(57)【要約】      （修正有）【課題】受光面の表面反射率を抑え、特性に優れた太陽電池を提供する。【解決手段】シリコン基板の受光面側に形成されたテクスチャ構造と、テクスチャ構造の上に形成された受光面パッシベーション膜と、受光面パッシベーション膜の上に反射防止膜とを有し、テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長が７μｍ以上である太陽電池である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコン基板の受光面側に形成されたテクスチャ構造と、
前記テクスチャ構造の上に形成された受光面パッシベーション膜と、
前記受光面パッシベーション膜の上に反射防止膜とを有し、
前記テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は７μｍ以上である太陽電池。
【請求項２】
前記テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は、２１μｍ以下である請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は、１４μｍ以下である請求項１に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記反射防止膜は、前記テクスチャ構造の底部が厚い請求項１〜３のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項５】
前記反射防止膜は、酸化チタンである請求項１〜４のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項６】
前記受光面パッシベーション膜は、酸化シリコンである請求項１〜５のいずれかに記載の太陽電池。
【請求項７】
前記反射防止膜は、リン酸化物を１５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含有する請求項５に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記テクスチャ構造が形成された前記シリコン基板の受光面側は、受光面拡散層である請求項１〜７のいずれかに記載の太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池、特に太陽電池の受光面側の構造に関する。
【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、シリコン結晶を用いたものである。
【０００３】
単結晶シリコン基板を用いる太陽電池の構造上の工夫の一つとして、単結晶シリコン基板の受光面となる面にピラミッド状の凹凸形状であるテクスチャ構造と呼ばれる、数μｍ〜数十μｍの高低差を有する凹凸形状を形成する技術がある。このように、太陽電池の受光面に凹凸形状を形成することによって、受光面に入射する光の反射を低減すると同時に太陽電池内部に入射する光量を増やすことができ、太陽電池の光電変換効率を高めることができる。
【０００４】
単結晶シリコン基板の受光面となる面に凹凸形状を形成する手段としては、金属微粒子を触媒として湿式エッチングする方法や、反応性イオンエッチングする方法等が挙げられるが、いずれも量産性や製造コストの面から好ましくない。このため、凹凸形状を形成する方法で一般的な方法としては、７０℃以上９０℃以下に加熱した水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液に低沸点のアルコール溶剤を添加したエッチング液でエッチングする方法を用いている。特許文献１には、カルボン酸を含むアルカリ性のエッチング液を用いて、単結晶シリコン基板でのテクスチャ構造の大きさを検討した内容が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０４６６０１号公報（平成１８年５月４日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、単結晶シリコン基板の表面をテクスチャ構造にし、テクスチャ構造の大きさを変えた場合、基板の状態では表面反射率に大差がなかったとしても、テクスチャ構造の上部に、受光面パッシベーション膜、反射防止膜を形成して太陽電池を作製すると、テクスチャ構造の大きさによって表面反射率に差が出てくることが分かった。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、テクスチャ構造の上部に、受光面パッシベーション膜、反射防止膜を形成した太陽電池のテクスチャ構造の大きさを規定することにより、表面反射率を下げ特性に優れた太陽電池を実現することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の太陽電池は、シリコン基板の受光面側に形成されたテクスチャ構造と、テクスチャ構造の上に形成された受光面パッシベーション膜と、受光面パッシベーション膜の上に反射防止膜とを有し、テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は７μｍ以上である太陽電池であることを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明の太陽電池は、テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は２１μｍ未満であることがより好ましい。
【００１０】
また、本発明の太陽電池は、テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長は１４μｍ未満であることがより好ましい。
【００１１】
また、本発明の太陽電池は、反射防止膜はテクスチャ構造の底部で厚いことがより好ましい。
【００１２】
また、本発明の太陽電池は、反射防止膜は酸化チタンであることがより好ましい。
【００１３】
また、本発明の太陽電池は、受光面パッシベーション膜は酸化シリコンであることがより好ましい。
【００１４】
また、本発明の太陽電池は、反射防止膜にリン酸化物を１５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含有することがより好ましい。
【００１５】
また、本発明の太陽電池は、テクスチャ構造のシリコン基板の受光面側に受光面拡散層が形成されていることがより好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、テクスチャ構造の上部に、受光面パッシベーション膜、反射防止膜を形成した太陽電池のテクスチャ構造の大きさを規定することで、受光面の表面反射率を抑え、特性に優れた太陽電池を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の太陽電池の一例の模式的な裏面図である。
【図２】本発明の太陽電池の一例の模式的な断面構成図である。
【図３】本発明の太陽電池の一例の模式的な裏面側から見た拡散層の図である。
【図４】本発明の太陽電池の製造方法の一例を示す模式的な図である。
【図５】太陽電池の受光面をＳＥＭ観察した図である。
【図６】テクスチャ構造の一つを上から見た模式的な図である。
【図７】シリコン基板に形成したテクスチャ構造の表面反射率を示す図である。
【図８】太陽電池の受光面の表面反射率を示す図である。
【図９】テクスチャ構造の一つを横から見た模式的な図である。
【図１０】太陽電池の受光面を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１、図２は、受光面と反対側の面である裏面にのみ電極を形成した本発明の太陽電池を表す図である。図１は、太陽電池１の受光面とは反対側の面である裏面側から見た図であり、太陽電池１の裏面には、ｎ型用電極２およびｐ型用電極３がそれぞれ帯状に交互に形成されている。
【００１９】
図２は、図１で示したＡ−Ａ′の断面を表す図である。単結晶シリコン基板であるｎ型シリコン基板４の受光面側にはテクスチャ構造である凹凸形状５が形成されている。この凹凸は数μｍ〜数十μｍオーダーである。受光面側全面には受光面拡散層６であるｎ−層がＦＳＦ（Ｆｒｏｎｔ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）層として形成され、受光面拡散層６の受光面側には受光面パッシベーション膜１３が形成されている。さらに、受光面側には反射防止膜１２が形成されている。ここで、受光面パッシベーション膜１３は酸化シリコン膜で、その膜厚は１５ｎｍ〜２００ｎｍであり、好ましくは１５ｎｍ〜６０ｎｍである。また、反射防止膜１２は酸化チタン膜である。膜厚は１０〜４００ｎｍである。さらに、反射防止膜にはリンが含まれており、その濃度はリン酸化物として１５〜３５ｗｔ％含有する。
【００２０】
また、ｎ型シリコン基板４の裏面には、ｎ型シリコン基板４側から、第２裏面パッシベーション膜８、第１裏面パッシベーション膜１１の２層からなる裏面パッシベーション膜１４が形成されている。ｎ型シリコン基板４の裏面側にはｎ＋層９とｐ＋層１０とが交互に隣接して形成されており、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋層９領域の表面は、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋層９領域以外の表面よりも凹状になっている。ここで、図２に示す凹状の深さＢは数十ｎｍのオーダーである。さらに、ｎ＋層９にはｎ型用電極２が形成され、ｐ＋層１０にはｐ型用電極３が形成されている。また、ｎ＋層９上の裏面パッシベーション膜１４とｐ＋層１０上の裏面パッシベーション膜１４とに膜厚差があり、ｎ＋層９上の裏面パッシベーション膜１４の方が厚くなっている。ここで、ｎ＋層９とｐ＋層１０とが交互に隣接して形成されていることより、太陽電池１に逆方向のバイアスがかかったとき、部分的に電圧がかかることがなく、局所的なリーク電流による発熱をさけることができる。
【００２１】
図３は、太陽電池１からｎ型用電極２とｐ型用電極３とを除去し裏面パッシベーション膜８を除去した場合に、ｎ＋層９とｐ＋層１０とを裏面側から見た図である。ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁にはｎ＋層９が形成されている。
【００２２】
外周縁にはシリコン基板の導電型であるｎ型と同じ導電型であるｎ型の拡散層であるｎ＋層９が形成されているので、太陽電池１に逆方向のバイアスがかかったとき、リーク電流を抑えることができる。
【００２３】
この場合、必ずしも外周縁全部にシリコン基板と同じ導電型である拡散層を形成しないと太陽電池特性が大きく低下するということではなく、シリコン基板と反対の導電型である拡散層が一部混在していてもよい。
【００２４】
ｎ−層の受光面拡散層が形成されない太陽電池の場合は、裏面の外周縁にｎ＋層が形成されていない構造であってもよい。
【００２５】
図３に示すように、シリコン基板エッジからｐ＋層１０までの距離（ｐ＋層１０長辺方向に対し垂直方向）はＣ＞Ｄとなっており、ｎ型シリコン基板４の裏面の外周縁のｎ＋層９の幅は違っている。広い方の領域Ｃにも、ｐ＋層１０に挟まれた領域と同様に１つのｎ型用電極２を形成する。また、ｎ＋層９領域は全てつながっていることがわかる。
【００２６】
さらに、より高い短絡電流を得るために、シリコン基板の導電型であるｎ型と異なる導電型であるｐ＋層１０の合計面積のほうがｎ＋層９の合計面積よりも大きい。この場合、隣接するｎ＋層９は長さ方向に対し垂直方向に分離されていてもよい。その際、ｎ＋層９間はｐ＋層１０が形成されている。また、ｐ＋層１０が長さ方向に対し垂直方向に分離されている場合は、ｐ＋層１０間にｎ＋層９が形成されている。
【００２７】
以下に、本発明の太陽電池の製造方法の一例を示す。
【００２８】
図４は、図１、および図２に示す本発明の太陽電池の製造方法の一例である。図４に示すように模式的断面図を参照して説明する。
【００２９】
まず、図４（ａ）に示すように、１００μｍ厚のｎ型シリコン基板４の受光面となる面（以下「ｎ型シリコン基板の受光面」という。）の反対側の面である裏面（以下「ｎ型シリコン基板の裏面」という。）に、窒化シリコン膜等のテクスチャマスク２１をＣＶＤ法、またはスパッタ法等で形成する。その後、図４（ｂ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面にテクスチャ構造である凹凸形状５をエッチングにより形成する。エッチングは、たとえば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどのアルカリ水溶液にイソプロピルアルコールを添加し、７０℃以上８０℃以下に加熱した溶液により行われる。
【００３０】
次に、図４（ｃ）を用いて次工程を説明する。図４（ｃ）は、ｎ型シリコン基板４の裏面側が上となっている。図４（ｃ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面に形成したテクスチャマスク２１を除去後、ｎ型シリコン基板４の受光面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２２を形成する。その後、ｎ型シリコン基板４の裏面において、ｎ＋層９を形成しようとする箇所以外に、例えば、溶剤、増粘剤および酸化シリコン前駆体を含むマスキングペーストをインクジェット、またはスクリーン印刷等で塗布し、熱処理により拡散マスク２３を形成し、ＰＯＣｌ３を用いた気相拡散によって、ｎ型シリコン基板４の裏面の露出した箇所に、ｎ型不純物であるリンが拡散してｎ＋層９が形成される。
【００３１】
次に、図４（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４に形成した拡散マスク２２ならびに拡散マスク２３、および拡散マスク２２、２３にリンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去した後、酸素または水蒸気による熱酸化を行い、酸化シリコン膜２４を形成する。この際、図４（ｄ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４が厚くなる。９００℃で水蒸気による熱酸化を行い、ｎ＋層９上以外の酸化シリコン膜２４の膜厚が７０ｎｍ〜９０ｎｍ、ｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚は２５０ｎｍ〜３５０ｎｍになった。ここで、熱酸化前のｎ＋層９のリンの表面濃度は、５×１０１９／ｃｍ３以上であり、熱酸化の処理温度の範囲としては、酸素による熱酸化で８００℃〜１０００℃、水蒸気による熱酸化で８００℃〜９５０℃である。
【００３２】
ｐ＋層形成時のｎ＋層の拡散マスクとして酸化シリコン膜である場合は、６０ｎｍ以上必要であることから、酸化シリコン膜２４を使用するには、ｎ＋層９上とｎ＋層９上以外との酸化シリコン膜２４の膜厚差は、６０ｎｍ以上必要となる。
【００３３】
また、熱酸化時に、シリコン基板に拡散される不純物の種類と濃度により、熱酸化による酸化シリコン膜の成長速度が異なる。とくにｎ型不純物濃度が高い場合は、成長速度が速くなる。このため、ｎ型シリコン基板４よりもｎ型不純物濃度が高いｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚の方がｎ型シリコン基板４上よりも厚くなる。酸化シリコン膜２４は、熱酸化時にシリコンと酸素とが結びつくことで形成されるので、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋層９領域の表面は、ｎ型シリコン基板４の裏面のｎ＋層９領域以外であるｐ＋層１０領域の表面よりも凹状になる。
【００３４】
次に、図４（ｅ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面の酸化シリコン膜２４および裏面のｎ＋層９上以外の酸化シリコン膜２４をエッチングにより除去する。裏面では、上記に示したように、酸化シリコン膜２４がｎ＋層９上に厚く形成されているので、ｎ＋層９上だけ酸化シリコン膜２４が残る。ｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４とｎ＋層９上以外の酸化シリコン膜２４とのエッチングレートの差により、ｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４は１２０ｎｍ程度の膜厚となる。例えば、９００℃３０分の水蒸気による熱酸化で酸化シリコン膜２４を形成し、ｎ＋層９上以外の酸化シリコン膜２４を除去するためにフッ化水素酸処理をした場合、ｎ＋層９上の酸化シリコン膜２４の膜厚は１２０ｎｍ程度となる。先述したように６０ｎｍ以上あればｐ＋層形成時の拡散マスクとして機能する。
【００３５】
さらに、ｎ型シリコン基板４の受光面に酸化シリコン膜等の拡散マスク２５を形成し、その後、ｎ型シリコン基板４の裏面に、有機性高分子にホウ素化合物を反応させたポリマーをアルコール系溶媒に溶解させた溶液を塗布し、乾燥後、熱処理によりｎ型シリコン基板４の裏面の露出した箇所にｐ型不純物であるボロンが拡散してｐ＋層１０が形成される。
【００３６】
次に、図４（ｆ）を用いて次工程を説明する。図４（ｆ）は、ｎ型シリコン基板４の受光面側が上となっている。図４（ｆ）に示すように、ｎ型シリコン基板４に形成した酸化シリコン膜２４ならびに拡散マスク２５、および酸化シリコン膜２４、拡散マスク２５にボロンが拡散して形成されたガラス層をフッ化水素酸処理により除去する。その後、ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜等の拡散マスクを兼ねた第１裏面パッシベーション膜１１をＣＶＤ法、またはＳＯＧ（スピンオングラス）の塗布、焼成により形成する。その後、ｎ型シリコン基板４の受光面に受光面拡散層６であるｎ−層および反射防止膜１２を形成するため、ｎ型シリコン基板４の受光面にリン化合物、チタンアルコキシドおよびアルコールを少なくとも含む混合液２７の塗布を行い、乾燥する。ここで、混合液２７のリン化合物としては五酸化リン、チタンアルコキシドとしてはテトライソプロピルチタネート、およびアルコールとしてはイソプロピルアルコールを用いる。
【００３７】
次に、図４（ｇ）に示すように、熱処理によりｎ型不純物であるリンが拡散して受光面側全面に受光面拡散層６であるｎ−層および反射防止膜１２となるリンを含有した酸化チタン膜が形成される。ここで、熱処理後のｎ−層のシート抵抗値は、３０〜１５０Ω／□、望ましくは、８０±２０Ω／□である。
【００３８】
ｎ型シリコン基板４の裏面に酸化シリコン膜による第２裏面パッシベーション膜８を形成するため、酸素または水蒸気による熱酸化を行う。この際、ｎ型シリコン基板４の裏面に第２裏面パッシベーション膜８である酸化シリコン膜が形成されながら、図４（ｊ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の受光面全面にも、酸化シリコン膜が形成される。この受光面全面に形成された酸化シリコン膜は、受光面拡散層６と反射防止膜１２との間に形成され、受光面パッシベーション膜１３となる。また、第２裏面パッシベーション膜８と受光面パッシベーション膜１３との形成は、受光面拡散層６および反射防止膜１２を形成する熱処理に引き続き、ガスを切り替えて酸素または水蒸気による熱酸化を行うことによっても可能である。
【００３９】
次に、図４（ｈ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面側に形成されたｎ＋層９、ｐ＋層１０に電極を形成するため、ｎ型シリコン基板の裏面に形成された裏面パッシベーション膜１４にパターニングを行う。パターニングは、エッチングペーストをスクリーン印刷法などで塗布し加熱処理により行われる。その後、パターニング処理を行ったエッチングペーストは超音波洗浄し酸処理により除去する。ここで、エッチングペーストとしては、例えば、エッチング成分としてリン酸、フッ化水素、フッ化アンモニウムおよびフッ化水素アンモニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含み、水、有機溶媒および増粘剤を含むものである。
【００４０】
次に、図４（ｉ）に示すように、ｎ型シリコン基板４の裏面の所定の位置に銀ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、乾燥する。その後、焼成により、ｎ＋層９にはｎ型用電極２が形成され、ｐ＋層１０にはｐ型用電極３が形成され、太陽電池１を作製した。
【００４１】
図５は、太陽電池の受光面側から見たＳＥＭ観察の一例である。図５から、ピラミッド状の凹凸形状であるテクスチャ構造が大小並んでいることがわかる。図５（ａ）は、平均テクスチャ辺長が１１．５μｍのものであり、図５（ｂ）は、平均テクスチャ辺長が４．６μｍのものである。
【００４２】
ここで、図６は、ピラミッド状の凹凸形状であるテクスチャ構造３０の一つを上から見た模式図であり、Ｘをテクスチャ辺長とする。また、平均テクスチャ辺長は、受光面の３０００μｍ２の範囲のＳＥＭ観察を行いテクスチャ構造の大きいものを５箇所選びテクスチャ辺長を測定して平均値を求め、その値としている。
【００４３】
次に、表面反射率の評価をするために、単結晶シリコン基板であるｎ型シリコン基板に形成するテクスチャ構造の大きさを変えたものを作製した。なお、テクスチャ構造のサイズは、上記に示した製造方法において、エッチング時間を変えて調整した。エッチングによりピラミッド状の凹凸形状を形成することから、テクスチャ辺長が大きくなると、ｎ型シリコン基板のエッチング量も多くなる。
【００４４】
図７は、ｎ型シリコン基板にテクスチャ構造を形成し表面反射率を測定した結果である。図７に示すａは平均テクスチャ辺長が１８．８μｍ、ｂは平均テクスチャ辺長が１１．５μｍ、ｃは平均テクスチャ辺長が９．１μｍ、ｄは平均テクスチャ辺長が４．６μｍである。図７から測定波長領域では表面反射率の差が見られなかった。なお、平均テクスチャ辺長が３〜２４μｍの範囲で表面反射率を測定したところ、いずれもａ〜ｄと大きな差はなく同様の結果が得られた。
【００４５】
図８は、図７で測定したｎ型シリコン基板を用いて、テクスチャ構造の上部に、受光面パッシベーション膜、反射防止膜を形成することにより本発明の太陽電池を作製し、受光面の表面反射率を測定した結果である。図８に示すｅは平均テクスチャ辺長が１８．８μｍ、ｆは平均テクスチャ辺長が１１．５μｍ、ｇは平均テクスチャ辺長が９．１μｍ、ｈは平均テクスチャ辺長が４．６μｍである。図８からｈの表面反射率は他よりも高くなっている。一方、ｅ、ｆ、ｇの表面反射率は低くなっている。ここで、テクスチャ構造の平均テクスチャ辺長を変化させてみたところ、平均テクスチャ辺長が７〜２４μｍについては、ｅ、ｆ、ｇと大きな差はなく同様の結果が得られたが、平均テクスチャ辺長が３〜６μｍについてはｈと同様の結果となり、表面反射率が高くなった。これから、平均テクスチャ辺長が７μｍ以上で表面反射率が低いことがわかる。
【００４６】
また、太陽電池においては、製造コスト低減のために、シリコン基板をより薄くする試みがなされている。上記に示した太陽電池の製造方法では、テクスチャ構造である凹凸形状形成前において、平均１００μｍの厚みのものを使用している。テクスチャ構造である凹凸形状形成完了時点で、基板が薄くなり過ぎると、その後の工程において割れによる歩留り低下が問題になるため、基板の厚さは８５μｍ以上あることが好ましく、９０μｍ以上あることがより好ましい。これは、テクスチャ形状を形成するためのエッチング量が、１５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以下であることを意味する。
【００４７】
図９は、ピラミッド状の凹凸形状であるテクスチャ構造３０の一つを横から見た模式図である。ピラミッド形状の高さＧはエッチング量に相当し、底辺Ｘはテクスチャ辺長に相当する。シリコン結晶（１００）面をエッチングすることによって得られる理想的なピラミッド状の頂上にあたる角度は７０．５°である。この図を用いてＸの値を計算で求めると、Ｇ＝１５でＸ＝２１.２、Ｇ＝１１でＸ＝１５．５、Ｇ＝１０．５でＸ＝１４．８、Ｇ＝１０でＸ＝１４．１である。これから、工程中のシリコン基板割れを考えると、テクスチャ辺長は２１μｍ以下が好ましく、１４μｍ以下であることがより好ましい。
【００４８】
今回、受光面拡散層を形成した構造とするため、上記太陽電池の製造方法において、五酸化リンを加えた混合液を使用した。受光面拡散層を形成しない構造の場合には、五酸化リンを加えない混合液を用いて反射防止膜を形成し、その後に受光面パッシベーション膜である酸化シリコン膜を形成した構造となるが、その場合にあっても図８と同様な結果が得られた。
【００４９】
図１０は、太陽電池１の受光面を拡大した図である。図１０（ａ）はテクスチャ辺長が小さい場合、図１０（ｂ）はテクスチャ辺長が大きい場合である。６は受光面拡散層、１２は反射防止膜、１３は受光面パッシベーション膜である。
【００５０】
テクスチャ構造の大きさによって反射率が異なる原因を考察するに、反射防止膜１２は先述のように塗布により形成するので、図１０（ａ）、（ｂ）に示すＥ、Ｆのように、テクスチャ構造間に塗布液が溜まる箇所があり、そこでの膜厚は厚くなる。具体的には、反射防止膜１２である酸化チタン膜の膜厚は、Ｅ、Ｆどちらとも３００〜４００ｎｍとなる。酸化チタン膜は膜厚７０〜１００ｎｍ付近の膜厚で均一に成膜されると、干渉効果により波長６００ｎｍ付近で表面反射率が最も低くなるが、Ｅ、Ｆ付近のように膜厚が不均一では干渉効果が得られない。よって、図１０（ａ）に示すようなテクスチャ辺長が小さい場合はテクスチャの凹部が浅くなるので、太陽電池の受光面において、酸化チタン膜の膜厚が厚くなる箇所の割合が高くなるため、表面反射率は高くなると考えられる。
【００５１】
以上のように、太陽電池の受光面の構造でのテクスチャ構造の大きさを規定することで、受光面の表面反射率を抑え、特性に優れた太陽電池を実現することができる。
【００５２】
また、単結晶シリコン基板であるｎ型シリコン基板について記載したが、単結晶シリコン基板であるｐ型シリコン基板を用いることも可能である。その際、受光面拡散層が存在する場合はｐ型不純物を用いたｐ−層となり、反射防止膜はｐ型不純物が含まれた膜となり、他の構造はｎ型シリコン基板について記載した上記構造と同様である。
【００５３】
さらに、ｐ型シリコン基板を用いる場合は、より高い短絡電流を得るために、シリコン基板の導電型であるｐ型と異なる導電型であるｎ＋層の合計面積のほうがｐ＋層の合計面積よりも大きい。この場合、隣接するｐ＋層は長さ方向に対し垂直方向に分離されていてもよい。その際、ｐ＋層間はｎ＋層が形成されている。また、ｎ＋層が長さ方向に対し垂直方向に分離されている場合は、ｎ＋層間にｐ＋層が形成されている。
【００５４】
今回、裏面にのみ電極を形成した太陽電池について記載したが、受光面と裏面とに電極が形成された両面電極構造である太陽電池であっても、受光面側の構造が上記と同じ構造であれば、同様のことが言える。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る太陽電池は、太陽電池全般に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  太陽電池、２  ｎ型用電極、３  ｐ型用電極、４  ｎ型シリコン基板、５  凹凸形状、６  受光面拡散層、８  第２裏面パッシベーション膜、９  ｎ＋層、１０  ｐ＋層、１１  第１裏面パッシベーション膜、１２  反射防止膜、１３  受光面パッシベーション膜、１４  裏面パッシベーション膜、２１  テクスチャマスク、２２  拡散マスク、２３  拡散マスク、２４  酸化シリコン膜、２５  拡散マスク、２７  混合液、３０  テクスチャ構造。
【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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