(57)【要約】      （修正有）【課題】ＳＯＩ基板を使用しながらも、より簡易に製造可能な太陽電池の製造方法を提供する。【解決手段】基板と、基板面に対し０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲の角度θを有する第１の斜面と、角度９０°−θを有する第２の斜面と、第１の斜面上のＮ型半導体層と、第２の斜面のＰ型半導体層と、を有する太陽電池。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板面に対し０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲の角度θを有する第１の斜面と角度９０°−θを有する第２の斜面とから構成されるテーパ形状の凸部とを有する太陽電池であって、
前記テーパ形状の凸部はシリコンからなり、前記第１の斜面に形成されたＮ型半導体層と、前記第２の斜面に形成されたＰ型半導体層と、を有することを特徴とする太陽電池。
【請求項２】
前記第１の斜面及び前記第２斜面は、（１１１）面であることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第１の斜面及び前記第２の斜面は、前記太陽電池におけるテーパ形状の凹部を構成することを特徴とする、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記基板がＳＯＩ基板であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の太陽電池。
【請求項５】
基板に対して異方性エッチングを行うことによりテーパ形状の凸部を形成し、
前記基板に対して斜め方向から前記凸部の第１の斜面に対してイオン注入行うことによりＮ型半導体層を形成し、
前記基板に対して斜め方向から前記凸部の第２の斜面に対してイオン注入行うことによりＰ型半導体層とを形成することを含む、太陽電池の製造方法。
【請求項６】
前記基板は、ＳＯＩ基板であり、前記凸部を形成する工程よりも前に、前記ＳＯＩ基板の表面を酸化する工程をさらに含む、請求項５に記載の太陽電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に関する。より詳細には、ＳＯＩ基板を用いた太陽電池及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は、発電原理に応じた物理的な制約により、１つのセルで電圧が０．３〜０．６Ｖ程度しか得られない。一般に集積回路には動作速度を確保するため、閾値電圧よりも高い電圧を印加することが望まれるが、１つのセルの太陽電池で得られる電圧では、十分な電圧を印加することができない。現状でも、１つのセルで０．５Ｖ〜０．６Ｖという開放端電圧がせいぜいである。たとえば、３〜２０Ｖの開放端電圧が必要なＭＥＭＳ分野における応用が難しい状況である。
【０００３】
太陽電池によって閾値電圧を超える十分な電圧を印加するためには、太陽電池を直列接続すればよい。高い電圧を得るため、個別に製造された太陽電池を外部配線によって直列に接続する方法及び、単一の基板上に形成する方法として、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）を用いることによりそれぞれの太陽電池を絶縁状態で形成した上で直列に接続する方法がとられている。
【０００４】
単一の基板上に形成する方法として、パネル面に対して垂直な界面を有するＰＮ接合を利用する場合と、パネル面に対して平行なＰＮ接合を利用する場合とが考えられる。いずれの方法にせよ、セル同士は互いに絶縁される必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＵＳ  ２０１１０２３２７３３  Ａ１
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｂｅｒｎａｒｄ  Ｌ．  Ｓａｔｅｒ  ｅｔ ａｌ.“ＨＩＧＨ  ＶＯＬＴＡＧＥ  ＳＩＬＩＣＯＮ  ＶＭＪ  ＳＯＬＡＲ  ＣＥＬＬＳ  ＦＯＲ  ＵＰ  ＴＯ  １０００  ＳＵＮＳ  ＩＮＴＥＮＳＩＴＩＥＳ”
【非特許文献２】Ｙｏｓｓｉ  Ｒｏｓｅｎｗａｋｓｅｔ  ｅｔ ａｌ.“ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＪＵＮＣＴＩＯＮ  ＨＩＧＨ−ＥＦＦＩＣＩＥＮＣＹ  ＣＯＮＣＥＮＴＲＡＴＯＲ  ＰＨＯＴＯＶＯＬＴＡＩＣ  ＣＥＬＬＳ” Ｔｅｌ  Ａｖｉｖ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  Ｏｒｔ  Ｂｒａｕｄｅ  Ｃｏｌｌｅｇｅ
【非特許文献３】Ｒｏｎｉ  Ｐｏｚｎｅｒ  ｅｔ ａｌ.“Ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｓｉ  ｃｅｌｌｓ  ｆｏｒ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃｓ”  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ｏｎｌｉｎｅ  １９  Ｍａｙ  ２０１１  ｉｎ  Ｗｉｌｅｙ  Ｏｎｌｉｎｅ  Ｌｉｂｒａｒｙ
【非特許文献４】ＳＩＭＰＬＥ  ＤＥＳＩＧＮ  ＡＮＤ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＰＲＯＣＥＳＳＦＯＲ  ＨＩＧＨ−ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ  ＳＩＬＩＣＯＮ  ＶＥＲＴＩＣＡＬ  ＭＵＬＴＩ−ＪＵＮＣＴＩＯＮ  ＳＯＬＡＲ  ＣＥＬＬＳ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高電圧・高効率な太陽電池を提供することが、本発明の目的の一つである。ＳＯＩ基板を使用した、高電圧・高効率な太陽電池を提供することが、本発明の目的の一つである。また、簡易なプロセスによって高電圧・高効率な太陽電池を製造可能となる太陽電池の製造方法を提供することが、本発明の目的の一つである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係る太陽電池は、基板と、基板面に対し０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲の角度θを有する第１の斜面と、角度９０°−θを有する第２の斜面と、第１の斜面上のＮ型半導体層と、第２の斜面のＰ型半導体層と、を有することを特徴とする。言い換えれば、基板面に対し０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲の角度を有する斜面が形成され、当該斜面上においてＰＮ接合が形成されている点が特徴である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る太陽電池は、斜面にＰＮ接合が形成されているために、基板面に平行にＰＮ接合を形成又は基板の垂直方向にＰＮ接合を形成するよりも、密度を高くでき（単位面積当たりのＰＮ接合の数を大きくでき）、狭い面積で電圧を向上させた太陽電池を提供することができる。つまり、単位面積当たりのＰＮ接合の数を大きくし、これらユニットセルを直列接続することで高電圧の出力を可能とすることができる。さらに、Ｓｉ（１１１）面を利用していることから、Ｓｉ（１００）面を利用するのに比して内部抵抗が小さいという作用効果を奏する。
【００１０】
本発明の一実施形態に係る太陽電池において、第１の斜面及び第２の斜面は、太陽電池におけるテーパ形状の凹部を形成する。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る太陽電池は、基板がＳＯＩ基板であることを特徴とする。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法は、テーパ形状のシリコンの凸部を形成し、テーパ形状のシリコンの凸部の斜面にイオン注入をすることでＮ型半導体層とＰ型半導体層とを形成することを特徴とする。より詳細には、ＳＯＩ基板の表面を酸化し、エッチング液によって異方性エッチングを行ってテーパ形状のシリコンの凸部を形成し、基板の斜め方向からテーパ形状のシリコンの凸部の斜面にイオン注入をすることでＮ型半導体層とＰ型半導体層とを形成し、電極を形成する、というものである。
【００１３】
本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法によれば、異方性エッチングによるユニットセルの電気的分離が可能となり、また、マスククレス斜めイオン注入を利用することからプロセスが簡略となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、ＳＯＩ基板の表面を酸化（熱酸化）させる工程を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、フォトリソグラフィー（ポジ型）を行う工程を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、異方性エッチング工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、異方性エッチング工程の詳細を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、工程３で露出した（１１１）面の表面を追加的に酸化する追加酸化工程を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、フォトリソグラフィー（ネガ型）工程を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、表面酸化膜をエッチングする工程を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、斜めイオン注入工程を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、斜めイオン注入工程の詳細を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、斜めイオン注入工程を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、斜めイオン注入工程の詳細を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、アニーリング工程を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、フォトリソグラフィー（ネガ型）工程を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、酸化膜エッチング工程を示す図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、全面にアルミニウムをスパッタリングする工程を示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る太陽電池の製造方法における、アルミニウムを電極パターン化するフォトリソグラフィー（ポジ型）工程を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る太陽電池を示す図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る太陽電池を示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る太陽電池を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態における太陽電池及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下に示す実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
本実施形態に係るＳＯＩ基板を使用した太陽電池は、以下の工程によって製造可能である。
【００１７】
（工程１）
工程１は、ＳＯＩ基板の表面を酸化（熱酸化）させる工程である（図１）。これは、後述の工程３における異方性エッチングのときにマスクとして機能するＳｉＯ2層を、基板最表面のＳｉ層に形成することを目的として、行われるものである。本実施形態では、基板としてＳＯＩ基板１０を用いる。ＳＯＩ基板１０は、例えば基板の下からＳｉ層１１、ＳｉＯ2層１２、Ｓｉ層１３という３層の構造となっている。この最上面のＳｉ層１１を８００℃〜１１００℃の熱処理により酸化させることで、ＳｉＯ2層１４を形成する。ＳｉＯ2層１４の膜厚は約７００ｎｍとするのが望ましい。熱酸化には酸化に用いるガスの種類によりドライ酸化、ウェット酸化、スチーム酸化の３つの方法がある。ドライ酸化は酸素ガスを使い、ウェット酸化は酸素ガスに脱イオン水蒸気を加えて使い、スチーム酸化は脱イオン水蒸気のみ使う。水素燃焼スチーム酸化方式では炉内に酸素ガスと水素ガスを流して自然燃焼して発生するＨ2Ｏを使う。
【００１８】
（工程２）
工程２は、フォトリソグラフィー（ポジ型）を行う工程である（図２（ａ）（ｂ））。まず、工程１で熱酸化によりＳｉＯ2層１４が形成されたウェハー上に、レジスト１５を、スピンコーターや吹きつけ等によって塗布する。そして、酸化膜パターンのマスク１６を用いて、パターニングを行う（図２（ａ））。パターニング後、レジストを除去する。図２（ｂ）は、レジスト除去後のパターニングされたＳｉＯ2層１４を示す。このように、工程２によって、工程３においてマスクとして機能するパターニングされたＳｉＯ2１４が形成される。本明細書では、２セル直列の場合を例に取りパターニングした例で説明を行う。もちろん、本開示の技術的事項は、２セル直列となる場合に限定されるものではなく、Ｎセル（Ｎは２以上の整数。）が直列された太陽電池の製造に適用可能である。
【００１９】
（工程３）
工程３は、異方性エッチング工程である（図３及び図４）。水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等の異方性エッチング剤を用いて、異方性エッチングを行い、図３に示すとおり、セル部分（凸部）２０と、セル部分２０の周囲に配置されるＳｉ壁部分３０とを形成する。図４（ａ）は、図３の一部の拡大図である。図４（ａ）に詳細に示すように、Ｓｉ層１３を異方性エッチングすることにより、ＳｉＯ2層１２を露出させ（図４（ａ）における符号１１７）、Ｓｉ層の斜面（図４における符号１１９）を作ることが目的である。したがって、ＴＭＡＨ以外であっても、Ｓｉ／ＳｉＯ2のエッチング選択比が高く、かつ、Ｓｉ（１００）面／Ｓｉ（１１１）面のエッチング選択比が高い他のエッチャントを使用してもよい。
【００２０】
ＴＭＡＨは、１４０℃程度の熱処理で分解することから現像終了後に残留しにくいという利点がある。また、ＴＭＡＨを使用することで、Ｓｉ（１００）面のエッチングレートが、Ｓｉ（１１１）面のエッチングレートはよりも高いため、（１００）面と（１１１）面とで異方性あるエッチングが可能となる。たとえば、ＴＭＡＨ（２０パーセント）溶液を８０度で用いた場合、Ｓｉ（１００）面のエッチングレートは０．６０３μｍ／ｍｉｎ程度であり、Ｓｉ（１１１）面のエッチングレートは０．０１７５μｍ／ｍｉｎ程度である。このようなエッチングを経て、露出するＳｉ部分（図４（ａ）における符号１１９で示される斜面）は（１１１）面となり、露出部分を斜面として形成することができる。このとき、Ｓｉの（１１１）面の斜面１１９の基板面となす角度は略５５度である。異方性エッチング後のＳｉＯ2層１４の酸化膜の膜厚は６５０ｎｍ程度にするのが望ましい。
【００２１】
（工程４）
工程４は、工程３で露出した（１１１）面の表面を追加的に酸化する追加酸化工程である。図４（ｂ）は工程３を経ることで形成されたセル部分２０及びセル部分２０の周囲に配置されるＳｉ壁部分３０を平面から観察した図面である。図４（ｂ）の符号Ｌはセルの長手方向を示し、符号Ｗｕは短手方向を示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）のａ−ａ’断面から見た工程３で露出されたセル部分２０のＳｉ層１３の長手方向の斜面（（１１１）面）を追加的に酸化することでその表面に酸化膜（ＳｉＯ2膜）が形成された状態を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のｂ−ｂ’断面から見た工程３で露出されたセル部分２０のＳｉ層１３の短手方向の斜面（（１１１）面）を追加的に酸化することでその表面に酸化膜（ＳｉＯ2膜）が約２００ｎｍ程度形成された状態を示す図である。ＳｉＯ2層１４の厚さは、この追加的な酸化工程によって、膜厚は約７２０ｎｍ程度とするのが望ましい。
【００２２】
（工程５）
工程５は、フォトリソグラフィー（ネガ型）工程である。図６はネガレジスト２７を塗布し、その上に、Ｓｉ層１３の短手方向の斜面（（１１１）面）及びＳｉ壁部分３０を覆うマスク２６を配置した状態を示す図である。この工程５によって、Ｓｉ層１３の短手方向の斜面（（１１１）面）及びＳｉ壁部分３０の表面にみを酸化膜で保護することが可能となる。
【００２３】
（工程６）
工程６は、工程４によって形成された表面の酸化膜を選択的にエッチングすることで、Ｓｉ層１３の長手方向の斜面（（１１１）面）の酸化膜を完全に除去し、長手方向の斜面（（１１１）面）のＳｉ層１３を露出させる工程である。図７は、長手方向の斜面（（１１１）面）のＳｉ層１３が露出した状態を示す図である。工程５において、Ｓｉ層１３の短手方向の斜面（（１１１）面）及びＳｉ壁部分３０の上に形成されている酸化膜は、マスク２６によって保護されているため、エッチングされていない。したがって、Ｓｉ層１３の短手方向の斜面（（１１１）面）の酸化膜の膜厚は工程５の時点と変わらない。また、工程６は、工程４によって形成された長手方向の斜面（（１１１）面）の酸化膜を除去するエッチングである。工程４によって厚さが増加しているＳｉＯ2層１４は、完全に除去されることなく残されている。
【００２４】
（工程７）
工程７は、図８に示すように、斜めイオン（Ｐ+イオン）注入の工程である。工程６におけるＳＯＩ基板１０の状態から、図９に示すように、ＳＯＩ基板１０を時計の針の回転方向に略６０度（たとえば、５５度〜６５度程度）回転させて、Ｐ+イオンをＳｉ層１３の長手方向の（１１１）面の斜面に注入する。エッチングによって生じた斜面の角よりも大きい略６０度という角度を傾けてＰ＋イオンを注入することによって、Ｓｉ層１３の長手方向の（１１１）面の斜面であって、所定の斜面（第１の斜面）にのみ、Ｐ+イオンを注入し、Ｎ型半導体層を形成することが可能となる。なお、図９は基板の回転方向を示すためのものであって、一例に過ぎない。
【００２５】
（工程８）
工程８は、斜めイオン（Ｂ+イオン）注入工程である。工程６後のＳＩＯ基板１０の状態を基準に、基板を時計方向に略６０度（たとえば、５５度〜６５度程度）回転させてＳｉ層１３の長手方向の（１１１）面の斜面であって所定の斜面（第２の斜面）にＢ＋イオンを注入する。すなわち、工程７におけるＳＯＩ基板１０の位置から基板を反時計回りに略１２０度（１１０度〜１３０度程度）回転させた状態（図１１参照）でイオン注入を行う。なお、図１１は基板の回転方向を示すためのものであって、一例に過ぎない。
【００２６】
（工程９）
工程９は、アニーリングを行う工程である（図１２）。アニーリングを行うことで、Ｂ+イオンを注入した領域はＰ型半導体層となり、Ｐ+イオンを注入した領域はＮ型半導体層とすることができる。
【００２７】
（工程１０）
工程１０は、具体的には、図１３に示すとおり、Ｓｉ壁部分３０の上に配置された酸化膜を保護するための、フォトリソグラフィー（ネガ型）工程である。
【００２８】
（工程１１）
工程１１は、酸化膜のエッチングを行うことで、図１４に示すとおり、セル部分２０の上面のＳｉＯ2膜１４の膜厚を一部取り除く工程である。この工程では、セル部分２０の上面のＳｉＯ2膜１４の膜厚を約１００ｎｍの膜厚とするのが望ましい。セル部分２０の上面のＳｉＯ2膜１４を約１００ｎｍにすると、５００ｎｍ程度までの波長の光の反射を減らし、効率よく光を吸収することが可能となる。
【００２９】
（工程１２）
工程１２は、上記工程１１のＳＩＯ基板１０に対して、電極となるアルミニウムを形成するために、全面にアルミニウムをスパッタリングする工程である。図１５（ａ）は、全面にアルミニウム３１が形成された状態を示す図である。アルミニウムの膜厚は１μｍ程度が望ましい。
【００３０】
（工程１３）
工程１３は、フォトリソグラフィー工程（ポジ型）である。これにより、全面に塗布されたアルミニウム３１を電極パターン化することができる。具体的には、図１５（ｂ）に示すとおり、工程１２によってアルミニウム３１が全面的に形成されたウェハー上にレジスト３２を、スピンコーターや吹きつけ等によって塗布する。そして、酸化膜パターンのマスク３３を用いて、パターニングを行う。パターニング後、レジストを除去することで、アルミニウムを電極パターン化した（図１６（ａ））。
【００３１】
なお、上記実施形態にかかる説明では、フォトリソグラフィー工程について、感光した部分が溶解する「ポジ型」と、感光した部分が残る「ネガ型」を特定して記載しているが、同一の積層構造体を製造するために当業者が理解可能な範囲において、異なる工程を導入することが可能である。
【実施例】
【００３２】
以下、各工程の条件、各工程による表面酸化膜厚（１００）面の膜厚と長手側面（１１１）面の膜厚と短手側面（１１１）面の膜厚との変化等を中心に、より詳細に実施例を説明する。
【００３３】
工程１において、ウェット酸化を行った。酸化時間は、６０分〜１２０分とすると、表面を５×１０2ｎｍ〜１μｍ程度酸化することができる。本実施例においては、酸化温度１０５０度、酸化時間９０分として、表層７００ｎｍをＳｉからＳｉＯ2に酸化することで、ＳｉＯ2層１４を形成した。
【００３４】
工程２において、２セル分のマスク１を用い、２セル用のマスクＳｉＯ2を形成した。
【００３５】
工程３の異方性エッチング工程では、２０パーセントのＴＭＡＨを８０度で作用させることで、Ｓｉ層の斜面（図４（ａ）における符号１１７）を形成した。この異方性エッチングは、エッチング時間が１０分程度であった。マスクとして機能した表面のＳｉＯ2層１４は約５０ｎｍ程度エッチングされ、ＳｉＯ2層１４の膜厚は６５０ｎｍとなった。
【００３６】
工程４において、追加酸化を行った。９００度、５０分でＷＥＴ酸化を行い、露出していたセル部分２０のＳｉの斜面（１１１面）を２００ｎｍ程度酸化した。セル部分２０のＳｉの斜面（１１１面）とは、長手方向の斜面及び短手方向の斜面も含む。ＳｉＯ2層１４の酸化膜の膜厚を確認したところ、７２０ｎｍ程度であった。
【００３７】
工程５はフォトリソグラフィー工程であり、セル部分２０の短手方向のＳｉの斜面（１１１面）及び周辺Ｓｉ酸化膜を保護した。
【００３８】
工程６は、酸化膜エッチングである。ＳｉＯ2酸化膜を３００ｎｍ酸化した。これにより、ＳｉＯ2表面酸化膜は膜厚が７２０ｎｍ程度から略４００ｎｍとなった。また、２００ｎｍ程度あった斜面（１１１面）の酸化膜は０ｎｍとなった。短手側面及び周辺Ｓｉ酸化膜はマスクによって保護されていたため、エッチングされず、短手方向の側面の酸化膜の膜厚は２００ｎｍ程度であった。
【００３９】
工程７はＰイオン注入である。工程６のＳＯＩ基板１０の状態から、基板を時計方向に６０度回転させて、本実施例では、Ｐ+イオンを、３０ｋｅＶ、５．０×１０14ｃｍ-2で注入した。
【００４０】
工程８は、Ｂイオン注入である、工程６のＳＯＩ基板１０の状態から、基板を反時計回りに６０度回転させた状態（つまり、工程７から基板を反時計回りに１２０度回転させた状態）で、本実施例では、Ｂ+イオンを、２０ｋｅＶ、５．０×１０14ｃｍ-2で注入した。
【００４１】
工程９はアニーリング工程である。本実施例では乾燥窒素雰囲気下で８５０℃、２０分間、アニーリングを行った。
【００４２】
工程１０は、フォトリソグラフィー工程（ネガ型）である。Ｓｉ壁部分３０の上に配置された酸化膜（Ｓｉ酸化）を保護した。
【００４３】
工程１１は酸化膜のエッチング工程である。表面化膜を３００ｎｍ程度エッチングし、１００ｎｍ程度（１００ｎｍ±１０ｎｍ）となるように調整した。これにより、最終的に表面酸化膜（（１００）面）が１００ｎｍ±１０ｎｍ程度、長手方向の（１１１）面が０ｎｍ、短手方向の（１１１）面が２００ｎｍ程度の膜厚となった。
【００４４】
工程１２は、上記工程１１の基板に対して、電極となるアルミニウムをパターニングするため、全面にアルミニウムをスパッタリングする工程である。本実施例では、電極となるアルミニウムの膜厚は１μｍとした。
【００４５】
工程１３は、フォトリソグラフィー工程（ポジ型）である。これにより、全面に塗布されたアルミニウムを電極パターン化した。
【００４６】
以上の工程により、図１６（ｂ）（断面図）及び図１７（上面図）に示す通り、基板と、基板面に対し０度よりも大きく９０度よりも小さい範囲の角度θ（図１６（ｂ）参照）を有する第１の斜面（符号１１９）と、角度９０°−θを有する第２の斜面（符号１２０）と、第１の斜面上のＮ型半導体層と、第２の斜面のＰ型半導体層と、を有する太陽電池が製造可能である。
【００４７】
以上によりセルを２０個直列に接続した太陽電池を製造し、その電圧、電流値を計測した。結果として、ＶOCが約７．３Ｖ、ＩSCが、１．６×１０-7Ａ、ＪSCが約３ｍＡ／ｃｍ2という結果となった。図１８では、セル領域にのみ開口を設ける実施形態を、図１９では直列セル１０個を２列に設ける実施形態を示す。
【００４８】
本発明に係る太陽電池は、オンチップ（ＩＣに埋め込み）微小太陽電池への応用が可能である。また、ＳＯＩ基板上に作製することで、高性能マイクロプロセッサー、ＲＦ回路等を混載可能でありＣＭＯＳプロセスとの互換性がある。そして、異方性エッチングによるユニットセルの電気的分離、マスククレス斜めイオン注入を利用しプロセスが簡略となるという効果がある。さらに、ユニットセルの直列接続により高電圧発生（数１０V）、高強度太陽光に対応可能である。
【００４９】
これにより、エネルギー自律型マイクロシステム（たとえば、ワイヤレスセンサーネットワークや、マイクロロボット等）に搭載が可能である。また、電流は小さくてよいが、かなり高電圧が必要となるような、エネルギー自律型各種ＭＥＭＳ用電力回路への搭載が可能である。
【００５０】
その他の応用例として静電動作モーター用太陽電池とすることができる。本開示における太陽電池は、複数のセルを効率的に配置しているから、多数のセルを直列に接続して大きな電圧とすることができる。たとえば、セル数を６０セルまで増加させて互いに直列になるよう接続することで（すなわち、テーパ状の溝が６１個となるように設計する）、４００Ｖ／ｎＡ〜μＡまで増加させることができる。さらに、たとえば、磁界動作モーター用としては〜１Ｖ／５００ｍＡとすることで実現可能であるし、ピエゾ電気動作モーター用としては、４Ｖ（１００ｋＨｚ）／〜μＡとすることで実現可能である。
【００５１】
また、その他の応用例としては、高強度太陽光対応セル（Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  ｃｅｌｌｓ）とすることができる。太陽光を凹面鏡で高強度（１０００倍以上）にして、高電流を得て、１０００〜２０００Ｖの高電圧セルを実現することができる。
【００５２】
以上本発明について実施例を用いて説明を行った。本発明の技術的事項は実施例に記載された具体例にとどまらず、これと均等な範囲にも及ぶ。
【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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