(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体基板と、
前記半導体基板を収容する基板カセットであって、
互いに対向する一対の側面と、底面と、
前記一対の側面のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、
前記一対の側面のそれぞれにおいて、前記複数のリブよりも底面側に前記底面に直交する方向に前記複数のリブから離れて設けられ、前記複数のリブの間隔に対応して前記第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝と、を含み、
前記複数の支持溝のそれぞれが、前記第１方向に沿って前記リブ側から前記底面側へ下る第１の面と、前記底面側から前記リブ側へ上る第２の面とにより構成される前記基板カセットと、
を準備し、
前記底面に対して傾くように前記複数の半導体基板を前記基板カセットに収容し、
前記基板カセットに収容された前記複数の半導体基板を処理液に浸漬する太陽電池セルの製造方法。
【請求項２】
前記支持溝は、前記第１方向において前記複数のリブのそれぞれに対応する位置に設けられる請求項１に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項３】
前記複数のリブのそれぞれは、前記底面に直交する方向に離れて設けられる第１リブと第２リブとを有し、
前記第１リブおよび前記第２リブは、前記直交する方向に延びている請求項１または２に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項４】
前記第１の面は、前記底面に対して傾きを有する傾斜面である請求項１から３のいずれか一項に記載の太陽電池セルの製造方法。
【請求項５】
前記半導体基板は、前記第１の面に接する端面が前記第１の面に沿って前記第１方向に下ることにより、前記底面に対して傾くように前記基板カセットに収容される請求項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、太陽電池セルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池セルには、シリコン（Ｓｉ）などの半導体基板を用いたものがある。半導体基板を用いて太陽電池セルを製造する場合、気相や液相における化学反応が利用される。液相の化学反応では、基板カセットに複数の半導体基板が収容され、基板カセットとともに処理液に浸漬される（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】特開２０１２−１５１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理液に浸漬する工程において、基板カセットに収容される半導体基板同士が接触してしまうと、処理ムラが生じるおそれがある。【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、基板同士の接触を防ぐことのできる基板カセットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、太陽電池セルの製造方法である。この方法は、複数の半導体基板と、半導体基板を収容する基板カセットであって、互いに対向する一対の側面と、底面と、一対の側面のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、一対の側面のそれぞれにおいて、複数のリブよりも底面側に複数のリブの間隔に対応して第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝と、を含み、複数の支持溝のそれぞれが、第１方向に沿ってリブ側から底面側へ下る第１の面と、底面側からリブ側へ上る第２の面とにより構成される基板カセットと、を準備し、底面に対して傾くように複数の半導体基板を基板カセットに収容し、基板カセットに収容された複数の半導体基板を処理液に浸漬する。【０００７】
本発明の別の態様は、基板カセットである。この基板カセットは、互いに対向する一対の側面と、底面と、一対の側面のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、一対の側面のそれぞれにおいて、複数のリブよりも底面側に複数のリブの間隔に対応して第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝と、を備える。複数の支持溝のそれぞれは、第１方向に沿ってリブ側から底面側へ下る第１の面と、底面側からリブ側へ上る第２の面とにより構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板同士の接触を防ぐことのできる基板カセットを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る基板カセットの構造を示す断面図である。
【図２】実施の形態に係る基板カセットの構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、基板カセットに収容された半導体基板を処理液に浸漬する工程を模式的に示す図である。
【図４】比較例に係る基板カセットに収容された半導体基板を模式的に示す図である。
【図５】実施の形態に係る基板カセットに収容された半導体基板を模式的に示す図である。
【図６】実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程を示す図である。
【図７】実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程を示す図である。
【図８】実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程を示す図である。
【図９】変形例１に係る基板カセットの構造を示す断面図である。
【図１０】変形例２に係る基板カセットの構造を示す断面図である。
【図１１】変形例３に係る太陽電池セルの構造を示す図である。
【図１２】変形例４に係る太陽電池セルの構造を示す図である。
【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。本発明の実施の形態における太陽電池セルの製造方法は、複数の半導体基板を基板カセットに収容し、基板カセットに収容された複数の半導体基板を処理液に浸漬する工程を備える。基板カセットは、互いに対向する一対の側面と、底面と、一対の側面のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、一対の側面のそれぞれにおいて複数のリブよりも底面側に複数のリブの間隔に対応して第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝と、を含む。複数の支持溝のそれぞれは、第１方向に沿ってリブ側から底面側へ下る第１の面と、底面側からリブ側へ上る第２の面とにより構成される。半導体基板は、隣接するリブ同士の間に配置され、底面に対して傾くようにしてリブと支持溝とにより支持される。このとき、複数の半導体基板を同じ方向に傾くようにして収容することで、処理液に浸漬する工程において隣接する半導体基板同士の貼り付きを防止する。
【００１１】
図１は、実施の形態に係る基板カセット５０の構造を示す断面図である。
【００１２】
基板カセット５０は、略直方体の箱型形状を有しており、内部に複数の半導体基板１０が収容可能となっている。基板カセット５０は、収容する複数の半導体基板１０に対して液相の化学処理を施す際に用いられる。基板カセット５０は、半導体基板１０を浸漬する処理液に対して耐性のある材料で構成される。基板カセット５０は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）や、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等のフッ素樹脂や、ポリプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂材料で構成される。
【００１３】
なお、本実施の形態では、半導体基板１０として、太陽電池セルの製造に用いる単結晶または多結晶のシリコン基板を用いる場合を示す。半導体基板１０は、図２に示すように、略矩形状の主面を有し、特に、四隅に四つの短辺が設けられた略八角形状を有する。変形例においては、太陽電池セル以外の半導体装置の製造に用いる半導体基板に対して基板カセット５０を用いてもよい。
【００１４】
基板カセット５０は、側面５２と、底面５４と、開口部５５とを有する。開口部５５は、底面５４に対向する位置に設けられており、開口部５５を通して半導体基板１０が出し入れされる。
【００１５】
側面５２には、複数の第１リブ５６と、複数の第２リブ５８が設けられる。複数の第１リブ５６は、開口部５５側において第１方向（ｘ方向）に並んで設けられる。複数の第２リブ５８は、底面５４側においてｘ方向に並んで設けられる。第１リブ５６と第２リブ５８は、底面５４に直交する方向（ｚ方向）に延びる。第１リブ５６と第２リブ５８は、ｚ方向に離れて設けられており、対応する第１リブ５６と第２リブ５８とがｚ方向に延びる同一直線上に位置するように配置される。
【００１６】
底面５４には、支持溝６０が設けられる。本実施の形態において、支持溝６０は、側面５２に接するように設けられ、図２に示すように、第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂに接するように２箇所に設けられる。支持溝６０は、第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂにおいて、第１リブ５６および第２リブ５８よりも底面５４側に設けられ、底面５４の近くに位置する。支持溝６０は、複数の第１リブ５６および複数の第２リブ５８の間隔に対応して、ｘ方向に連続して並ぶように複数設けられる。
【００１７】
複数の支持溝６０のそれぞれは、第１の面６１と第２の面６２とにより構成される。第１の面６１は、頂部６３ａから支持溝６０に向けて、ｘ方向に沿って第２リブ５８側から底面５４側へ下る面である。第２の面６２は、支持溝６０から隣接する頂部６３ｂに向けて、ｘ方向に沿って底面５４側から第２リブ５８へ上る面である。
【００１８】
第１の面６１は、第２の面６２に比べて底面５４に対する傾斜が小さい緩やかな傾斜面として構成される。また、第２の面６２は、第１の面６１に比べて傾斜が大きい傾斜面または垂直面として構成される。したがって、第１の面６１は、第２の面６２よりもｘ方向の長さが長くなるように構成される。このような第１の面６１と第２の面６２がｘ方向に交互に繰り返されることにより複数の支持溝６０が形成される。
【００１９】
第１の面６１と第２の面６２とが交わる支持溝６０の中心は、ｘ方向において、隣接する二つの第２リブ５８の中点と異なる位置に設けられる。本実施の形態では、支持溝６０のそれぞれは、ｘ方向において第１リブ５６および第２リブ５８のそれぞれに対応する位置に設けられる。より具体的には、支持溝６０は、ｘ方向において、対応する第１リブ５６と第２リブ５８を結んでｚ方向に延びる直線上またはその近傍に配置される。
【００２０】
図２は、実施の形態に係る基板カセット５０の構造を示す断面図であり、図１のＡ−Ａ線断面を示す。
【００２１】
基板カセット５０は、第１リブ５６および第２リブ５８が設けられる側面５２として、互いに対向する第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂを有する。第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂは、第１方向に直交する方向（ｙ方向）に対向する一対の側面である。第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂにおいて、第１リブ５６および第２リブ５８は、対称な位置に設けられている。したがって、第１側面５２ａに設けられる第１リブ５６および第２リブ５８はそれぞれ、第２側面５２ｂに設けられる第１リブ５６および第２リブ５８とｙ方向に対向する位置に設けられる。
【００２２】
支持溝６０は、第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂからｙ方向に突出するように設けられ、ｙ方向に所定の幅ｄを有する。この幅ｄ１は、半導体基板１０と底面５４とが接する領域を含む程度に設定され、数十ｍｍ程度である。この幅ｄ１を数十ｍｍ程度とすることにより、第１リブ５６、第２リブ５８、支持溝６０において半導体基板１０が基板カセット５０に接触する面積を小さくする。また支持溝６０は、半導体基板１０の端面のうち、隅切りされた端面１０ａと接触して半導体基板１０を支持する。
【００２３】
以上の構成により、基板カセット５０は、底面５４に対して傾くように複数の半導体基板１０を収容する。図１に示されるように、半導体基板１０は、主に第１リブ５６と支持溝６０により支持され、特に、支持溝６０と、支持溝６０を構成する第１の面６１の頂部６３ａの上方に位置する第１リブ５６とにより支持される。言い換えれば、半導体基板１０は、ｘ方向に位置がずれている支持溝６０と第１リブ５６の組み合わせにより支持されることとなる。これにより、基板カセット５０は、複数の半導体基板１０をｘ方向に傾いた状態で収容することができる。
【００２４】
図３（ａ）、（ｂ）は、基板カセット５０に収容された半導体基板１０を処理液９０に浸漬する工程を模式的に示す図である。
【００２５】
図３（ａ）は、基板カセット５０に半導体基板１０を収容する工程を示している。図示されるように、基板カセット５０は、半導体基板１０を収容する工程において底面５４が天地方向に延びる向きに配置される。半導体基板１０は、矢印Ｅで示すように、開口部５５から内部に収容されるとともに、第１リブ５６および第２リブ５８の上に載置される。このようにして複数の半導体基板１０が収容された基板カセット５０は、矢印Ｆで示すように９０度回転させてから、処理液９０に浸漬する工程に移る。
【００２６】
図３（ｂ）は、（ａ）に示す基板カセット５０を９０度回転させた状態を示しており、回転させる前の半導体基板１０の位置を破線で示している。基板カセット５０を回転させる過程において、半導体基板１０の端面１０ａは、第１の面６１に接触し、第１の面６１に沿って矢印Ｇで示すように移動する。その後、半導体基板１０の端面１０ａは、支持溝６０に到達する。これにより、半導体基板１０は、第１リブ５６と支持溝６０により支持される。このとき、複数の支持溝６０のそれぞれを構成する第１の面６１は、同じ方向に傾いた傾斜面で構成されるため、複数の半導体基板１０は、同じ方向に傾いた状態で第１リブ５６と支持溝６０により支持される。この状態で、矢印Ｈに示すように基板カセット５０を処理液９０に浸漬することで、半導体基板１０同士の貼り付きを防ぐことができる。
【００２７】
つづいて、本実施の形態に係る基板カセット５０が奏する効果について説明する。
【００２８】
図４は、比較例に係る基板カセット１５０に収容された半導体基板１０を模式的に示す図である。基板カセット１５０は、上述の実施の形態に係る基板カセット５０と同様に、側面１５２と、底面１５４とを有し、側面１５２には、第１リブ１５６および第２リブ１５８が設けられる。一方で、基板カセット１５０は、底面１５４側に支持溝が設けられない代わりに、半導体基板１０の端面を支持するための支持部１６０が設けられる。
【００２９】
比較例に係る基板カセット１５０は、支持溝が設けられていないため、それぞれの半導体基板は、図示するように、隣接する第１リブ５６の間においての第１方向の位置が定まらないことがある。近年において、太陽電池セルの製造に用いられるシリコン基板は、薄型化が進んでおり、シリコン基板の自重によって撓んでしまう程度に薄く形成されることがある。そのため、収容される半導体基板１０は、基板カセット１５０内において撓んでしまい、例えば、半導体基板１０ｂ、１０ｃにより示されるように、撓んだ半導体基板同士の表面が貼り付いてしまうことがある。そうすると、貼り付きが生じた箇所において処理ムラが発生し、後工程に影響をおよぼすおそれが生じる。また、処理液９０から基板カセット１５０を取り出す際、処理液９０の表面張力により隣接する半導体基板１０ｂ、１０ｃが貼り付きやすくなる。そうすると、貼り付いた領域に処理ムラが発生したり、貼り付いた半導体基板１０ｂ、１０ｃを外す際に破損したりするおそれがある。
【００３０】
図５は、実施の形態に係る基板カセット５０に収容された半導体基板１０を模式的に示す図である。比較例と同様に、基板カセット５０内において収容される半導体基板１０が撓んでいる状態を示している。本実施の形態においては、第１リブ５６と支持溝６０とによって、半導体基板１０を傾けて収容することができるため、半導体基板１０が撓んでしまったとしても、隣接する半導体基板１０同士の間隔ｄ２を一定以上に保つことができる。これにより、半導体基板１０同士の貼り付きを抑え、貼り付きによる処理ムラの発生を防ぐことができる。
【００３１】
なお、本実施の形態に係る基板カセット５０では、支持溝６０を第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂに接するように２箇所に設けることとした。変形例においては、支持溝６０を第１側面５２ａから第２側面５２ｂまで底面５４に沿って設けることとしてもよいし、底面５４上において、第１側面５２ａおよび第２側面５２ｂに接しないようにして底面５４の中央部に設けることとしてもよい。支持溝６０の構成は、基板カセット５０に収容される半導体基板１０の形状に応じて適宜定められることが望ましい。
【００３２】
つづいて、実施の形態に係る太陽電池セルの製造方法について説明する。
図６〜図８は、実施の形態に係る太陽電池セルの製造工程を示す図である。
【００３３】
まず、図６に示すように、ベース基板１２を用意する。ベース基板１２は、結晶質の半導体材料であり、例えば、単結晶シリコン、多結晶シリコン、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、インジウム燐（ＩｎＰ）等の半導体基板である。ベース基板１２は、上述した半導体基板１０の一例である。本実施の形態では、ベース基板１２としてｎ型の単結晶シリコン基板を用いた例を示す。
【００３４】
図６に示すベース基板１２は、単結晶シリコンからなるインゴットから切り出されたアズスライス（As Sliced）状態の半導体基板であり、第１面１２ａおよび第２面１２ｂがスライス時のダメージにより荒れている。そこで、アズスライス状態のベース基板１２を水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液などのアルカリ溶液に浸漬することにより、第１面１２ａおよび第２面１２ｂをエッチングする。
【００３５】
図３（ａ）、（ｂ）に示したように、アズスライス状態のベース基板１２を基板カセット５０に収容し、アルカリ溶液である処理液９０に浸漬して第１面１２ａおよび第２面１２ｂをエッチングする。エッチング処理の後、ベース基板１２を水洗して乾燥させる。なお、本工程と同時に、または、本工程に続く別工程において、ベース基板１２の第１面１２ａおよび第２面１２ｂに微細なテクスチャ構造を形成するためのエッチング処理を施してもよい。また、テクスチャ構造を形成するための別工程のエッチング処理においても、基板カセット５０を用いることが好適である。
【００３６】
次に、図７に示すように、ベース基板１２の第１面１２ａ側に第１導電型層１６を形成し、第２面１２ｂ側に第２導電型層２６を形成する。なお、ベース基板１２と第１導電型層１６との間には、第１のパッシベーション層１４を設けることが望ましい。同様に、ベース基板１２と第２導電型層２６との間には、第２のパッシベーション層２４を設けることが望ましい。第１のパッシベーション層１４および第２のパッシベーション層２４は、例えば、実質的に真性なｉ型アモルファスシリコン、窒化シリコンおよび酸化シリコンのうち少なくとも一つを含んで形成されることが望ましい。
【００３７】
本実施の形態では、第１のパッシベーション層１４及び第１導電型層１６は、非晶質系の半導体層であり、水素を含有するアモルファスシリコン層である。第１のパッシベーション層１４は、実質的に真性であるｉ型のアモルファスシリコンであり、第１導電型層１６は、ｐ型のアモルファスシリコンである。第１のパッシベーション層１４及び第１導電型層１６は、シラン（ＳｉＨ４）等のケイ素含有ガスを用いたプラズマ化学気相法（ＰＥＣＶＤ）により形成することができ、必要に応じてジボラン（Ｂ２Ｈ６）等のドーパント含有ガスを混合する。
【００３８】
本実施の形態では、第２のパッシベーション層２４及び第２導電型層２６は、非晶質系の半導体層であり、水素を含有するアモルファスシリコン層である。第２のパッシベーション層２４は、実質的に真性であるｉ型のアモルファスシリコンであり、第２導電型層２６は、ｎ型のアモルファスシリコンである。第２のパッシベーション層２４及び第２導電型層２６も同様に、シラン（ＳｉＨ４）等のケイ素含有ガスを用いたプラズマ化学気相法（ＰＥＣＶＤ）により形成することができ、必要に応じてホスフィン（ＰＨ３）等のドーパント含有ガスを混合する。
【００３９】
次に、図８に示すように、第１導電型層１６の上に第１透明電極層１８及び第１金属電極２０を形成し、第２導電型層２６の上に第２透明電極層２８及び第２金属電極３０を形成する。
【００４０】
第１透明電極層１８及び第２透明電極層２８は、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）、タングステン（Ｗ)、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）のうち少なくとも一種類又は複数種を組み合わせて用いることが好適である。第１透明電極層１８及び第２透明電極層２８は、スパッタリング法又はプラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）等の薄膜形成方法で形成することができる。
【００４１】
第１金属電極２０及び第２金属電極３０は、例えば、銀（Ａｇ）などを含む導電性の材料である。第１金属電極２０及び第２金属電極３０は、スクリーン印刷法により銀（Ａｇ）ペースト等の導電性材料を印刷することにより形成することができる。
【００４２】
以上の工程により、図８に示す太陽電池セル７０が製造される。太陽電池セル７０は、太陽電池セル７０は、ベース基板１２と、第１のパッシベーション層１４と、第１導電型層１６と、第１透明電極層１８と、第１金属電極２０と、第２のパッシベーション層２４と、第２導電型層２６と、第２透明電極層２８と、第２金属電極３０を備える。
【００４３】
本実施の形態によれば、太陽電池セル７０の製造に用いるベース基板１２のエッチング処理において、上述した基板カセット５０を用いる。これにより、エッチング処理におけるベース基板１２同士の貼り付きを抑え、エッチング処理にムラが生じることを防ぐことができる。
【００４４】
一態様は次の通りである。ある態様の太陽電池セル７０の製造方法は、
複数の半導体基板１０と、
半導体基板１０を収容する基板カセット５０であって、
互いに対向する一対の側面５２と、底面５４と、
一対の側面５２のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、
一対の側面５２のそれぞれにおいて、複数のリブよりも底面側に複数のリブの間隔に対応して第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝６０と、を含み、
複数の支持溝６０のそれぞれが、第１方向に沿ってリブ側から底面側へ下る第１の面６１と、底面側からリブ側へ上る第２の面６２とにより構成される基板カセット５０と、
を準備し、
底面５４に対して傾くように複数の半導体基板１０を基板カセット５０に収容し、
基板カセット５０に収容された複数の半導体基板１０を処理液９０に浸漬する。
【００４５】
支持溝６０は、第１方向において複数のリブのそれぞれに対応する位置に設けられてもよい。
【００４６】
複数のリブのそれぞれは、底面５４に直交する方向に離れて設けられる第１リブ５６と第２リブ５８とを有し、
第１リブ５６および第２リブ５８は、直交する方向に延びてもよい。
【００４７】
第１の面６１は、底面５４に対して傾きを有する傾斜面であってもよい。  
【００４８】
半導体基板１０は、第１の面６１に接する端面１０ａが第１の面６１に沿って第１方向に下ることにより、底面５４に対して傾くように基板カセット５０に収容されてもよい。
【００４９】
別の態様は、基板カセット５０である。この基板カセット５０は、
互いに対向する一対の側面５２と、底面５４と、
一対の側面５２のそれぞれにおいて、第１方向に並んで設けられる複数のリブと、
一対の側面５２のそれぞれにおいて、複数のリブよりも底面側に複数のリブの間隔に対応して第１方向に連続して並んで設けられる複数の支持溝６０と、
を備え、
複数の支持溝６０のそれぞれは、第１方向に沿ってリブ側から底面側へ下る第１の面６１と、底面側からリブ側へ上る第２の面６２とにより構成される。
【００５０】
以上、本発明について実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
上述の実施の形態においては、側面５２に第１リブ５６および第２リブ５８が設けられる基板カセット５０を示した。変形例においては、第１リブ５６および第２リブ５８の代わりに、第１リブ５６および第２リブ５８が一体化したようなリブが側面５２に設けられていてもよい。
【００５２】
上述の実施の形態において示した太陽電池セル７０は、第１面１２ａ側に設けられる第１導電型層１６がｐ型のアモルファスシリコンであり、第２面１２ｂ側に設けられる第２導電型層２６がｎ型のアモルファスシリコンとしたが、それぞれの導電型を逆にした太陽電池セルを用いてもよい。また、ベース基板１２をｐ型の結晶質シリコン基板としてもよい。
【００５３】
（変形例１）
図９は、変形例１に係る基板カセット５０の構造を示す断面図である。変形例１においては、支持溝６０を構成する第２の面６２が傾斜面により構成される点で上述の実施の形態と相違する。本変形例においても、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
（変形例２）
図１０は、変形例２に係る基板カセット５０の構造を示す断面図である。変形例１においては、支持溝６０を構成する第１の面６１が凸曲面により構成される点で上述の実施の形態と相違する。第１の面６１は、第２リブ５８側に向けて凸となるように構成される。これにより、第１の面６１の上に半導体基板１０の端面が載った場合に、端面を支持溝６０へ向けて移動させやすくすることができる。
【００５５】
なお、上述した実施の形態または変形例に係る基板カセット５０を用いた工程は、別の製造方法による太陽電池セルの製造に提供してもよい。
【００５６】
（変形例３）
図１１は、変形例３に係る太陽電池セル１７０を示す断面図である。太陽電池セル１７０は、受光面１７０ａにレーザ照射して形成される溝１１８により、外周領域Ｃ１と内部領域Ｃ２が分離されるレーザアイソレーション型の太陽電池セルである。太陽電池セル１７０は、ベース基板１１２と、第１導電型領域１１４と、第２導電型領域１１６と、第１電極１２０と、第２電極１３０と、を備える。
【００５７】
ベース基板１１２は、結晶質の半導体層であり、例えば、ｐ型の結晶質シリコン基板である。第１導電型領域１１４は、ｎ型の結晶質シリコンからなる領域であり、例えば、ｎ型の不純物が拡散されたｎ型拡散領域である。第１導電型領域１１４は、ベース基板１１２の一方の表面と側面とを覆うように設けられる。第２導電型領域１１６は、ｐ型の結晶質シリコンからなる領域であり、例えば、ｐ型の不純物が拡散されたｐ型拡散領域である。第２導電型領域１１６は、ベース基板１１２の他方の表面を覆うように設けられる。
【００５８】
第１電極１２０は、太陽電池セル１７０の受光面１７０ａに設けられる電極であり、第１導電型領域１１４の上に設けられる。なお、第１電極１２０と第１導電型領域１１４の間に透明電極層を設けることとしてもよい。第２電極１３０は、太陽電池セル１７０の裏面１７０ｂに設けられる電極であり、第２導電型領域１１６の下に設けられる。
【００５９】
受光面１７０ａには、第１導電型領域１１４が除去されることにより形成される溝１１８が設けられる。溝１１８は、受光面１７０ａの周縁部に沿って設けられ、第１導電型領域１１４を外周領域Ｃ１と内部領域Ｃ２の２領域に分離する。溝１１８を形成することにより、第１電極１２０が接続される第１導電型領域１１４と、第２電極１３０が接続される第２導電型領域１１６とが側面の第１導電型領域１１４を介して短絡してしまうことを防ぐ。これにより、受光面１７０ａに入射した光によって生成される電子と正孔が再結合され、発電効率が低下してしまうことを防ぐ。
【００６０】
次に、太陽電池セル１７０の製造方法を示す。まず、アズスライス状態のｐ型の結晶質シリコン基板を用意する。図３（ａ）、（ｂ）に示したように、アズスライス状態のシリコン基板を基板カセット５０に収容し、アルカリ溶液である処理液９０に浸漬して基板表面をエッチングする。エッチング処理の後、基板を水洗して乾燥させる。なお、シリコン基板として多結晶のシリコン基板を用いる場合、フッ酸（ＨＦ）と硝酸（ＨＮＯ３）の混酸溶液を用いてエッチング処理をすることで、シリコン基板表面にテクスチャ構造を形成することができる。
【００６１】
次に、エッチング処理後の基板の両面にドーパントとしてリン（Ｐ）原子を拡散させることによりｎ型のシリコン層を形成した後、一方の面にアルミ電極を接合し、アルミニウム（Ａｌ）原子を拡散させてｐ型のシリコン層に戻す。その後、アルミ電極側のｐ型層とその裏面のｎ型層が側面で短絡してしまわないように、ｎ型層の一部をレーザ照射などにより除去することで溝を形成する。以上の工程により、太陽電池セル１７０を製造することができる。
【００６２】
（変形例４）
図１２は、変形例４に係る太陽電池セル２７０の構造を示す断面図である。太陽電池セル２７０は、受光面２７０ａに電極が設けられず、裏面２７０ｂに第１電極２１４および第２電極２１５が設けられる裏面接合型の太陽電池セルである。以下、太陽電池セル２７０について上述の実施の形態との相違点を中心に示す。
【００６３】
太陽電池セル２７０は、ベース基板２１０と、第１積層体２１２と、第２積層体２１３と、第１電極２１４と、第２電極２１５と、第１絶縁層２１６と、第３積層体２１７と、を備える。
【００６４】
ベース基板２１０は、受光面２７０ａ側の第１主面２１０ａと、裏面２７０ｂ側の第２主面２１０ｂとを有する。ベース基板２１０は、主に第１主面２１０ａに入射する光によりキャリアとなる電子および正孔を生成する。ここでは、ベース基板２１０としてｎ型の単結晶シリコン基板を用いる。
【００６５】
ベース基板２１０の第１主面２１０ａの上には、第３積層体２１７と、第１絶縁層２１６が順に積層される。第３積層体２１７は、真性な非晶質半導体である第３のｉ型層２１７ｉと、ベース基板２１０と同じ導電型を有する第３導電型層２１７ｎとを有する。第１絶縁層２１６は、反射防止膜としての機能と保護膜としての機能とを兼ね備えた層であり、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯＮ）などにより構成される層である。なお、第１絶縁層２１６および第３積層体２１７は、ベース基板２１０のパッシベーション層としての機能も有する。
【００６６】
ベース基板２１０の第２主面２１０ｂの上には、第１積層体２１２と第２積層体２１３とが形成される。第１積層体２１２および第２積層体２１３は、櫛歯状に形成されており、それぞれの櫛歯が互いに間挿し合うように形成されている。したがって、第１積層体２１２が設けられる領域Ｗ１と、第２積層体２１３が設けられる領域Ｗ２は、第２主面２１０ｂ上において交互に周期的に配列される。
【００６７】
第１積層体２１２は、第２主面２１０ｂの上に設けられる第１のパッシベーション層２１２ｉと、第１のパッシベーション層２１２ｉの上に設けられる第１導電型層２１２ｎとを有する。第１のパッシベーション層２１２ｉは、例えば、水素を含むｉ型のアモルファスシリコン層であり、第１導電型層２１２ｎは、水素を含むｎ型のアモルファスシリコン層である。第１積層体２１２の上には、領域Ｗ１の中央部を除く両端部に相当する領域Ｗ３に第２絶縁層２１８が形成される。
【００６８】
第２積層体２１３は、第１積層体２１２が形成されない領域Ｗ２と、第２絶縁層２１８が形成される領域Ｗ３の上に形成される。第２積層体２１３は、第２主面２１０ｂの上に設けられる第２のパッシベーション層２１３ｉと、第２のパッシベーション層２１３ｉの上に設けられる第２導電型層２１３ｐとを有する。第２のパッシベーション層２１３ｉは、例えば、水素を含むｉ型のアモルファスシリコン層であり、第２導電型層２１３ｐは、水素を含むｐ型のアモルファスシリコン層である。
【００６９】
第１積層体２１２の上には、第１電極２１４が形成され、第２積層体２１３の上には第２電極２１５が形成される。第１電極２１４が形成される領域と第２電極２１５が形成される領域の間の領域Ｗ５には溝が形成されており、両者は電気的に絶縁されている。また、第１電極２１４および第２電極２１５は、第１積層体２１２および第２積層体２１３と対応して櫛歯状に形成され、それぞれの櫛歯が互いに噛み合うように形成される。
【００７０】
第１電極２１４および第２電極２１５のそれぞれは、第１導電層２１９ａから第４導電層２１９ｄまでの四層の積層体により形成される。第１導電層２１９ａは、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの透明電極層により形成される。第２導電層２１９ｂおよび第３導電層２１９ｃは、銅（Ｃｕ）により形成される。第４導電層２１９ｄは、錫（Ｓｎ）により形成される。第１導電層２１９ａないし第４導電層２１９ｄは、スパッタリング法やＣＶＤ法などの薄膜形成方法やめっき法などにより形成される。具体的には、第１導電層２１９ａおよび第２導電層２１９ｂは、スパッタリング法により形成され、第３導電層２１９ｃおよび第４導電層２１９ｄは、めっき法により形成される。
【００７１】
本変形例に係る太陽電池セル２７０の製造工程においても、上述した実施の形態または変形例に係る基板カセット５０を用いた液相の化学処理を行うことができる。例えば、上述の実施の形態と同様に、アズスライス状態のベース基板２１０のエッチング処理に基板カセット５０を用いることができる。
【００７２】
また、領域Ｗ１〜Ｗ４のそれぞれに部分的に設けられる半導体層を形成するためのパターニング工程に伴う液相の化学処理に基板カセット５０を用いることができる。例えば、
第２主面２１０ｂの全面に第２積層体２１３および第２絶縁層２１８に対応する層を形成し、領域Ｗ１の上にレジストマスクを形成した後に、レジストマスクが設けられていない領域Ｗ２において露出した層をエッチングする工程に基板カセット５０を用いる。この工程において、図４に示したように基板同士が貼り付いてしまうと、貼り付いた箇所においてレジストマスクのパターンが壊れてしまい、適切にパターニングができなくなるおそれがある。このパターニング工程において、基板カセット５０に基板を収容してエッチング処理を行うことにより、レジストマスクの損傷を防ぐことができる。これにより、適切にパターニングが施された太陽電池セル２７０を形成することができ、太陽電池セル２７０の品質を高めることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０…半導体基板、１０ａ…端面、５０…基板カセット、５２…側面、５２ａ…第１側面、５２ｂ…第２側面、５４…底面、５６…第１リブ、５８…第２リブ、６０…支持溝、６１…第１の面、６２…第２の面、７０…太陽電池セル、９０…処理液。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、基板同士の接触を防ぐことのできる基板カセットを提供できる。
【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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