(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とするＰ型シリコン基板を備え、前記裏面上に、裏面パッシベーション膜と、部分的に形成された複数の裏面電極を備え、前記Ｐ型シリコン基板が前記受光面の少なくとも一部にＮ型層を有し、かつ前記Ｐ型シリコン基板が前記裏面電極と接触する接触領域を有するものであるＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池の製造方法であって、
前記Ｐ型シリコン基板として、ガリウムのみがドープされ、抵抗率が、２．５Ω・ｃｍ以下であるシリコン単結晶基板を準備する工程と、
下記式（１）で表される関係を満たすように、前記複数の裏面電極の裏面電極ピッチＰｒｍ［ｍｍ］と前記Ｐ型シリコン基板の抵抗率Ｒｓｕｂ［Ω・ｃｍ］との関係を決定する工程と、下記式（１）で表される関係を満たすように、前記裏面パッシベーション膜を取り除く間隔を決定する工程とを含むことを特徴とする太陽電池の製造方法。
ｌｏｇ（Ｒｓｕｂ）≦−ｌｏｇ（Ｐｒｍ）＋１．０・・・（１）
【請求項２】
前記Ｐ型シリコン基板の抵抗率を、０．２Ω・ｃｍ以上とすることを特徴とする請求項１に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項３】
前記複数の裏面電極の裏面電極ピッチを、１０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項４】
前記接触領域におけるＰ型ドーパントの濃度を、前記接触領域以外の領域におけるＰ型ドーパントの濃度よりも高いものとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項５】
前記接触領域の面積の合計を、前記裏面全体の２０％以下とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の太陽電池の製造方法により製造された太陽電池を備えた太陽電池モジュールを製造することを特徴とする太陽電池モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池及び太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池用半導体基板は、通常、比較的低コストで大直径の単結晶を作ることができるＣＺ法（チョクラルスキー法）によって製造されている。例えば、Ｐ型半導体基板は、ＣＺ法でボロンがドープされたシリコン単結晶を作製し、この単結晶をスライスすることによって得ることができる。
【０００３】
単結晶シリコン太陽電池（単結晶シリコン基板を用いた太陽電池）の従来構造は、裏面（受光面とは反対の表面）全面がＢＳＦ（Ｂａｃｋ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｆｉｅｌｄ）構造を介して、電極に接触する構造であった。
【０００４】
上記ＢＳＦ構造はスクリーン印刷法で簡便に作製できるため、広く普及し、現在の単結晶シリコン太陽電池の主流の構造である。
【０００５】
上記ＢＳＦ構造に対し、さらなる高効率化のため、ＰＥＲＣ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌ）構造、ＰＥＲＬ（Ｐａｓｓｉｖａｔｅｄ  Ｅｍｉｔｔｅｒ  ａｎｄ  Ｒｅａｒ  Ｌｏｃａｌｌｙ  Ｄｉｆｆｕｓｅｄ  Ｓｏｌａｒ  Ｃｅｌｌ）構造が導入されるようになってきている。
【０００６】
上記ＰＥＲＣ構造及びＰＥＲＬ構造は裏面側の少数キャリア再結合割合を積極的に減らす、すなわち裏面側の実効的な表面再結合速度を低減させる方法の一つである。
【０００７】
図９は、従来のＰＥＲＣ型太陽電池を模式的に示す断面図である。図９に示すように太陽電池１１０は、ボロンがドープされたシリコン基板（以下、ボロンドープ基板とも記載する。）１１３の受光面側にＮ型層１１２を備える。このＮ型層１１２上に受光面電極１１１を備える。受光面上には受光面パッシベーション膜１１５が設けられることが多い。また、裏面上に裏面パッシベーション膜１１６を備える。また、裏面上に裏面電極１１４を備える。また、ボロンドープ基板１１３が裏面電極１１４と接触する接触領域１１７を有する。
【０００８】
図１０は、従来のＰＥＲＬ型太陽電池を模式的に示す断面図である。図１０に示すように太陽電池１１０´は、上記の太陽電池１１０に対して、裏面電極１１４の直下にＰ＋層（すなわち、Ｐ型ドーパントを周囲の領域（Ｐ型シリコン基板）よりも高濃度でドープした層）１１９を備えるものである。また、受光面電極１１１の直下にＮ＋層（すなわち、Ｎ型ドーパントを周囲のＮ型層１１２よりも高濃度でドープした層）１１８を備えても良い。その他の構成は図９のＰＥＲＣ構造を有する太陽電池と同様であるので、説明を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ００／０７３５４２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
太陽電池を上記のＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造を有するものとすることによって裏面側の少数キャリア再結合割合を減らしても、基板がボロンドープ基板であれば、結晶格子間に残る酸素原子とボロン原子が光により結合し、基板バルク内に再結合準位が生成し、少数キャリアライフタイムが短くなり、太陽電池の特性は低下する。この現象はボロンドープ基板を用いた太陽電池の光劣化とも称される。
【００１１】
ＰＥＲＣ構造、ＰＥＲＬ構造の太陽電池は、裏面の電極をローカル化（局所化）する。そのために、コンタクト近傍（すなわち、基板が裏面電極と接触する接触領域）で電流集中が生じ、抵抗損が発生しやすいため、ＰＥＲＣ構造、ＰＥＲＬ構造の太陽電池では基板を低抵抗にするのがよい。ところが、低抵抗基板を採用した場合、すなわち、ボロン原子がより多く含まれる状況では、ボロン原子と酸素原子の結合が増加するため、上記劣化（光劣化）は顕著となる。
【００１２】
反対に高抵抗基板を採用した場合には上記劣化が軽減する。しかしながらＰＥＲＣ構造、ＰＥＲＬ構造の太陽電池では、上記のように裏面コンタクト近傍で電流が集中し、抵抗損が発生する結果、この場合も特性が低下する。
【００１３】
上記の光劣化を抑制するため、特許文献１では、Ｐ型ドーパントとしてボロンの代わりにガリウムを使用することが提案されている。しかしながらＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池の基板として、ガリウムがドープされたシリコン基板（以下、ガリウムドープ基板とも記載する。）を用いただけでは、抵抗損を十分に抑制することができなかった。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、光劣化が抑制された基板を用いた太陽電池において、抵抗損が抑制され、変換効率に優れた太陽電池及び太陽電池モジュール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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明では、一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とするＰ型シリコン基板を備え、前記裏面上に、部分的に形成された複数の裏面電極を備え、前記Ｐ型シリコン基板が前記受光面の少なくとも一部にＮ型層を有し、かつ前記Ｐ型シリコン基板が前記裏面電極と接触する接触領域を有するものである太陽電池であって、
前記Ｐ型シリコン基板が、ガリウムがドープされたシリコン基板であり、
前記Ｐ型シリコン基板の抵抗率が、２．５Ω・ｃｍ以下であり、
前記複数の裏面電極の裏面電極ピッチＰｒｍ［ｍｍ］と前記Ｐ型シリコン基板の抵抗率Ｒｓｕｂ［Ω・ｃｍ］が、下記式（１）で表される関係を満たすものであることを特徴とする太陽電池を提供する。
ｌｏｇ（Ｒｓｕｂ）≦−ｌｏｇ（Ｐｒｍ）＋１．０・・・（１）
【００１６】
このような太陽電池は、基板がガリウムドープ基板であるため、光劣化が抑制されたものである。また、基板が低抵抗基板であるため、接触領域で電流集中が生じにくく、抵抗損が発生しにくい。また、低抵抗基板を備えるＰＥＲＣ構造の太陽電池であるため、裏面側の少数キャリア再結合割合を十分に減らすことができる。それらの構造に加えて、更に、裏面電極のピッチ（以下、裏面電極ピッチとも記載する。）と基板の抵抗率が上記式（１）で表される関係を満たすものは、電流集中による抵抗損を最小限に抑えることができ、発電量を更に増加させることができる。
【００１７】
また、前記Ｐ型シリコン基板の抵抗率が、０．２Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００１８】
このような太陽電池であれば、複数の太陽電池（太陽電池セル）間で抵抗率に差が生じても、比較的同レベルの電流が得られる。従って、これらの太陽電池セルをモジュールにしたとき余分なロスを軽減することが可能である。
【００１９】
また、前記複数の裏面電極の裏面電極ピッチが、１０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
このような太陽電池であれば、より確実に変換効率に優れる太陽電池とすることができる。
【００２１】
また、前記接触領域におけるＰ型ドーパントの濃度が、前記接触領域以外の領域におけるＰ型ドーパントの濃度よりも高いものであることが好ましい。
【００２２】
このようないわゆるＰ＋層を有するＰＥＲＬ構造の太陽電池であれば、より変換効率に優れる。
【００２３】
また、前記接触領域の面積の合計が、前記裏面全体の２０％以下であることが好ましい。
【００２４】
このような太陽電池であれば、基板と電極との接触を十分に取りつつ、基板と電極との接触によるキャリアの再結合をより少なくすることができる。
【００２５】
更に、本発明では、上記本発明の太陽電池を備えることを特徴とする太陽電池モジュールを提供する。
【００２６】
本発明の太陽電池は、光劣化及び抵抗損が抑制されたものであり、変換効率に優れるものである。そのため本発明の太陽電池を備える太陽電池モジュールは、光劣化及び抵抗損が抑制されたものとなり、変換効率に優れるものとなる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の太陽電池は、基板がガリウムドープ基板であるため、光劣化が抑制されたものである。また、基板が低抵抗基板であるため、接触領域で電流集中が生じにくく、抵抗損が発生しにくい。また、低抵抗基板を備えるＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池であるため、裏面側の少数キャリア再結合割合を十分に減らすことができる。それらの構造に加えて、更に、裏面電極ピッチと基板の抵抗率が上記式（１）で表される関係を満たすものは、電流集中による抵抗損を最小限に抑えることができ、発電量を更に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の太陽電池の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す太陽電池において、Ｐ型シリコン基板を透過して示した模式図である。
【図３】本発明の太陽電池の一例を示す断面図である。
【図４】図３に示す太陽電池において、Ｐ型シリコン基板を透過して示した模式図である。
【図５】本発明の太陽電池を製造する方法の一例を示すフロー図である。
【図６】充分に光を照射した後のガリウムドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の変換効率の平均値を示す図である。
【図７】充分に光を照射した後のボロンドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の変換効率の平均値を示す図である。
【図８】ガリウムドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の短絡電流密度の平均値を示す図である。
【図９】従来のＰＥＲＣ型太陽電池を模式的に示す断面図である。
【図１０】従来のＰＥＲＬ型太陽電池を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００３０】
上記のように、光劣化が抑制された基板を用いた太陽電池において、抵抗損が抑制され、変換効率に優れた太陽電池が求められている。ここで、変換効率を高めることができる構造として、ＰＥＲＣ構造、ＰＥＲＬ構造が提案されている。しかしながら、ＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池の基板として、光劣化を抑制することができるガリウムドープ基板を用いただけでは、抵抗損を十分に抑制することができず、変換効率に優れた太陽電池とすることができなかった。
【００３１】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った。その結果、低抵抗のガリウムドープ基板を備え、裏面電極ピッチと基板の抵抗率が特定の関係を満たすものである、ＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池が、上記課題を解決できることを見出し、本発明の太陽電池及び太陽電池モジュールを完成させた。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３３】
［太陽電池］
図１は、本発明の太陽電池の一例を示す断面図である。図２は、図１に示す太陽電池において、Ｐ型シリコン基板１３を透過して示した模式図である。図１及び図２に示すように本発明の太陽電池１０は、一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とするＰ型シリコン基板（ガリウムドープ基板）１３を備える。また、Ｐ型シリコン基板１３の裏面上に、部分的に形成された複数の裏面電極１４を備える。また、Ｐ型シリコン基板１３が受光面の少なくとも一部にＮ型層１２を有する。また、Ｐ型シリコン基板１３が裏面電極１４と接触する接触領域１７を有する。また、Ｎ型層１２上に、通常、受光面電極１１を備える。
【００３４】
本発明では、Ｐ型シリコン基板１３が、ガリウムドープ基板である。このようにＰ型ドーパントをボロンからガリウムに変更することで、光劣化が抑制される。また、Ｐ型シリコン基板１３の抵抗率（比抵抗）が、２．５Ω・ｃｍ以下である。抵抗率が２．５Ω・ｃｍを超えると、裏面側のＰ型シリコン基板１３における裏面電極１４との接触する箇所の近傍で電流集中が生じ、抵抗損が発生する恐れがある。
【００３５】
このように本発明の太陽電池は低抵抗のガリウムドープ基板（すなわち、ガリウム濃度が高い基板）を備えるものである。ここで、ＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池は、低抵抗基板を備える場合に特に変換効率に優れたものとなる。従って本発明の太陽電池は特に変換効率に優れたものとなる。更に、低抵抗のガリウムドープ基板を備える本発明の太陽電池であれば、低抵抗のボロンドープ基板（すなわち、ボロン濃度が高い基板）で生じる光劣化が起こりにくく、高効率を維持可能である。
【００３６】
また、本発明の太陽電池１０は、複数の裏面電極１４の裏面電極ピッチＰｒｍ［ｍｍ］とＰ型シリコン基板１３の抵抗率Ｒｓｕｂ［Ω・ｃｍ］が、下記式（１）で表される関係を満たすものである。
ｌｏｇ（Ｒｓｕｂ）≦−ｌｏｇ（Ｐｒｍ）＋１．０・・・（１）
【００３７】
図１中に裏面電極ピッチ２０を図示した。裏面電極ピッチ２０とガリウムドープ基板１３の抵抗率が上記式（１）で表される関係を満たさない場合、電流集中による抵抗損を十分に抑えることができず、発電量が低下する。上記式（１）の関係は、以下のコンピュータシミュレーションの結果より得られた。
【００３８】
コンピュータを用いて、図１に示す太陽電池において裏面電極ピッチとガリウムドープ基板の抵抗率をそれぞれ変化させた場合の太陽電池の変換効率の変化についてのシミュレーションを行った。その結果を図６に示す。
【００３９】
また、コンピュータを用いて、図９に示す太陽電池において裏面電極ピッチとボロンドープ基板の抵抗率をそれぞれ変化させた場合の太陽電池の変換効率の変化についてのシミュレーションを行った。その結果を図７に示す。なお、図６及び図７における変換効率の大小は、色の濃淡を用いて示されている。また、所定の変換効率になる（基板の抵抗率、裏面電極ピッチ）の組み合わせの点を曲線で結び、等高線のようにして示した。
【００４０】
図６は、充分に光を照射した後のガリウムドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の変換効率の平均値を示す図である。図６に示すように、ガリウムドープ基板の抵抗率が２．５Ω・ｃｍ以下であり、裏面電極ピッチとガリウムドープ基板の抵抗率が上記式（１）で表される関係を満たす場合は、変換効率に優れる結果となった。一方、図６に示すように、抵抗率が２．５Ω・ｃｍを超える場合、又は、上記式（１）を満たさない場合は、変換効率が急激に悪化した。
【００４１】
図７は、充分に光を照射した後のボロンドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の変換効率の平均値を示す図である。図７に示すように、ボロンドープ基板を用いた場合は、ガリウムドープ基板を用いた場合と比べて、変換効率に劣る結果となった。これは光劣化による影響を示している。また、この場合は、裏面電極ピッチとボロンドープ基板の抵抗率が上記式（１）で表される関係を満たしていても、変換効率が急激に低下する場合があった。
【００４２】
また、図１に示す太陽電池において裏面電極ピッチとガリウムドープ基板の抵抗率をそれぞれ変化させた場合の太陽電池の短絡電流密度の変化について、シミュレーションを行った。結果を図８に示す。図８は、ガリウムドープ基板の基板抵抗率及び裏面電極ピッチを変化させた場合の太陽電池の短絡電流密度の平均値を示す図である。なお、図８における短絡電流密度の大小は、色の濃淡を用いて示されている。また、所定の短絡電流密度になる（基板の抵抗率、裏面電極ピッチ）の組み合わせの点を曲線で結び、等高線のようにして示した。図８に示すように、ガリウムドープ基板の抵抗率が、２．５Ω・ｃｍ以下であり、裏面電極ピッチとガリウムドープ基板の抵抗率が、上記式（１）で表される関係を満たす場合は、基板抵抗率の変化に対する短絡電流密度の変化が小さくなった。
【００４３】
更に、ガリウムドープ基板の抵抗率が０．２Ω・ｃｍ以上である場合、基板抵抗率の変化に対する短絡電流密度の変化がより小さくなった。この結果から、抵抗率が０．２Ω・ｃｍ以上２．５Ω・ｃｍ以下であり、上記式（１）で表される関係を満たす太陽電池セルであれば、太陽電池セル間の抵抗率にバラツキがあっても、比較的同レベルの電流が得られる。従って、これらの太陽電池セルをモジュールにしたとき余分なロスを軽減することが可能であるということがわかる。このようにＰ型シリコン基板（ガリウムドープ基板）１３の抵抗率が、０．２Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。
【００４４】
Ｐ型シリコン基板１３の厚さは特に限定されず、例えば、１００〜２００μｍ厚とすることができる。Ｐ型シリコン基板１３の主面の形状及び面積は特に限定されない。
【００４５】
また、複数の裏面電極の裏面電極ピッチ２０が、１０ｍｍ以下であることが好ましい。このような太陽電池であれば、図６に示すように、より変換効率に優れる。裏面電極ピッチ２０の下限は特に限定されないが、例えば１ｍｍとすることができる。
【００４６】
また、接触領域１７におけるＰ型ドーパントの濃度が、接触領域１７以外の領域におけるＰ型ドーパントの濃度よりも高いものであることが好ましい。このようなＰＥＲＬ構造の太陽電池の一例として、図３及び図４に示す太陽電池を挙げることができる。図３は、本発明の太陽電池の一例を示す断面図である。図４は、図３に示す太陽電池において、Ｐ型シリコン基板１３を透過して示した模式図である。図３及び図４に示す太陽電池において、図１に示した太陽電池と同様の構成要素は同じ参照番号を付し、説明を省略する。図３及び図４に示すように太陽電池１０´は、上記の太陽電池１０に対して、更に、受光面電極１１の直下にＮ＋層１８、裏面電極１４の直下（接触領域１７の近傍）にＰ＋層１９を備えるものである。このようなＰＥＲＬ構造の太陽電池であれば、より変換効率に優れる太陽電池とすることができる。
【００４７】
また、接触領域１７の面積の合計が、裏面全体の２０％以下であることが好ましい。このような太陽電池であれば、基板と電極との接触を十分に取りつつ、基板と電極との接触によるキャリアの再結合をより少なくすることができる。接触領域１７の面積の合計の下限は特に限定されないが、例えば５％とすることができる。受光面電極１１及び裏面電極１４の電極幅は特に限定されないが、例えば、１５〜１００μｍとすることができる。
【００４８】
図１に示すように本発明の太陽電池１０は、通常、裏面上に裏面パッシベーション膜１６を備える。受光面上には受光面パッシベーション膜１５を備えることができる。受光面パッシベーション膜１５は反射防止膜等として作用することもできる。これらパッシベーション膜としてはプラズマＣＶＤ装置を用いて形成できるＳｉＮｘ膜（シリコン窒化膜）やＳｉＯ２膜等が使用でき、熱酸化膜も使用可能である。反射防止膜の膜厚は８５〜１０５ｎｍが反射率低減効果が最大となり好適である。
【００４９】
なお、裏面パッシベーション膜１６の上部の全面にアルミニウム等の金属を備えることで、複数の裏面電極１４同士が互いに接続された構造（すなわち、裏面電極１４が一体化した構造）とすることもできる。
【００５０】
Ｎ型層１２及びＮ＋層１８に含まれるＮ型ドーパントとしては、Ｐ（リン）、Ｓｂ（アンチモン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｂｉ（ビスマス）等を挙げることができる。Ｐ＋層１９に含まれるＰ型ドーパントとしては、Ｂ（ボロン）、Ｇａ（ガリウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｉｎ（インジウム）等を挙げることができる。
【００５１】
［太陽電池モジュール］
次に本発明の太陽電池モジュールについて説明する。本発明の太陽電池モジュールは上記本発明の太陽電池を備える。具体例としては、例えば、配列された複数の本発明の太陽電池を、インターコネクタを用いて直列接続して構成されるものを挙げることができるが、これに限られず、種々のモジュール構造に適用することができる。このような太陽電池モジュールは、光劣化及び抵抗損が抑制されたものとなり、変換効率に優れるものとなる。
【００５２】
［太陽電池の製造方法］
次に、本発明の太陽電池を製造する方法について、図５を参照して説明する。図５は、本発明の太陽電池を製造する方法の一例を示すフロー図である。以下で説明する方法は典型例であり、本発明の太陽電池を製造する方法はこれに限定されない。まず、図５（ａ）に示すように、一方の主表面を受光面とし、もう一方の主表面を裏面とするＰ型シリコン基板として、抵抗率が２．５Ω・ｃｍ以下のガリウムドープ基板を準備する。
【００５３】
工程（ａ）で準備するガリウムドープ基板の抵抗率は、０．２Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。ガリウムドープ基板を用意する場合、ガリウムの偏析係数が高いため、ＣＺ法で引き上げたインゴットの抵抗率はトップとテールで６倍程度の差が生じる。太陽電池を低コストで製造するには、これらのインゴットを丸々一本使用することが望まれるので、基板の抵抗率差を設計段階から考慮に入れておいた方がよい。工程（ａ）で準備するガリウムドープ基板の抵抗率を０．２Ω・ｃｍ以上とすることにより、ＰＥＲＣ構造又はＰＥＲＬ構造の太陽電池セルを複数製造した場合に、これらの太陽電池セル間の抵抗率差が６倍程度あっても、比較的同レベルの電流が得られ、これらの太陽電池セルをモジュールにしたとき余分なロスを軽減することが可能である。これにより太陽電池モジュールをより低コストで製造することができる。ガリウムドープ基板の抵抗率を測定する方法は特に限定されないが、例えば、四探針法を挙げることができる。
【００５４】
ガリウムドープ基板を切り出すシリコン単結晶は、例えば、上述のようにＣＺ法を用いて製造することができる。この場合、ガリウムと多結晶原料を一緒にルツボに入れ、原料融液とすればよい。特に、量産にあたっては精細な濃度調整が必要となることから、高濃度のガリウムドープシリコン単結晶を作製し、それを細かく砕いてドープ剤を作製し、これをＣＺ原料となる多結晶シリコンを溶融した後に所望濃度になるよう調整して投入するのが望ましい。このようにして得られたガリウムドープシリコン単結晶をスライスすることによってガリウムドープ基板を得ることができる。
【００５５】
次に、図５（ｂ）に示すように、基板表面のスライスダメージを、濃度５〜６０％の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのような高濃度のアルカリ、もしくは、フッ酸と硝酸の混酸等を用いてエッチング除去することができる。
【００５６】
引き続き、図５（ｃ）に示すように、基板表面にテクスチャと呼ばれる微小な凹凸形成を行うことができる。テクスチャは太陽電池の反射率を低下させるための有効な方法である。テクスチャは、加熱した水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム等のアルカリ溶液（濃度１〜１０％、温度６０〜１００℃）中に１０分から３０分程度浸漬することで作製される。上記溶液中に、所定量の２−プロパノール（ＩＰＡ：イソプロピルアルコール）を溶解させ、反応を促進させることが多い。
【００５７】
ダメージエッチング及びテクスチャ形成の後は、図５（ｄ）に示すように、基板を洗浄することが好ましい。洗浄は、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、フッ酸等、もしくはこれらの混合液の酸性水溶液中、又は純水を用いて行うことができる。
【００５８】
次に、図５（ｅ）に示すように、ガリウムドープ基板の受光面にＮ型層を形成する。
【００５９】
工程（ｅ）においてＮ型層を形成する方法は特に限定されない。例えば、ドーパントを熱拡散させる方法を挙げることができる。この場合、ＰＯＣｌ３（オキシ塩化リン）等をキャリアガスと共に熱処理炉内に導入して拡散させる気相拡散法や、リン等を含む材料を基板上に塗布した後、熱処理する塗布拡散法等を用いることができる。塗布拡散法における塗布方法としては、スピン塗布法、スプレー塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
【００６０】
塗布拡散法を用いる場合、受光面にＮ型ドーパントを含む材料を塗布し、熱処理することによってＮ型層の形成を行うことができる。ここで、Ｎ型のドーパントを含む材料としては、熱処理によってガラス化するリン拡散剤を用いることができる。このリン拡散剤は、公知のものを用いることができ、例えば、Ｐ２Ｏ５、純水、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）、ＴＥＯＳ（テトラエチルオルソシリケート）を混合することによって得ることもできる。
【００６１】
受光面側にＮ＋層、裏面側にＰ＋層を備えるＰＥＲＬ構造の太陽電池を製造する方法としては、上記のＮ型のドーパントを含む材料を受光面側に部分的に塗布し、Ｐ型ドーパントを含む材料を裏面側に部分的に塗布し、基板を熱処理する方法を挙げることができる。この際、オートドープを防ぐために、受光面上や裏面上に拡散マスクを形成したり、熱処理を複数回実施したりすることができる。
【００６２】
上記のＰ型ドーパントを含む材料としては、熱処理によってガラス化するボロン拡散剤を用いることができる。このボロン拡散剤は、公知のものを用いることができ、例えば、Ｂ２Ｏ３、純水、ＰＶＡを混合することによって得ることもできる。
【００６３】
次に、図５（ｆ）に示すように、プラズマエッチャーを用い、ＰＮ接合の分離を行う。このプロセスではプラズマやラジカルが受光面や裏面に侵入しないよう、サンプルをスタックし、その状態で、端面を数ミクロン削る。このプラズマエッチングによるＰＮ分離は、ボロンガラス及びリンガラスの除去前に行ってもよいし、除去後に行ってもよい。ＰＮ分離の代替手法として、レーザーによる溝形成を行ってもよい。
【００６４】
上記工程（ｅ）を行うと、基板の表面には少なからずガラス層が形成される。そのため、図５（ｇ）に示すように、フッ酸等で表面のガラスを除去する。
【００６５】
次に、図５（ｈ）に示すように、ガリウムドープ基板の受光面上に受光面パッシベーション膜を形成することができる。受光面パッシベーション膜としては上述の太陽電池の項で記載したものと同様のものを用いることができる。
【００６６】
次に、図５（ｉ）に示すように、ガリウムドープ基板の裏面上に裏面パッシベーション膜を形成することができる。裏面パッシベーション膜としては上述の太陽電池の項で記載したものと同様のものを用いることができる。
【００６７】
次に、図５（ｊ）に示すように、裏面電極を形成する部分のみ裏面パッシベーション膜を取り除くことができる。裏面パッシベーション膜の除去は、例えば、フォトリソグラフィー法やエッチングペースト等を用いて行うことができる。このエッチングペーストは、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及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、有機溶媒及び増粘剤を含むものである。
【００６８】
この際、工程（ａ）で準備したガリウムドープ基板の抵抗率及び上記式（１）で表される関係に基づいて、工程（ｊ）で裏面パッシベーション膜を取り除く間隔（接触領域の間隔に相当する。）を決定することができる。これにより変換効率に優れた太陽電池を確実に製造することができる。また、当該太陽電池を得ることができる裏面電極ピッチＰｒｍ［ｍｍ］と抵抗率Ｒｓｕｂ［Ω・ｃｍ］の上限及び下限を正確に決定することもできる。
【００６９】
次に、図５（ｋ）に示すように、ガリウムドープ基板の裏面上に裏面電極用のペーストを印刷し、乾燥する。例えば、上記基板の裏面に、Ａｌ粉末を有機物バインダで混合したペーストをスクリーン印刷する。裏面電極材料はＡｇ等を使用することもできる。裏面電極は少なくとも接触領域上に形成されていればよい。ただし、裏面電極は裏面全体に一体的に形成してもよい。この場合も実際に基板と裏面電極が接するのは接触領域である。
【００７０】
次に、図５（ｌ）に示すように、ガリウムドープ基板の受光面上に受光面電極用のペーストを印刷し、乾燥する。例えば、上記基板の受光面に、Ａｇ粉末とガラスフリットを有機物バインダと混合したＡｇペーストをスクリーン印刷する。工程（ｋ）と工程（ｌ）の順序は逆にしてもよい。
【００７１】
以上の電極印刷の後、図５（ｍ）に示すように、受光面電極用のペースト及び裏面電極用のペーストを焼成する。このようにペーストを印刷後、焼成することで受光面電極及び裏面電極が形成される。焼成は、通常７００〜８００℃の温度で５〜３０分間熱処理することで行われる。この熱処理により受光面側のパッシベーション膜にＡｇ粉末を貫通させ（ファイアースルー）、受光面電極とガリウムドープ基板を導通させる。裏面電極及び受光面電極の焼成は別々に行うことも可能である。
【００７２】
このようにして図１及び図３に示す太陽電池を製造することができる。また、このようにして得られた太陽電池をモジュール化することにより、本発明の太陽電池モジュールを得ることができる。
【００７３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００７４】
１０、１０´、１１０、１１０´…太陽電池、  １１、１１１…受光面電極、
１２、１１２…Ｎ型層、  １３…Ｐ型シリコン基板（ガリウムドープ基板）、
１１３…ボロンドープ基板、  １４、１１４…裏面電極、
１５、１１５…受光面パッシベーション膜、  １６、１１６…裏面パッシベーション膜、
１７、１１７…接触領域、  １８、１１８…Ｎ＋層、
１９、１１９…Ｐ＋層、  ２０…裏面電極ピッチ。
【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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