(57)【要約】【課題】  塗布液を基板面内に均一塗布することができ、高い歩留まりで従来と同等以上の光電変換効率の光電変換素子を作製することができる光電変換素子の製造方法を提供する。【解決手段】  第一導電型の基板の表面と塗布液との濡れ性が向上するように基板表面処理する工程と、前記基板表面処理を施した前記基板の表面に加圧式エアレススプレー方式を用いて前記塗付液を塗付する塗付工程とを有する光電変換素子の製造方法である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型の基板の表面と塗布液との濡れ性が向上するように基板表面処理する工程と、前記基板表面処理を施した前記基板の表面に加圧式エアレススプレー方式を用いて前記塗付液を塗付する塗付工程とを有する光電変換素子の製造方法。
【請求項２】
前記基板が結晶シリコン基板であり、前記塗付液がアルコールを主成分とし、前記基板処理工程が前記結晶シリコン基板の表面を酸化する工程であることを特徴とする請求項１に記載の光電変換素子の製造方法。
【請求項３】
前記塗布液が前記第一導電型とは異なる第二導電型のドーパントとなる元素を含有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の光電変換素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子としてシリコン結晶基板が用いられている太陽電池を一例として、その表面にドーパント拡散源を塗付液として塗付する方法について述べる。
【０００３】
特許文献１に開示されているように、従来のシリコン結晶太陽電池の接合を形成する方法として、スピン塗布法がある。具体的には、ｐ型シリコン基板表面を数μｍ程度の高さの凹凸を有するように水酸化ナトリウム水溶液等で異方性エッチング（テクスチャ加工）した後、シリコン基板をステージに吸着保持させ、有機Ｓｉ化合物にリン化合物を含ませたＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液または有機Ｔｉ化合物にリン化合物を含ませたＰＴＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ｔｉｔａｎａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液などの塗布液を高速回転させたシリコン基板表面に常温で塗布する。その後、塗付膜がコーティングされた基板を乾燥し、拡散炉中で熱処理することによって、シリコン基板表面にｎ層が形成される。
【０００４】
また、特許文献２には、スプレー塗布法が開示されている。具体的には、シリコン基板表面をテクスチャ加工した後、コンベアベルト上に載置されたシリコン基板の表面付近に対向するように設けたスプレーノズルから、高圧のガスを用いて霧状にしたドーパント溶液が基板表面に吹き付けられる。
【０００５】
さらに、特許文献３には、インクジェット塗付法が開示されている。具体的には、シリコン基板表面をテクスチャ加工した後、シリコン基板を基板チャックに保持させ、半導体基板形状測定装置を用いてシリコン基板の外形を測定し、シリコン基板の上方に設けたインクジェットヘッドノズルからこの外形寸法の内側の領域に塗布液を吐出することでシリコン基板表面に塗布液を塗付する。
【特許文献１】特開平７−１３５３３３号公報
【特許文献２】特開平７−１３１０４３号公報
【特許文献３】特開２００５−３８９９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、スピン塗布法は枚葉処理であり、基板１枚ごとに回転加減速が必要であり、時間を要するという問題があった。また、ステージへの基板の吸着保持時あるいは回転時に基板へ応力が印加されるため、基板割れが生じることがあり、歩留りが低下する問題もあった。加えて、スピン塗布法を用いた場合には塗布液が無駄になる割合が多いという問題もあった。
【０００７】
一方、スプレー塗付法では、塗付膜が光学的な干渉色を示さず、塗付厚が面内不均一となることを見出した。そのため光電変換素子のｎ層が面内不均一となって光電変換効率が低くなる問題があった。また、高圧ガスによって霧状にされた塗布液が基板のみならず周囲に飛散し、塗付装置のドラフト内壁へ大量の塗布液が付着し、多くの塗布液が無駄になるという問題があった。
【０００８】
インクジェット塗付法は枚葉処理であり、基板１枚ごとに基板外形の形状測定を必要とするため、時間を要するという問題があった。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、塗布液を基板面内に均一塗布することができ、高い歩留まりで従来と同等以上の光電変換効率の光電変換素子を作製することができる光電変換素子の製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、第一導電型の基板の表面と塗布液との濡れ性が向上するように基板表面処理する工程と、前記基板表面処理を施した前記基板の表面に加圧式エアレススプレー方式を用いて前記塗付液を塗付する塗付工程とを有する光電変換素子の製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方法により、スプレー塗布法に比べて塗布液を均一に塗布でき、スピン塗布法に比べて高い歩留まりで従来技術と同等以上の変換効率の光電変換素子を作製することができる。さらに、スプレー塗布法およびスピン塗布法に比べて塗付液を無駄にする割合を減じることが可能となる。これらはいずれも光電変換素子のコストを低くすることができる。特に、本発明は、板厚２００μｍ以下の割れやすい基板であっても塗布工程時に基板の吸着保持を必要としないため高い歩留まりが可能となる。また、本発明は数十μｍ程度以上の大きな凹凸を有するために吸着保持が困難な基板を用いた光電変換素子の作製にも適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（噴霧塗布装置および噴霧塗布方法）
本発明の光電変換素子の製造方法で用いる塗布液の塗付のための噴霧塗布装置を図１に例示する。この噴霧塗布装置は、スプレーノズル１、液体加圧ポンプ（不図示）、液体加圧ポンプからスプレーノズル１へ塗布液を供給するための配管２、スプレーノズル１の下に位置する基板搬送装置３を有する。さらに、スプレーノズル１から塗布液が噴霧される領域はドラフト（不図示）によって囲むように構成することが好ましい。
【００１３】
この噴霧塗布装置は加圧式エアレススプレー方式のものである。すなわち、塗付液の加圧には高圧ガスを用いない。液体加圧ポンプによって加圧された塗布液は配管２を通ってスプレーノズル１の先端に開けられた小さなオリフィスから高速で押し出される。押し出された塗布液は非常に小さな液滴が無数に集まった霧状となる。
【００１４】
高圧ガスを利用するスプレー塗布法では塗付膜厚の面内均一性が良くない。これは塗付液の液滴が比較的大きく、液滴の飛散速度が大きすぎるために、基板面上にいったん塗付した膜にさらに液滴が激しく衝突することが原因であると考えられる。これに対して、加圧式エアレススプレー方式で得られる塗布液の液滴はスプレー塗付法で得られる塗付液の液滴と比べると小さく、また、液滴は比較的小さな飛散速度で基板面に進む。その結果、スプレー塗付法に比べて加圧式エアレススプレー方式の方がより薄い塗付厚でも面内均一な塗付膜を得ることが可能となる。
【００１５】
塗布液を加圧する圧力の好適な範囲は塗布液の特性や基板面の材質などの様々な要因に影響されると考えられるが、たとえば、表面を酸化したシリコン基板にＰＳＦ液（東京応用化学株式会社製、型番Ｐ−４８３１６−ＳＧ）を塗付する場合、この圧力は２０〜６０ｋｇ／ｃｍ2の範囲が好ましいことを見出した。圧力が２０ｋｇ／ｃｍ2以上であれば塗布工程の安定性を維持することができ、塗布したＰＳＦ液の膜厚が均一であることを見出したためである。また圧力が６０ｋｇ／ｃｍ2以下であれば、一旦塗布した部分のＰＳＦ液膜に高圧で更にＰＳＦ液滴が衝突することによって塗布膜厚がかえって不均一になることを抑制できるためである。
【００１６】
スプレーノズル１を基板表面に平行な方向にスキャンすることができるように噴霧塗布装置を構成してもよい。この場合、面積の大きな基板にも対応可能となる。また、基板搬送装置３を用いての基板搬送方向に垂直な方向に並列した複数の基板を順次スキャンして塗付することが可能となる。
【００１７】
スプレーノズル１からは放射ストリップ形状の塗布液の霧を吐出できるように、スプレーノズル１の先端には複数の小さなオリフィスが横並びに開けられたものを用いても良い。このようなスプレーノズルを用いることで、より大きな面積の基板への塗付工程をより短持間で行うことが可能となる。
【００１８】
基板搬送装置３は基板５を搬送できるものであれば特に限定されないが、たとえばロボットアーム、コンベアベルトなどを用いることができる。これらはいずれも基板５を吸着保持することがないため基板に余計な応力がかかって割れるといった不良を抑制できる。コンベアベルトの幅を大きくすれば、スプレーノズル１を上述のようにスキャンすることで、複数の基板への塗付が短時間で可能となり、バッチ処理のスピン塗布法および吐出面積が小さいインクジェット塗布法に比べて短時間での処理を可能とすることができる。塗布液に侵されることがなく長期間の運転にも耐えることから、ステンレス製の網状のベルトを用いることが特に好ましい。
【００１９】
配管２は、塗布液に侵されず塗布液を汚すこともなく、液体加圧ポンプによって加圧された塗布液の圧力に耐えることができるものであれば特に限定されないが、テフロン（登録商標）を用いた配管が好ましい。
【００２０】
吐出されなかった塗布液を循環用配管４を通って、液体加圧ポンプに送出し、再利用するように噴霧塗布装置を構成しても良い。この循環用配管４の材質も配管２と同様に特に限定されないが、テフロン（登録商標）を用いることが好ましい。
【００２１】
噴霧塗布の工程の後、塗付膜を乾燥処理する。乾燥は１００℃程度に加熱して行う。乾燥を行うための乾燥装置は噴霧塗布装置と別の装置としても良いし、図１に示すように噴霧塗布装置の基板搬送装置の後段部分に赤外線ヒーターからなる乾燥装置６を設けて噴霧塗布装置と一体化しても良い。
【００２２】
第一導電型の基板上に第二導電型のドーパントとなる元素を含有する塗付液を上述の噴霧塗布装置を用いて塗布し、光電変換素子のｐｎ接合を形成する場合、塗付液中のドーパント濃度や塗付膜厚などを制御することで所定のシート抵抗の第二導電型層を作製できる。ｐ型シリコン基板にｎ型のドーパント元素を含有する塗布液を塗付してｐｎ接合を形成する場合、光電変換素子の光電変換効率が良好な範囲として、ｎ層のシート抵抗は４０〜１００Ω／□の範囲が好ましい。
【００２３】
（基板表面処理）
従来技術では塗布液が塗付される基板表面は基板バルクと同じ材質であったのに対し、本発明では、塗布液の濡れ性が良くなるように基板表面を処理する。均一に塗布液を塗布するためである。塗付液の材質に適した基板表面処理を行うが、たとえば塗付液としてアルコールが主成分であるＰＳＦ液（東京応用化学株式会社製、型番Ｐ−４８３１６−ＳＧ）をｐ型シリコン基板に塗付する場合、シリコン基板の表面を酸化することが好ましい。シリコン基板の表面酸化処理によって得られる酸化シリコン膜の厚さは０．５ｎｍ〜５ｎｍの範囲であることが好ましい。酸化シリコン膜の厚さが０．５ｎｍ以上であれば基板表面の塗布液の濡れ性は十分となり、酸化シリコン膜の厚さが５ｎｍ以下であればシリコン基板の表面酸化処理時間が短く、酸化シリコン膜がドーパントの拡散に対する障壁として働くことを抑制できるためである。酸化シリコン膜の膜厚は公知の分光エリプソ装置を用いて測定することができる。
【００２４】
この酸化シリコン膜の形成方法は、たとえば、硫酸、硝酸、もしくは塩酸への浸漬、または、沸騰水への浸漬、酸素雰囲気での加熱などの方法がある。簡易、短時間、バッチ処理できるなどの利点から、硝酸浸漬が好ましい。
【００２５】
（基板）
本発明に用いられる基板は光電変換素子に用いることができるものであれば特に限定されないが、半導体基板が好ましく、単結晶シリコン基板または多結晶シリコン基板が特に好ましい。多結晶シリコン基板としては公知のものを用いることができ、たとえばキャスト基板、シリコンリボン基板、シリコンシート基板などを用いることができる。
【００２６】
ここでシリコンシート基板とは、特開２００１−２２３１７２号公報等に開示されたものをいう。シリコンシート基板の表面には数十μｍ程度以上の大きな凹凸があり、吸着保持がうまくいかないことがある。しかし、上述のように、本発明で用いる噴霧塗布装置の基板搬送装置は吸着保持が不要なコンベアベルトなどの方式を採用できるため、シリコンシート基板であっても本発明を適用できる。
【００２７】
また、数十μｍ程度の高さの大きな凹凸を表面に有する基板に対してインクジェット塗付法を適用するとなれば、基板チャックへの保持の歩留まりは良好ではなく、インクジェットヘッドノズルと基板表面との距離が基板面内で大きく変化するため塗布液を面内均一に塗付することは原理的に困難である。これに対して、本発明に用いる噴霧塗布装置では上述のようなインクジェット塗布法と異なり、シリコンシート基板にも容易に適用できる。
【００２８】
（塗布液）
塗付液として、光電変換素子に用いる基板の表面にｐｎ接合を形成するためのドーパント液は、基板の導電型とは逆の導電型のドーパント元素を含有する液状のものであって上記の噴霧塗布に用いることができるものであれば特に限定されない。たとえば、Ｐ型シリコン基板に対しては、エタノール、イソプロピルアルコールなどの溶媒中に、重量比数％の溶質である珪酸エチルなどの有機Ｓｉ化合物と、五酸化二リン（Ｐ2Ｏ5）などのリン化合物とを含ませたＰＳＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液、有機Ｔｉ化合物にリン化合物を含ませたＰＴＧ（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ  Ｔｉｔａｎａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液、アルコール溶媒中に珪素化合物と五酸化二リンを含有するＰＳＦ液（東京応用化学株式会社製）などを使用できる。ＰＴＧ液を用いた場合にはｐｎ接合と反射防止膜の同時形成が可能となる。Ｎ型シリコン基板に対しては、たとえばホウ素化合物を含有するＢＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液を用いることができる。
【００２９】
また、光電変換素子に用いる基板の表面に反射防止膜を形成するためにも本発明を適用することが可能である。この反射防止膜の原料の塗付液としては、たとえばＴＧ（Ｔｉｔａｎａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液を用いることができる。
【００３０】
さらに、光電変換素子に用いる基板の受光面に塗付するドーパント液が基板裏面に回り込んで裏面にｐｎ接合が形成されることを抑止するマスクの形成にも本発明を適用することが可能である。このマスクの原料となる塗付液としては、たとえばアルコールを溶媒としたＯＣＤ液、ＴＧ液、ＴＧ液とＳＧ（Ｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）液との混合液などを用いることができる。
【００３１】
上述したように、これらの塗布液の主成分である溶媒との濡れ性が良いものとなるように、塗布液の塗付工程の前に基板表面を処理する。たとえば、ＰＳＧ液の主成分であるエタノールはシリコンへの濡れ性は悪いが、酸化シリコンへの濡れ性は良い。したがって、Ｐ型シリコン基板にＰＳＦ液を塗付する場合、シリコン基板表面に薄い酸化シリコンを形成して濡れ性を向上することによって、膜厚が均一な塗付膜を得ることができる。
【００３２】
（実験例１）
本発明の効果を確認するために、以下の予備的な実験を行なった。
【００３３】
表面が鏡面である２枚のｐ型ＣＺ単結晶シリコン基板の表面を希フッ酸処理して表面の自然酸化膜をエッチング除去し、超純水で洗浄した。次に、１枚は室温にて硝酸（キシダ化学株式会社製、濃度６０％）に２分間浸漬して表面に酸化シリコン膜を形成した（基板Ａ）。残る１枚はこの硝酸浸漬を行わなかった（基板Ｂ）。図１に示す噴霧塗布装置を用いて、前出のＰＳＦ液（東京応用化学株式会社製、型番Ｐ−４８３１６−ＳＧ）を圧力４０ｋｇ／ｃｍ2程度に加圧し、配管２を通じてスプレーノズル１（ノードソン株式会社製、型番７１４８１９）から霧状に吐出させて、上記の鏡面シリコン基板の表面にＰＳＦ液を塗布した。スプレーノズルと搬送ベルトとの距離を１７５ｍｍに設定した。その後、鏡面シリコン基板を１００℃程度で乾燥した。
【００３４】
図２に５０μｍ×５０μｍの領域における基板表面の塗付膜を光学顕微鏡にて観察した結果を模式的に示す。図２（Ａ）に示すように、基板Ａでは面内に均一に塗付膜が形成されていた。これに対して、図２（Ｂ）に示すように、基板Ｂではほぼ円状の塗付膜が無数に観察された。これは、基板Ｂの表面はシリコンで構成されているためにＰＳＦ液の濡れ性が悪く、基板ＢにＰＳＦ液が接触した後、ＰＳＦ液が基板表面方向に広がらなかったためであると考えられる。これに対し、基板Ａの表面は酸化シリコンで構成されているためにＰＳＦ液の濡れ性が良く、その結果、面内均一な塗付膜を形成できたものと考えられる。
【００３５】
（実験例２）
さらに本発明がシリコンシート基板などの数十μｍ程度以上の大きな凹凸を有する基板に対しても適用可能であることを確認するために、以下の予備的な実験を行なった。
【００３６】
特開２００１−２２３１７２号公報の実施例３と同様の方法により第一導電型の基板としてｐ型のシリコンシート基板を作製した。ただしシリコンを結晶成長させる凹凸基板の凸部のピッチを２ｍｍ、溝の深さを０．１５ｍｍとした。その結果、２ｍｍのピッチで凸部と凹部との高低差が０．１ｍｍの大きな凹凸を表面に有するシリコンシート基板が得られた。シリコンシート基板は５ｃｍ角の大きさである。
【００３７】
次に、実験例１と同様にシリコンシート基板の表面を希フッ酸処理し、超純水で洗浄し、硝酸浸漬にて酸化した。
【００３８】
次に、実験例１と同一のＰＳＦ液を塗付液として選択し、表面が酸化された上記シリコンシート基板の表面上に実験例１と同一の条件を用いて噴霧塗布した（基板Ｃ）。基板搬送装置はステンレス製の搬送ベルトである。スプレーノズルは搬送ベルトの移動方向とは垂直な方向に水平移動することができる。スプレーノズルと搬送ベルトとの距離を１７５ｍｍ、ＰＳＦ液の圧力を４０ｋｇ／ｃｍ2、スプレーノズルの水平移動速度を３００ｍｍ／秒、搬送ベルト上の基板の移動速度を５０ｍｍ／秒に設定した。
【００３９】
一方、基板Ｃとは別途、表面が酸化された上記シリコンシート基板をスピンコーター（ミカサ株式会社製、型番１Ｈ-ＤＸ２）のステージに吸着保持した。スピン塗布に先立ち、基板を回転させても吸着保持が可能なシリコンシート基板を選り分けた。このシリコンシート基板の表面に、回転速度２０００ｒｐｍにて基板を回転させながら、実験例１と同一のＰＳＦ液をスピン塗布した（基板Ｄ）。
【００４０】
基板Ｃ、Ｄを石英キャリアに移し、拡散炉（光洋サーモシステム株式会社製、型番２０６Ａ―Ｍ３００）の中で８５０℃、３０分間の熱処理を行い、リンを基板受光面に熱拡散させてｐｎ接合を形成した。ｎ型接合層のシート抵抗の面内分布を四探針シート抵抗測定器（ナプソン株式会社製、型番ＴＲ−８Ａ−８）を用いて１７箇所で測定した。その結果、シート抵抗の平均値および面内分布（最大値と最小値との差）はそれぞれ、基板Ｃでは平均値５０Ω／□、面内分布８Ω／□と面内均一な分布であった。これに対して、基板Ｄでは平均値５１Ω／□、標準偏差２６Ω／□と比較的不均一であった。
【００４１】
これは、図３（Ｂ）に概念的に示すように、凹凸の大きなシリコンシート基板表面にＰＳＦ液をスピン塗布すると、塗布液の塗布厚さが基板凹部で厚く、凸部で薄くなったために、塗布液中のドーパントが基板表面に拡散して形成されたｎ層のシート抵抗も基板面内で不均一になったためと考えられる。これに対して、図３（Ａ）に概念的に示すように、本発明で用いる噴霧塗布法を用いた場合、シリコンシート基板表面の大きな凹凸の凹部にも凸部にもほぼ均一な厚みの塗付膜を得ることができたために面内均一なシート抵抗のｎ層を作製できたものと考えられる。
【実施例】
【００４２】
本発明を用いて光電変換素子として太陽電池を作製した。以下に詳細を説明する。
【００４３】
ｐ型多結晶シリコン基板（ＣＲＹＳＴＡＬＯＸ製、抵抗率２Ω・ｃｍ、サイズ１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３００μｍ）の表面に存在する基板スライス時の加工ダメージ層を除去するために水酸化ナトリウムを含む水溶液を用いてエッチングする。次に、水酸化ナトリウムを含む水溶液を用いて異方性エッチングすることにより数μｍ程度の高さの凹凸を表面に作製する（テクスチャ加工）。その後、塩酸（キシダ化学株式会社製、濃度３５％）：過酸化水素（三菱瓦斯化学株式会社製、濃度３１％）：純水＝１：１：５の容積比の混液で基板を洗浄した。
【００４４】
次に、室温の硝酸液（キシダ化学株式会社製、濃度６０％）に基板を２分間浸漬し、表面を酸化した。
この基板表面を分光エリプソ装置（Ｊ．Ａ．Ｗｏｏｌｌａｍ社製、型番ＷＶＡＳＥ３２）を用いて解析することで、１ｎｍ厚の酸化シリコン膜が形成されていることを確認した。
【００４５】
次に、アルコールを溶媒とするＯＣＤ液（東京応用化学株式会社製、型番Ｓｉ−５９０００−ＳＧ）をマスク膜の原料の塗布液として、加圧式エアレススプレー方式の噴霧塗布装置を用いて基板裏面に塗付した。スプレーノズルはノードソン株式会社製の型番７１４８１９を用いた。基板搬送装置はステンレス製の搬送ベルトである。スプレーノズルは搬送ベルトの移動方向とは垂直な方向に水平移動することができる。スプレーノズルと搬送ベルトとの距離を１７５ｍｍ、ＯＣＤ液の圧力を４０ｋｇ／ｃｍ2、スプレーノズルの水平移動速度を３００ｍｍ／秒、搬送ベルト上の基板の移動速度を５０ｍｍ／秒に設定した。ＯＣＤ液の塗付後、基板を１００℃で５分間だけ加熱乾燥して塗付膜中の溶媒成分を揮発させた。
【００４６】
次に、ドーパント液として、溶媒のアルコールに五酸化二リンを含有させたＰＳＦ塗布液（東京応用化学株式会社製、型番Ｐ−４８３１６−ＳＧ）を上記と同一の構成の噴霧塗布装置を用いて基板受光面に塗付した。スプレーノズルと搬送ベルトとの距離を１７５ｍｍ、実験例１と同一のＰＳＦ液の圧力を４０ｋｇ／ｃｍ2、搬送ベルト上の基板の移動速度を５０ｍｍ／秒に設定した。なお、スプレーノズルをスキャンしなかった場合にスプレーされる領域は基板搬送方向に約５０ｍｍ、基板搬送方向に垂直な方向に約２００ｍｍである。ＰＳＦ液の塗付後、基板を１００℃で１５分間だけ加熱乾燥して塗付膜中の溶媒成分を揮発させた。
【００４７】
次に、基板を石英キャリアに移し、拡散炉（光洋サーモシステム株式会社製、型番２０６Ａ―Ｍ３００）の中で８５０℃、３０分間の熱処理を行い、リンを基板受光面に熱拡散させてｐｎ接合を形成した。
【００４８】
次に、拡散炉から基板を取り出し、基板表面のリンガラス膜および基板裏面のマスク膜をフッ酸水溶液（森田化学工業株式会社製、濃度５０％）に浸漬することでエッチング除去した。その後、基板を純水洗浄した。
【００４９】
次に、平行平板型ＲＦプラズマＣＶＤ装置を用いて、基板受光面に膜厚７５ｎｍの水素化アモルファスシリコン窒化膜の反射防止膜を堆積した。
【００５０】
次に、基板裏面の四辺から１ｍｍ内側の領域にアルミペーストをスクリーン印刷した。次に、４５０℃で３分間乾燥した後、ベルト炉にて最高温度８００℃で焼成した。この工程によって基板裏面にｐ+層、アルミニウムとシリコンとの合金層およびアルミニウム裏面電極を形成した。
【００５１】
次に、櫛型パターンのステンシルマスクを用いて基板受光面に銀ペーストをスクリーン印刷した。これを４００℃で３分間乾燥した後、ベルト炉にて最高温度６００℃で焼成した。この工程によって銀ペーストに含まれていた銀の微粒子が反射防止膜を貫通して基板受光面のｎ層と接触し、表面電極を形成した。
【００５２】
最後に基板をハンダディップして表面電極に錫（Ｓｎ）をコーティングして太陽電池を作製した。
【００５３】
次に、この太陽電池の光電変換効率を評価するために、エアマス（ＡＭ）１．５、光照射強度１００ｍＷ／ｃｍ2の条件のソーラーシミュレータを用いて、温度２５℃のもとで電流電圧特性を測定した。その電流電圧特性に基づいて短絡電流密度、開放電圧、曲線因子および光電変換効率をそれぞれ求めた。その結果、短絡電流密度は３２．６ｍＡ／ｃｍ2、開放電圧は０．６１６Ｖ、曲線因子は０．７７５、光電変換効率は１５．６％であった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の光電変換素子の製造方法に用いる噴霧塗布装置の概略図である。
【図２】（Ａ）表面を酸化したシリコン基板上にＰＳＦ液を噴霧塗布した塗付膜の観察像の模式図である。（Ｂ）表面を酸化しなかったシリコン基板上にＰＳＦ液を噴霧塗布した塗布膜の観察像の模式図である。
【図３】（Ａ）シリコンシート基板に噴霧塗布法を用いてＰＳＦ液を塗付した結果を示す概念図である。（Ｂ）シリコンシート基板に従来のスピン塗布法を用いてＰＳＦ液を塗付した結果を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５５】
１：スプレーノズル、２：配管、３：基板搬送装置、４：循環用配管、５：基板、６：乾燥装置、３１：第一導電型基板、３２ａ，３２ｂ：塗付液膜、３３ａ，３３ｂ：熱拡散処理後の塗付膜、３４ａ，３４ｂ：第二導電型層
【図１】
2006351995.tif 000003
【図２】
2006351995.tif 000004
【図３】
2006351995.tif 000005