(57)【要約】【課題】  信頼性を維持しつつ太陽電池特性の優れた太陽電池素子の製造方法を提供すること。【解決手段】  第１壁部、第２壁部、前記第１壁部と前記第２壁部との間を接続する第３壁部、およびエッチング液吸込部を備えている基板処理装置を準備する処理装置準備工程と、前記第１壁部と前記第２壁部との間に太陽電池基板の一端部を配置して、前記太陽電池基板の２つ主面のうち一方主面の前記一端部を前記第１壁部に対して対面させるとともに、前記第１壁部における所定位置に位置させて、前記太陽電池基板の前記一端部を前記第３壁部に対して対面させる基板配置工程と、前記第１壁部から前記太陽電池基板の前記一端部にエッチング液を供給して、前記一端部における表層をエッチングした後、前記太陽電池基板に残留している前記エッチング液を前記第１壁部および前記第３壁部の少なくとも一方を介して回収するエッチング処理工程と、を有する製造方法とする。【選択図】  図４
2015050279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池基板を準備する基板準備工程と、
第１壁部、該第１壁部に対して間隔を空けて対面する第２壁部、前記第１壁部と前記第２壁部との間を接続する第３壁部、および前記エッチング液を回収するエッチング液吸込部を備えている基板処理装置を１以上準備する処理装置準備工程と、
前記基板処理装置の前記第１壁部と前記第２壁部との間に前記太陽電池基板の一端部を配置して、前記太陽電池基板の２つ主面のうち一方主面の前記一端部を前記第１壁部に対して間隔を空けて対面させるとともに、前記第１壁部における所定位置に位置させて、前記太陽電池基板の前記一端部の側面を前記第３壁部に対して間隔を空けて対面させる基板配置工程と、
前記基板処理装置の前記第１壁部から前記太陽電池基板の前記一方主面の前記一端部にエッチング液を供給して、前記一方主面の前記一端部における表層をエッチングした後、前記太陽電池基板に残留している前記エッチング液を前記第１壁部および前記第３壁部の少なくとも一方を介して回収するエッチング処理工程と、
を有する太陽電池素子の製造方法。
【請求項２】
前記処理装置準備工程は、前記エッチング液吸込部が前記太陽電池基板の前記一端部よりも前記第３壁部側の前記第１壁部に設けられている基板処理装置を用いる請求項１に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項３】
前記処理装置準備工程は、前記エッチング液吸込部が前記第３壁部に設けられている前記基板処理装置を用いる請求項１に記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項４】
前記処理装置準備工程は、ガス吸気部をさらに有し、該ガス吸気部が前記第２壁部の部位に設けられている前記基板処理装置を用いる請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項５】
前記処理装置準備工程は、ガス吸気部をさらに有し、該ガス吸気部が前記第３壁部に設けられている前記基板処理装置を用いる請求項１乃至３のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項６】
前記基板準備工程では、平面視した形状が対向する２辺の対が１以上有る多角形状の前記太陽電池基板を準備し、
前記処理装置準備工程では、前記基板処理装置を１対以上準備し、
前記基板配置工程では、１対以上の前記基板処理装置のそれぞれに、前記太陽電池基板の対向する２辺の部位を配置して、
前記エッチング処理工程では、前記太陽電池基板の対向する２辺の部位を同時にエッチングする請求項１乃至５のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【請求項７】
前記基板準備工程では、少なくとも一端部にｐｎ接合領域を有する太陽電池基板を準備して、
前記エッチング処理工程では、前記太陽電池基板の前記一方主面の前記一端部の前記ｐｎ接合領域をエッチングする請求項１乃至６のいずれかに記載の太陽電池素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な太陽電池素子は、受光面に窒化ケイ素または酸化ケイ素などの反射防止膜が形成された後に、非受光面に集電電極が形成される。集電電極の面積が広いほど集電効率が高くなり、太陽電池特性が向上する。
【０００３】
さらに、集電電極の形成において、アルミニウム粉末を主成分とするアルミニウムペーストを太陽電池基板上に塗布して焼成することによって、裏面電界（ＢＳＦ：Back Surface Field）効果を有するＢＳＦ層が集電電極と同時に形成される。このとき、集電電極の面積が広いほどＢＳＦ効果も大きくなり、太陽電池特性がさらに向上する（例えば下記の特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１０４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、太陽電池基板の薄型化が行われている。例えばＣＶＤ法によって太陽電池基板を加熱して反射防止膜の形成を行う際には、太陽電池基板が薄いと反りやすくなり、太陽電池基板の裏面に反射防止膜が回り込みやすくなる。そして、回り込んだ反射防止膜の上に集電電極が形成されると、集電電極が剥離しやすくなり、太陽電池素子の信頼性が低下する問題があった。
【０００６】
また、集電電極が反射防止膜に重ならないように集電電極の面積を狭くすると、太陽電池素子の太陽電池特性が低下する問題があった。
【０００７】
そのため、信頼性を維持しつつ太陽電池特性の優れた太陽電池素子の製造方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の一形態に係る太陽電池素子の製造方法は、太陽電池基板を準備する基板準備工程と、第１壁部、該第１壁部に対して間隔を空けて対面する第２壁部、前記第１壁部と前記第２壁部との間を接続する第３壁部、および前記エッチング液を回収するエッチング液吸込部を備えている基板処理装置を１以上準備する処理装置準備工程と、前記基板処理装置の前記第１壁部と前記第２壁部との間に前記太陽電池基板の一端部を配置して、前記太陽電池基板の２つ主面のうち一方主面の前記一端部を前記第１壁部に対して間隔を空けて対面させるとともに、前記第１壁部における所定位置に位置させて、前記太陽電池基板の側面の前記一端部を前記第３壁部に対して間隔を空けて対面させる基板配置工程と、前記基板処理装置の前記第１壁部から前記太陽電池基板の前記一方主面の前記一端部にエッチング液を供給して、前記一方主面の前記一端部における表層をエッチングした後、前記太陽電池基板に残留している前記エッチング液を前記第１壁部および前記第３壁部の少なくとも一方を介して回収するエッチング処理工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上記の太陽電池素子の製造方法によれば、反射防止膜等の薄膜形成後の太陽電池基板において、一方主面の外周部に形成された薄膜を容易に除去することができて、一方主面に設けられる電極の面積を拡大させることができるため、信頼性を維持しつつ太陽電池特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る太陽電池素子の第１面の外観を模式的に示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る太陽電池素子の第２面の外観を模式的に示す平面図である。
【図３】太陽電池素子の構造を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基板処理装置を主に模式的に示す図であり、（ａ）はエッチング液吸込部を第１壁部に設けた構造を示す断面図、（ｂ）はエッチング液吸込部を第３壁部に設けた構造を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の第２壁部の変形例を主に模式的に示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の第１壁部にエッチング液供給部と洗浄液供給部とを設けた構造を主に模式的に示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の第１壁部の変形例を主に模式的に示した断面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る基板処理装置を主に模式的に示す図であり、（ａ）はエッチング液吸込部とは別に吸気口を第２壁部に設けた構造を示す断面図、（ｂ）はエッチング液吸込部とは別に吸気口を第３壁部に設けた構造を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の一実施形態に係る基板処理装置によるエッチング処理工程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る太陽電池素子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。なお、図面は模式的に示したものであるので、図面における各構成要素のサイズおよび位置関係は適宜変更できる。
【００１２】
＜太陽電池素子＞
図１から図３は、本発明の一実施形態に係る太陽電池素子１０の概略構成を示す図である。図１から図３に示すように、太陽電池素子１０は、太陽電池基板９を主に構成する半導体基板１を備えている。また、太陽電池素子１０は、第１半導体層２、第２半導体層３、第３半導体層４、反射防止層５、第１電極６および第２電極７を備えている。また、太陽電池素子１０は、主に光が入射する受光面（図３における上面）であり、他方主面に当たる第１面１０ａと、この第１面１０ａの裏面に相当する非受光面（図３における下面）であり、一方主面に当たる第２面１０ｂとを有する。
【００１３】
半導体基板１としては、例えば、板状の単結晶シリコン基板、または多結晶シリコン基板等が採用される。半導体基板１は、一導電型の半導体層である第１半導体層２と、この第１半導体層２の第１面１０ａ側に設けられた逆導電型の半導体層である第２半導体層３と、第１半導体層２の第２面１０ｂ側に設けられ、一導電を呈し、第１半導体層２よりも高濃度にドーパント元素が添加された第３半導体層４とを有する。第２半導体層３は、第１半導体層２とｐｎ接合を形成する半導体層であり、第３半導体層４は、半導体基板１における第２面１０ｂの近傍で、少数キャリアの再結合による変換効率の低下を抑制する役割を有しており、半導体基板１における第２面１０ｂ側で内部電界を形成するものである。
【００１４】
太陽電池素子１０は、半導体基板１において第１面１０ａ側に、反射防止層５および第１電極６が配置されており、半導体基板１における第２面１０ｂ側には、第３半導体層４および第２電極７が配置されている。
【００１５】
半導体基板１の厚みは、例えば、２５０μｍ以下とすることができ、形状は特に限定されるものではないが、製法上の観点から平面視で四角形状とするとよい。
【００１６】
半導体基板１としてｐ型の多結晶シリコン基板を用いた場合、第１半導体層２および第３半導体層４はｐ型、第２半導体層３はｎ型である。第１半導体層２がｐ型の場合、ドーパント元素としては、例えば、ボロン、ガリウム等を用いることができ、ｎ型の場合、ドーパント元素としては、例えばリン等を用いることができる。
【００１７】
図３に示すように、半導体基板１における第１面１０ａ側には、凹凸形状が設けられている。凹凸形状の凸部の高さは０．１〜１０μｍ、凸部の幅は０．１〜２０μｍ程度である。第１凹凸形状１ａの形状は、図３に示すように断面において角になったピラミッド形状に限定されるものではなく、例えば、凹部が略球面状である凹凸形状であってもよい。
【００１８】
反射防止層５は、半導体基板１への光の吸収を向上させるための層であり、半導体基板１における第１面１０ａ側に形成される。具体的には、反射防止層５は第２半導体層３における第１面１０ａ側に配置されている。また、反射防止層５は、例えば、窒化シリコン膜、チタニア膜、酸化シリコン膜もしくはアルミナ膜などの単層膜、または、それらの積層膜などから形成される。反射防止層５の厚みは、材料によって適宜選択可能であり、適当な入射光に対して無反射条件を実現できる厚みを採用すればよい。例えば、反射防止層５の屈折率は１．８〜２．３程度とし、その厚みは５００〜１２００Å程度とすることができる。また、反射防止層５が窒化シリコン膜からなる場合、パッシベーション効果も有することができるのでよい。
【００１９】
第１電極６は、半導体基板１の第１面１０ａ側に設けられた電極であり、図１に示すように、第１出力取出電極６ａと、複数の線状の第１集電電極６ｂとを有する。第１出力取出電極６ａの少なくとも一部は、第１集電電極６ｂと交差して電気的に接続されている。第１出力取出電極６ａは、例えば、短手方向において、１．３〜２．５ｍｍ程度の幅を有している。一方、第１集電電極６ｂは線状であり、その短手方向の幅は、第１出力取出電極６ａの短手方向の幅よりも小さい。例えば、第１集電電極６ｂの短手方向の幅は、５０〜２００μｍ程度の幅を有している。また、第１集電電極６ｂは、互いに１．５〜３ｍｍ程度の間隔を空けて複数設けられている。この第１電極６の厚みは、１０〜４０μｍ程度である。第１電極６は銀等の材料から構成される。
【００２０】
第２電極７は、半導体基板１の第２面１０ｂ側に設けられた電極であり、図２に示すように、第２出力取出電極７ａと、第２集電電極７ｂとを有する。第２出力取出電極７ａの少なくとも一部は、第２集電電極７ｂと電気的に接続され、第２出力取出電極７ａは、例えば、短手方向において、１．３〜３ｍｍ程度の幅を有し、厚みは１０〜３０μｍ程度である。第２集電電極７ｂは第２面１０ｂのうち第２出力取出電極７ａが形成される領域の一部を除いた略全面に形成され、厚みは１５〜５０μｍ程度である。第２出力取出電極７ａは銀等の材料から、第２集電電極７ｂはアルミニウム等の材料から構成される。
【００２１】
＜太陽電池素子の製造方法＞
次に、太陽電池素子１０の製造方法の一例について、半導体基板１として、ｐ型の多結晶シリコン基板を用いた例について詳細に説明する。
【００２２】
まず、第１半導体層（ｐ型半導体層）２を有する半導体基板１の準備工程について説明する。最初に、例えば鋳造法によって多結晶シリコンのインゴットを作製する。次いで、そのインゴットを、例えば２５０μｍ以下の厚みにスライスする。その後、半導体基板１の切断面の機械的ダメージ層および汚染層を除去するために、半導体基板１の表面をＮａＯＨ、ＫＯＨ、フッ酸またはフッ硝酸などの溶液でごく微量エッチングしてもよい。
【００２３】
次に、半導体基板１の第１面１０ａ側に凹凸形状を形成する。この凹凸形状は、ＮａＯＨ等のアルカリ溶液もしくはフッ硝酸等の酸溶液を使用したウエットエッチング方法、またはＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等を使用したドライエッチング方法を用いて形成することができる。
【００２４】
次に、半導体基板１の第１面１０ａに、第２半導体層３を形成する工程を行う。具体的には、半導体基板１における第１面１０ａ側の表層内にｎ型の第２半導体層３を形成する。
【００２５】
この第２半導体層３は、ペースト状態にしたＰ２Ｏ５を半導体基板１の表面に塗布して熱拡散させる塗布熱拡散法、または、ガス状態にしたオキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を拡散源とした気相熱拡散法などによって形成される。第２半導体層３は０．２〜２μｍ程度の深さで、４０〜２００Ω／□程度のシート抵抗値を有するように形成される。例えば、気相熱拡散法では、ＰＯＣｌ３等からなる拡散ガスを有する雰囲気中で６００〜８００℃程度の温度において、半導体基板１を５〜３０分程度熱処理して、燐ガラスを半導体基板１の表面に形成する。その後、アルゴンまたは窒素等の不活性ガス雰囲気中で８００〜９００℃程度の高い温度において、半導体基板１を１０〜４０分間程度熱処理することによって、燐ガラスから半導体基板１にリンが拡散して、半導体基板１の第１面１０ａ側に第２半導体層３が形成される。
【００２６】
上記第２半導体層３の形成工程において、第２面１０ｂ側にも第２半導体層３が形成された場合には、第２面１０ｂ側に形成された第２半導体層３のみをエッチングして除去する。これにより、第２面１０ｂ側にｐ型の導電型領域を露出させる。例えば、フッ硝酸溶液に半導体基板１における第２面１０ｂ側のみを浸して第２面１０ｂ側に形成された第２半導体層３を除去する。その後に、第２半導体層３を形成する際に半導体基板１の表面（第１面１０ａ側）に付着した燐ガラスをエッチングして除去する。
【００２７】
このように、第１面１０ａ側に燐ガラスを残存させて第２面１０ｂ側に形成された第２半導体層３を除去することによって、燐ガラスの存在で第１面１０ａ側の第２半導体層３が除去されたり、ダメージを受けたりするのを低減することができる。
【００２８】
また、上記第２半導体層３の形成工程において、予め第２面１０ｂ側に拡散マスクを形成しておき、気相熱拡散法等によって第２半導体層３を形成して、続いて拡散マスクを除去してもよい。このようなプロセスによっても、同様の構造を形成することが可能であり、この場合には、上記した第２面１０ｂ側に第２半導体層３は形成されないため、第２面１０ｂ側の第２半導体層３を除去する工程が不要である。
【００２９】
なお、第２半導体層３の形成方法は上記方法に限定されるものではなく、例えば薄膜技術を用いて、ｎ型の水素化アモルファスシリコン膜または微結晶シリコン膜を含む結晶質シリコン膜などを第２半導体層３として形成してもよい。さらに、第１半導体層２と第２半導体層３との間にｉ型シリコン領域を形成してもよい。
【００３０】
以上により、第１面１０ａ側にｎ型半導体層である第２半導体層３が配置され、且つ、表面に凹凸形状が形成された、ｐ型半導体層の第１半導体層２を含む多結晶シリコン基板
の半導体基板１を準備することができる。
【００３１】
次に、半導体基板１の第１面１０ａ側に位置している第２半導体層３の上に反射防止層５を形成する。反射防止層５は、例えば、ＰＥＣＶＤ（plasma enhanced chemical vapor
deposition）法などを用いて形成される。窒化シリコン膜からなる反射防止層５をＰＥ
ＣＶＤ法で形成する場合であれば、シラン（ＳｉＨ４）とアンモニア（ＮＨ３）との混合ガスを窒素（Ｎ２）で希釈して、グロー放電分解でプラズマ化させて堆積させることで反射防止層５が形成される。このときの製膜室内は５００℃程度とすることができる。また、半導体基板１の側面１０ｃおよび第２面１０ｂ側の端部にも反射防止膜などからなる薄膜状の表層８が形成される。
【００３２】
次に、半導体基板１の第２面１０ｂ側の端部に形成された薄膜状の表層８を除去する。本工程に関しては、後で詳細に説明する。
【００３３】
次に、半導体基板１の第２面１０ｂ側に、一導電型の半導体不純物が高濃度に拡散された第３半導体層４を形成する。第３半導体層４の形成方法としては、例えば、以下の２つの方法が挙げられる。第１の方法としては、三臭化ボロン（ＢＢｒ３）を拡散源とした熱拡散法を用いて温度８００〜１１００℃程度で形成する方法がある。第２の方法としては、アルミニウム粉末及び有機ビヒクル等からなるアルミニウムペーストを印刷法で塗布したのち、温度６００〜８５０℃程度で熱処理（焼成）してアルミニウムを半導体基板１に拡散する方法がある。この第２の方法を用いれば、印刷面だけに所望の拡散領域を形成することができるだけではなく、第２半導体層３の形成工程で第２面１０ｂ側に形成されたｎ型の逆導電型層を除去する必要もない。そのため、第２の方法を用いれば、所望の拡散領域を形成した後、第１面１０ａまたは第２面１０ｂの外周部のみレーザ等を用いてｐｎ分離を行えばよい。
【００３４】
次に、第１電極６（第１出力取出電極６ａ、第１集電電極６ｂ）と第２電極７（第２出力取出電極７ａ、第２集電電極７ｂ）とを形成する。
【００３５】
最初に、第１電極６の形成方法について説明する。第１電極６は、例えば銀（Ａｇ）等からなる金属粉末と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有する導電性ペーストを用いて作製される。この導電性ペーストを、半導体基板１の第１面１０ａに塗布して、その後、最高温度６００〜８００℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって第１電極６を形成する。導電性ペーストの塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができる。この塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。なお、第１電極６は、第１出力取出電極６ａと第１集電電極６ｂとを有するが、スクリーン印刷法を用いることによって、第１取出電極６ａと第１集電電極６ｂとを１つの工程で形成することができる。
【００３６】
次に、第２電極７について説明する。第２電極７は、例えば銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）等からなる金属粉末と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有する導電性ペーストを用いて作製される。この導電性ペーストを半導体基板１の第２面１０ｂ側に塗布して、その後、最高温度５００〜７００℃で数十秒〜数十分程度焼成することによって、第２電極７を形成する。例えば、第２出力取出電極７ａの形成予定位置に銀ペーストを塗布し、第２集電電極７ｂの形成予定位置にアルミニウムペーストを塗布した後、焼成して第２電極７が形成される。導電性ペーストの塗布法としては、スクリーン印刷法などを用いることができる。導電性ペーストの塗布後、所定の温度で溶剤を蒸散させて乾燥してもよい。なお、上述したように、第２集電電極７ｂがアルミニウムからなる電極の場合、第２集電電極７ｂと同時に第３半導体層４を形成することができる。
【００３７】
なお、ここでは、導電性ペーストの印刷・焼成によって第１電極６および第２電極７を形成する形態を例示したが、これらの電極は蒸着もしくはスパッタリング等の薄膜形成法、またはメッキ形成法を用いて形成することも可能である。
【００３８】
以上のようにして、太陽電池素子１０を作製することができる。
【００３９】
次に、太陽電池基板９（反射防止膜５が配置された半導体基板１）の第２面側１０ｂの端部に形成された薄膜状の表層８を除去する方法を説明する。まず、薄膜状の表層８を除去するエッチング装置について説明する。なお、以下の説明図の太陽電池基板９において、第１凹凸形状１ａは省略する。また、太陽電池基板９とはｐｎ接合を有する半導体基板１または半導体基板１に反射防止膜５等の膜が形成されたものをいうものとする。
【００４０】
図４（ａ）に示すように、エッチング装置は、基板処理装置１１と、半導体基板を載置する基板載置部（不図示）を有している。基板処理装置１１は、第１壁部１２と、第１壁部１２と所定距離を隔てて対面する第２壁部１３と、第１壁部１２の一端部と第２壁部１３の一端部とを接続する第３壁部１４とから構成される。そして、基板処理装置１１には、第１壁部１２に設けられたエッチング液を供給するエッチング液供給部１５と、エッチング液供給部１５よりも第３壁部１４側に設けられたエッチング液と空気等のガスを吸い取るエッチング液吸込部１６とを備えている。なお、図４（ａ）に示すように、エッチング液吸込部１６が第１壁部１２に設けられる場合は、太陽電池基板９を介さずに第２壁部１３と対向する位置に設けられる。
【００４１】
基板処理装置１１は太陽電池基板９の一端部を第１壁部１２と第２壁部１３の間に挿入できるように断面がＵ字状（コ字状）の形状を有しており、エッチング液に対して耐性を有する材料、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴムまたは塩化ビニル等からなる。
【００４２】
第１壁部１２の大きさは、エッチング液がこぼれない範囲の大きさであればよく、例えば、第１壁部１２の一端部、つまり第３壁部１４から他端部までの第１方向の距離は３０〜５０ｍｍであり、第１方向に垂直な方向の第２方向の距離は２０〜４０ｍｍである。
【００４３】
第２壁部１３の大きさは、第１壁部１２と同等であればよく、また、図５に示すように第２壁部１３の一端部、つまり第３壁部１４から他端部までの第１方向の距離は、第１壁部１２の第１方向の距離より短くてもよい。
【００４４】
第１壁部１２と第２壁部１３との間隔は、例えば太陽電池基板９の厚みに対して５〜５０倍、より好ましくは５〜２５倍の大きさに設けられる。
【００４５】
エッチング液供給部１５は、エッチング液を保持する容器（不図示）に接続されており、別途設けられた制御装置（不図示）によって、太陽電池基板９に供給されるエッチング液の流量が調整される。
【００４６】
エッチング液吸込部１６は、図４（ａ）に示すように、第１壁部１２におけるエッチング液供給部１５よりも第３壁部１４側に設けてもよいが、図４（ｂ）に示すように第３壁部１４に設けることによって、エッチング液がエッチング液吸込部１６へ流れやすくなる。また、エッチング液吸込部１６は第１壁部１２および第３壁部１４の両方に設けても構わない。
【００４７】
基板載置部は太陽電池基板９を保持する真空吸着機構等を有している。基板載置部の大きさは太陽電池基板９よりも小さく、基板載置部は太陽電池基板９の略中央を保持し、太
陽電池基板９の一端部の側面が基板載置部よりも外側にはみ出るように保持される。また、基板載置部は太陽電池基板９を回転できるような機構、または太陽電池基板９を水平方向に移動できる機構を設けても構わない。
【００４８】
次に、エッチング装置を用いて半導体基板９の第２面側１０ｂの端部に形成された薄膜状の表層８を除去する方法について説明する。
【００４９】
まず、太陽電池基板９の第２面１０ｂが下を向くように、基板載置部に太陽電池基板９を載置し、基板処理装置の第１壁部１２と第２壁部１３との間に太陽電池基板９の一端部を挿入する。このとき、太陽電池基板９の第２面１０ｂ側と基板処理装置の第１壁部１２とは対向している。なお、太陽電池基板９の側面は第３壁部１４と間隔を５〜１５ｍｍ程度空けて対向している。
【００５０】
次に、太陽電池基板９の一端部より内側に位置するエッチング液供給部１５から太陽電池基板９に向かってエッチング液が供給され、少なくとも太陽電池基板９の第２面１０ｂ側に形成されている薄膜を除去しつつ、太陽電池基板９に残留しているエッチング液をエッチング液吸込部１６によって除去する。なお、薄膜状の表層８と同時に太陽電池基板９の側面１０ｃに形成されている反射防止膜５が除去されてもよい。
【００５１】
上記エッチング方法では、エッチング液吸込部１６によってエッチング液を吸い込むと同時に、第２壁部１３と太陽電池基板９の第１面１０ａとの間隙にある空気などのガスも同時に吸い込まれることから、第２壁部１３側からエッチング液吸込部１６に向かって空気の流れが生じる。そのため、太陽電池基板９の第２面１０ｂに供給されたエッチング液が表面張力等によって第１面１０ａに回り込むことを低減することができる。よって、太陽電池基板９の第１面１０ａに形成された反射防止膜５が除去されることを低減しながら、少なくとも第２面１０ｂに形成された薄膜を安価な装置で容易に除去することができる。
【００５２】
その結果、太陽電池素子１０において、第２面１０ｂに設けられる第２電極７、特に第２集電電極７ｂの面積を拡大することができるため、信頼性を維持しつつ太陽電池特性を向上させる太陽電池素子１０を得ることができる。また、第２集電電極７ｂと同時に第３半導体層４を形成する場合においては、第３半導体層４の面積も拡大することができるため、太陽電池特性をさらに向上させた太陽電池素子１０を得ることができる。
【００５３】
また、太陽電池基板９と第１壁部１２との間にエッチング液が満たされるように、エッチング液供給部１５におけるエッチング液の供給量とエッチング液吸込部１６におけるエッチング液の吸い込み量を制御することが好ましい。常に太陽電池基板９とエッチング液が接触し、エッチング液供給部１５からエッチング液吸込部１６に向けてエッチング液の流れが生じることで新液が供給されることから、エッチング時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
【００５４】
エッチング液としてはリン酸、フッ酸およびフッ酸と硝酸との混合液等を用いることができる。リン酸やフッ酸を用いる場合には加熱した方が好ましく、リン酸においては１００℃から２００℃、より好ましくは１５０℃から２００℃に加熱し、フッ酸においては３０℃から７０℃に加熱する。エッチング液の粘度は、例えば１Ｐａ・ｓ以下である。エッチング液の粘度を低くすることによって、エッチング液供給部１５からエッチング液吸込部１６に向けてエッチング液を流れやすくすることができる。
【００５５】
次に、変形例について説明する。
【００５６】
図６に示すように、洗浄水供給部１７とエッチング液供給部１５を別々に設け、第１方向においてエッチング液供給部１５が洗浄水供給部１７よりも第３壁部１４側に位置するように設けることによって、エッチング液の洗浄残りを低減することができる。また、太陽電池基板９の第２面１０ｂに洗浄水を供給する洗浄水供給部１７を第１壁部１２に設けてもよい。洗浄水供給部１７を設けることによって、エッチング処理後、連続して太陽電池基板９を洗浄することができる。洗浄水としては純水等を用いればよい。また、エッチング液供給部１５が洗浄水供給部を兼ねており、エッチング液供給部１５より洗浄水を供給するようにしても構わない。
【００５７】
また、エッチング装置によって薄膜状の表層８を除去した後、別途設けた洗浄装置を用いて太陽電池基板９を洗浄してもよい。洗浄装置はシャワー洗浄装置やディップ洗浄装置であってもよいが、上記で説明したエッチング装置と同様の構造を有する装置を用いて、太陽電池基板９の端部のみを洗浄するようにしても構わない。
【００５８】
また、図７（ａ）または図７（ｂ）に示すように、第２壁部１３が水平に形成され、第１壁部１２と第２壁部１３との間隔が第３壁部１４に向かって連続的あるいは段階的に大きくなるように第１壁部１２を設けてよい。このような構造にすることによって、供給されたエッチング液がよりエッチング液吸込部１６に吸引されやすくなる。
【００５９】
また、基板処理装置１１内の空気を吸気するガス吸気口１８を基板処理装置１１に設けてもよい。図８（ａ）に示すように、ガス吸気口１８は半導体基板１を介さずに第１壁部１２と対向する第２壁部１３、または、図８（ｂ）に示すように第３壁部１４に設けられたエッチング液吸込部１６より第２壁部１３側に位置するように設けてもよい。このようなガス吸気口１８を設けることによって、第２壁部１３と太陽電池基板９の第１面１０ａとの間隙にある空気を吸い込むことから、第２壁部１３側からガス吸気口１８に向かって空気の流れが生じる。そのため、太陽電池基板９の第２面１０ｂに供給されたエッチング液が表面張力等によって第１面１０ａに回り込むことを低減することができる。
【００６０】
また、太陽電池基板９の第１面１０ａと第２壁部１３との距離は、太陽電池基板９の厚みに対して、２〜４５倍、より好ましくは２〜２０倍とする。これにより、第２壁部１３側からエッチング液吸込部１６に向かう空気の流れが形成されやすく、毛細管現象によるエッチング液の回り込みを低減することができる。
【００６１】
次に、太陽電池基板９の第２面１０ｂの外周部の薄膜状の表層８をエッチングする手順について説明する。なお、一般的に処理される太陽電池基板９の平面形状は正方形または長方形からなる四角形または四角形の角部を面取りした略八角形である。つまり、太陽電池基板９は、それを平面視した形状において、対向する２辺の対が１以上有る多角形状を有している。
【００６２】
以下、四角形状の太陽電池基板９について、図９を用いて説明する。なお、図９中の矢印は、基板処理装置１１の移動方向を示す。
【００６３】
図９（ａ）に示すように、基板処理装置１１を一対準備するとともに、一対の基板処理装置１１のそれぞれに、太陽電池基板９の対向する２辺の部位を配置する。そして、第１壁部１２に有するエッチング液供給部１５よりエッチング液が供給された状態で、一対の基板処理装置１１のそれぞれを太陽電池基板９の辺に沿って移動させて２辺を同時にエッチングする。
【００６４】
次に、太陽電池基板９を回転させ、太陽電池基板９のエッチングされていない対向する２辺の部位を基板処理装置１１に配置し、上記と同様に２辺を同時にエッチングすること
によって、太陽電池基板９の第２面１０ｂの外周部の薄膜状の表層８をエッチングすることができる。なお、太陽電池基板９が辺の数が四角形以上の多角形状の場合、上記工程を繰り返し行えばよい。なお、基板処理装置１１を一対以上準備するようにしても構わない。
【００６５】
また、上記説明においては太陽電池基板９を固定し、基板処理装置１１を移動させてエッチングを行ったが、図９（ｂ）に示すように、基板処理装置１１を固定して太陽電池基板９を移動させながらエッチングを行ってもよい。
【００６６】
また、基板処理装置１１または太陽電池基板９を移動させて太陽電池基板９の第２面１０ｂ側の外周部の薄膜状の表層８をエッチングする場合において、移動方向の一方にエッチング液供給部１５を設け、他方に洗浄液供給部１７を設けてもよい。基板処理装置１１を移動させる場合には、移動方向の奥にエッチング液供給部１５を設け、手前に洗浄液供給部１７を設ける。太陽電池基板９を移動させる場合には、移動方向の手前にエッチング液供給部１５を設け、奥に洗浄液供給部１７を設ける。このような構造を有することによって、エッチング処理後、連続して容易に太陽電池基板９を洗浄することができる。
【００６７】
また、図９（ｃ）に示すように、基板処理装置１１の第１壁部１２における第２方向の幅が太陽電池基板９の１辺以上の大きさを有することによって、太陽電池基板９の１辺全体を同時にエッチングできる機構であってもよい。
【００６８】
また、第２半導体層３の形成工程において第２面１０ｂ側に形成されたｎ型の逆導電型層が存在する、つまりｐｎ接合領域を有する場合において、基板処理装置１１を用いてｐｎ分離を行っても構わない。エッチング液としては水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液またはフッ酸と硝酸との混合液等を用いることができる。また、基板処理装置１１を用いて薄膜と同時にｐｎ分離を行ってもよく、工程数を削減することができ、太陽電池素子１０の製造コストを低減することができる。
【００６９】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正および変更を加えることが出来る。
【符号の説明】
【００７０】
１    ：半導体基板
１ａ  ：第１凹凸形状
２    ：第１半導体層
３    ：第２半導体層
４    ：第３半導体層
５    ：反射防止膜
６    ：第１電極
６ａ  ：第１出力取出電極
６ｂ  ：第１集電電極
７    ：第２電極
７ａ  ：第２出力取出電極
７ｂ  ：第２集電電極
８    ：表層
９    ：太陽電池基板
１０  ：太陽電池素子
１０ａ：第１面
１０ｂ：第２面
１０ｃ：側面
１１  ：基板処理装置
１２  ：第１壁部
１３  ：第２壁部
１４  ：第３壁部
１５  ：エッチング液供給部
１６  ：エッチング液吸込部
１７  ：洗浄液供給部
１８  ：ガス吸気口
【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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