【事件の表示】
　特許第２９３１４９８号「太陽電池及びその製造方法」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９３１４９８号の請求項１ないし３に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯
　特許第２９３１４９８号の請求項１ないし請求項３に係る発明についての出願は、平成５年４月２１日に出願され、平成１１年５月２１日にその特許の設定登録がなされ、その後、加藤修一より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年７月１７日に訂正請求がなされたものである。
２．訂正の適否
（１）訂正事項
ａ．特許請求の範囲の請求項１を、
「単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有する太陽電池であって、
　上記裏面電界層と上記裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けることを特徴とする太陽電池。」
と訂正する。
ｂ．特許請求の範囲の請求項３を、
「単結晶若しくは多結晶の第１導電型のシリコン半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型のシリコン半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有し、上記裏面電界層と上記裏面電極との間に、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けた太陽電池の製造方法であって、
　プラズマＣＶＤ法により１００〜２００°Ｃの基板温度で、微結晶シリコンからなる上記裏面電界層を形成する工程と、プラズマＣＶＤ法により５０〜２００°Ｃの基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２００〜３００°Ｃの熱処理を行う工程とを含むことを特徴とする、太陽電池の製造方法。」
と訂正する。
ｃ．明細書の段落【０００６】を、
「　【課題を解決するための手段】
　本発明は、単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有する太陽電池であって、上記裏面電界層と上記裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けることを特徴とするものである。」
と訂正する。
ｄ．明細書の段落【０００８】を、
「　さらに、本発明は、上記太陽電池の製造方法において、プラズマＣＶＤ法により１００〜２００°Ｃの基板温度で、微結晶シリコンからなる上記裏面電界層を形成する工程と、プラズマＣＶＤ法により５０〜２００°Ｃの基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２００°Ｃ〜３００°Ｃの熱処理を行う工程とを含むことを特徴とするものである。」
と訂正する。
（２）訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の減縮を目的とし、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求項の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｂは、特許請求の範囲の減縮を目的とするものであり、また、訂正事項ｂ中における「２００°Ｃ〜３００°Ｃ」を「２００〜３００°Ｃ」とする訂正は、明瞭でない記載の釈明又は誤記の訂正を目的とするものと認められる。
　そして、この訂正事項ｂは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求項の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｃ及びｄは、上記訂正事項ａ及びｂに伴い、特許請求の範囲と発明の詳細な説明との整合をとるための訂正であり、明瞭でない記載の釈明を目的とし、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求項の範囲を拡張し、又は変更するものでもない。
（３）訂正の適否のむすび
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項の規定及び同条第３項で準用する特許法第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
３．特許異議申立についての判断
（１）申立の理由の概要
ａ．請求項１及び２に係る発明は、甲第１、２、３号証に記載された発明と同一、又はこれらに基づいて当業者が容易に発明できたものであるから、特許法第２９条第１項第３号又は特許法第２９条第２項の規定に該当し、特許を受けることができないものである。
ｂ．請求項１及び２に係る発明は、甲第４号証の出願の願書に最初に添付された明細書又は図面に記載された発明と同一であるから、特許法第２９条の２の規定により特許を受けることができないものである。
ｃ．請求項３に係る発明は、甲第１〜３号証と甲第５証に記載された発明に基づき当業者が容易に発明できたものであり、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができないものである。
ｄ．特許請求の範囲の各請求項の記載は、発明の詳細な説明の欄の記載からみて不当に広い技術範囲になっている等、特許明細書には記載不備があり、本件請求項１〜３項に係る特許は、特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていない特許出願に対してなされたものである。
ｅ．訂正請求により請求項１及び２に係る発明が訂正された場合にも、これらの訂正された発明は、甲第１〜３号証及び甲第５〜９号証に記載された発明と同一又はこれらに基づいて当業者が容易に発明できたものである可能性がある。
（２）訂正明細書の請求項１ないし３に係る発明
　訂正明細書の請求項１ないし３に係る発明は、その特許請求の範囲に記載された次の事項により特定されるとおりのものである。（以下、それぞれ、「本件第１発明」ないし「本件第３発明」という。）
「【請求項１】単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有する太陽電池であって、
　上記裏面電界層と上記裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けることを特徴とする太陽電池。
【請求項２】請求項１に記載の太陽電池において、
上記絶縁膜層が窒化シリコン膜または酸化シリコン膜であることを特徴とする太陽電池。
【請求項３】単結晶若しくは多結晶の第１導電型のシリコン半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型のシリコン半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有し、上記裏面電界層と上記裏面電極との間に、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けた太陽電池の製造方法であって、
　プラズマＣＶＤ法により１００〜２００°Ｃの基板温度で、微結晶シリコンからなる上記裏面電界層を形成する工程と、
　プラズマＣＶＤ法により５０〜２００°Ｃの基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、
　上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２００〜３００°Ｃの熱処理を行う工程とを含むことを特徴とする、太陽電池の製造方法。」
（３）甲号証記載の発明
　甲第１号証のFIG.1には、第１導電型のp‐siliconと、光入射側に形成された第２導電型のｎ層と、p‐siliconに局所的なコンタクト領域P＋領域と、高い反射特性を有するrear contactを備え、rear contactと第１導電型のp‐siliconの間にoxideを有した太陽電池が記載されている。
　甲第２号証のFig.2には、アンドープ基板（ｎ型基板）に光入射側にＰ＋領域、反対側にｎ＋領域を設け、裏面電極と基板との間にoxideを有した太陽電池が記載されている。
　甲第３号証には、Ｐ型シリコン基板と、光入射側に形成されたｎ＋型半導体層と、Ｐ＋半導体層（ＢＳＦ層）とＡｇを主成分とする金属材料からなる反射層と、反射層とＰ＋半導体層（ＢＳＦ層）の間に酸化膜からなるパッシベーシヨン層が形成されることが記載されている。
　甲第４号証は平成４年１１月３０日に出願され、出願公開が平成６年６月１４日である公開前先願になるものであるが、Ｐ型シリコン基板１にホウ素などを拡散させたＬＢＳＦ領域が形成され、また、ＬＢＳＦ領域を含むシリコン基板上にシリコン酸化膜が形成され、その上に背面電極が形成されていることが記載されている。
　甲第５号証には、ａ−Ｓｉ／ｐｏｌｙ−Ｓｉ四端子接続タンデム型太陽電池が記載され、ｎ　ｐｏｌｙ−Ｓｉにｎ　μｃ−Ｓｉからなるｒｆ　ＰＣＶＤ法でＢＳＦ処理した層と、Ａｌコンタクト層を有する太陽電池が記載されている。
　甲第６号証には、ｎ型半導体基板上に絶縁膜を形成し、Ｐ型Ｓｉ膜を形成した後、反射防止膜並びに上部電極が設けられることが記載されている。
　甲第７号証には、ｐ型又はｎ型半導体層と裏面電極の間に屈折率が前記Ｐ型又はｎ型半導体層より小さく、導電性が同じか、それよりも大きい非酸化物半導体層を介在させている太陽電池が記載されている。
　甲第８号証には、Figure3にp-silicon基板の受光側にｎ及びｎ＋の層、裏面側にｐ層及び部分的に島状のｐ＋層が形成され、裏面電極を有し、かつ、裏面電極と前記ｐ及びｐ＋層の間にオキサイドが形成された太陽電池が記載されている。
　甲第９号証には、「結晶と多結晶のシリコンソーラーセルにおける最近の進歩」と記載され、Ｆｉｇ．１に、甲第１号証と同じｐ＋半導体からなる島状の層を有しｐ型シリコン基板と裏面電極の間にオキサイドを有する太陽電池が記載されている。また、そのＦｉｇ３には、Ｐ型基板と裏面電極との間にＰ+層が設けられた構造が示されている。
（４）対比・判断
ａ．特許法第２９条第１項第３号又は第２項の規定について
　本件第１発明と甲第１号証に記載された発明を比較すると、本件第１発明は「半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層」及び「上記裏面電界層と裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層」が設けられているのに対し、甲第１号証のものは、これらの構成のいずれをも有しておらず、また、甲第１号証には、これらの構成を示唆する記載もない。
　甲第２号証、甲第６号証、甲第７号証にも、これらの構成は、いずれも記載されておらず、また、示唆されてもいない。
　甲第５号証及び甲第９号証（Ｆｉｇ３）には、本件第１発明の前記「半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層」に相当する構成が記載されているが、これらの証拠に記載されたものは、本件第１発明の前記「絶縁膜層」に対応する構成を有しておらず、またそれらの構成が示唆されてもいない。
　甲第８号証には、本件第１発明の「半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたる裏面電界層」が裏面側のｐ層として記載されているが、これは、部分的に島状のｐ＋層を有しており、本件第１発明のように一定深さの裏面電界層とはいえない。
　また、甲第８号証には、裏面電極と前記ｐ及びｐ＋層の間にオキサイドが形成されているが、これらが、本件第１発明のように、ＣＶＤ法により形成されたものであるとの記載はなく、また、それを示唆する記載もない。
　さらに、屈折率に関する記載もない。
　甲第３号証には、本件第１発明の「半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層」及び「裏面電界層と裏面電極との間に形成された絶縁膜層」に相当する構成が記載されているが、甲第３号証の「裏面電界層と裏面電極との間に形成された絶縁膜層」は、酸化膜のパッシベーション膜４（第２頁右欄第１２〜１３行）、或いは、熱窒化膜から成るパッシベーション膜４（第３頁左欄第２５〜２７行）であり、パッシベーション膜４がＣＶＤ法により形成される点は記載されておらず、また、それが示唆されてもいない。
　さらに、これらの膜は、あくまでもパッシベーション膜であって、この膜が、本件特許明細書に記載されているように、その屈折率が裏面電界層の屈折率より低いことにより裏面反射効果を高めるという作用効果を奏する点について何も記載されていないし、示唆されてもいない。
　以上のとおりであるから、本件第１発明は、甲第１号証〜甲第３号証及び甲第５号証〜甲第９号証に記載された発明であるとも、また、これらに基づいて当業者が容易に発明できたものとも認められないので、特許法第２９条第１項第３号又は同条第２項に該当するものではない。
　また、本件第２発明及び第３発明は、いずれも、本件第１発明に欠くことができない事項をその構成要件としているから、同様に、特許法第２９条第１項第３号又は同条第２項の規定に該当しない。
ｂ．特許法第２９条の２の規定について
　本件第１発明及びこれを引用する本件第２発明は、「半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層」を有することをその構成要件としているが、甲第４号証には、この構成が記載されておらず、本件第１発明及び本件第２発明が特願平４−３２０６１７号（特開平６−１６９０９６号）の願書に最初に添付した明細書又は図面に記載された発明と同一であるとはいえず、特許法第２９条の２の規定に該当するものではない。
ｃ．特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件について
　申立人は次のア〜カの点を主張している。
　ア．発明の詳細な説明において、熱酸化膜を形成することを問題点としているにも関わらず、請求項１、２の「絶縁膜層」は熱酸化膜を含んでいる。
　イ．発明の詳細な説明において、裏面反射効果を高めるためには「微結晶シリコン層より低屈折率の絶縁層」であることが必要とされているのに、請求項１、２の「絶縁膜層」にこのような限定がない。
　ウ．裏面電界層をアルミペーストの印刷焼成で形成したものは従来技術としているにもかかわらず、請求項１、２の裏面電界層は、これを含んでいる。
　エ．請求項１、２には、裏面電界層を微結晶シリコンとする限定がなく、また、裏面電界層や絶縁膜層の製造方法に関する限定がない。
　オ．請求項１の「反射率の高い裏面電極層」は、内容が不明瞭である。
　カ．請求項３は、裏面電界層や絶縁膜層について材料限定がない。
　これらについて検討するに、ア、イ、オの点は、それぞれ、「絶縁膜層」を「ＣＶＤ法により〜形成された絶縁膜層」と訂正したこと、「絶縁膜層」を「裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層」と訂正したこと、「反射率の高い裏面電極層」を「Ａｇ或いはＡｌからなる裏面電極」と訂正したことによってその理由がなくなった。
　次に、ウ及びエの点に関し、裏面電極の形成方法を発明の構成に欠くことができない事項としなければならない理由は認められないし、また、裏面電界層が微結晶シリコンであることや製造方法を発明の構成に欠くことができない事項としなければならない理由も認められない。
　また、請求項３において、裏面電界層や絶縁膜層についての材料限定を発明の構成に欠くことができない事項としなければならない理由も認められない。
　以上のとおりであるから、訂正後の本件明細書が特許法第３６条第４項及び第５項に規定する要件を満たしていないということはできない。
４．むすび
　以上のとおりであるから、特許異議申立の理由及び証拠によっては本件請求項１ないし請求項３に係る特許を取り消すことはできない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年７月３１日（２０００．７．３１）
【訂正の要旨】
ａ．特許請求の範囲の請求項１を、
「単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有する太陽電池であって、
　上記裏面電界層と上記裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けることを特徴とする太陽電池。」
と訂正する。
ｂ．特許請求の範囲の減縮を目的として、特許請求の範囲の請求項３を、
「単結晶若しくは多結晶の第１導電型のシリコン半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型のシリコン半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有し、上記裏面電界層と上記裏面電極との間に、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けた太陽電池の製造方法であって、
　プラズマＣＶＤ法により１００〜２００°Ｃの基板温度で、微結晶シリコンからなる上記裏面電界層を形成する工程と、プラズマＣＶＤ法により５０〜２００°Ｃの基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２００〜３００°Ｃの熱処理を行う工程とを含むことを特徴とする、太陽電池の製造方法。」
と訂正する。
ｃ．明細書の段落【０００６】を、
「　【課題を解決するための手段】
　本発明は、単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有する太陽電池であって、上記裏面電界層と上記裏面電極との間にＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けることを特徴とするものである。」
と訂正する。
ｄ．明細書の段落【０００８】を、
「　さらに、本発明は、上記太陽電池の製造方法において、プラズマＣＶＤ法により１００〜２００°Ｃの基板温度で、微結晶シリコンからなる上記裏面電界層を形成する工程と、プラズマＣＶＤ法により５０〜２００°Ｃの基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２００°Ｃ〜３００°Ｃの熱処理を行う工程とを含むことを特徴とするものである。」
と訂正する。
（５４）【発明の名称】
太陽電池及びその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　　【請求項１】　単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度
で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの
Ａｇ或いはＡｌからなる
あって
　上記裏面電界層と上記裏面電極との間に
ＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の
　　【請求項２】　請求項１に記載の太陽電池において、
上記絶縁膜層が窒化シリコン膜または酸化シリコン膜であることを特徴とする太陽電池。
　　【請求項３】　
単結晶若しくは多結晶の第１導電型のシリコン半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型のシリコン半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの裏面電界層と、該裏面電界層上に形成されたＡｇ或いはＡｌからなる裏面電極とを有し、上記裏面電界層と上記裏面電極との間に、上記裏面電界層よりも低い屈折率の絶縁膜層を設けた太陽電池の製造方法であって、
　プラズマＣＶＤ法により１００〜２００℃の基板温度で
、微結晶シリコンからなる
　プラズマＣＶＤ法により５０〜２００℃の基板温度で上記絶縁膜層を形成する工程と、
　上記裏面電界層及び上記絶縁膜層の形成後に２０
０
【発明の詳細な説明】
　　　【０００１】
　　【産業上の利用分野】
　本発明は太陽電池に関し、特に、太陽電池の光電変換効率の改善に関するものである。
　　　【０００２】
　　【従来の技術】
　従来、太陽電池の光電変換効率を高めるために、半導体基板の光入射側と反対側の裏面上に上記半導体基板と同一導電型で、かつ、より高濃度の裏面電界層を設ける構造が知られている。この裏面電界層は、裏面近傍で発生したキャリアを内部電界により半導体基板内部へ押し戻し、光電変換効率を高める働きをしている（以後、この働きを「裏面電界効果」という）。例えば、Ｐ型シリコン基板の場合に、上記Ｐ型シリコン基板の裏面にアルミペーストを印刷焼成する方法、または、ボロンやアルミニウムを拡散する方法により裏面電界層を形成していた。あるいは、上記Ｐ型シリコン基板の裏面に、Ｐ＋型微結晶シリコン層を設ける方法によりヘテロ接合の裏面電界層を形成していた。このように裏面電界層をＰ＋型微結晶シリコン層とした時には、通常、Ｐ＋型微結晶シリコン層上に裏面電極を形成していた。ここで、光学的には、Ｐ＋型微結晶シリコン層は、Ｐ型シリコン基板より広い禁制帯幅をもつため、裏面電界層内での光の吸収ロスが減り、一方、裏面電極は、入射光を反射して光電変換効率を高める働きもしている（以後、この働きを「裏面反射効果」という）。
　　　【０００３】
　　【発明が解決しようとする課題】
　ところが、Ｐ型シリコン基板の裏面に、Ｐ＋型微結晶シリコン層、裏面電極の順に形成された太陽電池の入射光の利用は充分でなく、さらに、光電変換効率を向上することが望まれていた。
　　　【０００４】
　また、入射光の利用効率を高める方法の１つとして、裏面反射効果を向上する方法があるが、そのためにＰ＋型微結晶シリコン層と裏面電極との間に、例えば、熱酸化膜（７００〜１０００℃の熱酸化）を挿入することが考えられるが、このような比較的高温の熱処理を行うと、微結晶シリコン層表面が荒れたり、微結晶シリコン層中の水素が抜けたり、構造緩和により比抵抗等の特性が変わってしまうため、その結果、裏面電界効果が得られず、現実的には、酸化膜等の絶縁膜を形成することができないといった問題点があった。
　　　【０００５】
　そこで、本発明の目的は、裏面電界効果、あるいは裏面反射効果をより向上することができ、高い開放電圧と短絡電流を有し、光電変換効率を向上できる太陽電池とその製造方法を提供することにある。
　　　【０００６】
　　【課題を解決するための手段】
　本発明は、単結晶若しくは多結晶の第１導電型の半導体基板と、該半導体基板の光入射側に形成された第２導電型の半導体層と、上記半導体基板の上記光入射側と反対側の裏面上に形成された第１導電型でかつ上記半導体基板より高濃度
で、上記半導体基板全面にわたって一定深さの
Ａｇ或いはＡｌからなる
であって
ＣＶＤ法により形成された、上記裏面電界層よりも低い屈折率の
　　　【０００７】
　また、本発明は上記太陽電池において、上記絶縁膜層が窒化シリコン膜または酸化シリコン膜であることを特徴とするものである。
　　　【０００８】
　さらに、本発明は、上記太陽電池の製造方法において、プラズマＣＶＤ法により１０
０
、微結晶シリコンからなる
　　　【０００９】
　　【作用】
　本発明によれば、微結晶シリコン層と裏面電極との間に微結晶シリコン層より低屈折率の絶縁層を設けることにより半導体基板内に反射される光量を増加して、裏面反射効果をより高めることができ、光発生電流を増加させることができる。
　　　【００１０】
　また、本発明による製造方法によれば、裏面電界効果をより高めることができ、開放電圧を高めることができる。
　　　【００１１】
　　【実施例】
　本発明に係る太陽電池とその製造方法を実施例に基づき以下に説明する。
　　【００１２】
　図１に、本発明の一実施例に係る太陽電池の断面構造を示す。ここで、Ｐ型シリコン基板１１の光入射側にＮ型層１２が形成されている。Ｎ型層１２の表面は、入射光の反射を低減するために凹凸にされている。Ｎ型層１２はシリコン酸化膜層１３によって覆われており、シリコン酸化膜層１３は反射防止膜層１４によって覆われている。表面からの電流は、シリコン酸化膜層１３と反射防止膜層１４を貫通してＮ型層１２に接続されたグリッド電極１５を介して取り出される。Ｐ型基板１１の光入射側と反対側の裏面上には、同じＰ＋型の不純物が高濃度に添加された裏面電界を形成するＰ＋型微結晶シリコン層１６が形成されている。Ｐ＋型微結晶シリコン層１６は透明絶縁膜層１７によって覆われており、透明絶縁膜層１７は反射率の高い裏面電極（裏面電極層）１８によって覆われている。裏面からの電流は、透明絶縁膜層１７の一部に透明絶縁膜層１７の無い部分が作製されており、その部分で微結晶シリコン層１６に接続された裏面電極１８を介して取り出される。
　　　【００１３】
　次に、上記太陽電池の製造方法について、図２に基づき説明する。図２は、上記太陽電池の製造フローを示す図である。
　　　【００１４】
　まず、単結晶のＰ型シリコン基板１１（１００ｍｍφ、３００μｍ厚、比抵抗：数Ωｃｍ）を洗浄した後、表面が凹凸になるように異方性エッチングを行った。ここで、単結晶のＰ型シリコン基板のかわりに、多結晶のＰ型シリコン基板を用いることもできる。この場合の表面凹凸形成は、レーザを用いて溝を掘ったり、機械的に溝を掘る方法により行う。
　　　【００１５】
　次に、オキシ塩化燐（ＰＯＣｌ３）を用いた気相拡散によって燐（Ｐ）をＰ型シリコン基板１１の表面にＮ型層１２を拡散してＰＮ接合を形成した。続いて、熱酸化によりシリコン酸化膜層１３（パッシベーション膜）を形成してから、光入射側に窒化シリコン膜からなる反射防止膜層１４をプラズマＣＶＤ法により形成した。反射防止膜層１４として常圧ＣＶＤ法による酸化チタン膜（ＴｉＯ２）、あるいは、真空蒸着法によるアルミナ膜（Ａｌ２Ｏ３）を用いることもできる。次に、光入射側と反対側のＰ型シリコン基板１１の裏面側をエッチングして、裏面側に形成されているＮ型層１２を除去した。この裏面エッチングは、Ｎ型層１２の形成方法として燐添加されたシリコン酸化物ガラス（ＰＳＧ）液のような塗布液を用いて片面だけに拡散して形成した場合には不要である。
　　　【００１６】
　次に、プラズマＣＶＤ法により、Ｐ＋型微結晶シリコン層１６を膜厚２００ｎｍでＰ型シリコン基板１１の裏面側に形成した。上記プラズマＣＶＤ法によるＰ＋型微結晶シリコン層１６の形成条件として、例えば、ガス種はＳｉＨ４（またはＳｉ２Ｈ６）とＨ２とＢ２Ｈ６の混合ガス、ガス流量比はＨ２／ＳｉＨ４＝１５０，Ｂ２Ｈ６／ＳｉＨ４＝０．０１、ガス圧力は２０Ｐａ、基板温度は１５０℃、ＲＦパワーは１００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）である。この条件は、一実施例であり、上記条件に限定されず、一般的なプラズマＣＶＤ法の条件であれば成膜できるがガス流量比はＨ２／ＳｉＨ４≧１００，Ｂ２Ｈ６／ＳｉＨ４＜０．０２が適当であり、基板温度は１００〜２００℃が最適である。
　　　【００１７】
　次に、プラズマＣＶＤ法により、窒化シリコン膜からなる透明絶縁膜層１７を膜厚２００ｎｍでＰ＋型微結晶シリコン層１６上に形成する。上記プラズマＣＶＤ法による透明絶縁膜層１７の形成条件として、例えば、ガス種は、ＳｉＨ４とＮＨ３とＮ２の混合ガス、ガス流量比はＮＨ３／ＳｉＨ４＝１．５，Ｎ２／ＳｉＨ４＝５、ガス圧力は１００Ｐａ、基板温度は１５０℃、ＲＦパワーは１００Ｗ（１３．５６ＭＨｚ）である。この条件は、一実施例であり、上記条件に限定されず、一般的なプラズマＣＶＤ法の条件であればよいが、基板温度は５０〜２００℃が最適であり、この５０℃とは、基板加熱を行わないという意味である。同様にして、上記透明絶縁膜層１７をプラズマＣＶＤ法による酸化シリコン膜で形成することができる。その形成条件は、一般的なプラズマＣＶＤ法の条件であればよいが、この時のガス種は、例えばＳｉＨ４とＯ２の混合ガスとなり、基板温度は５０〜２００℃が適当である。このようにして形成された窒化シリコン膜または酸化シリコン膜からなる透明絶縁膜層１７の屈折率はＰ＋型微結晶シリコン層１６の屈折率より低い。この屈折率の違いにより多重反射等により裏面反射効果を高めることができる。なお、上記Ｐ＋型微結晶シリコン層１６と透明絶縁膜層１７とは、どちらもプラズマＣＶＤ法で形成することができるので、それらは別々のプラズマＣＶＤ装置で形成することも、単室のプラズマＣＶＤ装置で連続的に形成することもできるが、複数の反応室を有するプラズマＣＶＤ装置でそれぞれ専用の反応室で連続に形成してもよい。
　　　【００１８】
　次に、フォトエッチング法を用いて、透明絶縁膜層１７のパターニングを行い、微結晶シリコン層と金属電極との接触部分を設けてから、真空蒸着法でアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属をＰ型シリコン基板１１の裏面全面に蒸着（蒸着温度は室温〜１００℃）し、裏面電極１８を形成する。続いて、フォトエッチング法を用いて光入射側のシリコン酸化膜層１３及び反射防止膜層１４を加工して、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）の順に金属を蒸着（蒸着温度は室温〜１００℃）により堆積して、リフトオフ法により、グリッド電極１５を形成する。
　　　【００１９】
　最後に、２５０℃、１０分の熱処理を行い、太陽電池は完成する。この熱処理の温度範囲は２００〜３００℃が最適であり、時間は３０分以下、熱処理雰囲気は、窒素（Ｎ２）ガス、水素（Ｈ２）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、空気が適当である。なお、この熱処理は電極とＰ＋型微結晶シリコン層１６あるいはＮ型層１２との接触をよくするばかりでなく、Ｐ＋型微結晶シリコン層１６の構造緩和と不純物の活性化を行っている。
　　　【００２０】
　図３に、上記製造方法により作製した太陽電池の分光感度（実線）を、裏面電界層をアルミペーストの印刷焼成（７４０℃）で形成した従来の太陽電池の分光感度（破線）と一緒に示す。本発明の太陽電池は９５０ｎｍ以上の長波長の光が有効に光電変換されていることがわかる。ＡＭ１．５のスペクトルで１００ｍＷ／ｃｍ２の光のもとでの太陽電池の特性としては、短絡電流が３９．４ｍＡ／ｃｍ２から４０．５ｍＡ／ｃｍ２に、開放電圧が６４０ｍＶから６５４ｍＶに向上した。
　　　【００２１】
　なお上記実施例において、Ｐ＋型微結晶シリコン層形成の基板温度範囲（１００〜２００℃）、及び、透明絶縁膜層形成の基板温度範囲（５０〜２００℃）、及び、電極形成後の熱処理の温度範囲（２００〜３００℃）が、太陽電池の光電変換効率を改善する主要因であり、これらの温度範囲以外では、本発明の充分な効果は得られなかった。
　　　【００２２】
　図４に、本発明の他の実施例に係る太陽電池の断面構造を示す。ここで、４１はＰ型シリコン基板、４２は光入射側に形成されたＮ型層、４３はシリコン酸化膜層、４４は反射防止膜層、４５はグリッド電極、４６はＰ＋型微結晶シリコン層、４７は透明絶縁膜層、４８はＰ＋型微結晶シリコン層と接続された裏面電極、４９はＰ型シリコン基板の裏面の表面の欠陥を不活性化するためのパッシベーション層（熱酸化膜層）を示している。本構造の特徴は、図１に示した構造と異なり、Ｐ型シリコン基板４１の裏面全面でなく、その一部にＰ＋型微結晶シリコン層４６を形成し、絶縁膜４７はＰ＋型微結晶シリコン層４６及びパッシベーション層４９を覆い、裏面電極４８はＰ＋型微結晶シリコン層４６と接触している。
　　　【００２３】
　次に、上記太陽電池の製造方法について説明する。Ｐ型シリコン基板４１上に、図２に基づき説明した製造方法により、Ｎ型層４２、シリコン酸化膜層４３、反射防止膜層４４を形成する。次に、熱酸化（８００℃〜１０００℃）によりパッシベーション層４９を形成した後、パッシベーション層４９の一部を除去してから、裏面側に、図２に基づき説明した製造方法によりＰ＋型微結晶シリコンを堆積して、フォトエッチング技術または全面エッチバックによりＰ＋型微結晶シリコン層４６を形成する。続いて、図２に基づき説明した製造方法により、透明絶縁膜層４７、裏面電極４８、グリッド電極４５を形成してから２５０℃，１０分の熱処理を行い、太陽電池は完成する。本方法により製造された太陽電池でも図３に示した結果と同様に、長波長光に対する感度が向上し、光電変換効率が向上した。
　　　【００２４】
　以上の実施例では、Ｐ型シリコン基板を用いた場合について説明したが、Ｎ型シリコン基板を用いた場合にも適用できる。その場合、Ｎ型シリコン基板の光入射側の不純物はＰ型であり、裏面電界層である微結晶シリコン層はＮ型の不純物を高濃度に添加されたものが用いられる。
　　　【００２５】
　　【発明の効果】
　以上、詳細に説明したように、本発明によれば、太陽電池の裏面電界効果と裏面反射効果をより向上させることができ、特に、長波長光に高感度で、短絡電流及び開放電圧を向上させることができるので、その結果、光電変換効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
　　【図１】
　本発明の一実施例に係る太陽電池の断面構造を示す図である。
　　【図２】
　本発明の一実施例に係る太陽電池の製造フロー図である。
　　【図３】
　本発明の一実施例に係る太陽電池の分光感度と従来の技術による太陽電池の分光感度を示す図である。
　　【図４】
　本発明の他の実施例に係る太陽電池の断面構造を示す図である。
　　【符号の説明】
１１，４１　Ｐ型シリコン基板
１２，４２　Ｎ型層
１３，４３　シリコン酸化膜層
１４，４４　反射防止膜層
１５，４５　グリッド電極
１６，４６　Ｐ＋型微結晶シリコン層
１７，４７　透明絶縁膜層
１８，４８　裏面電極
４９　パッシベーション層