(57)【要約】  太陽電池１０は、一導電型としてｎ型の導電型を有する結晶基板１１と、結晶基板１１の一主面としての受光面上に形成されるｎ型半導体層１２と、結晶基板１１の一主面としての裏面上に形成されるｐ型半導体層１３と、を有し、ｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の主面と交差する側面の一部を覆い、側面におけるｎ型半導体層の法線方向の厚さは受光面上のｎ型半導体層１２の法線方向の厚さよりも薄く、側面におけるｐ型半導体層１３の法線方向の厚さは裏面上のｐ型半導体層１３の法線方向の厚さよりも薄い。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一導電型を有する結晶基板と、
前記結晶基板の一主面上に形成された前記一導電型を有する第１半導体層と、
前記結晶基板の他主面上に形成された他導電型を有する第２半導体層と、
を有し、
前記第１半導体層と前記第２半導体層は、前記結晶基板の主面と交差する側面の一部を覆い、前記側面における前記第１半導体層の法線方向の厚さは前記一主面上の前記第１半導体層の法線方向の厚さよりも薄く、前記側面における前記第２半導体層の法線方向の厚さは前記他主面上の前記第２半導体層の法線方向の厚さよりも薄い、太陽電池。
【請求項２】
前記第１半導体層または前記第２半導体層の少なくとも一方が非晶質半導体層である、請求項１に記載の太陽電池。
【請求項３】
前記第１半導体層と前記結晶基板との間、または前記第２半導体層と前記結晶基板との間の少なくとも一方にｉ型非晶質半導体層が形成された、請求項１または２に記載の太陽電池。
【請求項４】
前記一導電型はｎ型、前記他導電型はｐ型である、請求項１から３のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項５】
前記側面に、前記一導電型の第１領域と前記他導電型の第２領域を有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の太陽電池。
【請求項６】
前記結晶基板は、前記一主面と前記他主面と前記側面に複数の凹凸を有するテクスチャ構造を含み、
前記側面上に、前記テクスチャ構造の凹凸形状に応じて区画された前記第１領域と前記第２領域を形成した、請求項５に記載の太陽電池。
【請求項７】
前記側面において、前記第１半導体層と前記第２半導体層が重畳し、前記結晶基板が露出しない、請求項１から６のいずれか１に記載の太陽電池。
【請求項８】
前記側面において、前記第１半導体層と前記第２半導体層が重畳して形成された層の法線方向の厚さは、前記一主面上の前記第１半導体層の法線方向の厚さと前記他主面上の前記第２半導体層の法線方向の厚さのそれぞれよりも厚く、前記一主面上の前記第１半導体層の法線方向の厚さと前記他主面上の前記第２半導体層の法線方向の厚さを加算した値よりも薄い、太陽電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、太陽電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、光起電力素子において表裏面の半導体層が端面に回り込むことによる特性低下を低減するために、表面側の半導体層は基板の略全面に形成され、裏面側の半導体層は基板より小面積に形成される構造を開示している。【０００３】
特許文献２には、光起電力素子において、例えばｎ基板の第一主面にｎ型半導体層を形成し、第二主面にｐ型半導体層を形成するとき、導電型の異なる半導体層の形成順序によって、ｎ基板の側面及び周端部には、ｎ基板−ｎ層−ｐ層の整流接合か、ｎ基板−ｐ層−ｎ層の逆接合かが形成される。前者のように形成することで、基板の全面に整流接合が備えられることになり、逆接合によるキャリア移動の抑制等の悪影響が生じないと述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−０４４４６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２５１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
太陽電池において、受光面や裏面と異なり、基板の側面は露出していて、保護膜がない状態である。基板の側面に受光面側の半導体層や裏面側の半導体層が回り込めば基板の側面が覆われるが、特許文献１，２に記載されるように、太陽電池の特性低下が生じる恐れがある。【０００６】
即ち、太陽電池の特性低下を生じさせないで、結晶基板の側面に保護膜を形成することが求められる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様である太陽電池は、一導電型を有する結晶基板と、結晶基板の一主面上に形成された一導電型を有する第１半導体層と、結晶基板の他主面上に形成された他導電型を有する第２半導体層と、を有し、第１半導体層と第２半導体層は、結晶基板の主面と交差する側面の一部を覆い、側面における第１半導体層の法線方向の厚さは一主面上の第１半導体層の法線方向の厚さよりも薄く、側面における第２半導体層の法線方向の厚さは他主面上の第２半導体層の法線方向の厚さよりも薄い。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、太陽電池の特性低下を生じさせないで、結晶基板の側面に保護膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態における太陽電池を示す図で、（ａ）は断面図、（ｂ）は受光面側を示す平面図、（ｃ）は裏面側を示す平面図、（ｄ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図である。（ｂ），（ｃ）では集電電極の図示を省略した。
【図２】実施の形態の太陽電池における側面の拡大図である。（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の一部拡大図、（ｃ）は（ａ）における半導体層の膜厚分布を示す図である。
【図３】実施の形態の太陽電池において、結晶基板にテクスチャ構造を有するときの図２に対応する図である。（ａ）は断面図、（ｂ）はテクスチャ構造の拡大図、（ｃ）は（ａ）における半導体層の膜厚分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて、実施形態の一例について詳細に説明する。以下で述べる形状、寸法、材質等は、説明のための例示であって、これらに限定するものではない。以下の図面は、説明のための模式図であり、縦横高さに関する縮尺は、実際の太陽電池等の縦横高さと異なる場合がある。具体的な縦横高さに関する縮尺は、以下の説明を参酌して判断される。
【００１１】
図１は、太陽電池１０を示す図である。この太陽電池１０は、一主面側からｎ型非晶質半導体層を結晶基板の側面に回り込ませ、その上に他主面側からｐ型非晶質半導体層を結晶基板の側面に回り込ませて重ねただけでは、リークがほとんど発生しないことを実験的に確かめた知見に基づくものである。このように、結晶基板の側面において、一主面のｎ型非晶質半導体層と他主面のｐ型非晶質半導体層を重ねてもリークが発生しないのであれば、これを側面の保護膜に用いることができると考えた。以下の構成は、この知見に基づくものである。
【００１２】
図１（ａ）は断面図である。（ａ）において上方側が受光面側、下方側が裏面側である。（ｂ）は受光面側を示す平面図、（ｃ）は裏面側を示す平面図、（ｄ）は（ｂ）のＤ−Ｄ線における断面図である。なお（ｄ）は、（ａ）と配列方向を逆とし、上方側を裏面側、下方側を受光面側として示した。また、（ｂ）と（ｃ）も表裏反転となるので、配列の上下方向をＹ方向とし、紙面の上方側を（ｂ）では＋Ｙ方向、（ｃ）では−Ｙ方向として、符号で区別した。
【００１３】
このように、断面図はどこで切断するかで変わるが、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線における断面図に相当する。ここで、「受光面」とは、太陽電池１０において外部から光が主に入射する面を意味する。例えば、太陽電池１０に入射する光のうち５０％超過〜１００％が受光面側から入射する。また、「裏面」とは、受光面とは反対側の面を意味する。
【００１４】
太陽電池１０は、太陽光等の光を受光してキャリアである電子および正孔を生成し、生成されたキャリアを収集し、収集したキャリアを集電して外部へ取り出す。キャリアを生成する部分は光電変換部と呼ばれ、ｎ型単結晶シリコン基板１１と、ｎ型半導体層１２と、ｐ型半導体層１３で構成される。キャリアを収集するのは、受光面側の透明導電膜１４と裏面側の透明導電膜１５である。収集したキャリアを集電するのは、受光面側の集電電極１６と裏面側の集電電極１７である。以下では、ｎ型単結晶シリコン基板１１を、単に結晶基板１１と呼ぶ。
【００１５】
受光面側の集電電極１６は受光面側の透明導電膜１４上に設けられるキャリアの集電電極である。裏面側の集電電極１７は裏面側の透明導電膜１５上に設けられるキャリアの集電電極である。これらは、例えば、バインダー樹脂中に銀（Ａｇ）等の導電性粒子を分散させた導電性ペーストを透明導電膜１４，１５上に所望のパターンでスクリーン印刷して形成される細線状の電極部である。または、スクリーン印刷の代わりに、各種スパッタ法、各種蒸着法、各種メッキ法等を用いて集電電極１６，１７を形成してもよい。図１（ａ），（ｄ）に示すように集電電極１６，１７をそれぞれ、複数設けてもよい。
【００１６】
本開示は、光電変換部と透明導電膜１４，１５の構成に関するものであるので、集電電極１６，１７については、上記の説明に止め、またそれらの図示は、図１（ａ），（ｄ）に示すのみとした。以下に、各構成について詳細に説明を行う。
【００１７】
光電変換部を構成する結晶基板１１は、一導電型を有する単結晶半導体基板である。ここでは、一導電型をｎ型とし、単結晶半導体を単結晶シリコンとする。結晶基板１１の平面形状は、図１（ｂ），（ｃ）に示すように、矩形形状の外縁の４隅部１８，１９，２０，２１を切り欠いた８角形状を有する。寸法の一例を述べると、一辺が約１００ｍｍから約２００ｍｍで、各４隅において辺方向に沿って約５ｍｍから約１６ｍｍ程度の長さで切り欠かれる。薄型の太陽電池１０の場合、厚さは、例えば、約７５μｍから約２００μｍ程度である。これらの寸法は一例であって、これ以外の値であってもよい。
【００１８】
結晶基板１１の表面、すなわち、受光面、裏面、側面は、それぞれテクスチャ構造を有する。図１、図２では、テクスチャ構造の図示を省略するが、後述する図３において詳述する。ここで、「テクスチャ構造」とは、表面反射を抑制し、光電変換部の光吸収量を増大させる凹凸構造である。各種の膜が積層される方向に沿った結晶基板１１の厚さは、数十〜数百μｍであり、テクスチャ構造の凹凸高さは、数μｍである。
【００１９】
ｎ型半導体層１２は、結晶基板１１の一主面に設けられる一導電型の半導体層である。一主面を受光面とすると、一導電型は、結晶基板１１の導電型であるので、ここでは、受光面に設けられるｎ型の半導体層である。ｎ型半導体層１２は、ｉ型非晶質シリコン層２２と、その上に積層されたｎ型非晶質シリコン層２３で構成される。
【００２０】
ｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の他主面に設けられる他導電型の半導体層である。他主面は結晶基板１１の一主面と対向する主面であり、本実施形態の場合、結晶基板１１の裏面である。また、一導電型は、結晶基板１１の導電型であり、他導電型は一導電型でない導電型であるため、ｐ型の半導体層である。ｐ型半導体層１３は、ｉ型非晶質シリコン層２４と、その上に積層されたｐ型非晶質シリコン層２５で構成される。ｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３を区別するときは、前者を第１半導体層、後者を第２半導体層と呼ぶ。
【００２１】
図１（ａ）では、受光面側から裏面側に向かって、ｎ型非晶質シリコン層２３、ｉ型非晶質シリコン層２２、結晶基板１１、ｉ型非晶質シリコン層２４、ｐ型非晶質シリコン層２５の順に積層される。ｉ型非晶質シリコン層２２，２４を区別するときは、前者を第一ｉ型非晶質シリコン層、後者を第二ｉ型非晶質シリコン層と呼ぶ。これらの積層された非晶質半導体薄層の厚さは、数ｎｍ〜数十ｎｍである。例えば、約５〜２０ｎｍとすることができる。
【００２２】
ｉ型非晶質シリコン層２２，２４は、ｎ型非晶質シリコン層２３およびｐ型非晶質シリコン層２５よりもキャリアを発生させるドーパントの濃度が低い真性非晶質シリコン薄層である。第一ｉ型非晶質シリコン層２２と第二ｉ型非晶質シリコン層２４は、同一の組成を有するものとできる。ｎ型非晶質シリコン層２３は、Ｖ族の金属原子を所定の濃度で含む非晶質シリコン薄層である。Ｖ族の金属原子としては、Ｐ（リン）が用いられる。ｐ型非晶質シリコン層２５は、ＩＩＩ族の金属原子を所定の濃度で含む非晶質シリコン薄層である。ＩＩＩ族の金属原子としては、Ｂ（ボロン）が用いられる。
【００２３】
結晶基板１１の受光面側にｎ型半導体層１２を有し、裏面側にｐ型半導体層１３を有する光電変換部は、一例として、以下の方法で製造できる。
【００２４】
まず、結晶基板１１を真空チャンバ内に設置し、例えば、プラズマＣＶＤ（化学気相成長法）法により、結晶基板１１の受光面上にｉ型非晶質シリコン層２２を積層する。続いて、ｉ型非晶質シリコン層２２上にｎ型非晶質シリコン層２３を積層する。このようにしてｎ型半導体層１２が受光面上に形成される。
【００２５】
一方、結晶基板１１の裏面上にも、例えば、プラズマＣＶＤ法でｉ型非晶質シリコン層２４およびｐ型非晶質シリコン層２５を順に積層する。このようにして、ｐ型半導体層１３が裏面状に形成される。プラズマＣＶＤ法に代えて、他の減圧ＣＶＤ法を用いてもよい。例えば、触媒ＣＶＤ法を用いることができる。
【００２６】
ｉ型非晶質シリコン層２２，２４の積層工程では、例えば、シランガス（ＳｉＨ4）を原料ガスとして使用する。ｎ型非晶質シリコン層２３の積層工程では、シラン（ＳｉＨ4）、水素（Ｈ2）、およびホスフィン（ＰＨ3）を原料ガスとする。ｐ型非晶質シリコン層２５の積層工程では、ジボラン（Ｂ2Ｈ6）を原料ガスとする。
【００２７】
ｎ型半導体層１２は、結晶基板１１の外縁の４隅部１８，１９，２０，２１に対応する箇所を除き、結晶基板１１の受光面の全面に形成される。ｎ型半導体層１２の形成のためにプラズマＣＶＤ装置の所定の位置に結晶基板１１を保持するが、ここでは、結晶基板１１の４隅部１８，１９，２０，２１の受光面側を４つの保持具２６，２７，２８，２９（図２参照）で押えて保持するものとした。４つの保持具２６，２７，２８，２９を１つの保持具としてもよい。
【００２８】
結晶基板１１の４隅部１８，１９，２０，２１に対応する箇所は、保持具２６，２７，２８，２９の陰となり、ｎ型半導体層１２が形成されない未成膜領域３０，３１，３２，３３となる。なお、４つの内の１つの保持具２９に識別穴が設けられ、その識別穴に対応する箇所にはｎ型半導体層１２が形成され、識別マーク３４となる。識別マーク３４は省略することができる。
【００２９】
それ以外は保持具２６，２７，２８，２９の陰にならないので、ｎ型半導体層１２は、結晶基板１１の受光面から連続して側面にも回り込んで形成される。図１（ｂ）に、結晶基板１１の側面に形成された回り込みｎ型半導体層３５，３６，３７，３８を示した。
【００３０】
ｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の外縁の４隅部１８，１９，２０，２１に対応する箇所を除き、結晶基板１１の裏面の全面に形成される。ｐ型半導体層１３の形成のためにプラズマＣＶＤ装置の所定の位置に結晶基板１１を保持するが、ここでは、ｎ型半導体層１２形成の際に用いられる４つの保持具２６，２７，２８，２９をそのまま用いて、結晶基板１１の４隅部１８，１９，２０，２１の裏面側を押えるものとした。結晶基板１１の４隅部１８，１９，２０，２１に対応する箇所は、保持具２６，２７，２８，２９の陰となり、ｐ型半導体層１３が形成されない未成膜領域３９，４０，４１，４２となる。なお、保持具２９に設けられる識別穴に対応して、識別マーク４３がｐ型半導体層１３によって形成される。識別マーク４３は省略することができる。
【００３１】
それ以外は保持具の陰にならないので、ｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の受光面から連続して側面にも回り込んで形成される。図１（ｃ）に、結晶基板１１の側面に形成された回り込みｐ型半導体層４４，４５，４６，４７を示した。
【００３２】
ｐ型半導体層１３の未成膜領域３９，４０，４１，４２と、ｎ型半導体層１２の未成膜領域３０，３１，３２，３３を区別するときは、後者を第１未成膜領域、前者を第２未成膜領域と呼ぶ。
【００３３】
図１（ｂ），（ｃ）に示されるように、ｎ型半導体層１２の未成膜領域３０，３１，３２，３３と、ｐ型半導体層１３の未成膜領域３９，４０，４１，４２は、結晶基板１１に対し、製造誤差をなくした場合、表裏反転の位置関係を有することになる。
【００３４】
一方で、結晶基板１１の側面には、受光面側から回り込みｎ型半導体層３５，３６，３７，３８が形成され、裏面側から回り込みｐ型半導体層４４，４５，４６，４７が形成される。したがって、結晶基板１１の側面には、回り込みｎ型半導体層３５と回り込みｐ型半導体層４４が重なった重畳層、回り込みｎ型半導体層３６と回り込みｐ型半導体層４５が重なった重畳層、回り込みｎ型半導体層３７と回り込みｐ型半導体層４６が重なった重畳層、回り込みｎ型半導体層３８と回り込みｐ型半導体層４７が重なった重畳層が形成される。図１（ａ）には、回り込みｎ型半導体層３６と回り込みｐ型半導体層４５が重なった重畳層４８と回り込みｎ型半導体層３８と回り込みｐ型半導体層４７が重なった重畳層４９を図示した。実験結果によれば、これらの重畳層が形成されても、リークには影響を及ぼさないことが確認された。
【００３５】
受光面側の透明導電膜１４は、結晶基板１１の一主面上において第一半導体層に積層されるもので、ここでは、受光面側の透明導電膜１４は、結晶基板１１の受光面において、ｎ型半導体層１２上、詳しくは、ｎ型非晶質シリコン層２３上に積層される。裏面側の透明導電膜１５は、結晶基板１１の他主面上において第二半導体層に積層されるもので、ここでは、結晶基板１１の裏面において、ｐ型半導体層１３上、詳しくは、ｐ型非晶質シリコン層２５上に積層される。受光面側の透明導電膜１４と裏面側の透明導電膜１５を区別するときは、前者を第１透明導電膜、後者を第２導電膜と呼ぶ。
【００３６】
受光面側の透明導電膜１４は、図１（ｃ）に示すように、結晶基板１１の外縁から適当な寸法だけ内側に配置される。この寸法は、製造上の誤差を全部含めても結晶基板１１の外形と一致しない限度で最小の値に設定される。すなわち、ｎ型半導体層１２の未成膜領域３０，３１，３２，３３とは無関係に透明導電膜１４の配置が行われる。したがって、未成膜領域３０，３１，３２，３３が広い場合には、透明導電膜１４は、未成膜領域３０，３１，３２，３３上に設けられる。図１（ｂ）の例では、未成膜領域３２，３３上に透明導電膜１４が設けられる。一方、裏面側の透明導電膜１５は、結晶基板１１の平面形状と同じである。つまり、結晶基板１１の裏面全面に渡って、透明導電膜１５が形成される。
【００３７】
かかる透明導電膜１４，１５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）、および酸化チタン（ＴｉＯ2）等の金属酸化物のうちの少なくとも１つを含んで構成される薄層（ＴＣＯ層）であって、光透過性の電極部として機能する。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）などのドーパントがドープされていてもよい。ドーパントの濃度は、０〜２０質量％とすることができる。透明導電膜１４，１５の厚さは、例えば、５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。透明導電膜１４，１５は、スパッタ装置を用いて形成できる。
【００３８】
図２は、太陽電池１０の構造のなかで、結晶基板１１とｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３を抜き出した図である。図２（ａ）は、結晶基板１１の側面の拡大断面図、（ｂ）は、重畳層４９の拡大断面図、（ｃ）は、結晶基板１１の側面におけるｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３の厚さ分布を示す図である。なお、ここでは、結晶基板１１の表面におけるテクスチャ構造の図示を省略した。テクスチャ構造によるｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３の厚さ分布への影響は、次の図３で説明するので、ここでは、テクスチャ構造による厚さ分布への影響を考慮していない。
【００３９】
ｎ型半導体層１２は、結晶基板１１の受光面側の方向から成膜されるので、結晶基板１１の側面にも回り込んで成膜される。それが回り込みｎ型半導体層３８である。その厚さｔnは、結晶基板１１の側面の受光面側が最も厚く、裏面側に向かうにつれて次第に薄くなる。受光面上に成膜されるｎ型半導体層１２の厚さをｔn0とすると、結晶基板１１の側面における受光面側の回り込みｎ型半導体層３８の厚さｔnは、図２（ｃ）に示すように、受光面端においてほぼｔn0で、裏面端においてほぼ零（０）である。
【００４０】
ｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の裏面側の方向からの成膜によって形成されるので、結晶基板１１の側面にも回り込んで形成される。それが回り込みｐ型半導体層４７である。その厚さｔpは、結晶基板１１の側面の裏面側が最も厚く、受光面側に向かうにつれて次第に薄くなる。受光面上に成膜されるｐ型半導体層１３の厚さをｔp0とすると、結晶基板１１の側面における裏面側の回り込みｐ型半導体層４７の厚さｔpは、図２（ｃ）に示すように、裏面端においてほぼｔp0で、受光面端においてほぼ零（０）である。
【００４１】
結晶基板１１の側面には、ｎ型半導体層１２もｐ型半導体層１３も回り込むので、回り込んだ半導体層の全体の厚さは、（回り込みｎ型半導体層３８の厚さｔn＋回り込みｐ型半導体層４７の厚さｔp）である。図２（ｃ）に結晶基板１１の側面に沿った（ｔn＋ｔp）の分布を示した。
【００４２】
側面における回り込みｎ型半導体層３８の厚さｔnは、受光面端においてｔn0よりやや薄く、回り込みｐ型半導体層４７の厚さｔpは、裏面端においてｔp0よりやや薄い。したがって、側面における回り込みｎ型半導体層３８の厚さｔnは、ｔn0より薄く、回り込みｐ型半導体層４７の厚さｔpは、ｔp0より薄い。また、回り込んだ半導体層の全体の厚さ（ｔn＋ｔp）は、ｔn0およびｔp0のいずれよりも厚いが、（ｔn0＋ｔp0）よりは薄い。このように、結晶基板１１の側面は、回り込み半導体層で覆われ、結晶基板１１が露出しない。
【００４３】
例えば、ｔn0とｔp0を、それぞれ約２０ｎｍとすると、結晶基板１１の側面は、約２０〜４０ｎｍの範囲の厚さの半導体層で覆われることになる。この厚さは、結晶基板１１の側面の保護の観点から見て、薄すぎず、厚すぎず、適切な厚さである。すなわち、回り込み半導体層を、結晶基板１１の側面の保護膜としてそのまま用いることができる。
【００４４】
図３は、図２に対応し、結晶基板１１の表面に形成されるテクスチャ構造５０を考慮したときの図である。図３（ａ）は、結晶基板１１の側面の拡大断面図、（ｂ）は、テクスチャ構造５０を示す図、（ｃ）は、結晶基板１１の側面におけるｎ型半導体層１２とｐ型半導体層１３の厚さ分布を示す図である。なお、ｎ型半導体層１２は、ｉ型非晶層シリコン層２２とｎ型非晶層シリコン層２３の積層構造を有し、ｐ型半導体層１３は、ｉ型非晶層シリコン層２４とｐ型非晶層シリコン層２５の積層構造を有するが、図３では、これらの積層構造の図示を省略した。
【００４５】
テクスチャ構造５０は、結晶基板１１を、例えばＫＯＨのような異方性エッチング液で処理することで結晶基板１１の表面に形成される微小凹凸である。凸部は、図３（ｂ）に示すように四角錐の形状を有する。四角錐の底面の一辺の延びる方向は、結晶基板１１のＹ方向に平行、またはこれに直交する方向に平行である。結晶基板１１の側面においても同様である。四角錐の寸法の一例を挙げると、四角錐の底面の一辺の長さが約２〜５μｍ、四角錐の底面と斜面のなす角度は６０度、四角錐の底面を基準面として頂点の垂直高さは、底面の一辺の長さの（３0.5）倍である。
【００４６】
テクスチャ構造５０は、結晶基板１１の表面に対し一定角度で傾斜する斜面を有するので、ｎ型半導体層１２、ｐ型半導体層１３は、その斜面上に形成される。そこで、その膜厚ｔn，ｔpは、テクスチャ構造５０の斜面の法線方向に沿って測った値とする。
【００４７】
ｎ型半導体層１２は、結晶基板１１の受光面側の方向から成膜されるので、結晶基板１１の側面にも回り込んで成膜される。テクスチャ構造５０は四角錐形状であるので、結晶基板１１の受光面上では、ｎ型半導体層１２は四角錐形状の全面を覆って形成される。結晶基板１１の側面では、テクスチャ構造５０の四角錐形状の４つの斜面のうち１つは受光面側を向くが、他の１つは裏面側を向き、残る２つはその中間方向を向く。したがって、ｎ型半導体層１２は、テクスチャ構造５０の受光面側を向く面に形成され、その裏面側を向く面には形成されない。
【００４８】
同様に、ｐ型半導体層１３は、結晶基板１１の裏面側の方向から成膜されるので、結晶基板１１の側面にも回り込んで成膜される。テクスチャ構造５０は四角錐形状であるので、結晶基板１１の裏面上では、ｐ型半導体層１３は四角錐形状の全面を覆って形成される。結晶基板１１の側面では、テクスチャ構造５０の四角錐形状の４つの斜面のうち１つは裏面側を向くが、他の１つは受光面側を向き、残る２つはその中間方向を向く。したがって、ｐ型半導体層１３は、テクスチャ構造５０の裏面側を向く面に形成され、その裏面側を向く面には形成されない。
【００４９】
図３（ｂ）に、結晶基板１１の側面におけるテクスチャ構造５０において、ｎ型半導体層１２が形成される領域５１と、ｐ型半導体層１３が形成される領域５２を示した。このように、結晶基板１１の側面において、テクスチャ構造５０は、ｎ型半導体層１２が形成される領域５１と、ｐ型半導体層１３が形成される領域５２の２つの領域に分けられる。２つの領域を区別して、以下では、領域５１を第１領域５１、領域５２を第２領域５２と呼ぶ。
【００５０】
図２の説明と同様に、結晶基板１１の側面に回り込む回り込みｎ型半導体層３８の法線方向の厚さｔnは、結晶基板１１の側面の受光面側が最も厚く、裏面側に向かうにつれて次第に薄くなる。受光面上に成膜されるｎ型半導体層１２の法線方向の厚さをｔn0とすると、結晶基板１１の側面における回り込みｎ型半導体層３８の法線方向の厚さｔnは、図３（ｃ）に示すように、受光面端面においてほぼｔn0で、裏面端面においてほぼ零（０）である。
【００５１】
また、結晶基板１１の側面に回り込む回り込みｐ型半導体層４７の法線方向の厚さｔpは、結晶基板１１の側面の裏面側が最も厚く、受光面側に向かうにつれて次第に薄くなる。受光面上に成膜されるｐ型半導体層１３の法線方向の厚さをｔp0とすると、結晶基板１１の側面における裏面側からの回り込みｐ型半導体層４７の厚さｔpは、図３（ｃ）に示すように、裏面端においてほぼｔp0で、受光面端においてほぼ零（０）である。
【００５２】
結晶基板１１の側面には、ｎ型半導体層１２もｐ型半導体層１３も回り込むが、回り込みｎ型半導体層３８はテクスチャ構造５０の領域２には形成されず、回り込みｐ型半導体層３８はテクスチャ構造５０の領域１には形成されない。図３（ｃ）に結晶基板１１の側面に沿った回り込み半導体層の厚さ分布を示す。この図に示されるように、結晶基板１１の側面において、受光面端から裏面端に向かって、ｎ型半導体層１２が形成される第１領域５１と、ｐ型半導体層１３が形成される第２領域５２が交互に繰り返される。
【００５３】
側面における回り込みｎ型半導体層３８の法線方向の厚さｔnは、受光面端においてｔn0よりやや薄く、回り込みｐ型半導体層４７の法線方向の厚さｔpは、裏面端においてｔp0よりやや薄い。したがって、側面における回り込みｎ型半導体層３８の法線方向の厚さｔnは、ｔn0より薄く、回り込みｐ型半導体層４７の法線方向の厚さｔpは、ｔp0より薄い。また、１つのテクスチャ構造５０に回り込んで形成される半導体層の法線方向の厚さの合計値（ｔn＋ｔp）は、ｔn0よりも厚く、ｔp0よりも厚いが、（ｔn0＋ｔp0）よりは薄い。このように、結晶基板１１の側面は、回り込み半導体層で覆われ、結晶基板１１が露出しない。
【００５４】
例えば、ｔn0とｔp0を、それぞれ約２０ｎｍとすると、結晶基板１１の側面において、１つのテクスチャ構造５０に回り込んで形成される半導体層の法線方向の厚さの合計値は、約２０〜４０ｎｍの範囲の厚さの半導体層で覆われることになる。この厚さは、結晶基板１１の側面の保護の観点から見て、薄すぎず、厚すぎず、適切な厚さである。すなわち、回り込み半導体層を、結晶基板１１の側面の保護膜としてそのまま用いることができる。
【００５５】
上記では、結晶基板１１の両面に非晶質シリコン薄層が積層された構造の光電変換部を例示したが、光電変換部の構造はこれに限定されない。光電変換部は、例えば、ｉ型非晶質シリコン層やｎ型非晶質シリコン層、ｐ型非晶質シリコン層を有さない構造、シリコン以外の半導体（例えば、ガリウムヒ素）を用いた構造とすることもできる。なお、本実施形態における非晶質シリコンとは、結晶粒を含んだ非晶質シリコンをも含む。
【００５６】
また、上記では、一導電型をｎ型、他導電型をｐ型としたが、これを逆にして、一導電型をｐ型、他導電型をｎ型としてもよい。また、一主面を受光面、他主面を裏面としたが、これを逆にして、一主面を裏面、他主面を受光面としてもよい。
【００５７】
また、結晶基板を４隅が切り欠かれた８角形としたが、４隅が切り欠かれない矩形形状、８角形以外の多角形形状、矩形形状以外の丸形形状や楕円形状であってもよい。
【００５８】
加えて上記実施形態では、結晶基板１１の４隅部１８，１９，２０，２１を保持する構成としたが、結晶基板１１の少なくとも１箇所を保持する構成とすればよく、例えば、結晶基板１１の隅部１８，１９の２箇所を保持する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０  太陽電池、１１  結晶基板、１２  ｎ型半導体層、１３  ｐ型半導体層、１４，１５  透明導電膜、１６，１７  集電電極、１８，１９，２０，２１  隅部、２２，２４  ｉ型非晶質シリコン層、２３  ｎ型非晶質シリコン層、２５  ｐ型非晶質シリコン層、２６，２７，２８，２９  保持具、３０，３１，３２，３３，３９，４０，４１，４２  未成膜領域、３４，４３  識別マーク、３５，３６，３７，３８  回り込みｎ型半導体層、４４，４５，４６，４７  回り込みｐ型半導体層、４８，４９  重畳層、５０  テクスチャ構造、５１  （第１）領域、５２  （第２）領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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