズマに曝すプラズマ処理部を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１９】
請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記基板を、前記第一成膜装置、前記第二成膜装置、前記電極形成装置、及び前記加熱装置の順に搬送する基板搬送機構を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項２０】
太陽電池であって、
導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板と、
前記シリコン基板内かつ前記シリコン基板の表面近傍に形成され、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントが拡散された拡散層と、
前記拡散層上に積層され、前記ドーパントを含むシリコン層と、
を含む、ことを特徴とする太陽電池。
【請求項２１】
請求項２０に記載の太陽電池であって、
前記拡散層のドーパント濃度は、前記シリコン層のドーパント濃度より低い、ことを特徴とする太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池に関する。
更に詳しくは、シリコン基板に拡散層を形成する際の熱処理時間を短縮することができ、従来の太陽電池と同等の光電変換効率を有する太陽電池を製造することが可能な太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池に関する。
本願は、２００８年４月２５日に出願された特願２００８−１１５９７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギーのクリーン化が求められるのに伴って、太陽光による高い発電能力を有する太陽電池についても、様々な改良が進められている。
太陽電池としては、従来からシリコン系の材料を用いて製造された太陽電池が代表的であり、単結晶シリコンを用いた単結晶シリコン太陽電池、ポリシリコン層を用いたポリシリコン太陽電池、アモルファスシリコン層を用いたアモルファスシリコン太陽電池等が知られている。
単結晶シリコン太陽電池は、例えば、ｐ型の単結晶シリコン基板の表面側に、シリコン単結晶中にｎ型のドーパントであるリン（Ｐ）が拡散された拡散層，窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる反射防止膜，及び表面電極が順次形成され、このシリコン基板の裏面側に、ＢＳＦ層及び裏面電極が順次形成された構造を有する。【０００３】
この単結晶シリコン基板の表面には、テクスチャエッチングにより、反射防止用のテクスチャ構造が形成されている。
また、拡散層は、上記のシリコン基板の表面にリン（Ｐ）を熱拡散させることによって得られ、リン（Ｐ）を拡散する方法としては、ガス拡散による方法、塗布拡散による方法等が用いられる（特許文献１、２）。
この拡散層の表面には不純物が残留しているので、この不純物を取り除くために、フッ酸等を用いて拡散層の表面を洗浄している。
このため、太陽電池の製造工程においては、拡散工程で用いられる装置から、一度大気雰囲気中に基板を取り出して洗浄し、さらに反射防止膜を形成する真空装置に洗浄された基板を搬入する必要があった。【０００４】
また、表面電極を形成する方法としては、所定のパターンが形成されるように反射防止膜上に塗布された銀ペーストを焼成することにより、形成された銀電極が反射防止膜を突き破って拡散層と接触する、いわゆるファイアスループロセスが用いられている（特許文献３〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２９５６２号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７３６４号公報
【特許文献３】特開平５−２５９４８８号公報
【特許文献４】特開平１０−２３３５１８号公報
【特許文献５】特開２０００−３２３７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のシリコン太陽電池では、シリコン基板の表面にリン（Ｐ）を熱拡散するのに長時間の熱処理が必要であり、表面電極の形成と合わせて２回以上の熱処理が必要であり、その結果、製造時間と工程数が増加し、製造コストが上昇するという問題点があった。
また、拡散後に基板の洗浄が必要であり、製造時間と工程数が増加し、太陽電池の製造におけるスループットが低下するという問題点があった。【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、シリコン基板に拡散層を形成する際の熱処理時間を短縮することができ、さらには、ドーパントの拡散と表面電極のファイアスルー工程を同時に行うことにより製造時間を短縮し工程数を削減することができ、しかも、従来と同様の光電変換効率を有する太陽電池を製造することができる太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池を提供することを目的とする。
もしくは、拡散工程の後に大気中での洗浄工程が不要となる太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、シリコン系の太陽電池について鋭意検討を行った結果、以下の知見を見出した。即ち、本発明者等は、シリコン基板上にドーパントを含むシリコン層を成膜し、このシリコン層を成膜後、もしくは成膜と同時に熱処理して前記シリコン層に含まれるドーパントをシリコン基板内に拡散させることとすれば、この熱処理の過程でシリコン層に含まれるドーパントがシリコン基板内に拡散して拡散層を形成することができ、しかも、シリコン基板に拡散層を形成する際の熱処理時間を短縮することができ、得られた太陽電池の光電変換効率も従来のものと同等であることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００９】
本発明の第１態様の太陽電池の製造方法は、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し（シリコン層形成工程）、前記シリコン層を熱処理して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる（熱処理工程）。【００１０】
本発明の第２態様の太陽電池の製造方法は、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる（シリコン層形成及び熱処理工程）。【００１１】
本発明の第１態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成（シリコン層形成工程）した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したままの状態で、前記シリコン層上に反射防止膜を形成する（反射防止膜形成工程）ことが好ましい。【００１２】
本発明の第１態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成（シリコン層形成工程）した後に、前記シリコン層上に反射防止膜を形成（反射防止膜形成工程）し、前記反射防止膜の上に表面電極を形成（表面電極形成工程）し、前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際（熱処理工程）には、前記シリコン層，前記反射防止膜，及び前記表面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記表面電極と前記シリコン層または前記シリコン基板とを導通させ、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させることが好ましい。【００１３】
本発明の第１態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成する際（シリコン層形成工程）には、ｐ型であるシリコン基板の表面にｎ型のドーパントを含むシリコン層を形成し、前記シリコン層を形成（シリコン層形成工程）した後に、前記シリコン基板の裏面にアルミニウムを含む裏面電極を形成（裏面電極形成工程）し、前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際（熱処理工程）には、前記シリコン層及び前記裏面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させ、前記裏面電極のアルミニウムの一部を前記シリコン基板に拡散させることが好ましい。【００１４】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際（熱処理工程）には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下であることが好ましい。【００１５】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際（シリコン層形成及び熱処理工程）には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下であることが好ましい。【００１６】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成（シリコン層形成工程）する前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し（プラズマ処理工程）、前記シリコン基板をプラズマに曝した（プラズマ処理工程）後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する（シリコン層形成工程）ことが好ましい。【００１７】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散（シリコン層形成及び熱処理工程）させる前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し（プラズマ処理工程）、前記シリコン基板をプラズマに曝した（プラズマ処理工程）後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる（シリコン層形成及び熱処理工程）ことが好ましい。【００１８】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し（プラズマ処理工程）、前記シリコン層を形成する（シリコン層形成工程）ことが好ましい。【００１９】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し（プラズマ処理工程）、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる（シリコン層形成及び熱処理工程）ことが好ましい。【００２０】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成する（シリコン層形成工程）前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し（エッチング工程）、前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する（シリコン層形成工程）ことが好ましい。【００２１】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散（シリコン層形成及び熱処理工程）させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し（エッチング工程）、前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる（シリコン層形成及び熱処理工程）ことが好ましい。【００２２】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成（シリコン層形成工程）する前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し（エッチング工程）、前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す（プラズマ処理工程）ことが好ましい。【００２３】
本発明の第１態様及び第２態様の太陽電池の製造方法においては、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散（シリコン層形成及び熱処理工程）させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し（エッチング工程）、前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す（プラズマ処理工程）ことが好ましい。【００２４】
また、本発明の第３態様の太陽電池の製造装置は、基板上にドーパントを含むガスを導入しながら前記基板上にシリコン層を形成する第一成膜装置と、前記シリコン層上に反射防止膜を形成する第二成膜装置と、前記基板上または反射防止膜上に電極を形成する電極形成装置と、前記基板を加熱する加熱装置と、を含む。【００２５】
本発明の第３態様の太陽電池の製造装置においては、前記第一成膜装置は、前記基板を加熱する加熱部を含むことが好ましい。【００２６】
本発明の第３態様の太陽電池の製造装置においては、前記第一成膜装置は、前記基板をプラズマに曝すプラズマ処理部を含むことが好ましい。【００２７】
本発明の第３態様の太陽電池の製造装置においては、前記基板を、前記第一成膜装置、前記第二成膜装置、前記電極形成装置、及び前記加熱装置の順に搬送する基板搬送機構を含むことが好ましい。【００２８】
また、本発明の第４態様の太陽電池は、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板と、前記シリコン基板内かつ前記シリコン基板の表面近傍に形成され、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントが拡散された拡散層と、前記拡散層上に積層され、前記ドーパントを含むシリコン層と、を含む。【００２９】
本発明の第４態様の太陽電池においては、前記拡散層のドーパント濃度は、前記シリコン層のドーパント濃度より低いことが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の第１態様の太陽電池の製造方法によれば、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、このシリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を成膜するシリコン層形成工程と、前記シリコン層を熱処理して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる熱処理工程と、を有するので、光電変換効率も従来のものと同等とすることができる。
また、従来と比べて短時間で拡散層を形成することができ、したがって、製造時間の短縮、工程数の削減、及び製造コストの削減を図ることができる。【００３１】
本発明の第２態様の太陽電池の製造方法によれば、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、このシリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を成膜するとともに、このシリコン層を成膜する間に、前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させるシリコン層形成及び熱処理工程、を有するので、光電変換効率も従来のものと同等とすることができる。
また、従来と比べて短時間で拡散層を形成することができ、したがって、製造時間の短縮、工程数の削減、及び製造コストの削減を図ることができる。【００３２】
本発明の第３態様の太陽電池の製造装置によれば、基板上にドーパントを含むガスを導入しながら前記基板上にシリコン層を形成する第一成膜装置と、前記シリコン層上に反射防止膜を形成する第二成膜装置と、前記基板上または反射防止膜上に電極を形成する電極形成装置と、前記基板を加熱する加熱装置と、を備えたので、光電変換効率が従来のものと同等の太陽電池を、従来と比べて短時間で製造することができる。したがって、太陽電池の製造工程における製造時間の短縮、工程数の削減、及び製造コストの削減を図ることができる。【００３３】
本発明の第４態様の太陽電池によれば、導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板内かつ前記シリコン基板の表面近傍に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントが拡散された拡散層が形成され、この拡散層上に前記ドーパントを含むシリコン層が積層されているので、光電変換効率が従来のものと同等であり、しかも安価な太陽電池を、従来と比べて短時間で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の太陽電池の製造装置を示す模式図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の太陽電池の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池を実施するための最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００３６】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の太陽電池を示す断面図である。図１において、符号１はシリコン基板、符号２は拡散層、符号３はシリコン層、符号４は反射防止膜、符号５はＢＳＦ層、符号６は第１裏面電極、符号７は第２裏面電極、符号８は表面電極である。
シリコン基板１としては、単結晶シリコン中にホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）等のｐ型のドーパントを拡散させたｐ型の単結晶シリコン基板、単結晶シリコン中にリン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等のｎ型のドーパントを拡散させたｎ型の単結晶のシリコン基板、のうちいずれかの基板が、用途に応じて適宜選択して使用される。
このシリコン基板１の表面には、テクスチャエッチングにより微小凹凸のテクスチャ構造（図示略）が形成されている。
【００３７】
シリコン基板１としては、テクスチャが形成された基板を用意してもよいし、本実施形態において基板をドライエッチングすることにより、テクスチャを形成してもよい。
太陽電池においては、テクスチャが形成されたシリコン基板１を使用すると、発電効率を上げることができる。
このシリコン基板１としては、上記の単結晶シリコン基板の他、多結晶シリコン基板が好適に用いられ、用途に応じて適宜選択して使用することができる。
【００３８】
シリコン基板１がｐ型のシリコン基板の場合、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等のｎ型のドーパントが、シリコン基板１の表面近傍に拡散されることで得られた薄厚の層が拡散層２である。
また、シリコン基板１がｎ型のシリコン基板の場合、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）等のｐ型のドーパントが、シリコン基板１の表面近傍に拡散されることで得られた薄厚の層が拡散層２である。
【００３９】
シリコン層３は、結晶組織の一部または全部が多結晶シリコンからなるポリシリコン、非晶質（アモルファス）シリコンのいずれかからなる薄厚の層である。このシリコン層３には、拡散層２と同一導電型のドーパントが含まれている、すなわち、拡散層２がｎ型であれば、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等のｎ型のドーパントがシリコン層３に含まれている。また、拡散層２がｐ型であれば、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）等のｐ型のドーパントがシリコン層３に含まれている。
【００４０】
この拡散層２は、シリコン層３を熱処理することにより、このシリコン層３に含まれるドーパントをシリコン基板１の表面に拡散させることで得られる領域である。この拡散層２のドーパント濃度は、太陽電池に必要なｐｎ接合が生じるように決められる。例えば、拡散層２のドーパント濃度は、シリコン層からの拡散量により決まるので、拡散後のシリコン層のドーパント濃度より低くなる場合が多い。通常、成膜されるシリコン層３のドーパント濃度は、拡散層２に要求されるドーパント濃度より高めに設定される。
【００４１】
反射防止膜４として、高屈折率の膜と低屈折率の膜が積層された多層からなる膜を用いる場合、これらの膜を構成する材料としては、例えば、屈折率が１．０〜４．０の窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等が好適に用いられる。なお、ファイアスルー工程を行う場合には、この膜としては、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）が好適に用いられる。
【００４２】
ＢＳＦ層５は、シリコン基板１の裏面電極等を構成する元素が熱処理によりシリコン基板内に拡散して形成された薄厚の層である。
例えば、ｐ型のシリコン基板の裏面にアルミニウムを含む裏面電極を形成し、熱処理してアルミニウムをシリコン基板に拡散させることで、ＢＳＦ層５は形成される。
【００４３】
第１裏面電極６、第２裏面電極７、及び表面電極８は、銀、アルミニウム等の導電性金属を含むペーストを焼成して得られる金属電極である。
第２裏面電極７は、帯状のパターンを有するようにシリコン基板１の裏面上に形成されており、この裏面の中央部を横断するように設けられている。
第１裏面電極６は、第２裏面電極７の両側に設けられており、矩形状のパターンを有するようにリコン基板１の裏面上に形成されている。
【００４４】
表面電極８は、シリコン基板１の表面に形成されている。表面電極８は、第２裏面電極７の長手方向に沿って形成された、複数（例えば、５０個）の帯状の電極片が配列された構成を有する。
表面電極８は、ファイアスループロセスによりシリコン層３又は拡散層２と接続されている。
上記の拡散層２を形成する熱処理工程と、ＢＳＦ層５を形成する熱処理工程と、表面電極８をファイアスループロセスによって熱処理する工程とを個別に行うことができる。一方、いずれか２つの工程もしくは全ての工程を同時に行えば、製造時間の短縮、工程数の削減、及び装置の削減ができる。
【００４５】
次に、本実施形態の太陽電池の製造方法について、図面に基づき説明する。
図２は、本実施形態の太陽電池の製造装置を示す模式図である。図２において、符号１１は基板上にドーパントを含むガスを導入しながら基板上にシリコン層を形成する第一成膜装置、符号１２はシリコン層上に反射防止膜を形成する第二成膜装置、符号１３は基板上または反射防止膜上に電極を形成する電極形成装置、符号１４は基板を加熱する加熱装置である。
この第一成膜装置１１には、基板を加熱する加熱部１５及び基板をプラズマに曝すプラズマ処理部１６が備えられている。これら第一成膜装置１１、第二成膜装置１２、電極形成装置１３、及び加熱装置１４には、基板を搬送する基板搬送機構１７が、これらの装置を通過するように設けられている。
【００４６】
第一成膜装置１１および第二成膜装置１２の内部は真空状態に維持されており、その内部が所定の圧力に設定された状態で第一成膜装置１１および第二成膜装置１２は使用される。
電極形成装置１３及び加熱装置１４の内部は大気圧の状態に維持されており、この大気圧下で電極形成装置１３及び加熱装置１４は使用される。
このため、第二成膜装置１２と電極形成装置１３の間に、ロードロック室（図示略）を設けても良い。
また、第一成膜装置１１および第二成膜装置１２の間は、真空を維持した状態で基板が搬送される。
また、基板の搬送経路において、第一成膜装置１１の上流側にテクスチャのドライエッチング行うエッチング装置（図示略）を設けてもよい。
この場合、エッチング装置と第一成膜装置１１と第二成膜装置１２との間は真空を維持した状態で基板が搬送される。
【００４７】
次に、この製造装置を用いて本実施形態の太陽電池を製造する方法について、図３に基づき説明する。
図３（ａ）に示すように、ｐ型またはｎ型の導電型のシリコン基板２１の表面をプラズマに曝してクリーニングする（プラズマ処理）。
ｐ型またはｎ型の導電型のシリコン基板２１としては、単結晶シリコン基板、ポリシリコン基板の中から用途に応じて選択される。また、シリコン基板２１の表面にテクスチャ構造（図示略）が形成されたｐ型またはｎ型の導電型のシリコン基板が選択される。
【００４８】
具体的には、シリコン基板を、シリコン層を形成するプラズマＣＶＤ装置内に配置し、このプラズマＣＶＤ装置の内部を減圧し、その後、プラズマＣＶＤ装置の内部にアルゴンを導入しながらプラズマを発生させる。これによって、基板がプラズマに曝され、基板のクリーニングが行われる（プラズマ処理）。
このようなプラズマ処理は、専用のプラズマ発生装置を用いて実施してもよい。
なお、クリーニング前に、基板の表面にテクスチャ構造を形成するため、真空中でドライエッチングする工程を行っても良い。
また、ドライエッチングした後、真空雰囲気を維持しながら、次のシリコン層を基板上に形成すれば、大気中に一旦取り出してクリーニングする手間を省くことができる。
【００４９】
次いで、図３（ｂ）に示すように、このシリコン基板２１の表面に、このシリコン基板２１と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層２２を成膜する。
シリコン層２２は、ポリシリコン、アモルファスシリコン、マイクロクリスタルシリコン、またはこれらの混合物である。
【００５０】
例えば、シリコン基板２１がｐ型のシリコン基板の場合には、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）等のｎ型のドーパントが含まれたシリコン層２２が成膜される。
また、シリコン基板２１がｎ型のシリコン基板の場合には、ホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）等のｐ型のドーパントが含まれたシリコン層２２が成膜される。
【００５１】
次いで、シリコン層２２上に、ＣＶＤ法、マグネトロンスパッタ法、高周波（ＲＦ）マグネトロンスパッタ法等により、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる反射防止膜４を成膜する。この反射防止膜４は、シリコン基板２１を加熱しながら成膜される。
【００５２】
次いで、図３（ｃ）に示すように、反射防止膜４上に所定形状の銀の表面電極８をスクリーン印刷法により形成する。
次いで、シリコン基板２１の裏面に所定の形状を有する第１裏面電極６及び第２裏面電極７をスクリーン印刷法により形成する。
シリコン基板２１がｐ型である場合、第１裏面電極６の材料はアルミニウム、第２裏面電極７の材料は銀である。
【００５３】
次いで、図３（ｄ）に示すように、このシリコン層２２、反射防止膜４、表面電極８、第１裏面電極６、及び第２裏面電極７が形成されたシリコン基板２１を熱処理する。
この熱処理の条件は、雰囲気が還元性雰囲気または不活性雰囲気であり、温度は６００℃以上かつ１２００℃以下であり、時間は１分以上かつ１２０分以下である。
【００５４】
この熱処理により、シリコン層２２に含まれるドーパントがシリコン基板２１内に拡散し、拡散層２が形成される。
さらに、シリコン基板２１がｐ型である場合、この熱処理により第１裏面電極６に含まれるアルミニウムがシリコン基板２１に拡散し、シリコン基板２１の裏面にＢＳＦ層５が形成される。
さらに、表面電極８は、ファイアスルーにより反射防止膜４を突き抜け、シリコン層２２またはシリコン基板２１と接続される。
以上により、本実施形態の太陽電池を得ることができる。
【００５５】
本実施形態の太陽電池によれば、ｐ型（またはｎ型）のシリコン基板１の表面近傍に、ｎ型（またはｐ型）のドーパントが拡散された拡散層２を形成し、この拡散層２上にｎ型（またはｐ型）のドーパントを含むシリコン層３が積層されているので、従来の太陽電池と同等の光変換効率を得ることができる。
また、拡散層２とＢＳＦ層５を同時に形成することができ、しかも従来と比べて短時間で形成することができる。従って、拡散層２及びＢＳＦ層５を形成するための処理時間を短縮することができ、したがって、製造時間の短縮、工程数の削減、及び製造コストの削減を図ることができる。
【００５６】
さらに、テクスチャをドライエッチングで形成する工程、シリコン層を形成する工程、反射防止膜を形成する工程等を、一連の真空装置で処理することができる。従って、真空装置内の雰囲気を、真空状態から大気雰囲気に変更したり、大気雰囲気から真空状態に変更したりする動作を繰り返すことがなく、排気時間を短縮できると共に、基板を清浄に保つことができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態の太陽電池の製造方法について、図４に基づき説明する。
なお、図４において、図３と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５８】
図４（ａ）に示すように、表面にテクスチャ構造（図示略）が形成されたｐ型またはｎ型の導電型のシリコン基板２１の表面をクリーニングする。
次いで、図４（ｂ）に示すように、このシリコン基板２１の表面に、このシリコン基板２１と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層３１を形成する。
シリコン層３１を形成する方法としては、ヒータあるいは赤外線照射装置を用いて、符号３２に示すように、成膜過程にあるシリコン層３１を加熱することにより、熱処理を施す。
この熱処理の条件は、大気圧の不活性ガス（例えばＮ２）雰囲気下において、温度は６００℃以上かつ１２００℃以下である。
【００５９】
これにより、図４（ｃ）に示すように、シリコン層３１に含まれるドーパントはシリコン基板２１内に拡散する。これによって、シリコン基板２１内かつシリコン層３１との界面近傍に、ドーパント濃度がシリコン層３１のドーパント濃度より低い拡散層２が形成され、このシリコン層３１はドーパント濃度が低下したシリコン層３となる。
【００６０】
次いで、図４（ｄ）に示すように、シリコン層３上に、ＣＶＤ法、マグネトロンスパッタ法、高周波（ＲＦ）マグネトロンスパッタ法等により、窒化珪素（ＳｉＮｘ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等からなる反射防止膜４を成膜する。
次いで、反射防止膜４上に所定形状の銀の表面電極８をスクリーン印刷法により形成する。
次いで、シリコン基板２１の裏面に所定形状の第１裏面電極６及び第２裏面電極７をスクリーン印刷法により形成する。ｐ型のシリコン基板を用いる場合、第１裏面電極６の材料はアルミニウムであり、第２裏面電極７の材料は銀である。
【００６１】
次いで、このシリコン層３、反射防止膜４、表面電極８、第１裏面電極６及び第２裏面電極７が成膜されたシリコン基板２１を熱処理する。
ｐ型のシリコン基板を用いる場合、この熱処理により第１裏面電極６に含まれるアルミニウムがシリコン基板２１に拡散してＢＳＦ層５が形成され、このＢＳＦ層５を除いた部分がシリコン基板１となる。
さらに、表面電極８は、ファイアスルーにより反射防止膜４を突き抜けシリコン基板と接続される。
この熱処理の温度条件は、５００℃以上かつ９００℃以下である。処理時間は、拡散層２を形成する熱処理より短時間（例えば、１分未満）である。
以上により、本実施形態の太陽電池を得ることができる。
【００６２】
本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、従来の太陽電池と同等の光変換効率を得ることができる。
また、拡散層２とＢＳＦ層５を同時に形成することができ、さらに、この拡散層２は、シリコン層３２を成膜すると同時に、このシリコン層３２に熱処理を施すことにより形成することができる。
従って、拡散層２を形成するための熱処理時間をさらに短縮することができ、さらなる製造時間の短縮、工程数の削減、及び製造コストの削減を図ることができる。
【実施例】
【００６３】
以下、実施例及び比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。【００６４】
（実施例１）
テクスチャエッチングにより表面にテクスチャ構造が形成された、厚み２２０μｍ、１５６ｍｍ角のｐ型単結晶シリコン基板上に、ＣＶＤ法にて、リン（Ｐ）を含むシリコン層を成膜した。
成膜条件は、基板温度：３００℃、ＳｉＨ４ガスの流量：３００ｓｃｃｍ、Ｈ２希釈の１ｖｏｌ％のＰＨ３ガスの流量：３６０ｓｃｃｍ、パワー：３００Ｗであった。
得られたシリコン層は、非晶質（アモルファス）シリコン中に微細な多結晶シリコンが点在したアモルファスマイクロクリスタルと称されるものであり、その厚みは５０ｎｍであった。【００６５】
次いで、シリコン層上に、ＣＶＤ法にて、窒化珪素（ＳｉＮｘ）からなる反射防止膜を成膜した。
成膜条件は、基板温度：４００℃、ＳｉＨ４ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、ＮＨ３ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、キャリアガスであるＮ２ガスの流量：６００ｓｃｃｍ、パワー：３００Ｗであった。
得られた反射防止膜の厚みは７０ｎｍであった。【００６６】
次いで、このシリコン基板の裏面の第２裏面電極７が形成される帯状の領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。
次いで、このシリコン基板の裏面の第２裏面電極７を除く領域全面に、スクリーン印刷法によりアルミニウムペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。
さらに、このシリコン基板の表面の表面電極が形成される領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。
これにより第１裏面電極６，第２裏面電極７，及び表面電極８が形成された。【００６７】
次いで、このシリコン基板を７５０℃にて１分間熱処理した。
これにより、このシリコン基板の裏面には、深さ約１０μｍのＢＳＦ層が形成された。同時に、この表面電極は反射防止膜を突き破り、拡散層と接触した。また、シリコン層に含まれるドーパントはシリコン基板内に拡散し、拡散層２が形成された。
このようにして得られた太陽電池は、従来の方法で拡散層を形成した太陽電池と同等の光変換効率が得られた。【００６８】
（実施例２）
テクスチャエッチングにより表面にテクスチャ構造が形成された、厚み２２０μｍ、１５６ｍｍ角のｎ型単結晶シリコン基板上に、ＣＶＤ法にて、ホウ素（Ｂ）を含むシリコン層を成膜した。
成膜条件は、基板温度：３００℃、ＳｉＨ４ガスの流量：３００ｓｃｃｍ、Ｈ２希釈の０．５ｖｏｌ％のＢ２Ｈ６ガスの流量：３６０ｓｃｃｍ、パワー：３００Ｗであった。
得られたシリコン層は、非晶質（アモルファス）シリコン中に微細な多結晶シリコンが点在したアモルファスマイクロクリスタルと称されるものであり、その厚みは５０ｎｍであった。【００６９】
次いで、シリコン層上に、ＣＶＤ法にて、窒化珪素（ＳｉＮｘ）からなる反射防止膜を成膜した。
成膜条件は、基板温度：４００℃、ＳｉＨ４ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、ＮＨ３ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、キャリアガスであるＮ２ガスの流量：６００ｓｃｃｍ、パワー：３００Ｗであった。
得られた反射防止膜の厚みは７０ｎｍであった。【００７０】
次いで、このシリコン基板の裏面に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、厚み０．５μｍのリン（Ｐ）をドープしたシリコン層を成膜し、この裏面の第２裏面電極７が形成される帯状の領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。
さらに、このシリコン基板の表面の表面電極が形成される領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。これにより第２裏面電極７及び表面電極８が形成された。【００７１】
次いで、このシリコン基板を７５０℃にて１分間熱処理した。
これにより、このシリコン基板の裏面には、深さ約１０μｍのＢＳＦ層が形成された。同時に、この表面電極は反射防止膜を突き破り、拡散層と接触した。また、シリコン層に含まれるドーパントはシリコン基板内に拡散し、拡散層２が形成された。
このようにして得られた太陽電池は、従来の方法で拡散層を形成した太陽電池と同等の光変換効率が得られた。【００７２】
（比較例）
テクスチャエッチングにより表面にテクスチャ構造が形成された、厚み２２０μｍ、１５６ｍｍ角のｐ型単結晶シリコン基板の表面に、リン（Ｐ）を含む塗料を塗布し、次いで、９００℃にて１０分間熱処理を施し、このシリコン基板の表面近傍に、厚みが約０．５μｍのｎ型の拡散層を形成した。【００７３】
次いで、この拡散層を、フッ化水素酸を用いて洗浄し、さらに超純水を用いて水洗し、次いで、この拡散層上に、ＣＶＤ法にて、窒化珪素（ＳｉＮｘ）からなる反射防止膜を成膜した。
成膜条件は、基板温度：３００℃、ＳｉＨ４ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、ＮＨ３ガスの流量：３０ｓｃｃｍ、キャリアガスであるＮ２ガスの流量：６００ｓｃｃｍ、パワー：３００Ｗであった。
得られた反射防止膜の厚みは７０ｎｍであった。【００７４】
次いで、このシリコン基板の裏面の第２裏面電極７が形成される帯状の領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを７０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。
次いで、このシリコン基板の裏面の第１裏面電極６が形成される矩形状の領域に、スクリーン印刷法によりアルミニウムペーストを７０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて２分間乾燥させた。
さらに、このシリコン基板の表面の表面電極が形成される領域に、スクリーン印刷法により銀ペーストを２０μｍの厚みで塗布し、その後１５０℃にて１０分間乾燥させた。これにより第１裏面電極６，第２裏面電極７，及び表面電極が形成された。【００７５】
次いで、このシリコン基板を７５０℃にて３秒間熱処理した。これにより、このシリコン基板の裏面には、深さ約１０μｍのＢＳＦ層が形成された。同時に、表面電極は、窒化珪素（ＳｉＮｘ）からなる反射防止膜を突き破り、拡散層と接触した。
このようにして得られた太陽電池の光電変換効率は１２〜１７％であった。
ただし、洗浄が不十分な場合や洗浄後に基板をクリーンな状態に保持しない場合、光電変換効率が低下する場合があり、品質がばらつく場合があった。【００７６】
以上の結果によれば、実施例１、２では、比較例と比べて、出力、光電変換効率共に同等または向上していることが分かった。
また、実施例１、２では、１回の熱処理で拡散層、ＢＳＦ層、２つの裏面電極、及び表面電極を同時に形成することができ、従来の製造方法と比べて製造工程に要する時間が大幅に短縮されていた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上詳述したように、本発明は、シリコン基板に拡散層を形成する際の熱処理時間を短縮することができ、さらには、ドーパントの拡散と表面電極のファイアスルーを同時に行うことにより製造時間を短縮し、工程数を削減することができ、しかも、光電変換効率も従来のものと同等の太陽電池を製造することができる太陽電池の製造方法，太陽電池の製造装置，及び太陽電池に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１  シリコン基板
２  拡散層
３  シリコン層
４  反射防止膜
５  ＢＳＦ層
６  第１裏面電極
７  第２裏面電極
８  表面電極
１１  第一成膜装置
１２  第二成膜装置
１３  電極形成装置
１４  加熱装置
１５  加熱部
１６  プラズマ処理部
１７  基板搬送機構
２１  シリコン基板
２２  シリコン層
３１  シリコン層
３２  加熱
【図１】
2009131111.tif 000003
【図２】
2009131111.tif 000004
【図３】
2009131111.tif 000005
【図４】
2009131111.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月30日(2010.7.30)
【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】
太陽電池の製造方法であって、
導電型がｐ型またはｎ型であるシリコシ基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を熱処理して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項２】
太陽電池の製造方法であって、
導電型がｐ型またはｎ型であるシリコン基板上に、前記シリコン基板と異なる導電型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれるドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したままの状態で、前記シリコン層上に反射防止膜を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成した後に、
前記シリコン層上に反射防止膜を形成し、
前記反射防止膜の上に表面電極を形成し、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、前記シリコン層．前記反射防止膜．及び前記表面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記表面電極と前記シリコン層または前記シリコン基板とを導通させ、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項５】
請求項１、請求項３、又は請求項４に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する際には、ｐ型であるシリコン基板の表面にｎ型のドーパントを含むシリコン層を形成し、
前記シリコン層を形成した後に、前記シリコン基板の裏面にアルミニウムを含む裏面電極を形成し、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、前記シリコン層及び前記裏面電極が形成されたシリコン基板を加熱することにより、前記ドーパントを前記シリコン基板に拡散させ、前記裏面電極のアルミニウムの一部を前記シリコン基板に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下である、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる際には、加熱温度の最高値を６００℃以上かつ１２００℃以下に設定し、加熱時間は１分以上かつ１２０分以下である、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し、
前記シリコン基板をプラズマに曝した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板を真空中でプラズマに曝し、
前記シリコン基板をプラズマに曝した後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１１】
請求項９に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層はプラズマＣＶＤ法により成膜され、
同一のプラズマＣＶＤ装置を用いて、前記シリコン基板をプラズマに曝し、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成する、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１４】
請求項８又は請求項１０に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成する前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１５】
請求項９又は請求項１１に記載の太陽電池の製造方法であって、
前記シリコン層を形成している間に前記シリコン基板を加熱して前記シリコン層に含まれる前記ドーパントを前記シリコン基板内に拡散させる前に、前記シリコン基板の表面を真空中でドライエッチングしてテクスチャを形成し、
前記エッチングの後に、前記シリコン基板を真空雰囲気中に保持したまま、続けて、前記シリコン基板をプラズマに曝す、ことを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項１６】
太陽電池の製造装置であって、
基板上にドーパントを含むガスを導入しながら前記基板上にシリコン層を形成する第一成膜装置と、
前記シリコン層上に反射防止膜を形成する第二成膜装置と、
前記基板上または反射防止膜上に電極を形成する電極形成装置と、
前記基板を加熱する加熱装置と、
を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記第一成膜装置は、前記基板を加熱する加熱部を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１８】
請求項１６又は請求項１７に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記第一成膜装置は、前記基板をプラズマに曝すプラズマ処理部を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【請求項１９】
請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の太陽電池の製造装置であって、
前記基板を、前記第一成膜装置、前記第二成膜装置、前記電極形成装置、及び前記加熱装置の順に搬送する基板搬送機構を含む、ことを特徴とする太陽電池の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2009131111.tif 000007
2009131111.tif 000008
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