(57)【要約】  半導体基板（１）の一方の主面に金属酸化物および金属酸化物前駆体の少なくとも一方を含有する反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程と、反射防止膜形成用溶液（５ａ）が塗布された半導体基板（１）を加熱する工程と、を含み、反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程において、反射防止膜形成用溶液（５ａ）が水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で塗布される太陽電池セルの製造方法である。
2011081054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（１）の一方の主面に金属酸化物および金属酸化物前駆体の少なくとも一方を含有する反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程と、
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）が塗布された前記半導体基板（１）を加熱する工程と、を含み、
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程において、前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）は、水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で塗布される、太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）が、前記半導体基板（１）にｐｎ接合を形成するためのドーパントを含む、請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）が、前記半導体基板（１）にｎ型ドーパント拡散層（４）を形成するためのドーパントを含む、請求項１または２に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程において、前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）は、前記雰囲気が乾燥気体（７）を含む雰囲気で塗布される、請求項１から３のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）を塗布する工程において、前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）は、前記雰囲気中に乾燥気体（７）を導入しながら塗布される、請求項１から４のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項６】
前記乾燥気体（７）は、酸素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびラドンからなる群から選択された少なくとも１種を含む、請求項４または５に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項７】
前記反射防止膜形成用溶液（５ａ）は、チタンアルコキシドを含む溶液である、請求項１から６のいずれかに記載の太陽電池セルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光エネルギを直接電気エネルギに変換する太陽電池セルは、近年、特に地球環境問題の観点から、次世代のエネルギ源としての期待が急激に高まっている。太陽電池セルとしては、化合物半導体または有機材料を用いたものなど様々な種類があるが、現在、主流となっているのは、半導体基板としてシリコン結晶を用いたものである。【０００３】
太陽電池セルは、半導体基板に光が入射することによって半導体基板の内部に発生した電子と正孔とをｐｎ接合で分離することによって電流を取り出している。このような太陽電池セルにおいては、半導体基板に入射する光の反射率を低減させることによって光電変換効率を向上させることができることから、半導体基板の一方の主面に反射防止膜を形成することが行なわれている。【０００４】
たとえば特許文献１（特開昭５３−１４６９９５号公報）には、オルトチタン酸ｎブチル、酢酸およびエチルアルコールを混合して作製した塗布体組成物をシリコン基板上に塗布して空気中で加熱することにより、シリコン基板上に酸化チタン薄膜からなる反射防止膜を形成する技術が開示されている。【０００５】
また、特許文献２（特開昭５４−７６６２９号公報）には、エチルアルコール、五酸化リン、チタン酸イソプロピル及び酢酸を混合して作製した塗布体組成物をシリコン基板上に塗布して大気中で加熱することによりリンを不純物として含む酸化チタン薄膜をシリコン基板上に形成し、その後、窒素雰囲気中で加熱することにより酸化チタン薄膜からリンをシリコン基板に拡散させて、シリコン基板上に酸化チタン薄膜からなる反射防止膜を形成するとともに、シリコン基板の内部にｐｎ接合を形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５３−１４６９９５号公報
【特許文献２】特開昭５４−７６６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献１および特許文献２に記載されているように、シリコン基板上への溶液の塗布および加熱によりシリコン基板上に反射防止膜を形成した場合には、シリコン基板上に形成された反射防止膜が白濁して、太陽電池セルの外観を損なうという問題があった。【０００８】
上記の事情に鑑みて、本発明の目的は、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる太陽電池セルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、半導体基板の一方の主面に金属酸化物および金属酸化物前駆体の少なくとも一方を含有する反射防止膜形成用溶液を塗布する工程と、反射防止膜形成用溶液が塗布された半導体基板を加熱する工程と、を含み、反射防止膜形成用溶液を塗布する工程において、反射防止膜形成用溶液が水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で塗布される太陽電池セルの製造方法である。【００１０】
ここで、本発明の太陽電池セルの製造方法においては、反射防止膜形成用溶液が、半導体基板にｐｎ接合を形成するためのドーパントを含むことが好ましい。【００１１】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法においては、反射防止膜形成用溶液が、半導体基板にｎ型ドーパント拡散層を形成するためのドーパントを含むことが好ましい。【００１２】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法においては、反射防止膜形成用溶液を塗布する工程において、乾燥気体を含む雰囲気で反射防止膜形成用溶液が塗布されることが好ましい。【００１３】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法においては、雰囲気中に乾燥気体を導入しながら反射防止膜形成用溶液が塗布されることが好ましい。【００１４】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法において、乾燥気体は、酸素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびラドンからなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。【００１５】
また、本発明の太陽電池セルの製造方法において、反射防止膜形成用溶液は、チタンアルコキシドを含む溶液であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる太陽電池セルの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の太陽電池セルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【図２】本発明の太陽電池セルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【図３】反射防止膜形成用溶液を塗布する工程の一例を図解する模式図である。
【図４】反射防止膜形成用溶液を塗布する工程の一例を図解する模式図である。
【図５】反射防止膜形成用溶液を塗布する工程の一例を図解する模式図である。
【図６】本発明の太陽電池セルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【図７】本発明の太陽電池セルの製造方法の一例の製造工程の一部を図解する模式的な断面図である。
【図８】本発明の太陽電池セルの製造方法の一例により製造される太陽電池セルの一例の模式的な断面図である。
【図９】実施例１における反射防止膜形成用溶液のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の写真である。
【図１０】実施例２における反射防止膜形成用溶液のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の写真である。
【図１１】実施例３における反射防止膜形成用溶液のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の写真である。
【図１２】比較例１における反射防止膜形成用溶液のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の写真である。
【図１３】比較例２における反射防止膜形成用溶液のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１９】
まず、図１の模式的断面図に示すように、半導体基板としてｐ型シリコン結晶からなるｐ型シリコン基板１を用意する。ここで、ｐ型シリコン基板１は、たとえば、ｐ型シリコン結晶の原料を坩堝で溶解した後に再結晶化して得られたシリコンインゴットをシリコンブロックに切断した後に、シリコンブロックをワイヤソーで切断することにより得ることができる。
【００２０】
なお、ｐ型シリコン基板１の表面は、たとえば、アルカリ溶液または酸溶液によってエッチングされて、ｐ型シリコン基板１のスライス時のダメージ層が除去されていてもよい。また、このときのエッチング条件を調整することによって、ｐ型シリコン基板１の表面に微小な凹凸（図示せず）を形成してもよい。ｐ型シリコン基板１の表面にこのような凹凸が形成されている場合には、ｐ型シリコン基板１に入射する光の反射が低減されて、太陽電池セルの光電変換効率を高めることができる。
【００２１】
次に、図２の模式的断面図に示すように、ｐ型シリコン基板１の片側の表面である一方の主面（以下、「第１主面」という）上に反射防止膜形成用溶液５ａを塗布する。ここで、反射防止膜形成用溶液５ａは、金属酸化物および金属酸化物前駆体の少なくとも一方を溶媒中に含んでいる。
【００２２】
ここで、金属酸化物としては、たとえば、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化ケイ素、酸化マグネシウムなどを用いることができる。
【００２３】
また、金属酸化物前駆体としては、たとえば、チタンテトライソプロポキシド（Ｔｉ［ＯＣＨ（ＣＨ3）2］4）などのチタンアルコキシドなどの上記の金属酸化物の前駆体となる材料を用いることができる。
【００２４】
また、溶媒としては、たとえば、イソプロピルアルコールやエタノールなどのアルコールを含む溶媒などを用いることができる。
【００２５】
また、反射防止膜形成用溶液５ａは、上記以外にも、半導体基板にｐｎ接合を形成するためのドーパントを含んでいることが好ましい。この場合には、反射防止膜形成用溶液５ａの塗布によって、半導体基板にｐｎ接合を形成するためのドーパントを拡散させる工程を行なう必要がないため、より効率的に太陽電池セルを製造することができる傾向にある。たとえば、本実施の形態においては、ｎ型ドーパントであるリンを含む五酸化二リンなどが反射防止膜形成用溶液５ａ中に含めることができる。なお、半導体基板がｎ型の導電型を有する場合には、ｐ型ドーパントであるボロンを含む化合物などを反射防止膜形成用溶液５ａ中に含めることができる。
【００２６】
図３に、反射防止膜形成用溶液５ａを塗布する工程の一例を図解する模式図を示す。なお、反射防止膜形成用溶液５ａの塗布装置としては、スピン塗布装置、インクジェット塗布装置、またはスクリーン印刷装置などの従来から公知の塗布装置を用いることができるが、本実施の形態においては、スピン塗布装置を用いて反射防止膜形成用溶液５ａをスピン塗布する方法について説明する。
【００２７】
まず、塗布装置１１の内部に設置された回転板８上にｐ型シリコン基板１の第１主面が上方を向くようにｐ型シリコン基板１を設置する。
【００２８】
そして、回転板８を回転させることによってｐ型シリコン基板１を回転させながら塗布ノズル９により反射防止膜形成用溶液５ａをｐ型シリコン基板１の表面上に塗布することによって反射防止膜形成用溶液５ａのスピン塗布を行なう。このとき、乾燥気体供給装置１０から乾燥気体を乾燥気体導入管１４を通して塗布装置１１の内部の反射防止膜形成用溶液５ａのスピン塗布が行なわれている雰囲気に導入することによって、水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で反射防止膜形成用溶液５ａのスピン塗布を行なう。
【００２９】
本発明者は、反射防止膜形成用溶液として、チタンアルコキシド（たとえばＴｉ［ＯＣＨ（ＣＨ3）2］4）溶液を使用した太陽電池セルの製造において、当該反射防止膜形成用溶液から形成された反射防止膜が白濁し、太陽電池セルの外観が損なわれてしまう場合があることを見い出した。また、このような反射防止膜の白濁は、反射防止膜形成用溶液にｎ型ドーパント材料として五酸化二リンを混合して使用する場合に、比較的顕著に発生することを見い出した。
【００３０】
そして、本発明者が鋭意検討した結果、反射防止膜の白濁の原因が金属酸化物および／または金属酸化物前駆体の吸湿性にあることを見い出した。すなわち、反射防止膜形成用溶液に使用される、一般的な金属酸化物および金属酸化物前駆体はそれぞれ吸湿性が高く、湿度の高い雰囲気で塗布が行なわれた場合には、雰囲気中の水分と反応して、反射防止膜の白濁の原因となる。また、五酸化二リンも吸湿性が高いため、この白濁を助長するものと考えられる。
【００３１】
そして、本発明者がさらに鋭意検討した結果、上記のように、水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で反射防止膜形成用溶液５ａを塗布することによって、反射防止膜形成用溶液５ａから形成される反射防止膜の白濁を抑制することができ、優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【００３２】
図４に、反射防止膜形成用溶液５ａを塗布する工程の他の一例を図解する模式図を示す。図４に示す例においては、塗布装置１１を乾燥室１２内に設置し、乾燥気体導入部１３から乾燥室１２の内部の雰囲気に乾燥気体７を導入しながら、塗布装置１１において反射防止膜形成用溶液５ａの塗布工程を行なうことを特徴としている。この例においては、乾燥気体導入部１３から乾燥室１２の内部の雰囲気に導入される乾燥気体７によって水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気として反射防止膜形成用溶液５ａを塗布することができる。
【００３３】
図５に、反射防止膜形成用溶液５ａを塗布する工程の他の一例を図解する模式図を示す。図５に示す例においては、図３に示される乾燥気体供給装置１０と、図４に示される乾燥気体導入部１３とを併用していることを特徴としている。この例においては、乾燥気体供給装置１０から乾燥気体導入管１４を通して塗布装置１１に導入される乾燥気体、および乾燥気体導入部１３から乾燥室１２の内部の雰囲気に導入される乾燥気体７によって水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気として反射防止膜形成用溶液５ａを塗布することができる。
【００３４】
なお、乾燥気体としては、たとえば水の含有量が乾燥気体１ｍ3当たり０ｇ以上９．４ｇ以下である気体を用いることができる。また、乾燥気体としては、酸素、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびラドンからなる群から選択された少なくとも１種を含むものを用いることが好ましい。この場合には、反射防止膜形成用溶液５ａと乾燥気体との反応を抑制することができるため、反射防止膜の白濁をさらに有効に抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる傾向にある。
【００３５】
上記のように反射防止膜形成用溶液５ａをｐ型シリコン基板１の第１主面上に塗布した後に、反射防止膜形成用溶液５ａが塗布されたｐ型シリコン基板１を加熱する。これにより、反射防止膜形成用溶液５ａがｎ型ドーパントを含む場合には、たとえば図６の模式的断面図に示すように、ｐ型シリコン基板１の第１主面上に反射防止膜形成用溶液５ａが加熱されて反射防止膜５が形成されるとともに、ｐ型シリコン基板１の第１主面に反射防止膜形成用溶液５ａからｎ型ドーパントがｐ型シリコン基板１の表面に拡散することによってｎ型ドーパント拡散層４が形成される。ここで、反射防止膜形成用溶液５ａが塗布されたｐ型シリコン基板１は、たとえば８００℃〜９５０℃の温度でたとえば５〜３０分間加熱される。
【００３６】
次に、図７の模式的断面図に示すように、ｐ型シリコン基板１の第１主面上の反射防止膜５の表面上にたとえば、銀粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤を含む銀ペースト２ａをスクリーン印刷などにより印刷するとともに、ｐ型シリコン基板１の第１主面とは反対側の表面となる第２主面上にたとえば、アルミニウム粉末、ガラスフリット、樹脂および有機溶剤を含むアルミニウムペースト３ａをスクリーン印刷などにより印刷した後にアルミニウムペースト３ａ上に銀ペースト（図示せず）を印刷する。
【００３７】
その後、上記の銀ペーストおよびアルミニウムペーストの塗布後のｐ型シリコン基板１を加熱することによって、図８の模式的断面図に示すように、ｐ型シリコン基板１の第１主面上の反射防止膜５の表面上の銀ペースト２ａがファイヤースルーしてｐ型シリコン基板１の第１主面のｎ型ドーパント拡散層４に電気的に接続する銀電極２が形成される。また、ｐ型シリコン基板１の第２主面にはアルミニウムペースト３ａからアルミニウムが拡散してｐ型ドーパント拡散層６が形成されるとともに、ｐ型ドーパント拡散層６に電気的に接続するアルミニウム電極３が形成され、さらにはアルミニウムペースト３ａ上の銀ペーストが焼成することによってアルミニウム電極３上に銀電極（図示せず）が形成される。
【００３８】
上記のようにして作製された図８に示される太陽電池セルにおいては、ｐ型シリコン基板１の第１の主面にｎ型ドーパント拡散層４が形成されることによって、ｐ型シリコン基板１とｎ型ドーパント拡散層４とによりｐｎ接合が形成され、ｐ型シリコン基板１の第１の主面上には反射防止膜５と銀電極２とがそれぞれ形成されている。また、ｐ型シリコン基板１の第２主面には、ｐ型ドーパント拡散層６が形成されており、ｐ型ドーパント拡散層６上にはアルミニウム電極３が形成され、アルミニウム電極３上には銀電極（図示せず）が形成されている。
【００３９】
本実施の形態においては、上述したように、水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気でｐ型シリコン基板１の第１の主面上に反射防止膜５の前駆体となる反射防止膜形成用溶液５ａが塗布されている。そのため、図８に示される太陽電池セルは、反射防止膜５における白濁の発生が抑制され、量産した場合でも安定して優れた外観を有するものとすることができる。
【００４０】
なお、上記のようにして作製された図８に示される太陽電池セルは、その複数が直列に接続されて太陽電池ストリングとされた後、太陽電池ストリングを封止材によって封止して太陽電池モジュールとすることもできる。
【実施例】
【００４１】
＜実施例１＞
まず、１辺が１５６ｍｍの正方形状の２つの主面を有し、かつ厚さ２００μｍのｐ型多結晶シリコン基板を作製した。ここで、ｐ型多結晶シリコン基板は、ｐ型多結晶シリコンインゴットをワイヤソーでスライスした後にアルカリ溶液でエッチングして表面のダメージ層を除去することによって作製した。【００４２】
次に、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に、チタンテトライソプロポキシドを５質量％含むとともに五酸化二リンを３質量％含むイソプロピルアルコール溶液を反射防止膜形成用溶液として塗布した。ここで、反射防止膜形成用溶液の塗布装置としてはスピン塗布装置を用いた。そして、スピン塗布装置の内部に乾燥空気を導入してスピン塗布装置の内部の雰囲気を水の含有量が９．４ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気とし、当該雰囲気中でｐ型多結晶シリコン基板の主面上に上記組成の反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。なお、スピン塗布装置の内部の雰囲気の水の含有量の測定は、佐藤計量器製作所製の湿度測定器（ＴＨＥＲＭＯ／ＨＹＧＲＯＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＳＫ−１４０ＴＲＨ）を用いて当該雰囲気の２５℃における相対湿度（％）を測定し、２５℃における飽和水蒸気量である２３．０（ｇ／ｍ3）と当該相対湿度（％）との積から雰囲気中の水の含有量を算出した。【００４３】
図９に、上記のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の外観の写真を示す。図９に示すように、水の含有量が９．４ｇ／ｍ3の雰囲気で反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した場合には、反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていなかった。【００４４】
次に、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｐ型多結晶シリコン基板を９００℃で３０分間加熱することによって、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の主面にリンを拡散することによってｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ反射防止膜に白濁は生じていなかった。【００４５】
次に、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上の反射防止膜の表面上に市販の銀ペーストを印刷するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の反射防止膜が形成されている側とは反対側の主面のほぼ全面に市販のアルミニウムペーストを印刷し、さらにアルミニウムペーストの表面の一部に銀ペーストを印刷して、銀ペーストおよびアルミニウムペーストをそれぞれ１５０℃程度の温度雰囲気で乾燥させた。【００４６】
その後、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に塗布された銀ペースト、ｐ型多結晶シリコン基板の他方の主面上に塗布されたアルミニウムペーストおよび銀ペーストを空気中で８６０℃の温度で焼成した。【００４７】
これにより、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上においては、銀ペーストがファイヤースルーすることによって反射防止膜を貫通してｎ型ドーパント拡散層に電気的に接続した銀ペーストの焼成物である銀電極が形成された。また、ｐ型多結晶シリコン基板の他方の主面にはアルミニウムペーストからアルミニウムが拡散することによってｐ型ドーパント拡散層が形成されるとともに、アルミニウムペーストの焼成物であるアルミニウム電極と、銀ペーストの焼成物である銀電極とが形成され、実施例１の太陽電池セルが作製された。【００４８】
実施例１においては、反射防止膜に白濁が生じておらず、外観に優れた太陽電池セルを製造することができたため、実施例１の製造方法においては、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる。【００４９】
＜実施例２＞
雰囲気中の水の含有量を６．７ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。【００５０】
図１０に、上記のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の外観の写真を示す。図１０に示すように、水の含有量が６．７ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気中で反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した場合にも反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていなかった。【００５１】
次に、実施例１と同様にして、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｐ型多結晶シリコン基板を加熱することによって、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の主面にｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ反射防止膜に白濁は生じていなかった。【００５２】
その後、実施例１と同様にして、実施例２の太陽電池セルを作製した。実施例２の太陽電池セルにおいても反射防止膜に白濁が生じておらず、外観に優れた太陽電池セルを製造することができたため、実施例２の製造方法においても、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる。【００５３】
＜実施例３＞
雰囲気中の水の含有量を６．４ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。【００５４】
図１１に、上記のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の外観の写真を示す。図１１に示すように、水の含有量が６．４ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気中で反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した場合にも反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていなかった。【００５５】
次に、実施例１と同様にして、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｐ型多結晶シリコン基板を加熱することによって、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の主面にｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ反射防止膜に白濁は生じていなかった。【００５６】
その後、実施例１と同様にして、実施例３の太陽電池セルを作製した。実施例３の太陽電池セルにおいても反射防止膜に白濁が生じておらず、外観に優れた太陽電池セルを製造することができたため、実施例３の製造方法においても、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる。【００５７】
＜実施例４＞
実施例１〜３で用いたｐ型多結晶シリコン基板の代わりに、１辺が１５６ｍｍの略正方形状の２つの主面を有し、かつ厚さ１２０μｍのｎ型単結晶シリコン基板を作製した。ここで、ｎ型単結晶シリコン基板は、ｎ型単結晶シリコンインゴットをワイヤソーでスライスした後にアルカリ溶液でエッチングして表面のダメージ層を除去することによって作製した。【００５８】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の主面の一部に、インクジェット印刷法によって拡散マスクを形成した後に、拡散マスクで覆われていないｎ型単結晶シリコン基板の主面の箇所にｎ型ドーパント拡散層を形成し、その後拡散マスクを除去した。【００５９】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板のｎ型ドーパント拡散層形成側の主面の他の一部に、インクジェット印刷法によって拡散マスクを形成した後に、拡散マスクで覆われていないｎ型単結晶シリコン基板の主面の箇所にｐ型ドーパント拡散層を形成し、その後拡散マスクを除去した。【００６０】
以上により、ｎ型単結晶シリコン基板の主面の一部にｎ型ドーパント拡散層が形成されるとともに、ｎ型単結晶シリコン基板の主面のｎ型ドーパント拡散層とは異なる箇所にｐ型ドーパント拡散層が形成された。【００６１】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板のｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層の形成側とは反対側の主面上に、実施例１〜３と同様にして、反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。ここで、反射防止膜形成用溶液のスピン塗布時のスピン塗布装置の内部の雰囲気は、水の含有量が９．４ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気とされた。スピン塗布直後のｎ型単結晶シリコン基板の表面を目視で確認したところ、反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていなかった。【００６２】
次に、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｎ型単結晶シリコン基板を９００℃で３０分間加熱することによって、ｎ型単結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｎ型単結晶シリコン基板の当該主面にリンを拡散することによってｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ反射防止膜に白濁は生じていなかった。【００６３】
次に、酸素を含む雰囲気中で、ｎ型単結晶シリコン基板を加熱することによって、ｎ型単結晶シリコン基板のｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層の形成側の主面上に酸化シリコン膜を形成した。【００６４】
次に、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の主面上に形成された酸化シリコン膜の一部に、インクジェット印刷法によってエッチングマスクを形成し、エッチングマスクで覆われていない酸化シリコン膜の部分をエッチングにより除去してｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層をそれぞれ露出させた。その後、エッチングマスクを除去した。なお、酸化シリコン膜のエッチングによる除去領域の面積は、ｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層のそれぞれの領域の面積よりも小さくされた。【００６５】
次に、ｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層のそれぞれの露出領域に銀ペーストをスクリーン印刷法により印刷し、約１５０℃の雰囲気中で乾燥させた。銀ペーストを印刷した領域は、酸化シリコン膜の除去領域の面積よりも大きく、ｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層のそれぞれの領域の面積よりも小さくされた。すなわち、銀ペーストは、酸化シリコン膜の一部を覆うように、ｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層のそれぞれの領域上に印刷された。【００６６】
その後、ｎ型単結晶シリコン基板の一方の主面上に印刷された銀ペーストを空気中で８６０℃の温度で焼成して銀電極を形成した。【００６７】
以上により、実施例４の太陽電池セルを作製した。実施例４の太陽電池セルのｎ型単結晶シリコン基板の一方の主面上には反射防止膜が形成され、反射防止膜の直下にはｎ型ドーパント拡散層が形成された。また、実施例４の太陽電池セルのｎ型単結晶シリコン基板の他方の主面上には酸化シリコン膜および銀電極が形成され、酸化シリコン膜および銀電極のそれぞれの直下にはｎ型ドーパント拡散層およびｐ型ドーパント拡散層が形成された。【００６８】
実施例４においては、反射防止膜に白濁が生じておらず、外観に優れた太陽電池セルを製造することができたため、実施例４の製造方法においては、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができる。【００６９】
また、反射防止膜形成用溶液のスピン塗布時のスピン塗布装置の内部の雰囲気中の水の含有量を６．７ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例４と同様にして太陽電池セルを作製した場合にも、反射防止膜の白濁は生じていなかった。【００７０】
さらに、反射防止膜形成用溶液のスピン塗布時のスピン塗布装置の内部の雰囲気中の水の含有量を６．４ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例４と同様にして太陽電池セルを作製した場合にも、反射防止膜の白濁は生じていなかった。【００７１】
＜比較例１＞
雰囲気中の水の含有量を１１．２ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。【００７２】
図１２に、上記のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の外観の写真を示す。図１２に示すように、水の含有量が１１．２ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気中で反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した場合には反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていた。【００７３】
次に、実施例１と同様にして、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｐ型多結晶シリコン基板を加熱することによって、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の主面にｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ、反射防止膜に白濁が依然として生じていた。【００７４】
その後、実施例１と同様にして、比較例１の太陽電池セルを作製した。比較例１の太陽電池セルにおいては反射防止膜に白濁が生じており、外観が損なわれた太陽電池セルが製造されたため、比較例１の製造方法においては、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができない。【００７５】
＜比較例２＞
雰囲気中の水の含有量を９．７ｇ／ｍ3としたこと以外は実施例１と同様にして、ｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した。【００７６】
図１３に、上記のスピン塗布直後のｐ型多結晶シリコン基板の主面の外観の写真を示す。図１３に示すように、水の含有量が９．７ｇ／ｍ3である２５℃の雰囲気中で反射防止膜形成用溶液をスピン塗布した場合には反射防止膜形成用溶液に白濁が生じていた。【００７７】
次に、実施例１と同様にして、反射防止膜形成用溶液の塗布後のｐ型多結晶シリコン基板を加熱することによって、ｐ型多結晶シリコン基板の主面上に酸化チタン膜からなる反射防止膜を形成するとともに、ｐ型多結晶シリコン基板の主面にｎ型ドーパント拡散層を形成した。ここで、反射防止膜の状態を目視で確認したところ、反射防止膜に白濁が依然として生じていた。【００７８】
その後、実施例１と同様にして、比較例２の太陽電池セルを作製した。比較例２の太陽電池セルにおいては反射防止膜に白濁が生じており、外観が損なわれた太陽電池セルが製造されたため、比較例２の製造方法においては、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができない。【００７９】
＜まとめ＞
以上の実施例１〜３および比較例１〜２の結果を検討すると、水の含有量が９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気でｐ型多結晶シリコン基板の一方の主面上に反射防止膜形成用溶液を塗布した場合には、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができ、水の含有量が低下してもその傾向は変わらなかったことから、水の含有量が０ｇ／ｍ3以上９．４ｇ／ｍ3以下の雰囲気で反射防止膜形成用溶液を塗布すれば、反射防止膜の白濁を抑制して優れた外観を有する太陽電池セルを安定して製造することができると考えられる。【００８０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
本発明は、太陽電池セルの製造方法に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１  ｐ型シリコン基板、２  銀電極、２ａ  銀ペースト、３  アルミニウム電極、３ａ  アルミニウムペースト、４  ｎ型ドーパント拡散層、５  反射防止膜、５ａ  反射防止膜形成用溶液、６  ｐ型ドーパント拡散層、７  乾燥気体、８  回転板、９  塗布ノズル、１０  乾燥気体供給装置、１１  塗布装置、１２  乾燥室、１３  乾燥気体導入部、１４  乾燥気体導入管。
【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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【国際調査報告】
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