(57)【要約】【課題】太陽電池セルの発電効率を高める。【解決手段】太陽電池セル１０は、第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板１８と、基板１８の一主面上に設けられる非晶質層２０と、非晶質層２０上に設けられる第１導電型半導体層２１と、非晶質層２０の第１凹部３３内に設けられ、非晶質層２０より高い導電性を有し、第１導電型半導体層２１と接する第１高導電部分３１と、第１導電型半導体層２１上に設けられる第１電極１４と、を備える。第１導電型半導体層２１は、第１領域Ｗ１に設けられてもよい。非晶質層２０上の第２領域Ｗ２に設けられる第２導電型半導体層２２と、第２導電型半導体層２２上に設けられる第２電極１５と、をさらに備えてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板と、
前記基板の一主面上に設けられる第１非晶質層と、
前記第１非晶質層上に設けられる第１導電型半導体層と、
前記第１非晶質層の第１凹部内に設けられ、前記第１非晶質層より高い導電性を有し、前記第１導電型半導体層と接する第１高導電部分と、
前記第１導電型半導体層上に設けられる第１電極と、を備える太陽電池セル。
【請求項２】
前記第１非晶質層および前記第１導電型半導体層は、前記基板の一主面上の第１領域に設けられ、さらに、
前記基板の一主面上の前記第１領域と異なる第２領域に設けられる第２非晶質層と、
前記第２非晶質層上に設けられる第２導電型半導体層と、
前記第２導電型半導体層上に設けられる第２電極と、を備える請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
前記基板は第１導電型であり、前記第１領域の面積は、前記第２領域の面積よりも小さい、請求項２に記載の太陽電池セル。
【請求項４】
前記第１非晶質層および前記第２非晶質層は、共通の非晶質層で構成される請求項２または３に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記第１高導電部分は、第１導電型の非晶質半導体を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
前記第１高導電部分は、結晶性半導体を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項７】
前記第１高導電部分は、前記第１導電型半導体層と同じ材料で構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項８】
前記第１凹部の深さは、前記基板の前記一主面から前記第１非晶質層と前記第１導電型半導体層の間の界面までの高さの５％以上９５％以下である、請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項９】
前記第１凹部は、前記第１非晶質層を貫通して前記基板に達する、請求項１から７のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項１０】
前記基板と前記第１高導電部分の間の界面に酸化物層が設けられる、請求項９に記載の太陽電池セル。
【請求項１１】
前記第１非晶質層と前記第１高導電部分の間の界面に酸化物層が設けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項１２】
前記第１凹部は、深さ方向と直交する断面の大きさが前記第１非晶質層と前記第１導電型半導体層の間の界面から離れるにつれて小さくなる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項１３】
前記基板の前記一主面上の前記第１高導電部分に対応する位置に微小凹部が設けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項１４】
前記第１導電型半導体層は結晶質半導体部分と非晶質半導体部分とを有し、前記第１高導電部分の上に前記結晶質半導体部分が設けられる、請求項１から１３のいずれか一項に記載の太陽電池セル。
【請求項１５】
第１導電型の結晶性半導体の基板の一主面上に非晶質層を形成し、
前記非晶質層の第１領域に前記非晶質層より高い導電性を有する第１高導電部分を形成し、
前記非晶質層上の前記第１領域に第１導電型半導体層を形成し、
前記非晶質層上の前記第１領域と異なる第２領域に第２導電型半導体層を形成し、
前記第１導電型半導体層上に第１電極を形成し、前記第２導電型半導体層上に第２電極を形成する、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、太陽電池セル及び太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電効率の高い太陽電池セルとして、光が入射する受光面に対向する裏面にｎ型半導体層およびｐ型半導体層の双方が形成された裏面接合型の太陽電池セルがある。例えば、結晶性の半導体基板の一主面上にｎ型半導体層およびｐ型半導体層が設けられ、半導体基板とｎ型半導体層およびｐ型半導体層との間に非晶質半導体層が設けられる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３８７６８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非晶質層は、結晶性基板表面のパッシベーションに有効であるが、太陽電池セルの直列抵抗を増加させる一因となる。発電効率の向上には、パッシベーション性と低抵抗性を両立できることが好ましい。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、より発電効率の高い太陽電池セルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様の太陽電池セルは、第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板と、基板の一主面上に設けられる第１非晶質層と、第１非晶質層上に設けられる第１導電型半導体層と、第１非晶質層の第１凹部内に設けられ、第１非晶質層より高い導電性を有し、第１導電型半導体層と接する第１高導電部分と、第１導電型半導体層上に設けられる第１電極と、を備える。
【０００７】
本発明の別の態様は、太陽電池セルの製造方法である。この方法は、第１導電型の結晶性半導体の基板の一主面上に非晶質層を形成し、非晶質層の第１領域に非晶質層より高い導電性を有する第１高導電部分を形成し、非晶質層上の第１領域に第１導電型半導体層を形成し、非晶質層上の第１領域と異なる第２領域に第２導電型半導体層を形成し、第１導電型半導体層上に第１電極を形成し、第２導電型半導体層上に第２電極を形成する。
【０００８】
本発明によれば、太陽電池セルの発電効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る太陽電池セルの構造を示す平面図である。
【図２】図１の太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図３】第１高導電部分の構成を示す断面図である。
【図４】第１高導電部分の構成を示す上面図である。
【図５】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図６】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図７】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図９】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図１０】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図１１】変形例に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１２】変形例に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１３】変形例に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１４】変形例に係る太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図１５】変形例に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１６】変形例に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１７】別の実施の形態に係る太陽電池セルの構造を示す断面図である。
【図１８】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図１９】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【図２０】太陽電池セルの製造工程を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本実施の形態は、太陽電池セルである。太陽電池セルは、第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板と、基板の一主面上に設けられる第１非晶質層と、第１非晶質層上に設けられる第１導電型半導体層と、第１非晶質層の第１凹部内に設けられ、第１非晶質層より高い導電性を有し、第１導電型半導体層と接する第１高導電部分と、第１導電型半導体層上に設けられる第１電極と、を備える。本実施の形態によれば、第１非晶質層の第１凹部内に導電性の高い部分を設けることにより、非晶質層のパッシベーション性の低下を防ぎつつ、基板と第１導電型半導体層の間の抵抗を低減でき、太陽電池セルの発電効率を高めることができる。
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１２】
（第１の実施の形態）
図１は、実施の形態に係る太陽電池セル１０を示す平面図であり、太陽電池セル１０の裏面１３の構造を示す。太陽電池セル１０は、裏面１３に設けられる第１電極１４および第２電極１５を備える。太陽電池セル１０は、いわゆるバックコンタクト型の太陽電池セルであり、受光面側には電極が設けられず、受光面とは反対側の裏面１３に極性の異なる第１電極１４および第２電極１５の双方が設けられる。
【００１３】
第１電極１４は、ｘ方向に延びる第１バスバー電極１４ａと、第１バスバー電極１４ａと交差するｙ方向に延びる複数の第１フィンガー電極１４ｂとを含み、櫛歯状に形成される。第２電極１５は、ｘ方向に延びる第２バスバー電極１５ａと、第２バスバー電極１５ａと交差するｙ方向に延びる複数の第２フィンガー電極１５ｂとを含み、櫛歯状に形成される。第１電極１４および第２電極１５は、それぞれの櫛歯が噛み合って互いに間挿し合うように形成される。第１電極１４及び第２電極１５のそれぞれは、複数のフィンガーのみにより構成され、バスバーを有さないバスバーレス型の電極であってもよい。
【００１４】
図２は、実施の形態に係る太陽電池セル１０の構造を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ線断面を示す。太陽電池セル１０は、基板１８と、非晶質層２０と、第１導電型半導体層２１と、第２導電型半導体層２２と、第１透明電極層２３と、第２透明電極層２４と、第１金属電極層２５と、第２金属電極層２６と、受光面保護層３０とを備える。太陽電池セル１０は、裏面１３側にヘテロ接合が形成される裏面接合型の太陽電池セルである。
【００１５】
太陽電池セル１０は、受光面１２および裏面１３を有する。受光面１２は、太陽電池セル１０において主に光（太陽光）が入射される主面を意味し、具体的には、太陽電池セル１０に入射される光の大部分が入射される面を意味する。一方、裏面１３は、受光面１２とは反対側の他方の主面を意味する。
【００１６】
基板１８は、第１導電型または第２導電型を有する結晶性半導体により構成される。結晶性半導体基板の具体例としては、例えば、単結晶シリコンウェハ、多結晶シリコンウェハなどの結晶シリコン（Ｓｉ）ウェハが挙げられる。本実施の形態では、基板１８が第１導電型を有するｎ型の単結晶シリコンウェハである場合を示し、第１導電型がｎ型、第２導電型がｐ型である場合を示す。基板１８は、第１導電型の不純物を含み、例えばシリコンにドープされるｎ型の不純物としてリン（Ｐ）を含む。基板１８のｎ型不純物の濃度は特に限定されないが、例えば１×１０１４／ｃｍ３〜５×１０１６／ｃｍ３程度である。
【００１７】
太陽電池セルは、半導体基板として結晶性シリコンウエハ以外の半導体基板により構成することができる。例えば、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）などからなる化合物半導体ウェハを用いてもよい。また、半導体基板が第２導電型を有してもよい。第１導電型がｐ型であり、第２導電型がｎ型であってもよい。
【００１８】
基板１８は、受光面１２側の第１主面１８ａと、裏面１３側の第２主面１８ｂとを有する。基板１８は、第１主面１８ａに入射する光を吸収し、キャリアとして電子および正孔を生成する。第１主面１８ａには、入射する光の吸収効率を高めるためのテクスチャ構造４０が設けられる。一方、第２主面１８ｂには第１主面１８ａと同様のテクスチャ構造が設けられなくてもよく、第１主面１８ａと比べて第２主面１８ｂの平坦性が高くてもよい。
【００１９】
基板１８の第２主面１８ｂの上には、非晶質層２０が設けられる。非晶質層２０は、実質的に真性な非晶質半導体であり、例えば、水素を含むｉ型の非晶質シリコンで構成される。非晶質層２０は、非晶質の絶縁体で構成される非晶質絶縁体層であってもよく、例えば、酸素（Ｏ）および窒素（Ｎ）の少なくとも一方を含むシリコン化合物、または、酸素および窒素の少なくとも一方を含むアルミニウム化合物で構成されてもよい。
【００２０】
非晶質層２０は、例えば１ｎｍ〜２００ｎｍ程度、好ましくは２ｎｍ〜２５ｎｍの厚さを有する。非晶質層２０は、第２主面１８ｂ上において厚さが均一となるように構成されてもよいし、部分的に厚さが異なるように構成されてもよい。例えば、後述する第１凹部３３が設けられる箇所については相対的に厚く形成される一方、第１凹部３３が設けられない箇所については相対的に薄く形成されてもよい。例えば、第１領域Ｗ１において非晶質層２０の厚さが大きく、第２領域Ｗ２において非晶質層２０の厚さが薄くなるように形成されてもよい。
【００２１】
本明細書において、実質的に真性な半導体を「ｉ型半導体」ともいう。また、実質的に真性な半導体とは、ｎ型またはｐ型の不純物となる元素を積極的に使用せずに成膜された半導体層を含み、化学気相成長法（ＣＶＤ）等による形成時に、ドーパントガスを供給せずに形成された半導体層を含む。具体的には、ジボラン（Ｂ２Ｈ６）やホスフィン（ＰＨ３）などのドーパントガスを供給せずに、水素（Ｈ２）で希釈したシラン（ＳｉＨ４）などを供給して得られたシリコンを含む。
【００２２】
非晶質層２０の上には第１導電型半導体層２１および第２導電型半導体層２２が設けられる。第１導電型半導体層２１は、非晶質層２０上の第１領域Ｗ１に設けられ、第２導電型半導体層２２は非晶質層２０上の第１領域Ｗ１と異なる第２領域Ｗ２に設けられる。第１導電型半導体層２１および第２導電型半導体層２２は、それぞれが第１電極１４および第２電極１５に対応するように櫛歯状に形成され、互いに間挿し合うように形成される。したがって、第１領域Ｗ１と第２領域Ｗ２はｘ方向に交互に配列される。
【００２３】
第１領域Ｗ１は第１導電型側であり、基板１８にて生成されたキャリアのうち第１導電型側のキャリアを収集する。基板１８が第１導電型であるため、第１領域Ｗ１は多数キャリアを収集する領域と言える。一方、第２領域Ｗ２は第２導電型側であり、少数キャリアである第２導電型側のキャリアを収集する。第１導電型がｎ型、第２導電型がｐ型の場合、第１領域Ｗ１が電子を収集し、第２領域Ｗ２が正孔を収集する。
【００２４】
少数キャリアは多数キャリアに比べて収集効率が低い。そこで、セル全体の発電効率を高めるため、多数キャリア側である第１領域Ｗ１の第１面積Ｓ１よりも少数キャリア側である第２領域Ｗ２の第２面積Ｓ２を大きくしている。第１面積Ｓ１と第２面積Ｓ２の比Ｓ２／Ｓ１は、１．１以上５以下となるように設定されてもよく、例えば２以上４以下となるように設定されてもよい。
【００２５】
第１導電型半導体層２１は、基板１８と同じ第１導電型の不純物を含む半導体層であり、例えばリン（Ｐ）を含むシリコン層である。第１導電型半導体層２１は、基板１８よりも不純物濃度が高いことが好ましい。第１導電型半導体層２１の不純物濃度は、１×１０１８／ｃｍ３以上であり、１×１０２０／ｃｍ３以上とすることが好ましい。第１導電型半導体層２１は、例えば２ｎｍ〜５０ｎｍ程度の厚さを有する。
【００２６】
第１導電型半導体層２１は、非晶質または結晶質の半導体で構成される。第１導電型半導体層２１が非晶質半導体で構成される場合、例えば、水素を含むｎ型の非晶質シリコンで構成される。第１導電型半導体層２１が結晶質半導体で構成される場合、例えば、ｎ型の単結晶シリコン、多結晶シリコンおよび微結晶シリコンの少なくとも一つを含む。なお、第１導電型半導体層２１が非晶質部分と結晶質部分の双方を含むように構成されてもよい。
【００２７】
第２導電型半導体層２２は、第１導電型とは異なる第２導電型の不純物を含む半導体層であり、例えばボロン（Ｂ）を含むシリコン層である。第２導電型半導体層２２は、例えば２ｎｍ〜５０ｎｍ程度の厚さを有する。第２導電型半導体層２２は、非晶質または結晶質の半導体で構成され、水素を含むｐ型の非晶質シリコン、または、ｐ型の単結晶シリコン、多結晶シリコンおよび微結晶シリコンの少なくとも一つを含む。なお、第２導電型半導体層２２が非晶質部分と結晶質部分の双方を含むように構成されてもよい。
【００２８】
第１透明電極層２３は、第１導電型半導体層２１の上に設けられ、第２透明電極層２４は、第２導電型半導体層２２の上に設けられる。第１透明電極層２３および第２透明電極層２４は、例えば、酸化錫（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等に錫（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、フッ素（Ｆ）、アルミニウム（Ａｌ）等をドープした透明導電性酸化物（ＴＣＯ）により形成される。本実施の形態において、第１透明電極層２３および第２透明電極層２４は、インジウム錫酸化物により形成される。第１透明電極層２３および第２透明電極層２４の厚みは、例えば、５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすることができる。
【００２９】
第１金属電極層２５は、第１透明電極層２３の上に設けられ、第２金属電極層２６は、第２透明電極層２４の上に設けられる。第１金属電極層２５および第２金属電極層２６は、銅（Ｃｕ）、錫（Ｓｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）などの金属を含む導電性材料層である。第１金属電極層２５および第２金属電極層２６は、単層で構成されてもよいし、複数層で構成されてもよい。第１金属電極層２５および第２金属電極層２６は、例えば、５０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度のシード層と、１１μｍ〜５０μｍ程度の第１めっき層と、１μｍ〜５μｍ程度の第２めっき層とを有する。例えば、シード層および第１めっき層が銅（Ｃｕ）で構成され、第２めっき層が錫（Ｓｎ）で構成される。
【００３０】
本実施の形態において、第１電極１４は、第１透明電極層２３および第１金属電極層２５により構成され、第２電極１５は、第２透明電極層２４および第２金属電極層２６により構成される。第１電極１４は第１導電型側のキャリアを収集し、第２電極１５は第２導電型側のキャリアを収集する。第１電極１４と第２電極１５の間には分離溝１６が設けられ、第１電極１４と第２電極１５の間が電気的に絶縁される。分離溝１６の内側には絶縁材料が設けられてもよく、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などの絶縁性材料が設けられてもよい。
【００３１】
受光面保護層３０は、第１主面１８ａ上に設けられる。受光面保護層３０は、第１主面１８ａのパッシベーション層として機能する。このパッシベーション層は、実質的に真性な非晶質半導体層、第１導電型の非晶質半導体層、第２導電型の非晶質半導体層または絶縁層の少なくとも一つを含んでもよい。パッシベーション層は、水素を含む非晶質シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどで構成することができる。パッシベーション層は、例えば、２ｎｍ〜１００ｎｍ程度の厚さを有する。
【００３２】
受光面保護層３０は、反射防止膜や保護膜としての機能をさらに有してもよい。反射防止膜ないし保護膜は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどにより構成することができる。反射防止膜ないし保護膜の厚さは、例えば反射防止特性などに応じて適宜設定され、例えば５０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度である。
【００３３】
太陽電池セル１０は、第１高導電部分３１をさらに備える。第１高導電部分３１は、第１領域Ｗ１の非晶質層２０の第１凹部３３内に設けられ、第１導電型半導体層２１と接する。第１高導電部分３１は、非晶質層２０よりも高い導電性を有する部分である。第１高導電部分３１は、非晶質層２０より導電性の高い半導体材料で構成される。第１高導電部分３１は第１導電型を有してもよい。第１高導電部分３１は、例えばｉ型またはｎ型の結晶質半導体で構成され、ｉ型またはｎ型の単結晶シリコン、多結晶シリコンおよび微結晶シリコンの少なくとも一つを含む。第１高導電部分３１は、ｎ型の非晶質半導体で構成されてもよく、例えば水素を含むｎ型の非晶質シリコンを含んでもよい。
【００３４】
図３は、第１高導電部分３１の構成を示す断面図であり、図２の第１高導電部分３１の近傍の拡大図に相当する。第１凹部３３は、非晶質層２０と第１導電型半導体層２１の間の界面３５から第２主面１８ｂに向けて凹むように形成される。第１凹部３３の深さまたは高さｈ１は、非晶質層２０の厚さｈ０、つまり、基板１８の第２主面１８ｂから非晶質層２０と第１導電型半導体層２１の界面３５までの高さｈ０よりも小さい。したがって、第１凹部３３は、非晶質層２０を貫通しないように設けられる。第１凹部３３内の第１高導電部分３１は、基板１８の第２主面１８ｂから離れて設けられる。第１凹部３３の深さｈ１は、例えば、第２主面１８ｂから界面３５までの高さｈ０の５％〜９５％程度である。
【００３５】
第１凹部３３は、深さ方向と直交する断面の大きさが非晶質層２０と第１導電型半導体層２１の界面３５から離れるにつれて小さくなるような形状を有する。図示されるように、第１凹部３３の界面３５での幅ｗ１は、第１凹部３３の底部での幅ｗ２より大きい方が好ましい。第１凹部３３の深さ方向と直交する断面の形状は特に限定されないが、例えば、円形、楕円形、矩形などの多角形である。したがって、第１凹部３３は、例えば、円錐台や角錐台に近似した形状を有する。なお、第１凹部３３の内部に設けられる第１高導電部分３１も同様の形状を有する。
【００３６】
第１凹部３３は、第１領域Ｗ１に複数設けられる。複数の第１凹部３３は、第１領域Ｗ１の界面３５の所定の面積を占めるように設けられ、複数の第１高導電部分３１が第１領域Ｗ１の非晶質層２０において所定の体積を占めるように設けられる。複数の第１高導電部分３１は、例えば、非晶質層２０の体積の０．５％以上２０％以下となるように設けられ、１％以上１０％以下となるように設けられることが好ましい。また、図２または図３に示されるような第２主面１８ｂに交差する断面で観察した場合、非晶質層２０内で複数の第１高導電部分３１が占める面積割合は、０．５％以上２０％以下であることが好ましく、１％以上１０％以下であることがより好ましい。このような数値範囲とすることにより、非晶質層２０のパッシベーション性の低下を防ぎつつ、第１高導電部分３１による抵抗低減効果を好適に実現できる。
【００３７】
図４（ａ）〜（ｃ）は、第１高導電部分３１の構成を示す上面図であり、非晶質層２０の上から第１高導電部分３１を見た図に相当する。第１高導電部分３１は、例えば、図４（ａ）に示すようにｙ方向に延びるライン状に設けられる。第１高導電部分３１は、図４（ｂ）に示すように、ｙ方向に間隔を空けてスポット状に設けられてもよいし、図４（ｃ）に示すように、隣接するスポット同士がつながったように形成され、ｘ方向の幅が変化するようにライン状に設けられてもよい。その他、図４（ａ）〜（ｃ）に示すライン状やスポット状の第１高導電部分３１が混在するように設けられてもよい。
【００３８】
つづいて、太陽電池セル１０の製造方法を説明する。まず、図５に示すように、第１主面１８ａにテクスチャ構造４０が設けられ、第１主面１８ａと比べて第２主面１８ｂの平坦性が高い基板１８を準備する。
【００３９】
次に、図６に示すように、第１主面１８ａ上に受光面保護層３０を形成し、第２主面１８ｂ上に非晶質層２０を形成する。非晶質層２０および受光面保護層３０は、プラズマＣＶＤ法等の化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成できる。例えば、非晶質層２０および受光面保護層３０を非晶質シリコン層とする場合には、非晶質層２０および受光面保護層３０を同時に形成してもよい。受光面保護層３０は、非晶質層２０と同時に形成されなくてもよく、非晶質層２０の形成前に形成されてもよいし、非晶質層２０の形成後に形成されてもよい。
【００４０】
つづいて、図７に示すように、非晶質層２０の一部に第１凹部３３を形成する。第１凹部３３は、第１領域Ｗ１となる箇所に設けられる一方、第２領域Ｗ２となる箇所を避けて設けられる。第１凹部３３は、非晶質層２０を部分的にウェットエッチングまたはドライエッチングすることにより形成できる。例えば、非晶質層２０の上にパターニングマスクを形成することで、第１凹部３３に対応する非晶質層２０の一部が選択的に除去されてもよい。また、非晶質層２０の一部をレーザ照射によりアブレーションさせて第１凹部３３を形成してもよい。
【００４１】
図８（ａ）〜（ｃ）は、第１凹部３３の形成方法の一例を模式的に示す断面図である。図８（ａ）〜（ｃ）に示す方法では、基板１８の第２主面１８ｂに存在する微小凹部４２を利用して非晶質層２０に第１凹部３３を形成する。基板１８の第２主面１８ｂは、原子レベルでの厳密な意味での平坦性を有さず、微細な凹凸が存在することが通常である。第２主面１８ｂ上の微小凹部４２の大きさは、第１主面１８ａのテクスチャ構造４０と比べて小さく、１ｎｍ〜１００ｎｍ程度である。このような第２主面１８ｂの上に非晶質層２０を形成した場合、図８（ａ）に示すように、第２主面１８ｂ上の微小凹部４２を反映するようにして非晶質層２０の上面２０ａにも微小凹部４４が生じる。つまり、第２主面１８ｂ上の微小凹部４２と対応する位置に、非晶質層２０の微小凹部４４が生じる。
【００４２】
このような微小凹部４４が存在する非晶質層２０の上面２０ａに等方性エッチングを施した場合、図８（ｂ）に示されるように、微小凹部４４の大きさが徐々に広がるようにエッチングされる。図８（ｂ）からさらにエッチング処理を進めれば、図８（ｃ）に示されるように、第１凹部３３を有する非晶質層２０を形成できる。非晶質シリコン層であれば、フッ化水素酸（ＨＦ）水溶液やアルカリ溶液などによるウェットエッチングを利用できる。その他、プラズマエッチング等のドライエッチングを利用してもよい。
【００４３】
次に、図９に示すように、非晶質層２０の第１凹部３３内に第１高導電部分３１を形成し、第１領域Ｗ１の非晶質層２０の上に第１導電型半導体層２１を形成する。また、第２領域Ｗ２の非晶質層２０の上に第２導電型半導体層２２を形成する。第１高導電部分３１、第１導電型半導体層２１および第２導電型半導体層２２は、プラズマＣＶＤ法等の化学気相成長（ＣＶＤ）法により形成できる。第１高導電部分３１が第１導電型の半導体で構成される場合には、第１高導電部分３１および第１導電型半導体層２１を連続的に形成してもよい。
【００４４】
なお、第１高導電部分３１は、別の方法により形成することもできる。図１０は、第１高導電部分３１の形成方法の一例を模式的に示す断面図であり、第１凹部３３を形成せずに第１高導電部分３１を形成する方法を示す。図１０に示す方法では、非晶質層２０にレーザ５０を照射して非晶質層２０を部分的に加熱することにより、レーザ５０の照射領域２０ｃの導電性をレーザ照射前より高くする。具体的には、レーザ５０のエネルギーやパルス幅といった照射条件を適切に設定することにより、照射領域２０ｃを局所的に加熱して照射領域２０ｃのみを非晶質から結晶質に変換できる。これにより、レーザが照射されていない非晶質層２０と比べて高い導電性を有する第１高導電部分３１を形成できる。
【００４５】
図１０に示す方法で第１高導電部分３１が形成された場合、第１高導電部分３１の形成後に第１領域Ｗ１の非晶質層２０の上に第１導電型半導体層２１が形成される。また、第２領域Ｗ２の非晶質層２０の上に第２導電型半導体層２２が形成される。
【００４６】
つづいて、第１導電型半導体層２１の上に第１透明電極層２３および第１金属電極層２５を形成し、第２導電型半導体層２２の上に第２透明電極層２４および第２金属電極層２６を形成する。第１透明電極層２３および第２透明電極層２４は、プラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法や、スパッタリング法などの薄膜形成法により形成される。第１金属電極層２５および第２金属電極層２６は、スパッタリング法やめっき法などにより形成される。
【００４７】
以上により、図２に示す太陽電池セル１０ができあがる。上述の製造方法では、非晶質層２０の第１領域Ｗ１に第１凹部３３を形成した後に第２導電型半導体層２２を形成したが、第１凹部３３の形成前に第２導電型半導体層２２を形成してもよい。この場合、非晶質層２０上の第２領域Ｗ２に第２導電型半導体層２２が形成され、その後に非晶質層２０の第１領域Ｗ１に第１凹部３３が形成され、第１高導電部分３１および第１導電型半導体層２１が形成される。
【００４８】
本実施の形態によれば、第１領域Ｗ１の非晶質層２０の第１凹部３３内に第１高導電部分３１を設けることで、第１高導電部分３１が設けられない場合と比べて第１領域Ｗ１の直列抵抗を低減できる。また、第１凹部３３が非晶質層２０を貫通せず、基板１８の第２主面１８ｂから離れて設けられることで、第２主面１８ｂの全面を非晶質層２０によりパッシベーションできる。したがって、本実施の形態によれば、非晶質層２０のパッシベーション性の低下を防ぎつつ、第１領域Ｗ１の直列抵抗を下げることができる。これにより、太陽電池セル１０の発電効率を向上させることができる。
【００４９】
本実施の形態の一態様は次の通りである。ある態様の太陽電池セル（１０）は、
第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板（１８）と、
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上に設けられる第１非晶質層（非晶質層２０）と、
第１非晶質層（非晶質層２０）上に設けられる第１導電型半導体層（２１）と、
第１非晶質層（非晶質層２０）の第１凹部（３３）内に設けられ、第１非晶質層（非晶質層２０）より高い導電性を有し、第１導電型半導体層（２１）と接する第１高導電部分（３１）と、
第１導電型半導体層（２１）上に設けられる第１電極（１４）と、を備える。
【００５０】
第１非晶質層および第１導電型半導体層（２１）は、基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）に設けられ、さらに、
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）と異なる第２領域（Ｗ２）に設けられる第２非晶質層と、
第２非晶質層上に設けられる第２導電型半導体層（２２）と、
第２導電型半導体層（２２）上に設けられる第２電極（１５）と、を備えてもよい。
【００５１】
基板（１８）は第１導電型であり、第１領域（Ｗ１）の面積は、第２領域（Ｗ２）の面積より小さくてもよい。
【００５２】
第１非晶質層および第２非晶質層は、共通の非晶質層（２０）で構成されてもよい。
【００５３】
第１高導電部分（３１）は、第１導電型の非晶質半導体を含んでもよい。
【００５４】
第１高導電部分（３１）は、結晶性半導体を含んでもよい。
【００５５】
第１導電型半導体層（２１）は、第１導電型の非晶質半導体を含んでもよい。
【００５６】
第１高導電部分（３１）は、第１導電型半導体層（２１）と同じ材料で構成されてもよい。
【００５７】
第１凹部（３３）の深さ（ｈ１）は、基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）から非晶質層（２０）と第１導電型半導体層（２１）の間の界面（３５）までの高さ（ｈ０）の５％以上９５％以下であってもよい。
【００５８】
第１凹部（３３）は、深さ方向と直交する断面の大きさが非晶質層（２０）と第１導電型半導体層（２１）の間の界面（３５）から離れるにつれて小さくなってもよい。
【００５９】
第１高導電部分（３１）の体積は、第１領域（Ｗ１）の非晶質層（２０）の体積の０．５％以上２０％以下であってもよい。
【００６０】
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１高導電部分（３１）に対応する位置に微小凹部（４２）が設けられてもよい。
【００６１】
本実施の形態の別の態様は、太陽電池セル（１０）の製造方法である。この方法は、
第１導電型の結晶性半導体の基板（１８）の一主面上に非晶質層（２０）を形成し、
非晶質層（２０）の第１領域（Ｗ１）に非晶質層（２０）より高い導電性を有する第１高導電部分（３１）を形成し、
非晶質層（２０）上の第１領域（Ｗ１）に第１導電型半導体層（２１）を形成し、
非晶質層（２０）上の第１領域（Ｗ１）と異なる第２領域（Ｗ２）に第２導電型半導体層（２２）を形成し、
第１導電型半導体層（２１）上に第１電極（１４）を形成し、第２導電型半導体層（２２）上に第２電極（１５）を形成する。
【００６２】
第１高導電部分（３１）は、非晶質層（２０）の第１領域（Ｗ１）に形成される第１凹部（３３）内に形成されてもよい。
【００６３】
第１高導電部分（３１）は、非晶質層（２０）の第１領域（Ｗ１）の一部を加熱して形成されてもよい。
【００６４】
（変形例１）
図１１は、変形例に係る太陽電池セル１１０の構造を示す断面図であり、第１高導電部分１３１の近傍の構成を示す。本変形例では、第１領域Ｗ１の非晶質層２０の第１凹部１３３内に第１高導電部分１３１および酸化物層１３７が設けられる点で上述の実施の形態と相違する。
【００６５】
酸化物層１３７は、非晶質層２０と第１高導電部分１３１の間の界面に設けられる。酸化物層１３７は、酸素（Ｏ）を含む材料で構成され、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などで構成される。酸化物層１３７は、酸素を含む非晶質シリコンであってもよい。酸化物層１３７により第１高導電部分１３１を被覆することで、非晶質層２０に部分的に第１高導電部分１３１を設けることによるパッシベーション性の低下を抑制できる。
【００６６】
酸化物層１３７は、非晶質層２０と第１導電型半導体層２１の間の界面３５に設けられてもよい。一方、酸化物層１３７は、第１高導電部分１３１と第１導電型半導体層２１の界面を避けて設けられてもよい。これにより、第１高導電部分１３１と第１導電型半導体層２１の電気的接触をより良好にすることができる。
【００６７】
酸化物層１３７は、上述の実施の形態と同様、第１凹部１３３を形成した後にＣＶＤ法などを用いて第１凹部１３３内に設けられる。第１凹部１３３内に酸化物層１３７が形成された後、酸化物層１３７の上に第１高導電部分１３１が形成される。第１凹部１３３内に酸化物層１３７を形成する際に、非晶質層２０の上面２０ａにも酸化物層を同時に形成してもよい。非晶質層２０の上面２０ａ上の酸化物層は、第１導電型半導体層２１の形成前に除去されてもよい。非晶質層２０の上面２０ａ上の酸化物層を除去せずにその上に第１導電型半導体層２１を形成してもよい。後者の場合、非晶質層２０と第１導電型半導体層２１の界面３５に酸化物層１３７が設けられてもよい。
【００６８】
ある態様の太陽電池セル（１１０）において、非晶質層（２０）と第１高導電部分（１３１）の間の界面に酸化物層（１３７）が設けられてもよい。
【００６９】
（変形例２）
図１２は、変形例に係る太陽電池セル２１０の構造を示す断面図であり、第１高導電部分２３１の近傍の構成を示す。本変形例では、第１領域Ｗ１の非晶質層２０に設けられる第１凹部２３３が非晶質層２０を貫通し、基板１８に達するように設けられる点で上述の変形例と相違する。
【００７０】
第１凹部２３３は、第１領域Ｗ１の非晶質層２０を貫通するように設けられる。したがって、第１凹部２３３の底部は、基板１８との界面により構成される。第１凹部２３３の内部には、第１高導電部分２３１と酸化物層２３７とが設けられる。酸化物層２３７は、非晶質層２０と第１高導電部分２３１の界面および基板１８と第１高導電部分２３１の界面に設けられる。したがって、第１高導電部分２３１は、基板１８および非晶質層２０に対し、酸化物層２３７により被覆される。
【００７１】
本変形例によれば、第１高導電部分２３１を基板１８の第２主面１８ｂのより近くまで設けることができるため、第１領域Ｗ１の抵抗をより低減できる。その一方で、基板１８の第２主面１８ｂに第１高導電部分２３１が直接接触してしまうと、その部分のパッシベーション性が低下するおそれがある。本変形例では、基板１８と第１高導電部分２３１の間に酸化物層２３７が設けられるため、第１凹部２３３が貫通する箇所においても基板１８の表面を好適にパッシベーションできる。これにより、パッシベーション性と低抵抗性を両立して、太陽電池セル２１０の発電効率を向上させることができる。
【００７２】
なお、さらなる変形例では、基板１８と第１高導電部分２３１の界面に酸化物層２３７が設けられなくてもよい。
【００７３】
ある態様の太陽電池セル（２１０）において、第１凹部（２３３）は、非晶質層（２０）を貫通して基板（１８）に達してもよい。
【００７４】
基板（１８）と第１高導電部分（２３１）の間の界面に酸化物層（２３７）が設けられてもよい。
【００７５】
基板（１８）と第１高導電部分（２３１）の間の界面に酸化物層（２３７）が設けられなくてもよい。
【００７６】
（変形例３）
図１３は、変形例に係る太陽電池セル３１０の構造を示す断面図であり、第１高導電部分３３１の近傍の構成を示す。本変形例では、第１導電型半導体層３２１が結晶質半導体部分３４１と非晶質半導体部分３４３とを有し、第１高導電部分３３１の上に結晶質半導体部分３４１が設けられる点で上述の実施の形態と相違する。
【００７７】
第１導電型半導体層３２１は、結晶質半導体部分３４１と、非晶質半導体部分３４３とを有する。結晶質半導体部分３４１は、第１導電型の結晶性半導体で構成され、例えばｎ型の単結晶シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコンの少なくとも一つを含む。非晶質半導体部分３４３は、第１導電型の非晶質半導体で構成され、例えばｎ型の水素を含む非晶質シリコンで構成される。
【００７８】
図１４は、変形例に係る太陽電池セル３１０の製造工程を模式的に示す図であり、第１高導電部分３３１および結晶質半導体部分３４１の形成方法を示す。図１４に示す方法では、上述の実施の形態に係る図１０に示す方法と同様、レーザ３５０の照射により第１高導電部分３３１および結晶質半導体部分３４１が形成される。
【００７９】
まず、第２主面１８ｂ上に非晶質層２０を形成し、非晶質層２０上の第１領域Ｗ１に第１導電型半導体層３２１を形成する。第１導電型半導体層３２１は、第１導電型の非晶質半導体で構成される。次に、第１導電型半導体層３２１の上からレーザ３５０を照射することにより第１導電型半導体層３２１の一部および非晶質層２０の一部が加熱される。第１導電型半導体層３２１の照射領域３２１ｃは、レーザ３５０による加熱により結晶質半導体部分３４１に変換される。同様に、非晶質層２０の照射領域２０ｃは、レーザ３５０による加熱により第１高導電部分３３１に変換される。第１高導電部分３３１および結晶質半導体部分３４１は、共通するレーザ照射により形成されるため、第１高導電部分３３１の直上に結晶質半導体部分３４１が形成される。
【００８０】
本変形例によれば、第１高導電部分３３１の上に第１導電型の結晶質半導体部分３４１を形成することで、第１領域Ｗ１の抵抗をさらに低減することができる。これにより、太陽電池セル３１０の発電効率をさらに向上させることができる。
【００８１】
図示される例では、第１導電型半導体層３２１の結晶質半導体部分３４１が非晶質層２０と第１導電型半導体層３２１の界面３３５まで到達し、第１高導電部分３３１と接触するように設けられる。なお、結晶質半導体部分３４１は、非晶質層２０と第１導電型半導体層３２１の界面３３５に到達しないように設けられてもよく、界面３３５から離れるように設けられてもよい。つまり、結晶質半導体部分３４１の高さは、第１導電型半導体層３２１の厚さよりも小さくてもよい。
【００８２】
なお、非晶質層２０には、第１高導電部分３３１が形成されないこともある。例えば、非晶質層２０にまで十分なエネルギーのレーザが照射されず、非晶質層２０の一部が改質されないような場合である。この場合であっても、第１導電型の結晶質半導体部分３４１を形成することで、第１導電型半導体層３２１と第１電極１４との接触抵抗を低減することができる。
【００８３】
ある態様の太陽電池セル（３１０）において、第１導電型半導体層（３２１）は、非晶質層２０上に設けられる第１導電型の非晶質半導体部分（３４３）と、第１高導電部分（３３１）上に設けられる第１導電型の結晶質半導体部分（３４１）とを含んでもよい。
【００８４】
（変形例４）
図１５は、変形例に係る太陽電池セル４１０の構造を示す断面図である。本変形例では、第２領域Ｗ２の非晶質層２０に第２凹部４３４が設けられ、第２凹部４３４内に第２高導電部分４３２が設けられる点で上述の実施の形態と相違する。
【００８５】
第２高導電部分４３２は、第１高導電部分３１と同様、非晶質層２０よりも高い導電性を有する部分である。第２高導電部分４３２は、非晶質層２０より導電性の高い半導体材料で構成され、例えばｉ型またはｐ型の結晶質半導体で構成される。第２高導電部分４３２は、ｉ型またはｐ型の単結晶シリコン、多結晶シリコンおよび微結晶シリコンの少なくとも一つを含む。第２高導電部分４３２は、ｐ型の非晶質半導体で構成されてもよく、例えば水素を含むｐ型の非晶質シリコンを含んでもよい。
【００８６】
第２高導電部分４３２は、第１高導電部分３１と比べて単位面積あたりの量が少なくなるように設けられる。例えば、第２領域Ｗ２の単位面積あたりに設けられる第２高導電部分４３２の体積は、第１領域Ｗ１の単位面積あたりに設けられる第１高導電部分３１の体積よりも少ない。第２高導電部分４３２の体積は、第２高導電部分４３２の高さｈ２、非晶質層２０と第２導電型半導体層２２の界面において占める第２高導電部分４３２の面積、第２高導電部分４３２の形状などを変えることで調整できる。
【００８７】
第２高導電部分４３２は、第１高導電部分３１と同様の方法により形成できる。例えば、第２高導電部分４３２を形成するための第２凹部４３４は、ウェットエッチング、ドライエッチング、レーザ照射などの方法を用いることができる。第２凹部４３４を形成せずに、非晶質層２０にレーザを照射して結晶化させることにより第２高導電部分４３２を形成してもよい。また、第２凹部４３４が非晶質層２０を貫通するように形成されてもよいし、基板１８や非晶質層２０と第２高導電部分４３２との間に酸化物層が設けられてもよい。その他、図１４に示す方法と同様、非晶質層２０の上に第２導電型半導体層２２を形成し、その上からレーザ照射することにより、非晶質層２０に第２高導電部分４３２を設けるとともに、第２高導電部分４３２の上に結晶質半導体部分を形成してもよい。
【００８８】
本変形例によれば、第２領域Ｗ２に第２高導電部分４３２を設けることで、第２領域Ｗ２の抵抗を下げることができる。また、第２領域Ｗ２の第２高導電部分４３２の量を第１領域Ｗ１の第１高導電部分３１の量に比べて小さくすることにより、第２領域Ｗ２のパッシベーション性の低下を抑制できる。第２領域Ｗ２の近傍は、第１領域Ｗ１の近傍よりも少数キャリア密度が高い領域であり、界面でのキャリア再結合を防ぐには第１領域Ｗ１よりも高いパッシベーション性が必要とされる。また、第２領域Ｗ２の面積は第１領域Ｗ１の面積よりも大きいため、第１領域Ｗ１と比べて電流密度が低く、直列抵抗を低減したとしても発電効率向上への寄与が小さい。本変形例によれば、第１領域Ｗ１より第２領域Ｗ２において第２高導電部分４３２の量を小さくすることで、パッシベーション性の顕著な低下を抑制しつつ、第２領域Ｗ２の抵抗を下げて、太陽電池セル４１０の発電効率を向上させることができる。
【００８９】
なお、第２高導電部分４３２は、第１高導電部分３１と比べて単位面積あたりの量が少なくなるように設けられなくてもよい。つまり、第２高導電部分４３２は、第１高導電部分３１と比べて単位面積あたりの量が同程度となるように設けられてもよいし、第１高導電部分３１と比べて単位面積あたりの量が多くなるように設けられてもよい。
【００９０】
ある態様の太陽電池セル（４１０）は、第２領域（Ｗ２）の非晶質層（２０）の第２凹部（４３４）内に設けられ、非晶質層（２０）より高い導電性を有し、第２導電型半導体層（２２）と接する第２高導電部分（４３２）をさらに備えてもよい。
【００９１】
第１領域（Ｗ１）の単位面積あたりに設けられる第１高導電部分（３１）の量は、第２領域（Ｗ２）の単位面積あたりに設けられる第２高導電部分（４３２）の量よりも大きくてもよい。
【００９２】
第２高導電部分（４３２）は、第２導電型の非晶質半導体を含んでもよい。
【００９３】
第２高導電部分（４３２）は、結晶性半導体を含んでもよい。
【００９４】
第２導電型半導体層（２２）は、第２導電型の非晶質半導体を含んでもよい。
【００９５】
第２導電型半導体層（２２）は、非晶質層（２０）上に設けられる第２導電型の非晶質半導体部分と、第２高導電部分（４３２）上に設けられる第２導電型の結晶質半導体部分とを含んでもよい。
【００９６】
（変形例５）
図１６は、変形例に係る太陽電池セル５１０の構造を示す断面図である。本変形例では、基板５１８の第１領域Ｗ１に第１導電型の不純物濃度が高い高不純物濃度領域５１８ｃが設けられる点で上述の実施の形態と相違する。したがって、基板５１８は、第１導電型の不純物濃度が低いバルク領域５１８ｄと、第１導電型の不純物濃度が高い高不純物濃度領域５１８ｃと、を含む。
【００９７】
高不純物濃度領域５１８ｃは、第１領域Ｗ１に設けられ、第２領域Ｗ２を避けて設けられる。５１８ｃの不純物濃度は、１×１０１７／ｃｍ３〜１×１０２０／ｃｍ３程度であり、例えば１×１０１８／ｃｍ３〜２×１０１９／ｃｍ３程度とすることができる。高不純物濃度領域５１８ｃは、例えば第１導電型の不純物としてリン（Ｐ）を含む。
【００９８】
高不純物濃度領域５１８ｃは、第２主面５１８ｂからの深さｈ３が５μｍ以下となるように形成され、例えば５ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることができる。高不純物濃度領域５１８ｃは、例えば、第１領域Ｗ１において第２主面５１８ｂから第１導電型の不純物を拡散させることにより形成することができる。高不純物濃度領域５１８ｃは、イオン注入処理により形成されてもよい。
【００９９】
なお、高不純物濃度領域５１８ｃを設ける代わりに、基板１８の第１領域Ｗ１の第２主面１８ｂと非晶質層２０の間に第１導電型の高不純物濃度層を設けてもよい。この高不純物濃度層は、例えば、結晶質シリコン、非晶質シリコン、酸化シリコン、酸窒化シリコン、窒化シリコンなどで構成することができる。高不純物濃度層の厚さは、１０ｎｍ以下となるように設けられ、例えば０．１ｎｍ〜３ｎｍが好ましく、さらに２ｎｍ以下が好ましい。
【０１００】
本変形例によれば、高不純物濃度領域５１８ｃまたは高不純物濃度層を設けることにより、第１領域Ｗ１の近傍の少数キャリアをさらに減少させてパッシベーション性を向上させることができる。これにより、非晶質層２０の第１領域Ｗ１に第１高導電部分３１を設けることによるパッシベーション性の低下を補償し、パッシベーション性と低抵抗性をより好適に両立できる。
【０１０１】
ある態様の太陽電池セル（５１０）において、第１領域（Ｗ１）の基板（５１８）と非晶質層（２０）の間の界面に、基板（５１８）より第１導電型の不純物濃度が高い高不純物濃度領域（５１８ｃ）が設けられてもよい。
【０１０２】
（変形例６）
上述の実施の形態および変形例では、非晶質層２０の上に第１導電型半導体層２１および第２導電型半導体層２２が設けられる場合を示した。さらなる変形例では、基板１８の第１領域Ｗ１に第１非晶質層を設け、基板１８の第２領域Ｗ２に第１非晶質層と異なる第２非晶質層を設けてもよい。第１非晶質層と第２非晶質層は、同じ材料（化合物）で構成されてもよいし、異なる化合物で構成されてもよい。この場合、第１非晶質層上に第１導電型半導体層２１が設けられ、第１非晶質層に第１高導電部分３１が設けられる。また、第２非晶質半導体上に第２導電型半導体層２２が設けられる。第２非晶質層には、第２高導電部分４３２が設けられてもよい。
【０１０３】
第１非晶質層および第２非晶質層は、いずれも実質的に真性な非晶質半導体で構成されてもよい。この場合、第１非晶質層よりも第２非晶質層の膜密度が低くなるよう構成されてもよい。例えば、第１非晶質層の膜密度が２．２ｇ／ｃｍ３以上２．４ｇ／ｃｍ３以下であるのに対し、第２非晶質層の膜密度は２．０ｇ／ｃｍ３以上２．２ｇ／ｃｍ３以下であってもよい。
【０１０４】
また、第１非晶質層および第２非晶質層の少なくとも一方は、非晶質の絶縁体であってもよい。さらに、第１非晶質層が第１導電型の非晶質半導体で構成され、第２非晶質層が第２導電型の非晶質半導体で構成されてもよい。その他、第１非晶質層がｉ型の非晶質半導体または非晶質絶縁体であり、第２非晶質層が第２導電型であってもよい。逆に、第１非晶質層が第１導電型であり、第２非晶質層がｉ型の非晶質半導体または非晶質絶縁体であってもよい。
【０１０５】
（第２の実施の形態）
図１７は、別の実施の形態に係る太陽電池セル６１０の構造を示す断面図である。本実施の形態では、基板１８の第２主面１８ｂ上に一つの非晶質層２０が設けられる代わりに、第１領域Ｗ１に第１非晶質層６２７が設けられ、第２領域Ｗ２に第２非晶質層６２８が設けられる。また、第１導電型半導体層６２１と第２導電型半導体層６２２が第１領域Ｗ１の一部である第４領域Ｗ４にて絶縁層６２９を挟んで重なるように配置される点で上述の実施の形態と相違する。本実施の形態について、上述の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【０１０６】
太陽電池セル６１０は、基板１８と、受光面保護層３０と、第１導電型半導体層６２１と、第２導電型半導体層６２２と、第１透明電極層６２３と、第２透明電極層６２４と、第１金属電極層６２５と、第２金属電極層６２６と、第１非晶質層６２７と、第２非晶質層６２８と、絶縁層６２９とを備える。
【０１０７】
第１非晶質層６２７は、基板１８の第２主面１８ｂ上の第１領域Ｗ１に設けられる。第１非晶質層６２７は、ｉ型またはｎ型の非晶質半導体、または絶縁体で構成される。ｉ型またはｎ型の非晶質半導体の場合、例えば、ｉ型またはｎ型の水素を含む非晶質シリコンで構成できる。一方、絶縁体の場合、例えば、酸素および窒素の少なくとも一方を含むシリコン化合物またはアルミニウム化合物で構成できる。第１非晶質層６２７の厚さは、１ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、好ましくは２ｎｍ〜２５ｎｍ程度である。第１導電型半導体層６２１は、第１非晶質層６２７の上に設けられる。
【０１０８】
第２非晶質層６２８は、基板１８の第２主面１８ｂ上の第２領域Ｗ２に設けられる。第２非晶質層６２８は、ｉ型またはｐ型の非晶質半導体、または絶縁体で構成される。ｉ型またはｐ型の非晶質半導体の場合、例えば、ｉ型またはｐ型の水素を含む非晶質シリコンで構成できる。一方、絶縁体の場合、例えば、酸素および窒素の少なくとも一方を含むシリコン化合物またはアルミニウム化合物で構成できる。第２非晶質層６２８の厚さは、１ｎｍ〜２００ｎｍ程度であり、好ましくは２ｎｍ〜２５ｎｍ程度である。第２非晶質層６２８は、第１非晶質層６２７より膜密度が低くなるよう構成されてもよい。第２導電型半導体層６２２は、第２非晶質層６２８の上に設けられる。
【０１０９】
絶縁層６２９は、絶縁材料で構成され、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）などで構成される。絶縁層６２９は、第１導電型半導体層６２１の上に設けられる。絶縁層６２９は、第１領域Ｗ１のうちｘ方向の中央部に相当する第３領域Ｗ３には設けられず、第３領域Ｗ３を挟んだ両側の第４領域Ｗ４に設けられる。絶縁層６２９が設けられる第４領域Ｗ４のｘ方向の幅は、例えば第１領域Ｗ１のｘ方向の幅の１／３程度である。また、絶縁層６２９が設けられない第３領域Ｗ３のｘ方向の幅は、第１領域Ｗ１の１／３程度である。
【０１１０】
第２非晶質層６２８および第２導電型半導体層６２２は、第４領域Ｗ４において、絶縁層６２９の上に重なるように設けられる。したがって、第４領域Ｗ４の第１非晶質層６２７および第１導電型半導体層６２１の上には、第２非晶質層６２８および第２導電型半導体層６２２が積層方向（ｚ方向）に重なる。
【０１１１】
第１導電型半導体層６２１の上には、第１透明電極層６２３および第１金属電極層６２５が設けられる。第２導電型半導体層６２２の上には、第２透明電極層６２４および第２金属電極層６２６が設けられる。第１電極６１４は、第１透明電極層６２３および第１金属電極層６２５により構成され、第２電極６１５は、第２透明電極層６２４および第２金属電極層６２６により構成される。第１電極６１４と第２電極６１５の間には、両者を電気的に絶縁するための分離溝６１６が設けられる。分離溝６１６は、第４領域Ｗ４の絶縁層６２９の上に設けられる。
【０１１２】
太陽電池セル６１０は、第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１をさらに備える。第１高導電部分６３１は、第１非晶質層６２７に設けられ、特に第３領域Ｗ３の第１非晶質層６２７に設けられる。結晶質半導体部分６４１は、第１導電型半導体層６２１に設けられ、特に第３領域Ｗ３の第１高導電部分６３１の上に設けられる。本実施の形態においても、第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１を設けることにより、第２領域Ｗ２に比べて面積の小さい第３領域Ｗ３の直列抵抗を下げ、太陽電池セル６１０の発電効率を高めることができる。
【０１１３】
つづいて、太陽電池セル６１０の製造方法を説明する。まず、図１８に示すように、第１主面１８ａ上に受光面保護層３０を形成し、第２主面１８ｂの第１領域Ｗ１に第１非晶質層６２７、第１導電型半導体層６２１および絶縁層６２９を形成する。第１非晶質層６２７、第１導電型半導体層６２１および絶縁層６２９は、例えば、第２領域Ｗ２にマスクを形成することで第１領域Ｗ１に選択的に形成できる。その他、第２主面１８ｂの全面に第１非晶質層６２７、第１導電型半導体層６２１および絶縁層６２９を形成した後に第１領域Ｗ１に保護マスクを形成し、第２領域Ｗ２からこれらの層を除去してもよい。
【０１１４】
次に、図１９に示すように、第１領域Ｗ１および第２領域Ｗ２上に第２非晶質層６２８および第２導電型半導体層６２２を形成する。第２非晶質層６２８は、第１領域Ｗ１において絶縁層６２９の上に形成され、第２領域Ｗ２において第２主面１８ｂ上に形成される。第２導電型半導体層６２２は、第２非晶質層６２８の上に形成される。
【０１１５】
つづいて、図２０に示すように、第１領域Ｗ１の中央部分の第３領域Ｗ３にレーザ６５０を照射し、第３領域Ｗ３に位置する絶縁層６２９、第２導電型半導体層６２２および第２非晶質層６２８を除去する。これにより、第３領域Ｗ３において第１導電型半導体層６２１が露出するようにする。また、第３領域Ｗ３に照射するレーザ６５０により、第１導電型半導体層６２１および第１非晶質層６２７の一部を加熱し、照射領域６２０ｃを結晶質に変換させる。これにより、第１導電型半導体層６２１の一部に結晶質半導体部分６４１が形成され、第１非晶質層６２７の一部に第１高導電部分６３１が形成される。
【０１１６】
第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１の形成は、絶縁層６２９の除去と同時に行うことができる。例えば、共通するレーザ６５０の照射により、絶縁層６２９が除去され、かつ、除去された絶縁層６２９の直下で第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１が形成されてもよい。つまり、第１導電型半導体層６２１および第１非晶質層６２７の上に設けられる絶縁層６２９の上からレーザ６５０を照射することにより、第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１が形成されてもよい。
【０１１７】
なお、第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１の形成は、絶縁層６２９の除去とは別になされてもよい。例えば、絶縁層６２９の除去後にレーザ６５０を照射することにより、絶縁層６２９の除去工程と第１高導電部分６３１および結晶質半導体部分６４１の形成工程が別々に実行されてもよい。この場合、第３領域Ｗ３の絶縁層６２９、第２非晶質層６２８および第２導電型半導体層６２２のそれぞれは、レーザ照射により除去されてもよいし、ドライエッチングやウェットエッチングにより除去されてもよいし、これらの手法を組み合わせて除去されてもよい。例えば、レーザ照射により第２導電型半導体層６２２および第２非晶質層６２８を部分的に除去した後、露出する絶縁層６２９をウェットエッチングして除去してもよい。
【０１１８】
つづいて、第３領域Ｗ３にて露出する第１導電型半導体層６２１と、第２領域Ｗ２および第４領域Ｗ４にて露出する第２導電型半導体層６２２の上に透明電極層が設けられ、透明電極層上に金属電極層が設けられる。その後、第４領域Ｗ４に分離溝６１６を形成し、第１電極６１４および第２電極６１５が形成される。これにより、図１７に示す太陽電池セル６１０ができあがる。
【０１１９】
本実施の形態の一態様は次の通りである。ある態様の太陽電池セル（６１０）は、
第１導電型の結晶性半導体の基板（１８）と、
第１導電型または第２導電型の結晶性半導体の基板（１８）と、
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上に設けられる第１非晶質層（６２７）と、
第１非晶質層（６２７）上に設けられる第１導電型半導体層（６２１）と、
第１非晶質層（６２７）の第１凹部内に設けられ、第１非晶質層（６２７）より高い導電性を有し、第１導電型半導体層（６２１）と接する第１高導電部分（６３１）と、
第１導電型半導体層（６２１）上に設けられる第１電極（６１４）と、を備える
【０１２０】
第１非晶質層（６２７）および第１導電型半導体層（６２１）は、基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）に設けられ、さらに、
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）と異なる第２領域（Ｗ２）に設けられる第２非晶質層（６２８）と、
第２非晶質層（６２８）上に設けられる第２導電型半導体層（６２２）と、
第２導電型半導体層（６２２）上に設けられる第２電極（６１４）と、を備えてもよい。
【０１２１】
基板（１８）は第１導電型であり、第１領域（Ｗ１）の面積は、第２領域（Ｗ２）の面積よりも小さくてもよい。
【０１２２】
本実施の形態の別の態様は、太陽電池セル（６１０）の製造方法である。この方法は、
基板（１８）の一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）に第１非晶質層（６２７）を形成し、
第１非晶質層（６２７）に第１非晶質層（６２７）より高い導電性を有する第１高導電部分（６３１）を形成し、
第１非晶質層（６２７）上に第１導電型半導体層（６２１）を形成し、
一主面（第２主面１８ｂ）上の第１領域（Ｗ１）と異なる第２領域（Ｗ２）に第２非晶質層（６２８）を形成し、第２非晶質層（６２８）上に第２導電型半導体層（６２２）を形成し、
第１導電型半導体層（６２１）上に第１電極（６１４）を形成し、第２導電型半導体層（６２２）上に第２電極（６１５）を形成する。
【０１２３】
第１高導電部分（６３１）は、第１非晶質層（６２７）上に形成される絶縁層（６２９）の上からのレーザ照射により形成されてもよい。
【０１２４】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態および変形例の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１２５】
１０…太陽電池セル、１４…第１電極、１５…第２電極、１８…基板、２０…非晶質層、２１…第１導電型半導体層、２２…第２導電型半導体層、３１…第１高導電部分、３３…第１凹部、３５…界面、Ｗ１…第１領域、Ｗ２…第２領域。
【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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