(57)【要約】  【課題】  導電性基板と結晶半導体粒子との接合の生産性を向上させ、かつ低コストで高性能、高信頼性の光電変換装置の製造方法を提供する。  【解決手段】  鉄、チタン、ニッケル及び銅からなる群より選ばれた一種を主成分とする金属板、或いは該金属板を複数積層してなる積層体からなる、導電性基板１９上に、所定パターンの金属層２６を形成する工程と、金属層２６上に一導電型の結晶半導体粒子１０を載置して加熱することで共晶層１８を形成する工程とを有する光電変換装置１の製造方法とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄、チタン、ニッケル及び銅からなる群より選ばれた一種を主成分とする金属板、或いは該金属板を複数積層してなる積層体からなる、導電性基板上に、所定パターンの金属層を形成する工程と、
前記金属層上に一導電型の結晶半導体粒子を載置して加熱することで共晶層を形成する工程と、を有する光電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記金属層は、円形状を成すとともに、その直径が前記結晶半導体粒子の直径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項３】
前記金属層の厚みは、前記結晶半導体粒子の半径よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記結晶半導体粒子はｐ型を呈し、且つ、前記金属層は第１３族の元素からなる金属または第１３族の元素を含む合金から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電などに使用される光電変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の結晶半導体粒子を用いた光電変換装置を図２〜図５に示す。
【０００３】
例えば図２に示すように、第１のアルミニウム箔２１３に開口を形成し、その開口にｐ型の球状シリコン上にｎ型表皮部２１１を持つシリコン球２１０を挿着し、このシリコン球２１０の裏側のｎ型表皮部２１１を除去し、第１のアルミニウム箔２１３の裏面側に酸化物絶縁層２１２を形成し、シリコン球２１０の裏側の酸化物絶縁層２１２を除去し、シリコン球２１０と第２のアルミニウム箔２１４とを接合した光電変換装置が開示されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
また、図３に示すように、基板３１９上に低融点金属層３１７を形成し、この低融点金属層３１７上に第１導電型の粒状結晶半導体３１０を配設し、この粒状結晶半導体３１０上に第２導電型のアモルファス半導体層３１５を低融点金属層３１７との間に絶縁層３１２を介して形成した光電変換装置が開示されている（例えば特許文献２参照）。図３において、３１６は透明導電膜などから成る電極である。
【０００５】
また、図４に示すように、シート状のモジュール基板５１９上に、複数の第１導電型の球状半導体５１０を導電ぺースト５２２によって接着した状態で熱可塑性透明柔軟樹脂５２３中に埋設し、球状半導体５１０の表面領域に不純物を熱拡散あるいはイオン注入によってドープすることで第２導電型の表面層５１１を形成した光電変換装置が開示されている（例えば特許文献３参照）。また、図５において、５１６は透明導電膜などから成る電極である。
【０００６】
また、図５に示すように、基板６１９上に多数の一導電型を呈する粒状結晶半導体６１０を配設して基板６１９と接合し、この一導電型を呈する粒状結晶半導体６１０間に絶縁体６１２を充填し、粒状結晶半導体６１０上に逆電導型を呈する半導体層６１１を配設するとともに、半導体層６１１に他方の電極層６１６を接続して設けた光電変換装置において、シリコン等からなる粒状結晶半導体６１０とアルミニウムからなる基板６１９との合金部６１８を形成するとともに、粒状結晶半導体６１０の下端部にｐ＋形成領域を形成した光電変換装置が開示されている（例えば特許文献４参照）。
【特許文献１】特開昭６１−１２４１７９号公報
【特許文献２】特許第２６４１８００号公報
【特許文献３】特開２００１−２３０４２９号公報
【特許文献４】特開２００２−４３６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の図２の光電変換装置では、第１のアルミニウム箔２１３に開口を形成し、その開口にシリコン球２１０を押し込んでシリコン球２１０を第１のアルミニウム箔２１３に接合させる必要があるため、シリコン球２１０の球径および形状に均一性が要求され、その結果高コストになるという問題があった。また、シリコン球２１０と電極との位置合せの整合も困難であり問題があった。また、シリコン球２１０を第１のアルミニウム箔２１３に接合させるときの処理温度がアルミニウムとシリコンとの共晶温度である５７７℃以下であるため、接合が不安定になるという問題があった。
【０００８】
また、図３の光電変換装置は、第１導電型の粒状結晶半導体３１０上に第２導電型のアモルファス半導体層３１５を設けており、この場合に安定なｐｎ接合を形成するには、アモルファス半導体層３１５を形成する前に粒状結晶半導体３１０の表面を十分にエッチングおよび洗浄する必要があった。また、アモルファス半導体層３１５の光吸収が大きいことからその膜厚を薄くしなければならず、アモルファス半導体層３１５の膜厚が薄いと、欠陥に対する許容度も小さくなり、その結果洗浄工程や製造環境の管理を厳しくする必要がある。従って、図３のものの場合高コストになるという問題があった。
【０００９】
また、図４の光電変換装置は、第１導電型の球状半導体５１０と導電性ペースト５２２との接合部には高濃度層が存在しないため、光子により励起された電子の障壁によるいわゆるバックフィールド効果（ＢＳＦ）を得ることができず、光電変換効率（以下、「変換効率」ともいう）が低下することが判明した。
【００１０】
また、図５の光電変換装置は、合金部６１８の深さ制御が困難であるため、粒状結晶半導体６１０の高さ、大きさにバラツキが起きたり、合金部６１８に粒状結晶半導体６１０が沈み込んだりし、変換効率が低下した。また、半導体層６１１および他方の電極層６１６を連続させつつ各粒状結晶半導体６１０に電気的に接続させるためには、粒状結晶半導体６１０の形状精度を高くし、基板６１９上で精度良く配設する必要があるため、プロセスコストが高くなるという問題があった。図５の光電変換装置は変換効率１２％程度である。
【００１１】
従って、本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、低コストで高性能な信頼性の高い光電変換装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の光電変換装置の製造方法は、鉄、チタン、ニッケル及び銅からなる群より選ばれた一種を主成分とする金属板、或いは該金属板を複数積層してなる積層体からなる、導電性基板上に、所定パターンの金属層を形成する工程と、前記金属層上に一導電型の結晶半導体粒子を載置して加熱することで共晶層を形成する工程とを有するものである。
【００１３】
また、前記金属層は、円形状を成すとともに、その直径が前記結晶半導体粒子の直径よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
また、前記金属層の厚みは、前記結晶半導体粒子の半径よりも小さいことを特徴とする。
【００１５】
また、前記結晶半導体粒子はｐ型を呈し、且つ、前記金属層は第１３（IIIB）族の元素からなる金属または第１３（IIIB）族の元素を含む合金から成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光電変換装置の製造方法は、鉄、チタン、ニッケル及び銅からなる群より選ばれた一種を主成分とする金属板、或いは該金属板を複数積層してなる積層体からなる、導電性基板上に、所定パターンの金属層を形成する工程と、前記金属層上に一導電型の結晶半導体粒子を載置して加熱することで共晶層を形成する工程とを有することから、加熱に際して結晶半導体粒子（或いは金属層）と導電性基板との間で互いの構成成分のやり取りが効果的に抑制されるため、金属層に対して共晶組成比率以上の結晶半導体粒子が存在する過共晶状態を構成することができ、その余分な結晶半導体粒子が固化に際して結晶半導体粒子側でＢＳＦ層を形成することによって高効率の光電変換装置を得ることが可能となる。
【００１７】
また、前記金属層は、円形状を成すとともに、その直径が前記結晶半導体粒子の直径よりも小さいことが好ましく、これによって結晶半導体粒子が比較的多く含まれた接合層をより効果的に形成することができる。
【００１８】
また、前記金属層の厚みは、前記結晶半導体粒子の半径よりも小さいことが好ましく、これによって結晶半導体粒子の中心部周辺まで接合層が形成されるので、結晶半導体粒子の金属層への沈み込みを抑制することができ、結果として導電性基板に対する結晶半導体粒子の接合状態の信頼性が向上できる。
【００１９】
また、前記結晶半導体粒子はｐ型を呈し、且つ、前記金属層は第１３（IIIB）族の元素からなる金属または第１３（IIIB）族の元素を含む合金から成ることから、より効果的にＢＳＦ層を形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の光電変換装置の製造方法の実施形態について、図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。なお、図面において同一部材には同一符号を付している。
【００２１】
≪光電変換装置及びその製造方法≫
図１は、本発明の光電変換装置の製造方法により製造された一実施形態に係る光電変換装置を示す断面図である。図１において、１は光電変換装置、１０は一導電型を呈する結晶半導体粒子、１１は逆導電型を呈する半導体層、１２は層間絶縁膜、１６は他方の電極、１８は共晶層（合金層）、１９は導電性基板、２６は金属層である。
【００２２】
導電性基板１９は、一方の電極としての機能を有するものであり、その構成材料としては、アルミニウム以外の材料からなるもの、例えば鉄系金属の炭素鋼、ステンレス鋼板（オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系等）、冷延鋼板、熱延鋼板等、あるいはチタン系金属の純チタン、G12合金(Ti-0.8Ni-0.3Mo合金)、Ti-0.15Pd合金、Ti-0.3Mo-0.8Ni合金Ti-0.5Ni-0.05Ru合金等、あるいはニッケル系金属の純ニッケル、ハステロイC22、Ni-45Cr-1Mo合金（MCアロイ（三菱マテリアル製））、Ni-19Cr-19Mo-1.8Ta合金（MAT２１（三菱マテリアル製））等、あるいは銅系金属の無酸素銅、りん脱酸銅、黄銅、アルミニウム黄銅、白銅等を用いることが好ましい。あるいは、鉄系金属、チタン系金属、ニッケル系金属、銅系金属を組み合わせた積層体を用いてもよい。これら基板を用いることにより、安定した合金層が形成でき、耐蝕性が高い、あるいは高強度の導電性基板を用いるため、光電変換装置の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、導電性基板１９として、図６に示すような耐食層２７が表面に形成されたものを用いてもよい。耐食層２７として、ニッケル、亜鉛、ニッケル亜鉛、チタン、クロム、銅、錫、銀のいずれかで被覆することにより、基板の耐蝕性が高く、より光電変換装置の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
次に、結晶半導体粒子１０は、ｐ型或いはｎ型を呈するものであり、その形状が、多角立体状のもの、球面等の曲面を持つもの、突起を持つもの、その他球形状、回転楕円体状、カプセル状（球形を一方向に引き伸ばした形状）等を用いることができる。また、結晶半導体粒子１０の粒径分布としては均一、不均一を問わないが、均一の場合は粒径を揃えるための工程が必要になるため、安価に製造するためには不均一な方が有利である。以下、特記しない限り、ｐ型を呈する結晶半導体粒子を用いた場合について説明するものとする。
【００２５】
結晶半導体粒子１０の平均粒径としては、０．１〜１．０ｍｍがよく、１．０ｍｍを超えると、シリコン等の半導体インゴットを切削加工して形成される切削部も含めた従来の結晶板型半導体を用いた光電変換装置の半導体使用量と変わらなくなり、結晶半導体粒子１０を用いるメリットがなくなる。また、０．１ｍｍよりも小さいと、結晶半導体粒子１０の導電性基板１９へのアッセンブルがしにくくなるという別の問題が発生する。より好適には、光吸収深さ、シリコン等の半導体の充填率、半導体の使用量の関係から、結晶半導体粒子１０の平均粒径は０．３５ｍｍがよい。
【００２６】
また結晶半導体粒子１０は、溶液成長法、融液落下法、粉砕法、粉砕粒再融解法等により形成することができる。さらに、結晶半導体粒子１０の結晶性を向上させるために、結晶半導体粒子１０に対して熱アニーリング法、光アニーリング法、リメルト法等の処理を行った方がよい。さらに、不純物を低減するために、リメルト法と、ウェットエッチング法あるいはドライエッチング法による表面エッチング法とを繰り返して、結晶半導体粒子１０の表面から不純物を除去してもよい。
【００２７】
次に、結晶半導体粒子１０であるｐ型シリコン表面に逆導電型を呈する半導体層１１であるｎ型シリコンを形成させた。このｎ型シリコンはｐ型シリコン表面への不純物拡散法を行った。また、ｎ型アモルファスシリコンあるいは微結晶シリコンの薄膜形成法により形成させてもよい。さらに、アモルファスシリコンからなる逆導電型を呈する半導体層１１との間に、高抵抗を呈する半導体層（図示せず）として真性のアモルファスシリコン（ｉ型ａ−Ｓｉ）を挿入することにより、ドーパントの相互拡散が抑制でき、キャリヤの再結合を低減できる。また、キャリヤの分離効果を高めることができるので、光電変換装置の高変換効率化を達成することができる。なお、結晶半導体粒子１０の外郭に、ｎ型を呈するリン，砒素，アンチモン等、またはｐ型を呈するボロン，アルミニウム，ガリウム，インジウム等が微量含まれている結晶半導体粒子１０を用いる場合、半導体層１１はなくてもよく、結晶半導体粒子１０の上に他方の電極１６としての導電層を形成してショットキー接合を形成してもよい。さらに、半導体層１１と結晶半導体粒子１０との間に真性の半導体層を形成し、ＰＩＮ構造を形成してもよい。なお、半導体層１１の膜厚を最適化すれば反射防止膜としての機能も付与できる。
【００２８】
次に、金属層２６は、結晶半導体粒子１０と共晶を形成するものであり、その材料としては、例えば、一導電型を呈する結晶半導体粒子がｐ型シリコンの場合、純アルミニウム，アルミニウム−マンガン系合金，アルミニウム−シリコン系合金，アルミニウム−マグネシウム系合金，アルミニウム−銅系合金，アルミニウム−銅−シリコン系合金，アルミニウム−マグネシウム−シリコン系合金，アルミニウム−亜鉛−マグネシウム系合金，アルミニウム−銅−マグネシウム−シリコン系合金等からなるアルミニウム系金属を用いることができる。または、ガリウム系金属やインジウム系金属あるいはそれらの合金も用いることができる。このように、アルミニウム系金属、ガリウム系金属、インジウム系金属等の第１３（IIIB）族の元素からなる金属または第１３（IIIB）族の元素を含む合金を用いることが好ましく、これにより、結晶半導体粒子のシリコンと比較低温において安定した合金接合でき、光電変換装置の信頼性を向上させることができる。金属層２６として、例えば、アルミニウムを用いた場合は、結晶半導体粒子１０のｐ型シリコンとの接合により、合金層１８としてアルミニウム−シリコン共晶が形成され、アルミが良好なｐ型ドーパントであるため界面にｐ＋層が形成されることでＢＳＦ効果が発現される。ＢＳＦ効果をさらに高めるために、金属層２６に、ボロンまたはガリウムを不純物として混入させるのも好ましい。なお、金属層２６の融点は、導電性基板１９の融点よりも小さく設定されることが好ましく、これによって、金属層２６と結晶半導体粒子１０との間で共晶を形成する際、金属層２６（或いは結晶半導体粒子１０）と導電性基板１９との成分移動を効果的に抑制し、所望のＢＳＦ効果を精度良く得ることが可能となる。
【００２９】
ここで、金属層２６の厚み（深さ）方向に限定された合金層１８を形成するができるため、金属層２６に結晶半導体粒子１０が沈むことなく、安定して導電性基板１９に接合することができ、導電性基板１９と結晶半導体粒子１０との接合状態の信頼性が向上できる。
【００３０】
ここで、金属層２６は導電性基板１９上に上記金属の微粉からなるペーストをスクリーン印刷し、乾燥あるいは焼成することによって形成させた。また、塗布方法として、メッキ法、ディスペンサー法、スプレー法、転写法等も用いることができる。
【００３１】
また、図１の導電性基板１９および図６の耐食層２７が形成された導電性基板１９上に、金属層２６が結晶半導体粒子１０下にパターニングされていることにより、金属層２６の横方向に限定された合金層１８を形成できるため、合金層１８の横方向への流出することなく、安定して導電性基板１９に接合することができ、導電性基板１９と結晶半導体粒子１０との接合状態の信頼性が向上できる。また、合金層１８が部分的に一方の電極となる導電性基板１９上に形成されるため、基板反りを低減することができる。
【００３２】
さらに、金属層２６の直径が前記結晶半導体粒子１０の直径よりも小さいことにより、反射率の小さい合金層１８の面積を低減でき、反射率の高い導電性基板１９の表面の露出により、発電効率の向上ができる。また、結晶半導体粒子１０間の導電性基板１９表面が滑らかなため、層間絶縁層１２のピンホールや導電性基板１９と他方の電極１６間の短絡を抑制することができ、高変換効率な光電変換を達成することができる。
【００３３】
さらに、金属層２６の厚みが結晶半導体粒子１０の半径よりも小さいことにより、結晶半導体粒子１０の中心部周辺まで合金層１８が形成されるので、結晶半導体粒子１０の金属層２６への沈み込みを抑制し、安定して導電性基板１９に接合することができ、導電性基板１９と結晶半導体粒子１０との接合状態の信頼性が向上できる。
【００３４】
また、合金層２６が金属層２６と結晶半導体粒子１０の合金であることより、材料機械特性が金属層２６と結晶半導体粒子１０との中間になるので、信頼性が高い光電変換装置ができる。
【００３５】
ここで、規則正しく多数個配置された金属層２６上にｐ型シリコン球１０を設置した。アルミニウムとシリコンの共晶接合させるために、一定荷重を掛け、アルミニウム−シリコンの共晶温度５７７℃以上の温度で窒素、あるいは窒素水素の還元雰囲気の接合加熱炉内を通過させることで接合させた。このとき、アルミニウム基板１９とシリコン球１０の界面にはアルミニウム−シリコン共晶層１８が形成される。上記加熱方法として、ランプ加熱法、マイクロ波加熱法、ヒータ加熱法等がある。
【００３６】
次に、接合された結晶半導体粒子１０であるｐ型シリコンに半球にレジストをコートさせた。レジスト塗布方法は転写法、スクリーン印刷法、インクジェット法、ネガレジストとマスクを用いたフォトリソグラフ法等が望ましい。結晶半導体粒子１０下部の合金層１８と接する付近の逆導電型を呈する半導体層１１であるｎ型シリコンを熱フッ酸、フッ硝酸、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、エチレンヂアミンパイロカテコール（ＥＤＰ）のいずれかのエッチング水溶液によりエッチング除去した。
【００３７】
次に、結晶半導体粒子１０の隣接するもの同士の間に介在するように、導電性基板１９上に層間絶縁膜１２をコーティングする。層間絶縁膜１２は、正極と負極の電極分離を行うための層間絶縁材料からなり、ポリイミド樹脂を主成分とする。絶縁材料としては、例えばアクリレート樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の絶縁樹脂や酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化硼素（Ｂ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等を任意な成分とするガラスも選択可能であるが、ポリイミドは、処理温度を低く抑えることが可能で、かつ、弾性係数も小さく、導電性基板１９と層間絶縁層１２の熱膨張差をより吸収するのに好ましい材料である。また、上記層間絶縁層１２は少なくとも半導体粒子１０の天頂部は露出してなることにより、上部に形成される他方の電極１６である透明導電膜との有効な接触を可能とする。
【００３８】
他方の電極１６は、気相成長法等の成膜形成方法あるいは塗布焼成法等によって形成され、透明電極材料であるＳｎＯ２，Ｉｎ２Ｏ３，ＩＴＯ（ＳｎドープＩｎ２Ｏ３），ＺｎＯ，ＴｉＯ２等から選ばれる１種または複数種の酸化物からなる酸化物膜、またはＴｉ，Ｐｔ，Ａｕ、Ａｇ等から選ばれる１種または複数種の金属からなる金属膜として形成する。
【００３９】
他方の電極１６は膜厚を選べば反射防止膜としての効果も期待できる。他方の電極１６上に直列抵抗を低減する集電極（グリッド電極）を形成してもよい。このような集電極は、カーボン，アルミニウム，銀，銀コート銅，ニッケル，白金，パラジウム，金等の導電性フィラー、樹脂バインダー、溶媒および粘度調整剤等を混合してペーストを作製し、このペーストを用いてディスペンサー法、スクリーン印刷法、転写法、インクジェット法等により塗布形成することがよい。このペーストは、熱硬化、光硬化、光熱硬化、溶媒乾燥および焼成等により固化されるものであり、これにより集電極が形成される。他方の電極１６上に、集電極として、一定間隔のフィンガー電極やバスバー電極といったパターン電極を設けて、直接的または間接的に集電極を半導体層１１と電気的に接続し、変換効率を向上させることも可能である。
【００４０】
また、他方の電極１６を省略して、半導体層１１上に集電極を直接形成し、集電極を他方の電極１６として用いてもよい。
【００４１】
さらに、集電極として、ナノサイズの金属粒子を導電性フィラーとして用いた場合、その低温焼成性により、熱履歴を軽減し、光電変換装置の信頼性を向上することができる。さらに、その表面の高反射性により、光電変換装置の変換効率を向上することができ、この効果は凹凸のある光電変換装置ほど有利である。さらに、例えば金コート銀粒子の場合、透過率を有するため、光電変換装置の変換効率を向上することができる。
【００４２】
さらに、保護層（図示せず）を形成してもよい。このような保護層としては、透明誘電体の特性を持つものがよく、ＣＶＤ法やＰＶＤ法等で例えば酸化珪素，酸化セシウム，酸化アルミニウム，窒化珪素，酸化チタン，ＳｉＯ２−ＴｉＯ２，酸化タンタル，酸化イットリウム、ポリイミド、シリコーン、エポキシ等の熱硬化樹脂、ポリカーボネート、アクリル樹脂、フッ素樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、アイモノマー等の熱可塑樹脂を、単一組成または複数組成で単層または複数層に組み合わせて、半導体層１１、他方の電極１６または集電極上に形成する。この保護層は、光の入射面に設けられるために透明性が必要であり、また半導体層１１、他方の電極１６、集電極２２と外部との間の電流リークを防止するために、誘電体であることが必要である。なお、保護層の膜厚を最適化すれば反射防止膜としての機能も付与できる。
【００４３】
以上のような本発明の光電変換装置の製造方法により製造された光電変換装置を発電手段として用い、発電手段の発電電力の供給先である負荷を含めて光発電装置を構成することができ、これにより高効率で耐久性のある光発電装置を低コストに提供することができる。
【実施例】
【００４４】
本発明の光電変換装置の製造方法について、実施例を以下に説明する。
【００４５】
ｐ型結晶シリコン粒子を、ｐ型シリコン融液の液滴を容器のノズルから噴出させ自由落下させて固化させることにより製造する、いわゆるジェット法によって、製造した。即ち、ＡｒまたはＨｅの不活性ガスの雰囲気中で、坩堝へｐ型シリコン原料を充填して昇温し溶解したｐ型シリコン融液を、坩堝下端に形成されたノズルより噴出させて自由落下させ、固化させることにより、直径３５０μmの球状のｐ型結晶シリコン粒子を作製した。
【００４６】
次に、上記ｐ型結晶シリコン粒子を石英ボート上に載置して熱処理することにより、ｐ型結晶シリコン粒子の結晶性を高めた
次に、このｐ型結晶シリコン粒子を石英ボート上に載置して、オキシ塩化リン（ＰＯＣｌ３）を用いて結晶シリコン粒子の表面にリン不純物を熱拡散させて、ｐ型結晶シリコン粒子表面におよそ１μｍの厚さのｎ型シリコン層を形成した。
【００４７】
次にステンレス鋼ＳＵＳ３０４基板上に直径２５０μｍのアルミニウムペーストをスクリーン印刷で規則正しく配置塗布し、焼成し、アルミニウム層を形成した。
【００４８】
次に、規則正しく配置したアルミニウム層上にｎ型シリコンを形成させたｐ型シリコン粒子を密着配設し、基板テーブルを窒素雰囲気で共晶温度５７７℃より低い５００℃に設定し、加圧ロッドに取り付けられた昇降テーブル上に、シリコン粒子を配設した基板をセットし、６００℃に設定された熱板に1分間０．５ｋｇ／ｃｍ２を押し付けることでアルミニウム層とシリコン粒子間で共晶接合を形成することができた。
【００４９】
次に、接合されたシリコン粒子の半球上部に転写法によりレジストを塗布した。ＴＭＡＨ系のエッチング液を用いて、接合層と接しているｎ型シリコン層を除去した。その後、レジストを除去した。
【００５０】
次に、シリコン粒子間にポリイミド樹脂からなる絶縁体を約２０μｍの厚みになるように充填塗布し、窒素雰囲気中２００℃で３０分乾燥させた後、４００℃で３０分間キュアーし、層間絶縁層を形成した。
【００５１】
次に、多数の結晶シリコン粒子上の全面に、上部電極膜としての透明導電膜（ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）膜）を、スパッタリング法により、８５ｎｍの厚みで形成した。この上部電極膜は反射防止膜としても機能する。
【００５２】
最後に、銀ペーストをディスペンサーでグリッド状にパターン形成して、大気中２００℃で焼成を行い、フィンガー電極およびバスバー電極を形成した（図示せず）。
【００５３】
この光電変換装置の電気特性をＡＭ１．５のソーラシミュレーターで評価した結果、光電変換効率は１４．０％であった。
【００５４】
実施例の光電変換装置の変換効率は、図５に示すような従来構成の光電変換装置の１２％程度の変換効率に比較して優れたものであった。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の光電変換装置の製造方法により製造された一実施形態に係る光電変換装置を示す断面図である。
【図２】従来の光電変換装置の１例を示す断面図である。
【図３】従来の光電変換装置の他例を示す断面図である。
【図４】従来の光電変換装置の他例を示す断面図である。
【図５】従来の光電変換装置の他例を示す断面図である。
【図６】本発明の光電変換装置の製造方法により製造された他実施形態に係る光電変換装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：光電変換装置
１０：一電導型を呈する結晶半導体粒子
１１：逆電導型を呈する半導体層
１２：層間絶縁膜
１６：他方の電極
１８：合金層（共晶層）
１９：導電性基板
２６：金属層
２７：耐食層（導電層）
２１０：シリコン球
２１１：ｎ型表皮部
２１２：酸化物絶縁層
２１３：第１のアルミニウム箔
２１４：第２のアルミニウム箔
３１０：第１導電型の粒状結晶半導体
３１２：絶縁層
３１５：第２導電型のアモルファス半導体層
３１６：透明導電膜
３１７：低融点金属層
３１９：基板
５１０：第１導電型の球状半導体
５１１：第２導電型の表面層
５１６：透明導電膜
５１９：モジュール基板
５２２：導電ペースト
５２３：熱可塑性透明柔軟樹脂
６１０：一電導型を呈する粒状結晶半導体
６１１：逆電導型を呈する半導体層
６１２：絶縁体
６１６：他方の電極層
６１８：合金部
６１９：アルミニウム基板
【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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