(57)【要約】【課題】特性低下をより抑制することができる太陽電池セルを提供する。【解決手段】太陽電池セル１０は、第一主面及び第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板２０であって、第一導電型を有する半導体基板２０と、第一主面に設けられ、第一導電型を有する第一の半導体層２３と、第二主面に設けられ、第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層２１とを備える。そして、半導体基板２０は、平面視において、当該半導体基板２０の外周部を構成する一辺にわたって第二の半導体層２１が形成されていない第一の領域５０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板と、
前記第一主面に設けられ、前記第一導電型を有する第一の半導体層と、
前記第二主面に設けられ、前記第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層とを備え、
前記半導体基板は、平面視において、当該半導体基板の外周部を構成する一辺にわたって前記第二の半導体層が形成されていない第一の領域を有する
太陽電池セル。
【請求項２】
前記第二の半導体層は、前記第二主面に積層したｉ型非晶質半導体層と、前記ｉ型非晶質半導体層に積層した第二導電型非晶質半導体層とを有し、
前記ｉ型非晶質半導体層、及び、前記第二導電型非晶質半導体層のうち少なくとも前記第二導電型非晶質半導体層は、前記第一の領域を除く前記半導体基板上の領域に配置される
請求項１に記載の太陽電池セル。
【請求項３】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板と、
前記第一主面に設けられ、前記第一導電型のドーパントを含む第一の半導体層と、
前記第二主面に設けられ、前記第一導電型と異なる第二導電型のドーパントを含む第二の半導体層とを備え、
前記半導体基板は、平面視において、当該半導体基板の外周部を構成する一辺にわたる第一の領域であって、前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパントの濃度が、前記第一の領域以外の領域に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパント濃度より低い第一の領域を有する
太陽電池セル。
【請求項４】
前記半導体基板は、略矩形状であり、
前記第一の領域は、前記半導体基板の外周部を含む
請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
【請求項５】
前記半導体基板は、さらに、平面視において、当該半導体基板の外周部を構成する前記一辺にわたって前記第二の半導体層が形成されていない第二の領域を有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池セル。
【請求項６】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板の前記第二主面に、前記第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層を成膜する第一の成膜工程と、
前記半導体基板の前記第一主面に、前記第一導電型を有する第一の半導体層を成膜する第二の成膜工程と、
前記半導体基板に当該半導体基板を分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿って前記半導体基板を分離する分離工程とを含み、
前記第一の成膜工程では、平面視において、前記分離溝が形成される位置を含む前記半導体基板の溝形成領域の少なくとも一部において前記第二の半導体層が形成されていない未成膜領域を形成する
太陽電池セルの製造方法。
【請求項７】
第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板の前記第二主面に、第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層を成膜する第一の成膜工程と、
前記半導体基板の前記第一主面に、前記第一導電型を有する第一の半導体層を成膜する第二の成膜工程と、
前記半導体基板に当該半導体基板を分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿って前記半導体基板を分離する分離工程とを含み、
前記第一の成膜工程では、平面視において、前記分離溝が形成される位置を含む前記半導体基板の溝形成領域の少なくとも一部において、前記溝形成領域の前記少なくとも一部に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパントの濃度が、前記溝形成領域の前記少なくとも一部以外の領域に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパント濃度より低い第一の半導体層を形成する
太陽電池セルの製造方法。
【請求項８】
前記分離工程では、前記半導体基板の前記第二主面にレーザを照射することで、前記分離溝を形成する
請求項６又は７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、及び、太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光エネルギーを電気エネルギーに変換する光電変換装置として、太陽電池セルの開発が進められている。太陽電池セルは、無尽蔵の太陽光を直接電気に変換できることから、また、化石燃料による発電と比べて環境負荷が小さくクリーンであることから、新しいエネルギー源として期待されている。
【０００３】
太陽電池セルは、例えば、大面積の半導体基板を小面積の半導体基板に分断して作製することができる。特許文献１には、大面積の半導体基板を小面積の半導体基板に分断して太陽電池セルを作製するときの特性低下（発電効率低下）が抑制された太陽電池セルが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０３６８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池セルにおいては、特性低下がより抑制されることが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、特性低下をより抑制することができる太陽電池セル、及び、太陽電池セルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルは、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板と、前記第一主面に設けられ、前記第一導電型を有する第一の半導体層と、前記第二主面に設けられ、前記第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層とを備え、前記半導体基板は、平面視において、当該半導体基板の外周部を構成する一辺にわたって前記第二の半導体層が形成されていない第一の領域を有する。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルは、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板と、前記第一主面に設けられ、前記第一導電型のドーパントを含む第一の半導体層と、前記第二主面に設けられ、前記第一導電型と異なる第二導電型のドーパントを含む第二の半導体層とを備え、前記半導体基板は、平面視において、当該半導体基板の外周部を構成する一辺にわたる第一の領域であって、前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパントの濃度が、前記第一の領域以外の領域に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパント濃度より低い第一の領域を有する。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルの製造方法は、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板の前記第二主面に、前記第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層を成膜する第一の成膜工程と、前記半導体基板の前記第一主面に、前記第一導電型を有する第一の半導体層を成膜する第二の成膜工程と、前記半導体基板に当該半導体基板を分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿って前記半導体基板を分離する分離工程とを含み、前記第一の成膜工程では、平面視において、前記分離溝が形成される位置を含む前記半導体基板の溝形成領域の少なくとも一部において前記第二の半導体層が形成されていない未成膜領域を形成する。
【００１０】
また、上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る太陽電池セルの製造方法は、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有する半導体基板であって、第一導電型を有する半導体基板の前記第二主面に、第一導電型と異なる第二導電型を有する第二の半導体層を成膜する第一の成膜工程と、前記半導体基板の前記第一主面に、前記第一導電型を有する第一の半導体層を成膜する第二の成膜工程と、前記半導体基板に当該半導体基板を分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿って前記半導体基板を分離する分離工程とを含み、前記第一の成膜工程では、平面視において、前記分離溝が形成される位置を含む前記半導体基板の溝形成領域の少なくとも一部において、前記溝形成領域の前記少なくとも一部に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパントの濃度が、前記溝形成領域の前記少なくとも一部以外の領域に配置される前記第二の半導体層に含まれる前記第二導電型のドーパント濃度より低い第一の半導体層を形成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、特性低下をより抑制することができる太陽電池セル、及び、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】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る太陽電池セルの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態１に係る太陽電池セルの断面図である。
【図３】実施の形態１に係る太陽電池セルの製造方法を示すフローチャートである。
【図４】実施の形態１に係る太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。
【図５】図１のＩＩ−ＩＩ線における、実施の形態１に係る太陽電池セルの断面図の他の一例である。
【図６】実施の形態１の変形例に係る太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。
【図７】図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する、実施の形態２に係る太陽電池セルの断面図である。
【図８】実施の形態２に係る太陽電池セルの製造方法を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２に係る太陽電池セルの製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置、接続形態、工程、および、工程の順序などは、一例であり、本発明を限定する趣旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１４】
なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
【００１５】
また、「略＊＊」との記載は、実質的に＊＊と認められるものを含む意図であり、例えば「略直交」を例に挙げて説明すると、完全に直交はもとより、実質的に直交と認められるものを含む意図である。本明細書において、「略」とは、製造誤差や寸法公差を含むという意味である。
【００１６】
また、各図において、Ｚ軸方向は、例えば、太陽電池セルの受光面に垂直な方向である。Ｘ軸方向及びＹ軸方向は互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸方向に直交する方向である。例えば、以下の実施の形態において、「平面視」とは、Ｚ軸方向から見ることを意味する。また、以下の実施の形態において、「断面視」とは、太陽電池セルの受光面と直交する面（例えば、Ｚ軸とＸ軸とで規定される面）において当該太陽電池セルを切断した切断面を、当該切断面から略直交する方向（例えば、Ｙ軸方向）から見ることを意味する。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１８】
［１−１．太陽電池セルの構成］
まず、本実施の形態に係る太陽電池セルの構成について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０を示す平面図である。図１は、太陽電池セル１０を表面（受光面）側から見た平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の断面図である。
【００２０】
図１に示すように、太陽電池セル１０の平面視形状は、略矩形状である。例えば、太陽電池セル１０は、１２５ｍｍ角の正方形の角が欠けた形状である。なお、太陽電池セル１０の形状は、略矩形状に限定されない。
【００２１】
図２に示すように、太陽電池セル１０は、半導体ｐｎ接合を基本構造としており、一例として、シリコン基板２０と、当該シリコン基板２０の一方の主面側に順次形成された、ｎ型半導体層２３、ｎ側電極２４及びｎ側集電電極４０と、当該シリコン基板２０の他方の主面側に順次形成されたｐ型半導体層２１、ｐ側電極２２及びｐ側集電電極３０とを備える。なお、本実施の形態では、シリコン基板２０の一方の主面とは、太陽電池セル１０の主受光面側の面である。主受光面とは、太陽電池セル１０を用いて太陽電池モジュールを構築したときに、当該太陽電池セル１０に入射する光のうち５０％より多い光が入射する面である。また、本実施の形態では、シリコン基板２０の他方の主面とは、シリコン基板２０において一方の主面と背向する面である。なお、シリコン基板２０は、半導体基板の一例であり、シリコン基板２０の一方の主面（受光面１１側の面であり、表面とも記載する）は第一主面の一例であり、シリコン基板２０の他方の主面（裏面１２側の面であり、裏面とも記載する）は第二主面の一例である。
【００２２】
シリコン基板２０は、結晶系シリコン基板であり、一例としてｎ型の単結晶シリコン基板である。なお、シリコン基板２０は、単結晶シリコン基板（ｎ型単結晶シリコン基板、又は、ｐ型単結晶シリコン基板）に限定されず、多結晶シリコン基板等の結晶系シリコン基板であってもよい。以降の説明において、シリコン基板２０は、ｎ型単結晶シリコン基板である場合について説明する。なお、本明細書において、ｎ型を第一導電型、ｐ型を第二導電型とも記載する。例えば、シリコン基板２０は、第一導電型を有するシリコン基板である。また、例えば、シリコン基板２０の平面形状は略矩形状であり、厚みは、例えば３０〜３００μｍであり、好ましくは１５０μｍ以下である。
【００２３】
シリコン基板２０の表面及び裏面の少なくとも一方には、複数の角錐が２次元状に配置されたテクスチャ構造と呼ばれる凹凸形状（図示しない）が形成されていてもよい。両面が受光面である太陽電池セル１０では、シリコン基板２０の表面及び裏面にテクスチャ構造が形成されていてもよい。これにより、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、シリコン基板２０内において実効的に光の光路長を長くすることができるので、シリコン基板２０の厚みを厚くすることなく発電に寄与する光の吸収を増やすことができる。太陽電池セル１０は、例えば、シリコン基板２０において吸収係数の小さい波長の光を、有効に発電に寄与させることができる。
【００２４】
ｎ型半導体層２３は、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉ（真性非晶質シリコン層）とｎ型非晶質シリコン層２３ｎとを有する。ｉ型非晶質シリコン層２３ｉとｎ型非晶質シリコン層２３ｎとは、シリコン基板２０の受光面１１側の面に、この順にシリコン基板２０上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸プラス方向に積層されていることを意味する。
【００２５】
ｉ型非晶質シリコン層２３ｉは、シリコン基板２０とｎ型非晶質シリコン層２３ｎとの間に配置されるパッシベーション層である。ｉ型非晶質シリコン層２３ｉは、ドーパントの含有率が１×１０１９ｃｍ−３未満であるアモルファスシリコンにより構成することができる。ｎ型非晶質シリコン層２３ｎは、シリコン基板２０と同じ導電型を有する半導体層である。ｎ型非晶質シリコン層２３ｎは、例えば、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）などのｎ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。なお、ｎ型半導体層２３は、第一の半導体層の一例である。また、ｎ型半導体層２３は、少なくともｎ型非晶質シリコン層２３ｎを有していればよい。
【００２６】
ｐ型半導体層２１は、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ（真性非晶質シリコン層）とｐ型非晶質シリコン層２１ｐとを有する。ｉ型非晶質シリコン層２１ｉとｐ型非晶質シリコン層２１ｐとは、シリコン基板２０の裏面１２側の面に、この順にシリコン基板２０上に積層されている。なお、ここでの積層とは、Ｚ軸マイナス方向に積層されていることを意味する。また、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、ｉ型非晶質半導体層の一例であり、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは第二導電型非晶質半導体層の一例である。
【００２７】
ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、シリコン基板２０とｐ型非晶質シリコン層２１ｐとの間に配置されるパッシベーション層である。ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、シリコン基板２０と異なる導電型を有する半導体層である。ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、例えば、ボロン（Ｂ）などのｐ型ドーパントの含有率が５×１０１９ｃｍ−３〜５×１０２２ｃｍ−３であり、好ましくは５×１０２０ｃｍ−３〜５×１０２１ｃｍ−３であるアモルファスシリコンなどにより構成することができる。なお、ｐ型半導体層２１は、第二の半導体層の一例である。また、本実施の形態では、ｐ型半導体層２１は、少なくともｐ型非晶質シリコン層２１ｐを有していればよい。
【００２８】
本実施の形態では、ｐ型半導体層２１の形状に特徴を有する。シリコン基板２０は、当該シリコン基板２０の外周領域の少なくとも一部にｐ型半導体層２１が形成されていない領域を有する。図１及び図２では、シリコン基板２０の外周部を含む外側領域５０にｐ型半導体層２１が形成されていない例を示している。外側領域５０は、平面視において、枠状の領域である。なお、ｐ型半導体層２１が形成されていないとは、ｐ型半導体層２１が含むｉ型非晶質シリコン層２１ｉ及びｐ型非晶質シリコン層２１ｐのうち少なくともｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていないことを意味する。本実施の形態では、外側領域５０において、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ及びｐ型非晶質シリコン層２１ｐのうち、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない。すなわち、平面視において、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉはシリコン基板２０と大きさが等しく、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐはシリコン基板２０より小さい。また、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、平面視において、ｎ型非晶質シリコン層２３ｎより小さい。
【００２９】
ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、シリコン基板２０上の外側領域５０以外の領域に配置される。具体的には、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、内側領域６０に配置される。本実施の形態では、内側領域６０は外側領域５０に囲まれた領域である。なお、外側領域５０は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない第一の領域の一例である。シリコン基板２０は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない第一の領域を有する。
【００３０】
なお、上記では、外側領域５０は、シリコン基板２０の外周を含む領域である例について説明したが、これに限定されない。外側領域５０は、シリコン基板２０の外周部の少なくとも一部を含む領域であればよい。外側領域５０は、例えば、平面視において、シリコン基板２０の外周部を構成する一辺にわたってｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない第一の領域を有してもよい。つまり、外側領域５０は、当該一辺を含む直線状の領域であってもよい。
【００３１】
ｎ側電極２４及びｐ側電極２２は、例えば、透明な導電性材材料から構成される透明導電層（ＴＣＯ膜）である。透明導電層は、例えば、多結晶構造を有する酸化インジウム(Ｉｎ２Ｏ３)、酸化亜鉛(ＺｎＯ)、酸化錫(ＳｎＯ２)、及び酸化チタン（ＴｉＯ２） 等の金属酸化物のうち少なくとも１種を含んで構成されることが好ましい。これらの金属酸化物に、錫(Ｓｎ)、亜鉛(Ｚｎ)、タングステン(Ｗ)、アンチモン(Ｓｂ)、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム(Ｃｅ)、ガリウム(Ｇａ)などのドーパン卜がドープされていてもよく、例えば、Ｉｎ２Ｏ３にＳｎがドープされたＩＴＯが特に好ましい。ドーパン卜の濃度は、０〜２０質量％とすることができる。
【００３２】
本実施の形態では、ｐ側電極２２の少なくとも一部がｉ型非晶質シリコン層２１ｉと接触して配置されている。具体的には、ｐ側電極２２は、第一の領域において、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉと接触して配置される。ｐ側電極２２のうちシリコン基板２０の外側領域５０上に配置される部分の膜厚（Ｚ軸方向の厚み）は、ｐ側電極のうちシリコン基板２０の内側領域６０上に配置される部分の膜厚より厚い。ｐ側電極２２のうちシリコン基板２０の外側領域５０上に配置される部分の膜厚は、例えば、ｐ側電極のうちシリコン基板２０の内側領域６０上に配置される部分の膜厚とｐ型非晶質シリコン層２１ｐの膜厚とを合計した膜厚と略等しい。なお、ｎ側電極２４は、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ又はシリコン基板２０と接触していない。
【００３３】
ｐ側集電電極３０は、ｐ型半導体層２１上に設けられ、シリコン基板２０上の受光領域で発生した受光電荷（正孔）を集電する電極である。ｐ側集電電極３０は、例えば、配線部材（図示しない）の延設方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極３１と、これらのフィンガー電極３１に接続されるとともにフィンガー電極３１に直交する方向（例えば、配線部材の延設する方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極３２とを有する。
【００３４】
ｎ側集電電極４０は、ｎ型半導体層２３上に設けられ、シリコン基板２０上の受光領域で発生した受光電荷（電子）を集電する電極である。ｎ側集電電極４０は、例えば、配線部材（図示しない）の延設方向と直交する方向に直線状に形成された複数本のフィンガー電極４１と、これらのフィンガー電極４１に接続されるとともにフィンガー電極４１に直交する方向（例えば、配線部材の延設する方向）に沿って直線状に形成された複数本のバスバー電極４２とを有する。
【００３５】
なお、フィンガー電極３１及び４１、並びに、バスバー電極３２及び４２の本数は、特に限定されない。フィンガー電極３１及び４１、並びに、バスバー電極３２及び４２はそれぞれ、１本以上設けられていればよい。例えば、バスバー電極３２及び４２の本数はそれぞれ、例えば、配線部材と同数であればよい。本実施の形態では、３本である。また、配線部材は、太陽電池モジュールを形成する際、隣り合う２つの太陽電池セル１０同士を電気的に接続するタブ配線である。
【００３６】
ｐ側集電電極３０及びｎ側集電電極４０は、銀（Ａｇ）等の低抵抗導電材料から構成される。例えば、ｐ側集電電極３０及びｎ側集電電極４０は、バインダ樹脂中に銀粒子等の導電性フィラーが分散した樹脂型導電性ペースト（銀ペースト等）を所定のパターンでスクリーン印刷することで形成することができる。
【００３７】
上記のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０は、例えば、ヘテロ接合型の太陽電池セルである。これにより、シリコン基板２０とｎ型半導体層２３との界面、及び、シリコン基板２０とｐ型半導体層２１との界面（ヘテロ接合界面）での欠陥が低減する。よって、太陽電池セル１０の光電変換効率を向上させることができる。
【００３８】
なお、パッシベーション層は、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ及び２３ｉに限定されず、酸化シリコン層又は窒化シリコン層等でもよいし、設けられなくてもよい。
【００３９】
［１−２．太陽電池セルの製造方法］
次に、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法について、図３及び図４を参照しながら説明する。ここでは、大きなシリコン基板から２つの太陽電池セルを形成する例について説明する。
【００４０】
図３は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態に係る太陽電池セル１０の製造方法を説明するための断面図である。
【００４１】
図３に示すように、まず、シリコン基板２０ａを準備する半導体基板を準備する工程（Ｓ１０）が行われる。本実施の形態では、シリコン基板２０ａとして、ｎ型単結晶シリコン基板が準備される。なお、ここで準備されるシリコン基板２０ａは、上記で説明したシリコン基板２０より大きい。
【００４２】
図４の（ａ）は、ステップＳ１０で準備されたシリコン基板２０ａの断面図である。なお、シリコン基板２０ａは、少なくとも一方の主面にテクスチャ構造が形成されていてもよい。なお、テクスチャ構造は、例えば、水酸化カリウム(ＫＯＨ)水溶液を用いて、シリコン基板２０の(１００)面を異方性エッチングすることで形成できる。
【００４３】
図３を再び参照して、次に、シリコン基板２０ａの第二主面（Ｚ軸マイナス側の面）にｉ型非晶質シリコン層２１ｉを形成するｉ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１１）が行われる。例えば、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、Ｃａｔ−ＣＶＤ（Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、及びスパッタリング法などにより形成される。ＰＥＣＶＤは、ＲＦプラズマＣＶＤ法、周波数の高いＶＨＦプラズマＣＶＤ法、及びマイクロ波プラズマＣＶＤ法など、いずれの手法を用いてもよい。本実施の形態では、例えば、ＲＦプラズマＣＶＤ法を用いてｉ型非晶質シリコン層２１ｉを形成する。具体的には、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガスを水素で希釈したガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ周波数電力を印加して当該ガスをプラズマ化する。このプラズマ化されたガスを、１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０ａの第二主面に供給することにより、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉが形成される。
【００４４】
図４の（ｂ）は、ステップＳ１１でｉ型非晶質シリコン層２１ｉが形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｂ）に示すように、シリコン基板２０ａの第二主面にｉ型非晶質シリコン層２１ｉが形成される。本実施の形態では、シリコン基板２０ａの第二主面の全面にｉ型非晶質シリコン層２１ｉが形成される。
【００４５】
図３を再び参照して、次に、シリコン基板２０ａの第二主面にｐ型非晶質シリコン層２１ｐを形成するｐ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１２）が行われる。具体的には、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが積層される。ステップＳ１２では、上述した太陽電池セル１０の第一の領域（つまり、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない領域）を形成するためにマスクが用いられる。マスクは、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐを形成する領域に相当する領域に開口を有する。これにより、マスクで覆われている領域には、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されない。
【００４６】
ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、ＰＥＣＶＤ、Ｃａｔ−ＣＶＤ及びスパッタリング法などにより形成される。ＰＥＣＶＤは、ＲＦプラズマＣＶＤ法が適用される。具体的には、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びジボラン（Ｂ２Ｈ６）などのｐ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ高周波電力を印加して当該混合ガスをプラズマ化する。なお、混合ガスにおけるジボラン（Ｂ２Ｈ６）の濃度は、例えば１％である。このプラズマ化されたガスを、１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０ａの第二主面に供給することにより、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上に、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成される。上記の通りマスクを用いて成膜が行われるので、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上の全面には形成されない。すなわち、シリコン基板２０ａの第二主面においてｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない未成膜領域が形成される。
【００４７】
上述のように、ステップＳ１２では、シリコン基板２０ａの導電型（例えば、ｎ型及びｐ型の一方）とは異なる導電型（例えば、ｎ型及びｐ型の他方）の半導体層を、当該シリコン基板２０ａに成膜する。なお、ステップＳ１１及びＳ１２は、第一の成膜工程の一例である。
【００４８】
図４の（ｃ）は、ステップＳ１２で第二主面にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｃ）に示すように、シリコン基板２０ａの第二主面にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成される。本実施の形態では、シリコン基板２０ａの第二主面の一部にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成される。言い換えると、シリコン基板２０ａは、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない未成膜領域７０を有する。未成膜領域７０においては、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉが露出する。
【００４９】
なお、ステップＳ１２では、マスクを用いて未成膜領域７０を形成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳ１２においてマスクを用いずにｐ型非晶質シリコン層２１ｐの形成を行い、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上の全面にｐ型非晶質シリコン層２１ｐを形成した後、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐの一部をエッチングなどにより除去することで、未成膜領域７０を形成してもよい。
【００５０】
図３を再び参照して、次に、シリコン基板２０ａの第一主面（Ｚ軸プラス側の面）にｉ型非晶質シリコン層２３ｉを形成するｉ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１３）が行われる。ステップＳ１３は、ステップＳ１１と同様であり、説明を省略する。そして、シリコン基板２０ａの第一主面にｎ型非晶質シリコン層２３ｎを形成すｎ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１４）が行われる。具体的には、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉ上にｎ型非晶質シリコン層２３ｎが積層される。
【００５１】
ｎ型非晶質シリコン層２３ｎは、ＰＥＣＶＤ、Ｃａｔ−ＣＶＤ、及びスパッタリング法などにより形成される。ＰＥＣＶＤは、ＲＦプラズマＣＶＤ法が適用される。具体的には、シラン（ＳｉＨ４）などのケイ素含有ガス及びホスフィン（ＰＨ３）などのｎ型ドーパンド含有ガスを水素で希釈した混合ガスを製膜室に供給し、当該製膜室に配置された平行平板電極にＲＦ高周波電力を印加して当該混合ガスをプラズマ化する。なお、プラズマ化されたガスを１５０℃以上２５０℃以下に加熱されたシリコン基板２０ａの第一主面に供給することにより、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉの上に、ｎ型非晶質シリコン層２３ｎが形成される。
【００５２】
なお、ステップＳ１４では、ステップＳ１２のようなマスクは用いられない。つまり、ｎ型非晶質シリコン層２３ｎは第一主面の全面に形成される。これにより、シリコン基板２０ａの第一主面にｎ型半導体層２３が形成される。
【００５３】
図４の（ｄ）は、ステップＳ１３及び１４で第一主面にｎ型半導体層２３が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｄ）に示すように、ｎ型半導体層２３は、平面視において未成膜領域７０と重なる第一主面上の領域にも形成される。つまり、ｎ型半導体層２３は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐより面積が広い。なお、ステップＳ１３及びＳ１４は、第二の成膜工程の一例である。
【００５４】
図３を再び参照して、次に、透明電極膜を形成する工程（Ｓ１５）が行われる。ステップＳ１５では、ｐ側電極２２及びｎ側電極２４を形成する。例えば、まず、ｎ型非晶質シリコン層２３ｎの上にｎ側電極２４を形成し、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐの上に、ｐ側電極２２を形成する。具体的には、ｎ型非晶質シリコン層２３ｎ及びｐ型非晶質シリコン層２１ｐの上に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）などの透明導電性酸化物を、蒸着法及びスパッタリング法などにより成膜する。
【００５５】
図４の（ｅ）は、ステップＳ１５でｐ側電極２２及びｎ側電極２４が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｅ）に示すように、ｐ側電極２２は、隣り合うｐ型非晶質シリコン層２１ｐの間の空間を充填するように形成される。ｐ側電極２２は、平面視において未成膜領域７０と重なる部分の膜厚は、それ以外の領域の膜厚より厚い。
【００５６】
図３を再び参照して、次に、シリコン基板２０ａを所定サイズのシリコン基板２０に分離する分離工程が行われる。分離工程では、例えば、シリコン基板２０ａに当該シリコン基板２０ａを分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿ってシリコン基板２０ａを分離する。これにより、シリコン基板２０ａより小さなシリコン基板２０が形成される。
【００５７】
分離工程は、シリコン基板２０ａの第二主面側からレーザを照射して分離溝を形成する工程（Ｓ１６）と、シリコン基板２０ａを分離する工程（Ｓ１７）とを含む。
【００５８】
分離溝を形成する工程では、シリコン基板２０ａのｐ型半導体層２１が形成された面（第二主面）にレーザを照射することで、分離溝を形成する。そして、シリコン基板２０ａを分離する工程では、シリコン基板２０ａに応力を加えることで、シリコン基板２０ａを分離溝に沿って分断する。なお、ステップＳ１６及びＳ１７は、分離工程の一例である。
【００５９】
図４の（ｆ）は、ステップＳ１６で分離溝８０が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｆ）に示すように、分離溝８０は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない領域（つまり、未成膜領域７０）に形成される。つまり、レーザは、シリコン基板２０ａにおいてｐｎ接合が形成されていない領域に照射される。言い換えると、ｐ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１２）では、平面視において、分離溝８０が形成される位置を含むシリコン基板２０ａの溝形成領域（つまり、レーザが照射される領域）の少なくとも一部においてｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されていない未成膜領域７０を形成する。
【００６０】
分離溝８０は、シリコン基板２０ａを貫通しない深さで形成される。分離溝８０の深さ（レーザの深さ）は、シリコン基板２０ａの厚みに対して、２５％以下、５０％以下、又は、７５％以下である。図４の（ｆ）では、約２５％である例を示している。なお、ここでの深さとは、Ｚ軸方向の長さである。
【００６１】
レーザのスポット径は、１０μｍ以上１ｃｍ以下であり、好ましくは５００μｍ以上５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１ｍｍ以上２ｍｍ以下である。レーザの条件は適宜決定されればよいが、例えば、レーザ光の波長が５３２ｎｍ以上１０９０ｎｍ以下、パワーが０．１Ｗ以上５Ｗ以下、照射時間が１０ｆｓｅｃ以上１００ｎｓｅｃ以下である。なお、断面視における未成膜領域７０の幅（Ｘ軸方向の長さ）は、レーザのスポット径より大きい。また、キャリアの移動度は、例えば、１ｍｍである。
【００６２】
図４の（ｇ）は、ステップＳ１７で分離溝８０に沿って分断されたシリコン基板２０ａの断面図である。図４の（ｇ）に示すように、分離溝８０に沿って割断されることで、２つの太陽電池セル１０が形成される。
【００６３】
なお、電極を形成する工程では、平面視において未成膜領域７０と重なる部分にｐ側電極２２が形成される例について説明したが、これに限定されない。透明導電膜を形成する工程において、未成膜領域７０にｐ側電極２２が形成されない場合の太陽電池セルについて、図５を参照しながら説明する。
【００６４】
図５は、図１のＩＩ−ＩＩ線における、本実施の形態に係る太陽電池セル１０ａの断面図の他の一例である。
【００６５】
図５に示すように、ｐ側電極２２ａは、外側領域５０に形成されていなくてもよい。言い換えると、ｐ側電極２２ａは、レーザが照射される領域の少なくも一部において、形成されていなくてもよい。ｐ側電極２２ａは、例えば、平面視において、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐと重なる領域（つまり、ｐｎ接合が形成されている領域）に形成されてもよい。この場合、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉの少なくとも一部は、露出していてもよい。
【００６６】
また、図示しないが、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、外側領域５０に形成されていなくてもよい。言い換えると、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、レーザが照射される領域の少なくも一部において、形成されていなくてもよい。ｉ型非晶質シリコン層２１ｉは、例えば、平面視において、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐと重なる領域に形成されてもよい。
【００６７】
［１−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０及び１０ａは、第一主面及び第一主面と背向する第二主面を有するシリコン基板２０であって、ｎ型を有するシリコン基板２０と、第一主面に設けられ、ｎ型を有するｎ型半導体層２３と、第二主面に設けられ、ｐ型を有するｐ型半導体層２１とを備える。そして、シリコン基板２０は、平面視において、当該シリコン基板２０の外周部を構成する一辺にわたってｐ型半導体層２１が形成されていない外側領域５０を有する。
【００６８】
これにより、太陽電池セル１０及び１０ａを大きなシリコン基板２０ａを割断して形成する場合、割断する箇所の少なくとも一部にはｐｎ接合が形成されていない領域が存在する。太陽電池セル１０が当該領域を割断して作製されることで、割断時にｐ型半導体層２１が剥離等して、シリコン基板２０とｐ型半導体層２１とがリークすることにより生じる出力低下を抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１０及び１０ａは、特性低下をより抑制することができる。なお、以降において、太陽電池セル１０及び１０ａを太陽電池セル１０等とも記載する。
【００６９】
また、ｐ型半導体層２１は、第一主面に積層したｉ型非晶質シリコン層２１ｉと、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉに積層したｐ型非晶質シリコン層２１ｐと有をする。ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ、及び、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐのうち少なくともｐ型非晶質シリコン層２１ｐは、外側領域５０を除くシリコン基板２０上の領域に配置される。
【００７０】
これにより、ｐ型半導体層２１が複数の層から形成される場合、リークの要因となるｐ型非晶質シリコン層２１ｐを外側領域５０に形成しないことで、シリコン基板２０とｐ型非晶質シリコン層２１ｐとがリークすることによる出力低下を効果的に抑制することができる。
【００７１】
また、シリコン基板２０は、略矩形状であり、外側領域５０は、シリコン基板の外周部を含む。
【００７２】
これにより、割断時にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが剥離等して、シリコン基板２０とｐ型非晶質シリコン層２１ｐとがリークすることによる出力低下をさらに抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１０等は、特性低下をさらに抑制することができる。
【００７３】
また、以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１０等の製造方法は、第一主面及び前記第一主面と背向する第二主面を有するシリコン基板２０ａであって、ｎ型を有するシリコン基板２０ａの第二主面に、ｐ型を有するｐ型半導体層２１を成膜する第一の成膜工程（Ｓ１１及びＳ１２）と、シリコン基板２０ａの第一主面に、ｎ型を有するｎ型半導体層２３を成膜する第二の成膜工程（Ｓ１３及びＳ１４）と、シリコン基板２０ａに当該シリコン基板２０ａを分離するための分離溝８０を形成し、当該分離溝８０に沿ってシリコン基板２０ａを分離する分離工程（Ｓ１６及びＳ１７）とを含む。そして、第二の成膜工程では、平面視において、分離溝８０が形成される位置を含むシリコン基板２０ａの溝形成領域の少なくとも一部においてｐ型半導体層２１が形成されていない未成膜領域７０を形成する。
【００７４】
これにより、太陽電池セル１０等と同様の効果を奏する。シリコン基板２０ａが未成膜領域７０を含む領域で分離されるので、割断時にｐ型半導体層２１が剥離等して、シリコン基板２０とｐ型半導体層２１とがリークすることで生じる出力低下を抑制することができる。
【００７５】
また、シリコン基板２０ａの第二主面にレーザを照射することで、分離溝８０を形成する。
【００７６】
これにより、レーザを第一主面（受光面）側から照射した場合に比べ、受光面側に配置される第一の半導体層の発電面積をより多く確保することができる。例えば、第一主面側からレーザを照射した場合に、当該レーザが照射されることにより生じる熱によって第一の半導体層が劣化することで有効な発電面積が減少する。第二主面側からレーザを照射することで、当該発電面積の減少を抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１０等の製造方法によれば、シリコン基板２０ａを分断することによる特性低下をさらに抑制することができる。
【００７７】
（実施の形態１の変形例）
以下、実施の形態１の変形例に係る太陽電池セルについて、図６を参照しながら説明する。なお、本変形例では、実施の形態１と異なる点を主に説明する。
【００７８】
図６は、実施の形態１の変形例に係る太陽電池セル１００の製造方法を説明するための断面図である。なお、太陽電池セル１００の製造方法は、図４と同様である。また、図６の（ａ）〜図６の（ｃ）は、実施の形態１の図４の（ａ）〜図４の（ｃ）と同様であり、説明を省略する。
【００７９】
図６の（ｄ）は、ステップＳ１３及び１４で第一主面（シリコン基板２０ａのＺ軸プラス側の面）にｎ型半導体層１２３が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図６の（ｄ）に示すように、ｎ型半導体層１２３は、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉと、当該ｉ型非晶質シリコン層２３ｉ上に積層されたｎ型非晶質シリコン層１２３ｎとを有する。本変形例では、シリコン基板２０ａの第一主面の一部にｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成される。言い換えると、シリコン基板２０ａは、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない未成膜領域１７０を有する。未成膜領域１７０においては、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉが露出する。
【００８０】
上記のように、ステップＳ１４では、シリコン基板２０ａ上にｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない未成膜領域１７０が形成される。未成膜領域１７０は、平面視において、未成膜領域７０と重なる領域であってもよい。なお、未成膜領域１７０により、太陽電池セル１００においてｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない第二の領域（図６の（ｇ）に示す外側領域１５０）が形成される。
【００８１】
ステップＳ１４では、上述した太陽電池セル１００の第二の領域（つまり、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない領域）を形成するためのマスクが用いられる。マスクは、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎを形成する領域に相当する領域に開口を有する。これにより、マスクで覆われている領域には、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されない。
【００８２】
なお、ステップＳ１４では、マスクを用いて未成膜領域１７０を形成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、ステップＳ１４においてマスクを用いずにｎ型非晶質シリコン層１２３ｎの形成を行い、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉ上の全面にｎ型非晶質シリコン層１２３ｎを形成した後、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎの一部をエッチングなどにより除去することで、未成膜領域１７０を形成してもよい。
【００８３】
図６の（ｅ）は、ステップＳ１５でｐ側電極２２及びｎ側電極２４が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図６の（ｅ）に示すように、ｎ側電極２４は、隣り合うｎ型非晶質シリコン層１２３ｎの間の空間を充填するように形成される。ｎ側電極２４は、平面視において未成膜領域１７０と重なる部分の膜厚は、それ以外の部分の膜厚より厚い。
【００８４】
図６の（ｆ）は、ステップＳ１６で分離溝１８０が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図６の（ｆ）に示すように、分離溝１８０は、シリコン基板２０ａの第一主面（Ｚ軸プラス側の面）に形成される。また、分離溝１８０は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐ及びｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない領域（つまり、平面視において、未成膜領域７０及び１７０が重なる領域）に形成される。つまり、レーザは、第一主面側から、シリコン基板２０ａのｐｎ接合が形成されていない領域に照射される。言い換えると、ｎ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ１４）では、平面視において、分離溝１８０が形成される位置を含むシリコン基板２０ａの溝形成領域（つまり、レーザが照射される領域）の少なくとも一部においてｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されていない未成膜領域１７０を形成する。
【００８５】
図６の（ｇ）は、ステップＳ１７で分離溝１８０に沿って分断されたシリコン基板２０ａの断面図である。図６の（ｇ）に示すように、分離溝１８０に沿って割断されることで、２つの太陽電池セル１００が形成される。シリコン基板２０ａの割断される箇所の少なくとも一部には、ｐｎ接合が形成されていない。太陽電池セル１０は、シリコン基板２０の第二主面（Ｚ軸マイナス側の面）にｐ型非晶質シリコン層２１ｐが形成されない外側領域５０を有し、シリコン基板２０の第一主面にｎ型非晶質シリコン層１２３ｎが形成されない外側領域１５０を有する。なお、外側領域１５０は、第二の領域の一例である。
【００８６】
なお、透明電極膜を形成する工程では、平面視において未成膜領域１７０と重なる部分にｎ側電極２４が形成される例について説明したが、これに限定されない。透明電極膜を形成する工程において、未成膜領域１７０にｎ側電極２４が形成されていなくてもよい。ｎ側電極２４は、例えば、平面視において、ｎ型非晶質シリコン層１２３ｎと重なる領域に形成されてもよい。この場合、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉの少なくとも一部は、露出していてもよい。
【００８７】
また、図示しないが、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉは、未成膜領域１７０に形成されていなくてもよい。言い換えると、ｉ型非晶質シリコン層２３ｉは、レーザが照射される領域の少なくも一部において、形成されていなくてもよい。
【００８８】
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル１００さらに、平面視において、シリコン基板２０の外周部を構成する一辺にわたってｎ型半導体層２３が形成されていない外側領域１５０を有する。
【００８９】
これにより、レーザを第一の半導体層側から照射する場合であっても、ｐ型半導体層２１が剥離等して、シリコン基板２０とｐ型半導体層２１とがリークすることによる出力低下を抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル１００は、特性低下をより抑制することができる。また、レーザが照射されることで劣化するｎ型非晶質シリコン層１２３ｎの部分を予め取り除いておける。
【００９０】
（実施の形態２）
以下、本実施の形態に係る太陽電池セルについて、図７〜図９を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態１と異なる点を主に説明する。
【００９１】
［２−１．太陽電池セルの構成］
まず、本実施の形態に係る太陽電池セルの構成について、図７を参照しながら説明する。
【００９２】
図７は、図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する、本実施の形態に係る太陽電池セル２００の断面図である。本実施の形態に係る太陽電池セル２００は、実施の形態１に係る太陽電池セル１０とｐ型半導体層の構成が異なる。
【００９３】
図７に示すように、本実施の形態の形態に係る太陽電池セル２００のｐ型半導体層２２１は、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ、及び、ｐ型非晶質シリコン層２２２ｐを有する。ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐは、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上の異なる領域に積層されている。太陽電池セル２００を平面視したときに、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐは、互いに重ならない位置に配置される。具体的には、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐは内側領域６０に配置され、ｐ型非晶質シリコン層２２２ｐは、外側領域５０に配置される。外側領域５０は、第一の領域の一例である。
【００９４】
ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐは、例えば、ボロン（Ｂ）などのｐ型ドーパントの濃度（含有率）が５×１０１９ｃｍ−３以上であるアモルファスシリコンなどにより構成することができるが、当該ｐ型ドーパントの濃度が異なる。ｐ型非晶質シリコン層２２２ｐのｐ型ドーパントの濃度は、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐのｐ型ドーパントの濃度より低い。例えば、ｐ型非晶質シリコン層２２２ｐのｐ型ドーパントの濃度は、５×１０１９ｃｍ−３〜５×１０２０ｃｍ−３であり、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐのｐ型ドーパントの濃度は、５×１０２０ｃｍ−３〜５×１０２１ｃｍ−３である。
【００９５】
［２−２．太陽電池セルの製造方法］
次に、本実施の形態に係る太陽電池セル２００の製造方法について、図８及び図９を参照しながら説明する。
【００９６】
図８は、本実施の形態に係る太陽電池セル２００の製造方法を示すフローチャートである。図９は、本実施の形態に係る太陽電池セル２００の製造方法を説明するための断面図である。
【００９７】
図８のステップＳ２０及びＳ２１は、図３に示すステップＳ１０及びＳ１１と同様であり、説明を省略する。また、図９の（ａ）及び図９の（ｂ）は、図４の（ａ）及び図４の（ｂ）と同様であり、説明を省略する。
【００９８】
図８に示すように、ステップＳ２１の後に、シリコン基板２０ａの他方の主面（第二主面の一例）にｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐを形成するｐ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ２２）が行われる。ステップＳ２２では、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上に互いに重ならないようにｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが積層される。つまり、ｉ型非晶質シリコン層２１ｉ上に、ｐ型のドーパント濃度が異なる領域が形成される。
【００９９】
ステップＳ２２では、上述した太陽電池セル２００の第一の領域（つまり、ｐ型半導体層２２１においてｐ型のドーパント濃度が低い領域）を形成するためにマスクが用いられる。マスクは、例えば、ｐ型のドーパント濃度が高いｐ型非晶質シリコン層２２１ｐを形成する領域に相当する領域に開口を有する。当該マスクを用いて成膜が行われることで、当該開口に対応する領域にのみｐ型のドーパントを含む膜が形成される。その後、マスクを取り除き、再度成膜が行われる。これにより、２回成膜が行われた領域はｐ型のドーパント濃度が高く、１回成膜が行われた領域は２回成膜が行われた領域よりｐ型のドーパント濃度が低い。つまり、マスクを用いた成膜により、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが形成される。なお、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐの成膜方法（例えば、ＰＥＣＶＤなど）は、ｐ型非晶質シリコン層２１ｐと同様であり、説明を省略する。
【０１００】
上述のように、ステップＳ２２では、シリコン基板２０ａの導電型（例えば、ｎ型及びｐ型の一方）とは異なる導電型（例えば、ｎ型及びｐ型の他方）の半導体層を、２種類のドーパント濃度で当該シリコン基板２０ａに成膜する。なお、ｐ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ２２）は、第一の成膜工程の一例である。
【０１０１】
図９の（ｃ）は、ステップＳ２２で第二主面（シリコン基板２０ａのＺ軸マイナス側の面）にｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図９の（ｃ）に示すように、シリコン基板２０ａの第二主面にｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが形成される。本実施の形態では、シリコン基板２０ａの第二主面の一部にｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが形成される。ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐは、少なくとも一部が接触して配置される。ステップＳ２２の時点では、例えばｐ型非晶質シリコン層２２２ｐは、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐに挟まれて配置される。
【０１０２】
図８を再び参照して、次に、ステップＳ２３〜Ｓ２５が行われるが、図３のステップＳ１３〜Ｓ１５と同様であり説明を省略する。また、図９の（ｄ）及び図９の（ｅ）は、図４の（ｄ）及び図４の（ｅ）と同様であり、説明を省略する。なお、ステップＳ２３及びＳ２４は、第二の成膜工程の一例である。
【０１０３】
次に、シリコン基板２０ａを所定サイズのシリコン基板２０に分離する分離工程が行われる。分離工程は、例えば、シリコン基板２０ａに当該シリコン基板２０ａを分離するための分離溝を形成し、当該分離溝に沿ってシリコン基板２０ａを分離する。これにより、シリコン基板２０ａより小さなシリコン基板２０が形成される。
【０１０４】
分離工程は、シリコン基板２０ａの第二主面側からレーザを照射して分離溝を形成する工程（Ｓ２６）と、シリコン基板２０ａを分離する工程（Ｓ２７）とを含む。
【０１０５】
分離溝を形成する工程では、シリコン基板２０ａのｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐが形成された面（第二主面）にレーザを照射することで、分離溝を形成する。そして、シリコン基板２０ａを分離する工程では、シリコン基板２０ａに応力を加えることで、シリコン基板２０ａを分離溝に沿って分断する。なお、ステップＳ２６及びＳ２７は、分離工程の一例である。
【０１０６】
図９の（ｆ）は、ステップＳ２６で分離溝２８０が形成されたシリコン基板２０ａの断面図である。図９の（ｆ）に示すように、分離溝２８０は、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ及び２２２ｐのうちｐ型非晶質シリコン層２２２ｐが形成されている領域（つまり、ドーパント濃度が低い領域）に形成される。つまり、レーザは、シリコン基板２０ａにおいてｐ型のドーパント濃度が低い領域に照射される。言い換えると、ｐ型非晶質半導体層を形成する工程（Ｓ２２）では、平面視において、分離溝２８０が形成される位置を含むシリコン基板２０ａの溝形成領域（つまり、レーザが照射される領域）の少なくとも一部に配置されるｐ型非晶質シリコン層２２２ｐに含まれるｐのドーパントの濃度が、溝形成領域の少なくとも一部以外の領域に配置されるｐ型非晶質シリコン層２２１ｐに含まれるｐ型のドーパント濃度より低いｐ型半導体層２２１を形成する。
【０１０７】
図９の（ｇ）は、ステップＳ２７で分離溝２８０に沿って分断されたシリコン基板２０ａの断面図である。図９の（ｇ）に示すように、分離溝２８０に沿って割断されることで、２つの太陽電池セル２００が形成される。シリコン基板２０ａの割断される箇所の少なくとも一部には、ｐ型のドーパント濃度が低い領域が含まれる。
【０１０８】
［２−３．効果など］
以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル２００は、第一主面に設けられ、ｎ型のドーパントを含むｎ型半導体層２３と、第二主面に設けられ、ｐ型のドーパントを含むｐ型半導体層２２１とを備える。シリコン基板２０は、平面視において、当該シリコン基板２０の外周部を構成する一辺にわたる外側領域５０であって、ｐ型半導体層２２１に含まれるｐ型のドーパントの濃度が、外側領域５０以外の領域に配置されるｐ型半導体層２２１に含まれるｐ型のドーパント濃度より低い外側領域５０を有する。
【０１０９】
これにより、太陽電池セル２００を大きなシリコン基板２０ａを割断して形成する場合、割断する箇所の少なくとも一部にはｐ型のドーパント濃度が他の領域に比べて低い領域が存在する。太陽電池セル２００が当該領域を割断して作製されることで、割断時にｐ型非晶質シリコン層２２２ｐが剥離等して、シリコン基板２０とｐ型半導体層２２１とがリークしても、当該リークによる出力低下への影響を抑制することができる。よって、本実施の形態に係る太陽電池セル２００は、特性低下をより抑制することができる。
【０１１０】
また、以上のように、本実施の形態に係る太陽電池セル２００の製造方法は、第一主面及び第一主面と背向する第二主面を有するシリコン基板２０ａであってｎ型を有するシリコン基板２０ａの第二主面に、ｐ型を有するｐ型半導体層２２１を成膜する第一の成膜工程（Ｓ２１及びＳ２２）と、シリコン基板２０ａの第一主面に、ｎ型を有するｎ型半導体層２３を成膜する第二の成膜工程（Ｓ２３及びＳ２４）と、シリコン基板２０ａに当該シリコン基板２０ａを分離するための分離溝２８０を形成し、当該分離溝２８０に沿ってシリコン基板２０ａを分離する分離工程（Ｓ２６及びＳ２７）とを含む。そして、第二の成膜工程では、平面視において、分離溝２８０が形成される位置を含むシリコン基板２０ａの溝形成領域の少なくとも一部において、溝形成領域の少なくとも一部に配置されるｐ型半導体層２２１（例えば、ｐ型非晶質シリコン層２２２ｐ）に含まれるｐ型のドーパントの濃度が、溝形成領域の少なくとも一部以外の領域に配置されるｐ型半導体層２２１（例えば、ｐ型非晶質シリコン層２２１ｐ）に含まれるｐ型のドーパント濃度より低いｐ型半導体層２２１を形成する。
【０１１１】
これにより、太陽電池セル２００と同様の効果を奏する。
【０１１２】
（他の実施の形態）
以上、本発明に係る太陽電池セル等について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されない。
【０１１３】
例えば、上記実施の形態では、電極を形成する工程では、ｐ側電極及びｎ側電極が形成される例について説明したが、さらに、ｐ側集電電極及びｎ側集電電極も形成されてもよい。
【０１１４】
また、上記実施の形態では、太陽電池セルの主受光面側の面にｎ型半導体層が形成される例について説明したが、これに限定されない。太陽電池セルの主受光面側の面にｐ型半導体層が形成されていてもよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態では、ｎ側集電電極はフィンガー電極及びバスバー電極を有する例について説明したが、これに限定されない。ｎ側集電電極は、少なくともフィンガー電極を有していればよい。また、ｐ側集電電極はフィンガー電極及びバスバー電極を有する例について説明したが、これに限定されない。ｐ側集電電極は、少なくともフィンガー電極を有していればよい。
【０１１６】
また、上記実施の形態で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程の順序は一例であり、これに限定されない。各工程の順序は入れ替えられてもよいし、各工程の一部は行われなくてもよい。
【０１１７】
また、上記実施の形態で説明した太陽電池セルの製造方法における各工程は、１つの工程で実施されてもよいし、別々の工程で実施されてもよい。なお、１つの工程で実施されるとは、各工程が１つの装置を用いて実施される、各工程が連続して実施される、又は、各工程が同じ場所で実施されることを含む意図である。また、別々の工程とは、各工程が別々の装置を用いて実施される、各工程が異なる時間（例えば、異なる日）に実施される、又は、各工程が異なる場所で実施されることを含む意図である。
【０１１８】
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０１１９】
１０、１０ａ、１００、２００    太陽電池セル
２０、２０ａ    シリコン基板（半導体基板）
２１、２２１    ｐ型半導体層（第二の半導体層）
２１ｉ    ｉ型非晶質シリコン層（ｉ型非晶質半導体層）
２１ｐ、２２１ｐ、２２２ｐ    ｐ型非晶質シリコン層（第二導電型非晶質半導体層）
２３、１２３    ｎ型半導体層（第一の半導体層）
２３ｎ、１２３ｎ    ｎ型非晶質シリコン層
３０    ｐ側集電電極
３１、４１    フィンガー電極
３２、４２    バスバー電極
４０    ｎ側集電電極
５０    外側領域（第一の領域）
７０、１７０    未成膜領域
８０、１８０、２８０    分離溝
１５０    外側領域（第二の領域）
【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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